KR20190119631A - Electrolytic electrode, laminated body, wound body, electrolytic cell, electrolytic cell manufacturing method, electrode updating method, laminated body updating method and winding body manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전해용 전극, 적층체, 권회체, 전해조, 전해조의 제조 방법, 전극의 갱신 방법, 적층체의 갱신 방법 및 권회체의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일양태에 관한 전해용 전극은, 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하이며, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 0.08 N/mgㆍ㎠ 이상이다. The present invention relates to an electrode for electrolysis, a laminate, a wound body, an electrolytic cell, a method for producing an electrolytic cell, an method for updating an electrode, a method for updating a laminate, and a method for producing a wound body. The electrode for electrolysis which concerns on one aspect of this invention is 48 mg / cm <2> or less in mass per unit area, and the force applied per unit mass and unit area is 0.08 N / mg * cm <2> or more.

Description

전해용 전극, 적층체, 권회체, 전해조, 전해조의 제조 방법, 전극의 갱신 방법, 적층체의 갱신 방법 및 권회체의 제조 방법Electrolytic electrode, laminated body, wound body, electrolytic cell, electrolytic cell manufacturing method, electrode updating method, laminated body updating method and winding body manufacturing method

본 발명은, 전해용 전극, 적층체, 권회체, 전해조, 전해조의 제조 방법, 전극의 갱신 방법, 적층체의 갱신 방법 및 권회체의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode for electrolysis, a laminate, a wound body, an electrolytic cell, a method for producing an electrolytic cell, an method for updating an electrode, a method for updating a laminate, and a method for producing a wound body.

식염수 등의 알칼리 금속 염화물 수용액의 전기 분해 및 물의 전기 분해(이하, 「전해」라고 함)에서는, 격막, 보다 구체적으로는 이온 교환막이나 미다공막을 구비한 전해조를 사용한 방법이 이용되고 있다. 이 전해조는, 대부분의 경우 그 내부에 다수 직렬로 접속된 전해 셀을 구비한다. 각 전해 셀 사이에 격막을 개재시켜 전해가 행해진다. 전해 셀에서는, 음극을 갖는 음극실과 양극을 갖는 양극실이, 격벽(배면판)을 통해, 혹은 프레스 압력, 볼트 체결 등에 의한 압박을 통해, 표리 관계로 배치되어 있다. In electrolysis of aqueous alkali metal chloride solutions such as saline and electrolysis of water (hereinafter referred to as "electrolysis"), a method using a diaphragm, more specifically an electrolytic cell having an ion exchange membrane or a microporous membrane, is used. In most cases, this electrolytic cell includes electrolytic cells connected in series in a large number. Electrolysis is performed through a diaphragm between each electrolysis cell. In the electrolytic cell, the cathode chamber having the cathode and the anode chamber having the anode are arranged in front and back relationship through a partition wall (back plate) or through press pressure, bolting, or the like.

현재 이들 전해조에 사용되는 양극, 음극은, 전해 셀의 각각 양극실, 음극실에 용접, 끼워 넣음 등의 방법에 의해 고정되고, 그 후, 보관되고, 고객에게 수송된다. 한편, 격막은 그 자체 단독으로 염화비닐제의 파이프 등에 감은 상태로 보관되고, 고객에게 수송된다. 고객은 전해 셀을 전해조의 프레임 위에 나열하고, 격막을 전해 셀 사이에 끼워 전해조를 조립한다. 이와 같이 하여 전해 셀의 제조 및 고객의 전해조 조립이 실시되고 있다. 이러한 전해조에 적용할 수 있는 구조물로서, 특허문헌 1, 2에는, 격막과 전극이 일체가 된 구조물이 개시되어 있다. The positive electrode and negative electrode currently used for these electrolyzers are fixed by methods, such as welding and sandwiching, respectively, in an anode chamber and a cathode chamber of an electrolysis cell, are stored, and are conveyed to a customer. On the other hand, the diaphragm is stored by itself wrapped in a pipe made of vinyl chloride or the like and transported to a customer. The customer lists the electrolytic cells on the frame of the electrolytic cell and assembles the electrolytic cell by sandwiching a diaphragm between the electrolytic cells. In this way, the electrolytic cell is manufactured and the electrolytic cell assembly of the customer is performed. As a structure applicable to such an electrolytic cell, Patent Literatures 1 and 2 disclose structures in which a membrane and an electrode are integrated.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 소58-048686Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 58-048686 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 소55-148775Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 55-148775

전해 운전을 스타트하여 계속해 나가면, 여러가지 요인으로 각 부품은 열화하고, 전해 성능이 저하되어, 어떤 시점에서 각 부품을 교환하게 된다. 격막은 전해 셀의 사이에서 취출하고 새로운 격막을 삽입함으로써 간단히 갱신할 수 있다. 한편, 양극이나 음극은 전해 셀에 고정되어 있기 때문에, 전극 갱신시에는 전해조로부터 전해 셀을 취출하고, 전용 갱신 공장까지 반출하고, 용접 등의 고정을 제거하여 낡은 전극을 떼낸 후 새로운 전극을 설치하고, 용접 등의 방법으로 고정하고, 전해 공장으로 운반하고, 전해조로 복귀시키는 매우 번잡한 작업이 발생하는 과제가 있다. 여기서, 특허문헌 1, 2에 기재된 격막과 전극을 열압착으로 일체로 한 구조물을 상기 갱신에 사용하는 것이 고려되지만, 해당 구조물은, 실험실 레벨에서는 비교적 용이하게 제조 가능하더라도, 실제 상업 사이즈의 전해 셀(예컨대, 세로 1.5 m, 가로 3 m)에 맞춰 제조하는 것은 용이하지 않다. 또한, 전해 성능(전해 전압, 전류 효율, 가성 소다 중 식염 농도 등), 내구성이 현저하게 나쁘고, 격막과 계면의 전극 상에서 염소 가스나 수소 가스가 발생하기 때문에, 장기간 전해에 사용하면 완전히 박리되어 버려, 실용상 사용할 수 있는 것이 아니다. When the electrolytic operation is started and continued, various components deteriorate due to various factors, the electrolytic performance is lowered, and each component is replaced at some point. The diaphragm can be easily updated by taking out between the electrolytic cells and inserting a new diaphragm. On the other hand, since the positive electrode and the negative electrode are fixed to the electrolytic cell, when the electrode is renewed, the electrolytic cell is taken out of the electrolytic cell, taken out to the dedicated update factory, and the fixing of the welding or the like is removed to remove the old electrode and install a new electrode. There is a problem that a very complicated work of fixing by, for example, welding, transporting to an electrolytic plant, and returning to an electrolytic cell occurs. Here, although it is considered to use a structure in which the diaphragm and the electrode described in Patent Literatures 1 and 2 are integrated by thermocompression is used for the renewal, the structure can be manufactured at the laboratory level relatively easily, although the electrolytic cell of the actual commercial size can be manufactured. (E.g., 1.5 m in length and 3 m in width) is not easy to manufacture. In addition, electrolytic performance (electrolytic voltage, current efficiency, salt concentration in caustic soda) and durability are remarkably poor, and chlorine gas and hydrogen gas are generated on the electrode at the interface with the diaphragm. It is not usable practically.

본 발명은, 상기 종래 기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 이하의 전해용 전극, 적층체, 권회체, 전해조, 전해조의 제조 방법, 전극의 갱신 방법, 적층체의 갱신 방법 및 권회체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed in view of the subject which the said prior art has, and the following electrolytic electrode, laminated body, winding object, electrolytic cell, manufacturing method of an electrolytic cell, an electrode update method, an update method of a laminated body, and manufacture of a winding object It is an object to provide a method.

(제1 목적) (First purpose)

본 발명은, 수송이나 핸들링이 용이해져, 신품의 전해조를 스타트시킬 때나 열화한 전극을 갱신할 때의 작업을 대폭 간소화할 수 있고, 또한 전해 성능도 유지 또는 향상시킬 수 있는 전해용 전극, 적층체 및 권회체를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. Electrolytic electrode, laminated body which can simplify transportation and handling, and can greatly simplify the operation | movement at the time of starting a new electrolytic cell, or updating a deteriorated electrode, and can also maintain or improve electrolytic performance. And to provide a wound body.

(제2 목적) (Second purpose)

본 발명은, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 발현할 수 있는 적층체를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. An object of this invention is to provide the laminated body which can improve the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell, and can express the outstanding electrolytic performance after an update.

(제3 목적) (Third purpose)

본 발명은, 상기 제2 목적과는 별도의 관점에서, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 발현할 수 있는 적층체를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. The present invention is another object of the present invention to provide a laminate which can improve the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell and can express excellent electrolytic performance even after the update from a second viewpoint. do.

(제4 목적) (Fourth purpose)

본 발명은, 전해 성능이 우수함과 더불어 격막의 손상을 방지할 수 있는 전해조, 전해조의 제조 방법 및 적층체의 갱신 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. An object of this invention is to provide the electrolytic cell, the manufacturing method of an electrolytic cell, and the update method of a laminated body which are excellent in electrolytic performance and can prevent damage of a diaphragm.

(제5 목적) (5th purpose)

본 발명은, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있는 전해조의 제조 방법, 전극의 갱신 방법 및 권회체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. An object of this invention is to provide the manufacturing method of an electrolytic cell, the method of updating an electrode, and the manufacturing method of a wound body which can improve the working efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell.

(제6 목적) (Sixth purpose)

본 발명은, 상기 제5 목적과는 별도의 관점에서, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있는 전해조의 제조 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. Another object of the present invention is to provide a method for producing an electrolytic cell which can improve the working efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell from a viewpoint different from the fifth object.

(제7 목적) (7th purpose)

본 발명은, 상기 제5 및 6의 목적과는 별도의 관점에서, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있는 전해조의 제조 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. Another object of the present invention is to provide a method for producing an electrolytic cell which can improve the working efficiency at the time of electrode update in the electrolytic cell from a viewpoint different from the above-mentioned fifth and sixth objects.

본 발명자들은, 제1 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 단위 면적당 질량이 작고, 이온 교환막 및 미다공막 등의 격막이나 열화한 전극과 약한 힘으로 접착할 수 있는 전해용 전극을 제작함으로써, 수송, 핸들링이 용이해져, 신품의 전해조를 스타트시킬 때나 열화한 부품을 갱신할 때의 작업을 대폭 간소화할 수 있고, 또한 선행 기술의 전해 성능과 비교하여 대폭 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 갱신 작업이 번잡한 종래의 전해 셀의 전해 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to achieve 1st objective, the present inventors produced the electrolytic electrode which is small in mass per unit area, and can adhere | attach with diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, and deteriorated electrode with weak force. It is easy to transport, handle, and can greatly simplify the operation when starting a new electrolytic cell or updating a deteriorated part, and can significantly improve the performance compared with the electrolytic performance of the prior art. In addition, the present invention has been completed by discovering that the update operation can be made equivalent to or improved in the electrolytic performance of a conventional electrolytic cell which is complicated.

즉, 본 발명은 이하를 포함한다. That is, this invention includes the following.

〔1〕단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하이며, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 0.08 N/mgㆍ㎠ 이상인 전해용 전극. [1] An electrolytic electrode having a mass per unit area of 48 mg / cm 2 or less and a force applied per unit mass and unit area of 0.08 N / mg · cm 2 or more.

〔2〕상기 전해용 전극이 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하고, 전해용 전극 기재의 두께가 300 ㎛ 이하인 〔1〕에 기재된 전해용 전극. [2] The electrolytic electrode according to [1], wherein the electrolytic electrode includes an electrolytic electrode substrate and a catalyst layer, and the thickness of the electrolytic electrode substrate is 300 µm or less.

〔3〕이하의 방법(3)에 의해 측정한 비율이 75% 이상인 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 전해용 전극. [3] The electrode for electrolysis according to [1] or [2], wherein a ratio measured by the following method (3) is 75% or more.

〔방법(3)〕 [Method (3)]

이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 막(가로 세로 170 mm)과, 전해용 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전해용 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 145 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 막과, 전해용 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. On both sides of the membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchanger was introduced, a membrane (170 mm long) coated with inorganic particles and a binder, and an electrode sample for electrolysis (130 mm long) were laminated in this order. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 145 mm) so that the electrode sample for electrolysis in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are placed. A membrane in which inorganic particles and a binder are applied to both surfaces of the membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchanger is introduced, after being sufficiently immersed in pure water and removing the excess water adhering to the laminate surface and the pipe, The ratio (%) of the area of the part where the electrolytic electrode sample is in close contact is measured.

〔4〕다공 구조이며, 개공률이 5∼90%인 〔1〕∼〔3〕의 어느 한 항에 기재된 전해용 전극. [4] The electrode for electrolysis according to any one of [1] to [3], which has a porous structure and has a porosity of 5 to 90%.

〔5〕다공 구조이며, 개공률이 10∼80%인 〔1〕∼〔4〕의 어느 한 항에 기재된 전해용 전극. [5] The electrode for electrolysis according to any one of [1] to [4], which has a porous structure and has a porosity of 10 to 80%.

〔6〕전해용 전극의 두께가 315 ㎛ 이하인 〔1〕∼〔5〕의 어느 한 항에 기재된 전해용 전극. [6] The electrode for electrolysis according to any one of [1] to [5], in which the thickness of the electrode for electrolysis is 315 µm or less.

〔7〕전해용 전극을, 이하의 방법(A)에 의해 측정한 값이 40 mm 이하인 〔1〕∼〔6〕의 어느 한 항에 기재된 전해용 전극. [7] The electrode for electrolysis according to any one of [1] to [6], wherein a value measured by the following method (A) for the electrode for electrolysis is 40 mm or less.

〔방법(A)〕 [Method (A)]

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환막과 상기 전해용 전극을 적층한 샘플을, 외경 φ32 mm의 염화비닐제 심재의 곡면 상에 권취하여 고정하고, 6시간 정치한 후에 해당 전해용 전극을 분리하여 수평인 판에 올려놓았을 때, 해당 전해용 전극의 양단부에서의 수직 방향의 높이 L1 및 L2를 측정하여, 이들의 평균치를 측정치로 한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, a sample obtained by laminating an ion exchange membrane and the electrolytic electrode was wound and fixed on a curved surface of a vinyl chloride core material having an outer diameter of φ 32 mm, and left standing for 6 hours. Later, when the electrolytic electrode was separated and placed on a horizontal plate, the heights L 1 and L 2 in the vertical direction at both ends of the electrolytic electrode were measured, and these average values were measured.

〔8〕상기 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 0.2 cm/s 및 통기량 0.4 cc/㎠/s로 한 경우의 통기 저항이 24 kPaㆍs/m 이하인 〔1〕∼〔7〕의 어느 한 항에 기재된 전해용 전극. [8] The ventilation resistance when the electrode for electrolysis is 50 mm x 50 mm and the temperature is 24 deg. C, the relative humidity is 32%, the piston speed is 0.2 cm / s, and the air flow rate is 0.4 cc / cm2 / s. The electrode for electrolysis as described in any one of [1]-[7] which is kPa * s / m or less.

〔9〕전극이, 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 〔1〕∼〔8〕의 어느 한 항에 기재된 전해용 전극. [9] The electrolytic electrode according to any one of [1] to [8], in which the electrode contains at least one element selected from nickel (Ni) and titanium (Ti).

〔10〕〔1〕∼〔9〕의 어느 한 항에 기재된 전해용 전극을 포함하는 적층체. [10] A laminate comprising the electrode for electrolysis according to any one of [1] to [9].

〔11〕〔1〕∼〔9〕의 어느 한 항에 기재된 전해용 전극, 또는 〔10〕에 기재된 적층체를 포함하는 권회체. [11] A wound body comprising the electrode for electrolysis according to any one of [1] to [9], or the laminate according to [10].

본 발명자들은, 제2 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이온 교환막 및 미다공막 등의 격막이나 열화한 기존 전극 등의 급전체와 약한 힘으로 접착하는 전극을 구비하는 적층체에 의해, 수송, 핸들링이 용이해져, 신품의 전해조를 스타트시킬 때나 열화한 부품을 갱신할 때의 작업을 대폭 간소화할 수 있고, 또한 전해 성능도 유지 또는 향상시킬 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to achieve the 2nd objective, by the laminated body provided with the electrode which adhere | attaches with a weak force, such as a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, and a deteriorated conventional electrode, The present invention has been completed by discovering that transportation and handling can be facilitated, the operation of starting a new electrolytic cell or updating a deteriorated component can be greatly simplified, and the electrolytic performance can be maintained or improved.

즉, 본 발명은 이하의 양태를 포함한다. That is, this invention includes the following aspects.

〔2-1〕[2-1]

전해용 전극과, An electrolytic electrode,

상기 전해용 전극에 접하는 격막 또는 급전체Diaphragm or feeder in contact with the electrolytic electrode

를 구비하고, And

상기 격막 또는 급전체에 대한 상기 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만인 적층체. The laminated body whose force per unit mass and unit area of the said electrode for electrolysis with respect to the said diaphragm or feeder is less than 1.5 N / mg * cm <2>.

〔2-2〕 [2-2]

상기 격막 또는 급전체에 대한 상기 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 0.005 N/mgㆍ㎠ 초과인 〔2-1〕에 기재된 적층체. The laminated body as described in [2-1] whose force per unit mass and unit area of the said electrode for electrolysis with respect to the said diaphragm or feeder is more than 0.005 N / mg * cm <2>.

〔2-3〕 [2-3]

상기 급전체가, 철망, 금속 부직포, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 또는 발포 금속인 〔2-1〕 또는 〔2-2〕에 기재된 적층체. The laminated body as described in [2-1] or [2-2] whose said electric power feeder is a wire mesh, a metal nonwoven fabric, a punching metal, an expanded metal, or a foaming metal.

〔2-4〕 [2-4]

상기 격막의 적어도 하나의 표면층으로서, 친수성 산화물 입자와 이온 교환기가 도입된 폴리머의 혼합물을 포함하는 층을 갖는 〔2-1〕∼〔2-3〕의 어느 한 항에 기재된 적층체. The laminated body in any one of [2-1]-[2-3] which has a layer which contains the mixture of the polymer into which the hydrophilic oxide particle and the ion exchange group were introduce | transduced as at least one surface layer of the said diaphragm.

〔2-5〕 [2-5]

상기 전해용 전극과 상기 격막 또는 급전체와의 사이에 액체가 개재되는 〔2-1〕∼〔2-4〕의 어느 한 항에 기재된 적층체. The laminate according to any one of [2-1] to [2-4], in which a liquid is interposed between the electrolytic electrode and the diaphragm or the feeder.

본 발명자들은, 제3 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 격막과 전해용 전극이 부분적으로 고정되어 있는 적층체에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to achieve 3rd objective, the present inventors discovered that the said subject can be solved by the laminated body in which the diaphragm and the electrode for electrolysis are partially fixed, and completed this invention.

즉, 본 발명은 이하의 양태를 포함한다. That is, this invention includes the following aspects.

〔3-1〕 [3-1]

격막과, Diaphragm,

상기 격막의 표면의 적어도 하나의 영역에 고정된 전해용 전극Electrolytic electrode fixed to at least one area of the surface of the diaphragm

을 가지며, Has,

상기 격막의 표면에서의 상기 영역의 비율이, 0% 초과 93% 미만인 적층체. The laminated body whose ratio of the said area | region in the surface of the said diaphragm is more than 0% and less than 93%.

〔3-2〕 [3-2]

상기 전해용 전극이, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb 및 Dy로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 촉매 성분을 포함하는 〔3-1〕에 기재된 적층체. The electrode for electrolysis is Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy The laminated body as described in [3-1] containing the at least 1 sort (s) of catalyst component chosen from the group which consists of these.

〔3-3〕 [3-3]

상기 영역에서, 상기 전해용 전극의 적어도 일부가, 상기 격막을 관통하여 고정되어 있는 〔3-1〕 또는 〔3-2〕에 기재된 적층체. The laminated body as described in [3-1] or [3-2] in which at least one part of the said electrode for electrolysis is fixed through the said diaphragm in the said area | region.

〔3-4〕 [3-4]

상기 영역에서, 상기 전해용 전극의 적어도 일부가, 상기 격막의 내부에 위치하여 고정되어 있는 〔3-1〕∼〔3-3〕의 어느 한 항에 기재된 적층체. The laminate according to any one of [3-1] to [3-3], in which at least a part of the electrolytic electrode is positioned and fixed inside the diaphragm in the region.

〔3-5〕 [3-5]

상기 격막과 상기 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재를 더 갖는 〔3-1〕∼〔3-4〕의 어느 한 항에 기재된 적층체. The laminate according to any one of [3-1] to [3-4], further comprising a fixing member for fixing the diaphragm and the electrolytic electrode.

〔3-6〕 [3-6]

상기 고정용 부재의 적어도 일부가, 상기 격막과 상기 전해용 전극을 외부에서 파지하는 〔3-5〕에 기재된 적층체. The laminated body as described in [3-5] in which at least one part of the said fixing member grips the said diaphragm and the said electrolytic electrode from the exterior.

〔3-7〕 [3-7]

상기 고정용 부재의 적어도 일부가, 상기 격막과 상기 전해용 전극을 자력(磁力)으로 고정하는 〔3-5〕 또는 〔3-6〕에 기재된 적층체. The laminated body as described in [3-5] or [3-6] which at least one part of the said fixing member fixes the said diaphragm and the said electrolytic electrode by magnetic force.

〔3-8〕 (3-8)

상기 격막이, 표면층에 유기 수지를 함유하는 이온 교환막을 포함하고, The diaphragm comprises an ion exchange membrane containing an organic resin in a surface layer,

상기 영역에 상기 유기 수지가 존재하는 〔3-1〕∼〔3-7〕의 어느 한 항에 기재된 적층체. The laminated body in any one of [3-1]-[3-7] in which the said organic resin exists in the said area | region.

〔3-9〕 [3-9]

상기 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 EW를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 〔3-1〕∼〔3-8〕의 어느 한 항에 기재된 적층체. [3-1] to [3-8], wherein the diaphragm includes a first ion exchange resin layer and a second ion exchange resin layer having an EW different from the first ion exchange resin layer. The laminate described.

〔3-10〕 (3-10)

상기 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 작용기를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 〔3-1〕∼〔3-8〕의 어느 한 항에 기재된 적층체.The said diaphragm is in any one of [3-1]-[3-8] which contains a 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has a functional group different from this 1st ion exchange resin layer. The laminate described.

본 발명자들은, 제4 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 격막과 전해용 전극의 적층체의 적어도 일부를 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷에 협지하는 것에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to achieve 4th objective, the present inventors solved the said subject by clamping at least one part of the laminated body of a diaphragm and an electrolytic electrode to an anode side gasket and a cathode side gasket. The present invention was completed by discovering.

즉, 본 발명은 이하의 양태를 포함한다. That is, this invention includes the following aspects.

〔4-1〕 [4-1]

양극과, With the anode,

상기 양극을 지지하는 양극 프레임과, An anode frame supporting the anode;

상기 양극 프레임 상에 배치되는 양극측 개스킷과, An anode side gasket disposed on the anode frame;

상기 양극에 대향하는 음극과, A cathode facing the anode,

상기 음극을 지지하는 음극 프레임과, A cathode frame supporting the cathode;

상기 음극 프레임 상에 배치되고, 상기 양극측 개스킷과 대향하는 음극측 개스킷과, A cathode side gasket disposed on the cathode frame and opposed to the anode side gasket;

격막과 전해용 전극의 적층체로서, 상기 양극측 개스킷과 상기 음극측 개스킷 사이에 배치되는 적층체A laminate comprising a diaphragm and an electrode for electrolysis, the laminate being disposed between the anode side gasket and the cathode side gasket.

를 구비하고, And

상기 적층체의 적어도 일부가, 상기 양극측 개스킷 및 상기 음극측 개스킷에 협지되어 있고, At least a part of the laminate is sandwiched between the anode side gasket and the cathode side gasket,

상기 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 0.2 cm/s 및 통기량 0.4 cc/㎠/s로 한 경우의 통기 저항이 24 kPaㆍs/m 이하인 전해조. The air flow resistance is 24 kPa · s when the electrolytic electrode is 50 mm × 50 mm in size, having a temperature of 24 ° C., a relative humidity of 32%, a piston speed of 0.2 cm / s, and an air flow of 0.4 cc / cm 2 / s. Electrolyzer less than / m.

〔4-2〕 [4-2]

상기 전해용 전극의 두께가 315 ㎛ 이하인 〔4-1〕에 기재된 전해조. The electrolytic cell as described in [4-1] whose thickness of the said electrode for electrolysis is 315 micrometers or less.

〔4-3〕 [4-3]

상기 전해용 전극을, 이하의 방법(A)에 의해 측정한 값이 40 mm 이하인 〔4-1〕 또는 〔4-2〕에 기재된 전해조. The electrolytic cell as described in [4-1] or [4-2] whose value which measured the said electrode for electrolysis by the following method (A) is 40 mm or less.

〔4-방법(A)〕 [4-method (A)]

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환막과 상기 전해용 전극을 적층한 샘플을, 외경 φ32 mm의 염화비닐제 심재의 곡면 상에 권취하여 고정하고, 6시간 정치한 후에 해당 전해용 전극을 분리하여 수평인 판에 올려놓았을 때, 해당 전해용 전극의 양단부에서의 수직 방향의 높이 L1 및 L2를 측정하여, 이들의 평균치를 측정치로 한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, a sample obtained by laminating an ion exchange membrane and the electrolytic electrode was wound and fixed on a curved surface of a vinyl chloride core material having an outer diameter of φ 32 mm, and left standing for 6 hours. Later, when the electrolytic electrode was separated and placed on a horizontal plate, the heights L 1 and L 2 in the vertical direction at both ends of the electrolytic electrode were measured, and these average values were measured.

〔4-4〕 (4-4)

상기 전해용 전극의 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하인 〔4-1〕∼〔4-3〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to any one of [4-1] to [4-3], wherein a mass per unit area of the electrode for electrolysis is 48 mg / cm 2 or less.

〔4-5〕 [4-5]

상기 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 0.005 N/mgㆍ㎠ 초과인 〔4-1〕∼〔4-4〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to any one of [4-1] to [4-4], wherein a force applied per unit mass and unit area of the electrode for electrolysis is more than 0.005 N / mg · cm 2.

〔4-6〕 (4-6)

상기 적층체의 최외주연이, 상기 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷의 최외주연보다 통전면 방향 외측에 위치하는 〔4-1〕∼〔4-5〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to any one of [4-1] to [4-5], wherein the outermost peripheral edge of the laminate is located outside the current conduction surface direction than the outermost peripheral edges of the anode side gasket and the cathode side gasket.

〔4-7〕 (4-7)

상기 전해용 전극이, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb 및 Dy로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 촉매 성분을 포함하는 〔4-1〕∼〔4-6〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrode for electrolysis is Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy The electrolyzer according to any one of [4-1] to [4-6], which contains at least one catalyst component selected from the group consisting of:

〔4-8〕 (4-8)

상기 적층체에서, 상기 전해용 전극의 적어도 일부가, 상기 격막을 관통하여 고정되어 있는 〔4-1〕∼〔4-7〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to any one of [4-1] to [4-7], wherein at least a part of the electrolytic electrode is fixed through the diaphragm in the laminate.

〔4-9〕 (4-9)

상기 적층체에서, 상기 전해용 전극의 적어도 일부가, 상기 격막의 내부에 위치하여 고정되어 있는 〔4-1〕∼〔4-7〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to any one of [4-1] to [4-7], wherein in the laminate, at least a part of the electrolytic electrode is positioned and fixed inside the diaphragm.

〔4-10〕 (4-10)

상기 적층체에서, 상기 격막과 상기 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재를 더 갖는 〔4-1〕∼〔4-9〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to any one of [4-1] to [4-9], further comprising a fixing member for fixing the diaphragm and the electrolytic electrode in the laminate.

〔4-11〕 [4-11]

상기 적층체에서, 상기 고정용 부재의 적어도 일부가, 상기 격막과 상기 전해용 전극을 관통하여 고정하고 있는 〔4-10〕에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to [4-10], wherein at least a part of the fixing member is fixed through the diaphragm and the electrolytic electrode in the laminate.

〔4-12〕 (4-12)

상기 적층체에서, 상기 고정용 부재가, 전해액에 가용인 가용 재료를 포함하는 〔4-10〕 또는 〔4-11〕에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to [4-10] or [4-11], wherein the fixing member includes a soluble material that is soluble in the electrolyte.

〔4-13〕 [4-13]

상기 적층체에서, 상기 고정용 부재의 적어도 일부가, 상기 격막과 상기 전해용 전극을 외부에서 파지하는 〔4-10〕∼〔4-12〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to any one of [4-10] to [4-12], wherein at least a part of the fixing member holds the diaphragm and the electrolytic electrode externally in the laminate.

〔4-14〕 (4-14)

상기 적층체에서, 상기 고정용 부재의 적어도 일부가, 상기 격막과 상기 전해용 전극을 자력으로 고정하는 〔4-10〕∼〔4-13〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to any one of [4-10] to [4-13], wherein at least a part of the fixing member is used to magnetically fix the diaphragm and the electrolytic electrode in the laminate.

〔4-15〕 (4-15)

상기 격막이, 표면층에 유기 수지를 함유하는 이온 교환막을 포함하고, The diaphragm comprises an ion exchange membrane containing an organic resin in a surface layer,

상기 유기 수지에서 상기 전해용 전극이 고정되어 있는 〔4-1〕∼〔4-14〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The electrolytic cell according to any one of [4-1] to [4-14], wherein the electrolytic electrode is fixed to the organic resin.

〔4-16〕 (4-16)

상기 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 EW를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 〔4-1〕∼〔4-15〕의 어느 한 항에 기재된 전해조. The said diaphragm is in any one of [4-1]-[4-15] containing a 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has an EW different from this 1st ion exchange resin layer. Described electrolyzer.

〔4-17〕 [4-17]

〔4-1〕∼〔4-16〕의 어느 한 항에 기재된 전해조의 제조 방법으로서, As the method for producing an electrolytic cell according to any one of [4-1] to [4-16],

상기 양극측 개스킷과 음극측 개스킷 사이에서 상기 적층체를 협지하는 공정을 갖는 전해조의 제조 방법. A method for producing an electrolytic cell, comprising the step of sandwiching the laminate between the anode side gasket and the cathode side gasket.

〔4-18〕 (4-18)

〔4-1〕∼〔4-16〕의 어느 한 항에 기재된 전해조에서의 적층체의 갱신 방법으로서, As a method for updating a laminate in an electrolytic cell according to any one of [4-1] to [4-16],

상기 적층체를 상기 양극측 개스킷 및 상기 음극측 개스킷으로부터 분리하는 것에 의해, 해당 적층체를 전해조로부터 취출하는 공정과, Removing the laminate from the electrolytic cell by separating the laminate from the anode side gasket and the cathode side gasket;

상기 양극측 개스킷과 음극측 개스킷 사이에서 새로운 상기 적층체를 협지하는 공정Process of sandwiching the new laminate between the anode side gasket and the cathode side gasket

을 갖는 적층체의 갱신 방법. The update method of the laminated body which has this.

본 발명자들은, 제5 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 전해용 전극 또는 해당 전해용 전극과 새로운 격막의 적층체의 권회체를 사용하는 것에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to achieve 5th objective, the present inventors discovered that the said subject can be solved by using the winding object of the electrode for electrolysis or the said electrode for electrolysis, and a new diaphragm. The present invention has been completed.

즉, 본 발명은 이하의 양태를 포함한다. That is, this invention includes the following aspects.

〔5-1〕 [5-1]

양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구비하는 기존 전해조에, 전해용 전극 또는 해당 전해용 전극과 새로운 격막의 적층체를 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서, A new electrolytic cell is disposed in an existing electrolytic cell having a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, and a diaphragm disposed between the positive electrode and the negative electrode. As a method for producing

상기 전해용 전극 또는 상기 적층체의 권회체를 사용하는 전해조의 제조 방법. The manufacturing method of the electrolytic cell using the said electrode for electrolysis or the winding body of the said laminated body.

〔5-2〕 [5-2]

상기 전해용 전극 또는 상기 적층체를 권회 상태로 유지하여 상기 권회체를 얻는 공정(A)을 갖는 〔5-1〕에 기재된 전해조의 제조 방법. The manufacturing method of the electrolytic cell as described in [5-1] which has the process (A) which hold | maintains the said electrode for electrolysis or the said laminated body in the wound state, and obtains the said wound body.

〔5-3〕 [5-3]

상기 권회체의 권회 상태를 해제하는 공정(B)을 갖는 〔5-1〕 또는 〔5-2〕에 기재된 전해조의 제조 방법. The manufacturing method of the electrolytic cell as described in [5-1] or [5-2] which has a process (B) which releases the wound state of the said winding body.

〔5-4〕 [5-4]

상기 공정(B)의 후, 상기 양극 및 상기 음극의 적어도 한쪽 표면 상에, 상기 전해용 전극 또는 상기 적층체를 배치하는 공정(C)을 갖는 〔5-3〕에 기재된 전해조의 제조 방법. The manufacturing method of the electrolytic cell as described in [5-3] which has a process (C) which arrange | positions the said electrode for electrolysis or the said laminated body on at least one surface of the said anode and the said cathode after the said process (B).

〔5-5〕 [5-5]

전해용 전극을 사용하는 것에 의해, 기존의 전극을 갱신하기 위한 방법으로서, As a method for updating an existing electrode by using an electrode for electrolysis,

상기 전해용 전극의 권회체를 사용하는 전극의 갱신 방법. The update method of the electrode using the winding body of the said electrode for electrolysis.

〔5-6〕 (5-6)

상기 전해용 전극을 권회 상태로 유지하여 상기 권회체를 얻는 공정(A')을 갖는 〔5-5〕에 기재된 전극의 갱신 방법. The update method of the electrode as described in [5-5] which has the process (A ') which hold | maintains the said electrode for electrolysis in a wound state, and obtains the said wound body.

〔5-7〕 [5-7]

상기 전해용 전극의 권회 상태를 해제하는 공정(B')을 갖는 〔5-5〕 또는 〔5-6〕에 기재된 전극의 갱신 방법. The update method of the electrode as described in [5-5] or [5-6] which has the process (B ') of releasing the wound state of the said electrode for electrolysis.

〔5-8〕 (5-8)

상기 공정(B')의 후, 기존의 전극의 표면 상에 상기 전해용 전극을 배치하는 공정(C')을 갖는 〔5-7〕에 기재된 전극의 갱신 방법. The update method of the electrode as described in [5-7] which has a process (C ') which arrange | positions the said electrode for electrolysis on the surface of an existing electrode after the said process (B').

〔5-9〕 [5-9]

양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구비하는 기존 전해조를 갱신하기 위한 권회체의 제조 방법으로서, A method for manufacturing a wound body for updating an existing electrolytic cell having a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, and a diaphragm disposed between the positive electrode and the negative electrode,

전해용 전극 또는 해당 전해용 전극과 새로운 격막의 적층체를 권회하여 상기 권회체를 얻는 공정을 갖는 권회체의 제조 방법. The manufacturing method of the winding body which has a process of winding the laminated body of an electrode for electrolysis or the said electrode for electrolysis, and a new diaphragm, and obtaining the said wound body.

본 발명자들은, 제6 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 전해용 전극과 새로운 격막을, 해당 격막이 용융되지 않는 온도 하에 일체화하는 것에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to achieve 6th objective, this inventor discovered that the said subject can be solved by integrating an electrolytic electrode and a new diaphragm under the temperature which the said diaphragm does not melt, and this invention Completed.

즉, 본 발명은 이하의 양태를 포함한다. That is, this invention includes the following aspects.

〔6-1〕 [6-1]

양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구비하는 기존 전해조에 적층체를 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서, A method for manufacturing a new electrolytic cell by disposing a laminate in an existing electrolytic cell having a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, and a diaphragm disposed between the positive electrode and the negative electrode,

전해용 전극과 새로운 격막을, 해당 격막이 용융되지 않는 온도 하에 일체화하는 것에 의해 상기 적층체를 얻는 공정(A)과, (A) obtaining the said laminated body by integrating an electrode for electrolysis and a new diaphragm under the temperature which the said diaphragm does not melt,

상기 공정(A)의 후, 기존 전해조에서의 상기 격막을, 상기 적층체와 교환하는 공정(B)After the said process (A), the process (B) of exchanging the said diaphragm in an existing electrolytic cell with the said laminated body

을 갖는 전해조의 제조 방법. Method for producing an electrolytic cell having a.

〔6-2〕 [6-2]

상기 일체화가 상압하에 행해지는 〔6-1〕에 기재된 전해조의 제조 방법. The method for producing an electrolytic cell according to [6-1], wherein the integration is performed under normal pressure.

본 발명자들은, 제7 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 전해조 프레임 내에서의 조작에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to achieve 7th objective, the present inventors discovered that the said subject could be solved by operation in an electrolytic cell frame, and completed this invention.

즉, 본 발명은 이하의 양태를 포함한다. That is, this invention includes the following aspects.

〔7-1〕 (7-1)

양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 고정되는 격막과, 상기 양극, 상기 음극 및 상기 격막을 지지하는 전해조 프레임을 구비하는 기존 전해조에, 전해용 전극 및 새로운 격막을 포함하는 적층체를 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서, An electrolytic electrode and a new diaphragm are provided in an existing electrolytic cell having a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, a diaphragm fixed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolytic cell frame supporting the positive electrode, the negative electrode and the diaphragm. As a method for producing a new electrolytic cell by disposing a laminate containing,

상기 전해조 프레임 내에서, 상기 격막의 고정을 해제하는 공정(A)과, A step (A) of releasing the fixing of the diaphragm in the electrolytic cell frame,

상기 공정(A)의 후, 상기 격막과 상기 적층체를 교환하는 공정(B)After the said process (A), the process (B) of exchanging the said diaphragm and said laminated body

을 갖는 전해조의 제조 방법. Method for producing an electrolytic cell having a.

〔7-2〕 (7-2)

상기 공정(A)이, 상기 양극 및 상기 음극을, 이들의 배열 방향으로 각각 슬라이드시키는 것에 의해 행해지는 〔7-1〕에 기재된 전해조의 제조 방법. The process for producing an electrolytic cell according to [7-1], wherein the step (A) is performed by sliding the positive electrode and the negative electrode in the arrangement direction thereof, respectively.

〔7-3〕 (7-3)

상기 공정(B)의 후, 상기 양극 및 상기 음극으로부터의 압박에 의해, 상기 적층체를 상기 전해조 프레임 내에서 고정하는 〔7-1〕 또는 〔7-2〕에 기재된 전해조의 제조 방법. The electrolytic cell manufacturing method as described in [7-1] or [7-2] which fixes the said laminated body in the said electrolytic cell frame by the press from the said positive electrode and the said negative electrode after the said process (B).

〔7-4〕 (7-4)

상기 공정(B)에서, 상기 적층체가 용융되지 않는 온도 하에, 상기 양극 및 상기 음극의 적어도 한쪽 표면 상에 해당 적층체를 고정하는 〔7-1〕∼〔7-3〕의 어느 한 항에 기재된 전해조의 제조 방법. In the step (B), any one of [7-1] to [7-3], wherein the laminate is fixed on at least one surface of the positive electrode and the negative electrode under a temperature at which the laminate does not melt. Method for producing an electrolytic cell.

〔7-5〕 (7-5)

양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 고정되는 격막과, 상기 양극, 상기 음극 및 상기 격막을 지지하는 전해조 프레임을 구비하는 기존 전해조에 전해용 전극을 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서, Disposing an electrolytic electrode in an existing electrolytic cell having an anode, a cathode facing the anode, a diaphragm fixed between the anode and the cathode, and an electrolytic cell frame supporting the anode, the cathode and the diaphragm. As a method for producing new electrolytic cells,

상기 전해조 프레임 내에서, 상기 격막의 고정을 해제하는 공정(A)과, A step (A) of releasing the fixing of the diaphragm in the electrolytic cell frame,

상기 공정(A)의 후, 상기 격막과 상기 양극 또는 상기 음극과의 사이에 상기 전해용 전극을 배치하는 공정(B')After the step (A), the step (B ') of disposing the electrolytic electrode between the diaphragm and the anode or the cathode.

을 갖는 전해조의 제조 방법. Method for producing an electrolytic cell having a.

(1) 본 발명의 전해용 전극에 의하면, 수송이나 핸들링이 용이해져, 신품의 전해조를 스타트시킬 때나 열화한 전극을 갱신할 때의 작업을 대폭 간소화할 수 있고, 또한 전해 성능도 유지 또는 향상시킬 수 있다. (1) According to the electrode for electrolysis of the present invention, transportation and handling become easy, and the operation when starting a new electrolytic cell or updating a deteriorated electrode can be greatly simplified, and the electrolytic performance can also be maintained or improved. Can be.

(2) 본 발명의 적층체에 의하면, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 발현할 수 있다. (2) According to the laminate of the present invention, the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell can be improved, and also excellent electrolytic performance can be expressed after updating.

(3) 본 발명의 적층체에 의하면, 상기 (2)와는 별도의 관점에서, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 발현할 수 있다. (3) According to the laminate of the present invention, from the viewpoint different from the above (2), the work efficiency at the time of electrode update in the electrolytic cell can be improved, and excellent electrolytic performance can be expressed even after the update.

(4) 본 발명의 전해조에 의하면, 전해 성능이 우수함과 더불어 격막의 손상을 방지할 수 있다. (4) According to the electrolytic cell of this invention, while being excellent in electrolytic performance, damage of a diaphragm can be prevented.

(5) 본 발명에 관한 전해조의 제조 방법에 의하면, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다. (5) According to the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this invention, the working efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell can be improved.

(6) 본 발명에 관한 전해조의 제조 방법에 의하면, 상기 (5)와는 별도의 관점에서, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다. (6) According to the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this invention, working efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell can be improved from a viewpoint different from said (5).

(7) 본 발명에 관한 전해조의 제조 방법에 의하면, 상기 (5) 및 (6)과는 별도의 관점에서, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다. (7) According to the electrolytic cell manufacturing method which concerns on this invention, working efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell can be improved from a viewpoint different from said (5) and (6).

도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 전해용 전극의 모식적 단면도이다.
도 2는 이온 교환막의 일실시형태를 나타내는 단면 모식도이다.
도 3은 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 전해 셀의 모식적 단면도이다.
도 6은 2개의 전해 셀이 직렬로 접속된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7은 전해조의 모식도이다.
도 8은 전해조를 조립하는 공정을 나타내는 모식적 사시도이다.
도 9는 전해 셀이 구비하는 역전류 흡수체의 모식적 단면도이다.
도 10은 실시예에 기재된 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)의 평가 방법의 모식도이다.
도 11은 실시예에 기재된 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(1)의 모식도이다.
도 12는 실시예에 기재된 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(2)의 모식도이다.
도 13은 실시예에 기재된 직경 145 mm 원기둥 권취 평가 방법(3)의 모식도이다.
도 14는 실시예에 기재된 전극의 탄성 변형 시험의 모식도이다.
도 15는 소성 변형후의 부드러움의 평가 방법의 모식도이다.
도 16은 비교예 13에서 제작한 전극의 모식도이다.
도 17은 비교예 13에서 제작한 전극을 니켈 메쉬 급전체 상에 설치하기 위해 이용한 구조체의 모식도이다.
도 18은 비교예 14에서 제작한 전극의 모식도이다.
도 19는 비교예 14에서 제작한 전극을 니켈 메쉬 급전체 상에 설치하기 위해 이용한 구조체의 모식도이다.
도 20은 비교예 15에서 제작한 전극의 모식도이다.
도 21은 비교예 15에서 제작한 전극을 니켈 메쉬 급전체 상에 설치하기 위해 이용한 구조체의 모식도이다.
도 22는 본 발명의 일실시형태에서의 전해용 전극의 모식적 단면도이다.
도 23은 이온 교환막의 일실시형태를 나타내는 단면 모식도이다.
도 24는 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다.
도 25는 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 26은 전해 셀의 모식적 단면도이다.
도 27은 2개의 전해 셀이 직렬로 접속된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 28은 전해조의 모식도이다.
도 29는 전해조를 조립하는 공정을 나타내는 모식적 사시도이다.
도 30은 전해 셀이 구비하는 역전류 흡수체의 모식적 단면도이다.
도 31은 실시예에 기재된 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)의 평가 방법의 모식도이다.
도 32는 실시예에 기재된 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(1)의 모식도이다.
도 33은 실시예에 기재된 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(2)의 모식도이다.
도 34는 실시예에 기재된 직경 145 mm 원기둥 권취 평가 방법(3)의 모식도이다.
도 35는 실시예에 기재된 전극의 탄성 변형 시험의 모식도이다.
도 36은 소성 변형후의 부드러움의 평가 방법의 모식도이다.
도 37은 실시예 34에서 제작한 전극의 모식도이다.
도 38은 실시예 34에서 제작한 전극을 니켈 메쉬 급전체 상에 설치하기 위해 이용한 구조체의 모식도이다.
도 39는 실시예 35에서 제작한 전극의 모식도이다.
도 40은 실시예 35에서 제작한 전극을 니켈 메쉬 급전체 상에 설치하기 위해 이용한 구조체의 모식도이다.
도 41은 실시예 36에서 제작한 전극의 모식도이다.
도 42는 실시예 36에서 제작한 전극을 니켈 메쉬 급전체 상에 설치하기 위해 이용한 구조체의 모식도이다.
도 43은 본 발명의 일실시형태에서의 전해용 전극의 모식적 단면도이다.
도 44는 이온 교환막의 일실시형태를 예시하는 단면 모식도이다.
도 45는 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다.
도 46은 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 47a는, 전해용 전극의 적어도 일부가 격막을 관통하여 고정되어 있는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다. 도 47b는, 도 47a의 구조를 얻기 위한 공정을 나타내는 설명도이다.
도 48a는, 전해용 전극의 적어도 일부가 격막의 내부에 위치하여 고정되어 있는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다. 도 48b는, 도 48a의 구조를 얻기 위한 공정을 나타내는 설명도이다.
도 49a~49c는, 격막과 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재로서, 실모양의 고정용 부재를 사용하여 고정하는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다.
도 50은 격막과 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재로서, 유기 수지를 사용하여 고정하는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다.
도 51a는, 고정용 부재의 적어도 일부가 격막과 전해용 전극을 외부로부터 파지하여 고정하는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다. 도 51b는, 고정용 부재의 적어도 일부가 격막과 전해용 전극을 자력으로 고정하는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다.
도 52는 전해 셀의 모식적 단면도이다.
도 53은 2개의 전해 셀이 직렬로 접속된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 54는 전해조의 모식도이다.
도 55는 전해조를 조립하는 공정을 나타내는 모식적 사시도이다.
도 56은 전해 셀이 구비할 수 있는 역전류 흡수체의 모식적 단면도이다.
도 57은 실시예 1에서의 적층체를 나타내는 설명도이다.
도 58은 실시예 2에서의 적층체를 나타내는 설명도이다.
도 59는 실시예 3에서의 적층체를 나타내는 설명도이다.
도 60은 실시예 4에서의 적층체를 나타내는 설명도이다.
도 61은 실시예 5에서의 적층체를 나타내는 설명도이다.
도 62는 실시예 6에서의 적층체를 나타내는 설명도이다.
도 63은 전해 셀의 모식적 단면도이다.
도 64a는, 종래의 전해조에서의 2개의 전해 셀이 직렬로 접속된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 64b는, 본 실시형태의 전해조에서의 2개의 전해 셀이 직렬로 접속된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 65는 전해조의 모식도이다.
도 66은 전해조를 조립하는 공정을 나타내는 모식적 사시도이다.
도 67은 전해 셀이 구비할 수 있는 역전류 흡수체의 모식적 단면도이다.
도 68은 본 발명의 일실시형태에서의 전해용 전극의 모식적 단면도이다.
도 69는 이온 교환막의 일실시형태를 예시하는 단면 모식도이다.
도 70은 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다.
도 71은 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 72는 적층체와 개스킷의 위치 관계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 73은 적층체와 개스킷의 위치 관계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 74a는, 전해용 전극의 적어도 일부가 격막을 관통하여 고정되어 있는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다. 도 74b는, 도 74a의 구조를 얻기 위한 공정을 나타내는 설명도이다.
도 75a는, 전해용 전극의 적어도 일부가 격막의 내부에 위치하여 고정되어 있는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다. 도 75b는, 도 75a의 구조를 얻기 위한 공정을 나타내는 설명도이다.
도 76a∼76c는, 격막과 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재로서, 실모양의 고정용 부재를 사용하여 고정하는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다.
도 77은 격막과 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재로서, 유기 수지를 사용하여 고정하는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다.
도 78a는, 고정용 부재의 적어도 일부가 격막과 전해용 전극을 외부로부터 파지하여 고정하는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다. 도 78b는, 고정용 부재의 적어도 일부가 격막과 전해용 전극을 자력으로 고정하는 양태를 예시하는 적층체의 모식적 단면도이다.
도 79는 실시예에 기재된 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)의 평가 방법의 모식도이다.
도 80은 실시예에 기재된 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(1)의 모식도이다.
도 81은 실시예에 기재된 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(2)의 모식도이다.
도 82는 실시예에 기재된 직경 145 mm 원기둥 권취 평가 방법(3)의 모식도이다.
도 83은 실시예에 기재된 전극의 유연성 평가의 모식도이다.
도 84는 소성 변형후의 부드러움의 평가 방법의 모식도이다.
도 85는 실시예 35에서 제작한 전극의 모식도이다.
도 86은 실시예 35에서 제작한 전극을 니켈 메쉬 급전체 상에 설치하기 위해 이용한 구조체의 모식도이다.
도 87은 실시예 36에서 제작한 전극의 모식도이다.
도 88은 실시예 36에서 제작한 전극을 니켈 메쉬 급전체 상에 설치하기 위해 이용한 구조체의 모식도이다.
도 89는 실시예 37에서 제작한 전극의 모식도이다.
도 90은 실시예 37에서 제작한 전극을 니켈 메쉬 급전체 상에 설치하기 위해 이용한 구조체의 모식도이다.
도 91은 전해 셀의 모식적 단면도이다.
도 92는 2개의 전해 셀이 직렬로 접속된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 93은 전해조의 모식도이다.
도 94는 전해조를 조립하는 공정을 나타내는 모식적 사시도이다.
도 95는 전해 셀이 구비할 수 있는 역전류 흡수체의 모식적 단면도이다.
도 96은 본 발명의 일실시형태에서의 전해용 전극의 모식적 단면도이다.
도 97은 이온 교환막의 일실시형태를 예시하는 단면 모식도이다.
도 98은 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다.
도 99는 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 100은 실시예 1에서 작성한 적층체의 모식도이다.
도 101은 실시예 1에서 작성한 적층체를 권회하여 권회체를 작성할 때의 모식도이다.
도 102는 실시예 4에서 작성한 적층체의 모식도이다.
도 103은 전해 셀의 모식적 단면도이다.
도 104는 2개의 전해 셀이 직렬로 접속된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 105는 전해조의 모식도이다.
도 106은 전해조를 조립하는 공정을 나타내는 모식적 사시도이다.
도 107은 전해 셀이 구비할 수 있는 역전류 흡수체의 모식적 단면도이다.
도 108은 본 발명의 일실시형태에서의 전해용 전극의 모식적 단면도이다.
도 109는 이온 교환막의 일실시형태를 예시하는 단면 모식도이다.
도 110은 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다.
도 111은 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 112는 전해 셀의 모식적 단면도이다.
도 113은 2개의 전해 셀이 직렬로 접속된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 114는 전해조의 모식도이다.
도 115는 전해조를 조립하는 공정을 나타내는 모식적 사시도이다.
도 116은 전해 셀이 구비할 수 있는 역전류 흡수체의 모식적 단면도이다.
도 117a는, 본 실시형태의 제1 양태에 관한 각 공정의 일례를 설명하기 위한 전해조의 모식도이다. 117b는, 도 117a에 대응하는 모식적 사시도이다.
도 118a는 본 실시형태의 제2 양태에 관한 각 공정의 일례를 설명하기 위한 전해조의 모식도이다. 도 118b는, 도 118a에 대응하는 모식적 사시도이다.
도 119는 본 발명의 일실시형태에서의 전해용 전극의 모식적 단면도이다.
도 120은 이온 교환막의 일실시형태를 예시하는 단면 모식도이다.
도 121은 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다.
도 122는 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is typical sectional drawing of the electrode for electrolysis which concerns on one Embodiment of this invention.
2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an ion exchange membrane.
3 is a schematic view for explaining the aperture ratio of the reinforcing core material constituting the ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the method of forming the communication hole of an ion exchange membrane.
5 is a schematic cross-sectional view of an electrolytic cell.
6 is a schematic cross-sectional view showing a state in which two electrolytic cells are connected in series.
7 is a schematic diagram of an electrolytic cell.
8 is a schematic perspective view showing a step of assembling an electrolytic cell.
It is typical sectional drawing of the reverse current absorber with which an electrolysis cell is equipped.
It is a schematic diagram of the evaluation method of the force 1 applied per unit mass and unit area described in the Example.
It is a schematic diagram of the 280 mm diameter cylindrical winding evaluation method (1) described in the Example.
It is a schematic diagram of the diameter 280 mm cylindrical winding evaluation method (2) described in the Example.
It is a schematic diagram of the diameter 145 mm cylindrical winding evaluation method (3) described in the Example.
It is a schematic diagram of the elastic deformation test of the electrode as described in an Example.
It is a schematic diagram of the evaluation method of the softness after plastic deformation.
It is a schematic diagram of the electrode produced in the comparative example 13.
17 is a schematic view of a structure used for installing the electrode produced in Comparative Example 13 on a nickel mesh feeder.
It is a schematic diagram of the electrode produced in the comparative example 14.
19 is a schematic view of a structure used for installing the electrode produced in Comparative Example 14 on a nickel mesh feeder.
20 is a schematic view of the electrode produced in Comparative Example 15. FIG.
21 is a schematic view of a structure used for installing the electrode produced in Comparative Example 15 on a nickel mesh feeder.
It is typical sectional drawing of the electrode for electrolysis in one Embodiment of this invention.
It is a cross-sectional schematic diagram which shows one Embodiment of an ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the opening ratio of the strengthening core material which comprises an ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the method of forming the communication hole of an ion exchange membrane.
It is typical sectional drawing of an electrolysis cell.
27 is a schematic cross-sectional view showing a state in which two electrolytic cells are connected in series.
It is a schematic diagram of an electrolytic cell.
It is a typical perspective view which shows the process of assembling an electrolytic cell.
It is typical sectional drawing of the reverse current absorber with which an electrolysis cell is equipped.
It is a schematic diagram of the evaluation method of the force 1 applied per unit mass and unit area described in the Example.
It is a schematic diagram of the 280 mm diameter cylindrical winding evaluation method (1) described in the Example.
FIG. 33: is a schematic diagram of the diameter 280 mm cylindrical winding evaluation method (2) described in the Example.
It is a schematic diagram of the diameter 145 mm cylindrical winding evaluation method (3) described in the Example.
It is a schematic diagram of the elastic deformation test of the electrode as described in an Example.
It is a schematic diagram of the evaluation method of the softness after plastic deformation.
37 is a schematic view of the electrode produced in Example 34. FIG.
FIG. 38 is a schematic diagram of a structure used for installing the electrode prepared in Example 34 on a nickel mesh feeder. FIG.
39 is a schematic view of the electrode produced in Example 35. FIG.
40 is a schematic view of a structure used for installing the electrode prepared in Example 35 on a nickel mesh feeder.
41 is a schematic view of the electrode produced in Example 36. FIG.
FIG. 42 is a schematic diagram of a structure used for installing the electrode prepared in Example 36 on a nickel mesh feeder. FIG.
It is typical sectional drawing of the electrode for electrolysis in one Embodiment of this invention.
44 is a schematic sectional view illustrating one embodiment of the ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the aperture ratio of the strengthening core material which comprises an ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the method of forming the communication hole of an ion exchange membrane.
It is typical sectional drawing of the laminated body which illustrates the aspect in which at least one part of the electrode for electrolysis is fixed through a septum. FIG. 47B is an explanatory diagram showing a step for obtaining the structure of FIG. 47A. FIG.
It is typical sectional drawing of the laminated body which illustrates the aspect in which at least one part of the electrode for electrolysis is located inside and fixed to a diaphragm. 48B is an explanatory diagram showing a step for obtaining the structure of FIG. 48A.
49A to 49C are schematic cross-sectional views of a laminate illustrating an aspect of fixing using a thread-shaped fixing member as a fixing member for fixing the diaphragm and the electrolytic electrode.
It is a schematic cross section of the laminated body which shows the aspect which fixes using a organic resin as a fixing member for fixing a diaphragm and an electrode for electrolysis.
51A is a schematic sectional view of a laminate illustrating an embodiment in which at least a part of the fixing member grips and fixes the diaphragm and the electrolytic electrode from the outside. It is typical sectional drawing of the laminated body which shows the aspect which at least one part of the fixing member fixes a diaphragm and an electrolytic electrode by magnetic force.
It is typical sectional drawing of an electrolysis cell.
53 is a schematic cross-sectional view showing a state in which two electrolytic cells are connected in series.
It is a schematic diagram of an electrolytic cell.
55 is a schematic perspective view illustrating a step of assembling an electrolytic cell.
56 is a schematic cross-sectional view of a reverse current absorber that an electrolytic cell can have.
57 is an explanatory diagram showing a laminate in Example 1. FIG.
58 is an explanatory diagram showing a laminate in Example 2. FIG.
59 is an explanatory diagram showing a laminate in Example 3. FIG.
60 is an explanatory diagram showing a laminate in Example 4. FIG.
FIG. 61 is an explanatory diagram showing a laminate in Example 5. FIG.
FIG. 62 is an explanatory diagram showing a laminate in Example 6. FIG.
63 is a schematic sectional view of an electrolysis cell.
64A is a schematic cross-sectional view showing a state in which two electrolytic cells in a conventional electrolytic cell are connected in series. 64B is a schematic cross-sectional view showing a state in which two electrolytic cells are connected in series in the electrolytic cell of this embodiment.
Fig. 65 is a schematic diagram of the electrolytic cell.
66 is a schematic perspective view showing a step of assembling an electrolytic cell.
67 is a schematic sectional view of a reverse current absorber that an electrolytic cell can have.
It is typical sectional drawing of the electrode for electrolysis in one Embodiment of this invention.
69 is a schematic sectional view illustrating one embodiment of the ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the opening ratio of the strengthening core material which comprises an ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the method of forming the communication hole of an ion exchange membrane.
It is explanatory drawing for demonstrating the positional relationship of a laminated body and a gasket.
It is explanatory drawing for demonstrating the positional relationship of a laminated body and a gasket.
FIG. 74A is a schematic cross-sectional view of a laminate illustrating an embodiment in which at least a part of an electrode for electrolysis is fixed through a septum. 74B is an explanatory diagram showing a step for obtaining the structure in FIG. 74A.
FIG. 75A is a schematic cross-sectional view of a laminate illustrating an embodiment in which at least a part of the electrolytic electrode is positioned and fixed inside the diaphragm. FIG. FIG. 75B is an explanatory diagram showing a step for obtaining the structure of FIG. 75A.
76A-76C are typical sectional drawing of the laminated body which shows the aspect which fixes using a thread-shaped fixing member as a fixing member for fixing a diaphragm and an electrolytic electrode.
77 is a schematic sectional view of a laminate illustrating an aspect of fixing using an organic resin as a fixing member for fixing the diaphragm and the electrode for electrolysis.
78A is a schematic sectional view of a laminate illustrating an embodiment in which at least a part of the fixing member grips and fixes the diaphragm and the electrolytic electrode from the outside. 78B is a schematic sectional view of a laminate illustrating an embodiment in which at least a part of the fixing member fixes the diaphragm and the electrode for electrolysis by magnetic force.
79 is a schematic view of the evaluation method of the force 1 applied per unit mass and unit area described in Examples.
FIG. 80: is a schematic diagram of the diameter 280 mm cylindrical winding evaluation method (1) described in the Example.
FIG. 81: is a schematic diagram of the 280 mm diameter cylinder winding evaluation method (2) described in the Example.
FIG. 82: is a schematic diagram of the diameter 145 mm cylindrical winding evaluation method (3) described in the Example.
It is a schematic diagram of the flexibility evaluation of the electrode as described in an Example.
It is a schematic diagram of the evaluation method of the softness after plastic deformation.
85 is a schematic view of the electrode produced in Example 35. FIG.
86 is a schematic diagram of a structure used for installing the electrode prepared in Example 35 on a nickel mesh feeder.
87 is a schematic view of the electrode produced in Example 36. FIG.
88 is a schematic diagram of a structure used for installing the electrode produced in Example 36 on a nickel mesh feeder.
89 is a schematic view of the electrode produced in Example 37. FIG.
90 is a schematic view of a structure used for installing the electrode prepared in Example 37 on a nickel mesh feeder.
91 is a schematic sectional view of an electrolysis cell.
FIG. 92 is a schematic sectional view illustrating a state in which two electrolytic cells are connected in series.
93 is a schematic diagram of the electrolytic cell.
94 is a schematic perspective view showing a step of assembling an electrolytic cell.
95 is a schematic sectional view of a reverse current absorber that an electrolytic cell may have.
96 is a schematic sectional view of an electrode for electrolysis in one embodiment of the present invention.
97 is a schematic sectional view illustrating one embodiment of the ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the opening ratio of the strengthening core material which comprises an ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the method of forming the communication hole of an ion exchange membrane.
100 is a schematic view of the laminate prepared in Example 1. FIG.
It is a schematic diagram at the time of winding the laminated body created in Example 1 and creating a wound body.
It is a schematic diagram of the laminated body created in Example 4. FIG.
103 is a schematic sectional view of an electrolytic cell.
FIG. 104 is a schematic cross-sectional view showing a state in which two electrolytic cells are connected in series.
105 is a schematic diagram of an electrolytic cell.
106 is a schematic perspective view illustrating a step of assembling an electrolytic cell.
107 is a schematic sectional view of a reverse current absorber that an electrolytic cell can have.
108 is a schematic sectional view of an electrode for electrolysis in one embodiment of the present invention.
It is a cross-sectional schematic diagram which illustrates one Embodiment of an ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the opening ratio of the strengthening core material which comprises an ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the method of forming the communication hole of an ion exchange membrane.
112 is a schematic sectional view of an electrolytic cell.
113 is a schematic sectional view showing a state in which two electrolytic cells are connected in series.
114 is a schematic view of an electrolytic cell.
115 is a schematic perspective view illustrating a step of assembling an electrolytic cell.
116 is a schematic sectional view of a reverse current absorber that an electrolytic cell can have.
117a is a schematic diagram of an electrolytic cell for illustrating an example of each step according to the first aspect of the present embodiment. 117b is a schematic perspective view corresponding to FIG. 117a.
118a is a schematic diagram of an electrolytic cell for explaining an example of each step according to the second aspect of the present embodiment. FIG. 118B is a schematic perspective view corresponding to FIG. 118A.
119 is a schematic sectional view of the electrode for electrolysis in one embodiment of the present invention.
120 is a schematic sectional view illustrating one embodiment of the ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the opening ratio of the strengthening core material which comprises an ion exchange membrane.
It is a schematic diagram for demonstrating the method of forming the communication hole of an ion exchange membrane.

이하, 본 발명의 실시형태(이하, 본 실시형태라고도 함)에 관해, <제1 실시형태>∼<제7 실시형태>마다, 필요에 따라 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이하의 실시형태는 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 본 발명은 이하의 내용에 한정되지 않는다. 또한, 첨부 도면은 실시형태의 일례를 나타낸 것이며, 형태는 이것에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 본 발명은, 그 요지의 범위 내에서 적절하게 변형하여 실시할 수 있다. 또한, 도면 중 상하좌우 등의 위치 관계는, 특별히 언급하지 않는 한, 도면에 나타내는 위치 관계에 기초한다. 도면의 치수 및 비율은 도시된 것에 한정되는 것은 아니다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention (henceforth also called this embodiment) is demonstrated in detail, referring drawings as needed for every <1st embodiment>-<7th embodiment>. The following embodiment is an illustration for demonstrating this invention, and this invention is not limited to the following content. In addition, an accompanying drawing shows an example of embodiment, and a form is not limited to this and is not interpreted. This invention can be suitably modified and implemented within the range of the summary. In addition, unless otherwise indicated, positional relationship, such as up, down, left, and right, in a figure is based on the positional relationship shown in a figure. The dimensions and ratios of the drawings are not limited to those shown.

<제1 실시형태> First Embodiment

여기서는, 본 발명의 제1 실시형태에 관해, 도 1∼21을 참조하면서 상세히 설명한다. Here, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs.

〔전해용 전극〕 [Electrode Electrode]

제1 실시형태(이후, <제1 실시형태>의 항에서 단순히 「본 실시형태」로 칭함)의 전해용 전극은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 양호한 접착력을 가지며, 또한 경제성의 관점에서, 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하이다. 또한 상기 점에서, 바람직하게는 30 mg/㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 20 mg/㎠ 이하이며, 또한 핸들링성, 접착성 및 경제성을 합한 종합적인 관점에서, 15 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 mg/㎠ 정도이다. Electrolytic electrodes of the first embodiment (hereinafter, simply referred to as "the present embodiment" in the section of <first embodiment>) can obtain good handling properties, and are capable of obtaining a deteriorated membrane such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, and deterioration. It has good adhesion with an electrode, an uncoated feeder, and the like, and from the viewpoint of economics, the mass per unit area is 48 mg / cm 2 or less. Moreover, it is preferable that it is 30 mg / cm <2> or less in this point, More preferably, it is 20 mg / cm <2> or less and 15 mg / cm <2> or less from a comprehensive viewpoint which combined handling property, adhesiveness, and economics. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is about 1 mg / cm <2>.

상기 단위 면적당 질량은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 단위 면적당 질량은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 단위 면적당 질량은 커지는 경향이 있다. The said mass per unit area can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, etc., for example. More specifically, for example, if the thickness is the same, the mass per unit area tends to be smaller when the porosity is increased, and the mass per unit area tends to be larger when the porosity is reduced.

본 실시형태의 전해용 전극은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 또한 상기 점에서, 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 더욱 용이해진다는 관점에서, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. The electrode for electrolysis of this embodiment can obtain favorable handling property, and has a favorable adhesive force with a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode, an uncoated feeder, etc., per unit mass / unit area. The force applied is at least 0.08 N / (mg · cm 2). In addition, it is preferably 0.1 N / (mg · cm 2) or more, more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m). It is 0.2 N / (mg * cm <2>) or more from a viewpoint of the handling becoming easier. Although an upper limit is not specifically limited, It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred.

본 실시형태의 전해용 전극은, 탄성 변형 영역이 넓은 전극이면, 보다 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 보다 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 전해용 전극의 두께는, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하가 바람직하고, 130 ㎛ 미만이 보다 바람직하고, 115 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 65 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서, 「탄성 변형 영역이 넓다」란, 전해용 전극을 권회하여 권회체로 하고, 권회 상태를 해제한 후, 권회에 유래하는 휘어짐이 생기기 어렵다는 것을 의미한다. 또한, 전해용 전극의 두께란, 후술하는 촉매층을 포함하는 경우, 전해용 전극 기재와 촉매층을 합한 두께를 말한다. If the electrode for electrolysis of this embodiment is an electrode with a large elastic deformation area, better handling property can be obtained, and it will provide better adhesive force, such as a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode, an uncoated feeder, etc. From the viewpoint of having, the thickness of the electrolytic electrode is preferably 315 µm or less, more preferably 220 µm or less, still more preferably 170 µm or less, even more preferably 150 µm or less, and particularly preferably 145 µm or less. 140 micrometers or less are more preferable, 138 micrometers or less are further more preferable, and 135 micrometers or less are further more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, from a viewpoint similar to the above, 130 micrometers or less are preferable, less than 130 micrometers are more preferable, 115 micrometers or less are more preferable, and 65 micrometers or less are still more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, in this embodiment, a "elastic deformation area | region is wide" means that it is difficult to produce the curvature resulting from winding after winding an electrode for electrolysis to make a winding body, and canceling a wound state. In addition, the thickness of an electrode for electrolysis means the thickness which combined the electrode base material for electrolysis and a catalyst layer, when including the catalyst layer mentioned later.

본 실시형태의 전해용 전극에 의하면, 상기와 같이, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 양호한 접착력을 가지며, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과 일체화하여 이용할 수 있다. 그 때문에, 전극을 갱신할 때, 전해 셀에 고정된 전극을 박리하는 등의 번잡한 교체 작업을 수반하지 않고, 격막의 갱신과 같은 간단한 작업으로 전극을 갱신할 수 있기 때문에, 작업 효율이 대폭 향상된다. 또한, 신품의 전해 셀에 급전체만이 설치되어 있는 경우(즉, 촉매층이 없는 전극이 설치되어 있는 경우)에도, 본 실시형태의 전해용 전극을 급전체에 달라붙이는 것만으로 전극으로서 작용시킬 수 있기 때문에, 촉매 코팅을 대폭 삭감 혹은 제로로 하는 것도 가능해진다. According to the electrode for electrolysis of this embodiment, as mentioned above, it has a favorable adhesive force, such as a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode, a catalyst uncoated feeder, etc., and integrates it with a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, It is available. Therefore, when updating an electrode, an electrode can be updated by simple operation | movement, such as an update of a diaphragm, without carrying out complicated replacement work, such as peeling an electrode fixed to an electrolysis cell, and therefore working efficiency improves significantly. do. In addition, even when only a feeder is provided in a new electrolytic cell (that is, when an electrode without a catalyst layer is provided), the electrolytic electrode of the present embodiment can act as an electrode only by sticking to the feeder. As a result, it is possible to significantly reduce or zero the catalyst coating.

또한, 본 실시형태의 전해용 전극에 의하면, 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다. Moreover, according to the electrode for electrolysis of this embodiment, electrolytic performance can be made to be equivalent to or improved in the case of a new article.

본 실시형태의 전해용 전극은, 예를 들면, 염화비닐제의 파이프 등에 감은 상태(롤형 등)로 보관, 고객에게 수송 등을 하는 것이 가능해지고, 핸들링이 대폭 용이해진다. The electrolytic electrode of the present embodiment can be stored, transported to a customer, etc. in a state of being wound in a pipe made of vinyl chloride or the like (roll type or the like), for example, and handling is greatly facilitated.

가해지는 힘은, 이하의 방법(i) 또는 (ii)에 의해 측정할 수 있고, 상세하게는 실시예에 기재된 바와 같다. 가해지는 힘은, 방법(i)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(1)」라고도 칭함)과 방법(ii)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(2)」라고도 칭함)이 동일해도 좋고 상이해도 좋지만, 어느 값이라도 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이 된다. The force applied can be measured by the following method (i) or (ii) and is as having described in the Example in detail. The force applied is the value obtained by the measurement of the method (i) (also called "the applied force 1") and the value obtained by the measurement of the method (ii) (also called the "the applied force 2"). Although this may be same or different, any value becomes 0.08 N / (mg * cm <2>) or more.

상기 가해지는 힘은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께, 산술 평균 표면 거칠기 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 개공률을 크게 하면 가해지는 힘은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 가해지는 힘은 커지는 경향이 있다. The said applied force can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, arithmetic mean surface roughness, etc., for example. More specifically, for example, when the porosity is increased, the applied force tends to be small, and when the porosity is decreased, the applied force tends to be large.

〔방법(i)〕 [Method (i)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm)과, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 이온 교환막(가로 세로 170 mm, 여기서 말하는 이온 교환막의 상세에 관해서는, 실시예에 기재된 바와 같음)과 전해용 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 또한, 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.7 ㎛이다. 산술 평균 표면 거칠기(Ra)의 구체적인 산출 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. Nickel plate obtained by blasting with alumina of particle number 320 (thickness 1.2 mm, width 200 mm) and an ion exchange membrane coated with inorganic particles and a binder on both sides of a membrane of a perfluorocarbon polymer into which an ion exchanger was introduced (horizontal 170 mm in length and the details of the ion-exchange membrane here, as described in the Example) and the electrode sample for electrolysis (130 mm in length) were laminated in this order, and this laminate was sufficiently immersed in pure water, A sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the laminate surface. In addition, the arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after a blasting process is 0.7 micrometer. The specific calculation method of arithmetic mean surface roughness Ra is as having described in the Example.

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전해용 전극 샘플만을 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전해용 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrolytic electrode samples in this measurement sample were raised to 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrolytic electrode samples were in the vertical direction. Measure the weight when it rises by 10 mm. This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전해용 전극 샘플과 이온 교환막의 중복 부분의 면적, 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전해용 전극 샘플에서의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. The average value is divided by the area of the overlapping portion of the electrolytic electrode sample and the ion exchange membrane and the mass of the electrode sample for electrolysis of the portion overlapping the ion exchange membrane, and the force applied per unit mass and unit area (1) (N / mg · cm 2) is calculated.

방법(i)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 바람직하게는 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 더욱 용이해진다는 관점에서, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. The force (1) applied per unit mass and unit area obtained by the method (i) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is 0.08 N / (mg * cm <2>) or more from the viewpoint of having a thing, Preferably it is 0.1 N / (mg * cm <2>) or more, More preferably, handling in a large size (for example, size 1.5 m x 2.5 m) It is 0.2 N / (mg * cm <2>) or more from a viewpoint of this further becoming easier. Although an upper limit is not specifically limited, It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred.

본 실시형태의 전해용 전극이, 가해지는 힘(1)을 만족시키면, 예컨대 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과 일체화하여 이용할 수 있기 때문에, 전극을 갱신할 때, 용접 등의 방법으로 전해 셀에 고정되어 있는 음극 및 양극의 교체 작업이 불필요해져, 작업 효율이 대폭 향상된다. 또한, 본 실시형태의 전해용 전극을, 이온 교환막과의 일체화한 전극으로서 이용함으로써, 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다. When the electrode for electrolysis of this embodiment satisfies the force 1 applied, since it can be used integrally with diaphragms, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, when an electrode is updated, it is made to the electrolysis cell by methods, such as welding. The replacement work of the fixed cathode and the anode becomes unnecessary, and the work efficiency is greatly improved. In addition, by using the electrolytic electrode of this embodiment as an electrode integrated with an ion exchange membrane, electrolytic performance can be made equivalent to or improved in the case of a new article.

신품의 전해 셀을 출하할 때에는, 종래는 전해 셀에 고정된 전극에 촉매 코팅되어 있었지만, 촉매 코팅하지 않은 전극에 본 실시형태의 전해용 전극을 조합하는 것만으로 전극으로서 이용할 수 있기 때문에, 촉매 코팅을 하기 위한 제조 공정이나 촉매의 양을 대폭 삭감 혹은 제로로 할 수 있다. 촉매 코팅이 대폭 삭감 혹은 제로가 된 종래의 전극은, 본 실시형태의 전해용 전극과 전기적으로 접속하여, 전류를 흘리기 위한 급전체로서 기능시킬 수 있다. When shipping a new electrolytic cell, the catalyst coating was conventionally coated on the electrode fixed to the electrolytic cell, but since it can be used as an electrode only by combining the electrolytic electrode of this embodiment with the electrode which does not have a catalyst coating, catalyst coating It is possible to greatly reduce or zero the amount of the production process and the catalyst to achieve this. The conventional electrode, in which the catalyst coating is significantly reduced or zero, can be electrically connected to the electrode for electrolysis of the present embodiment and function as a feeder for flowing a current.

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm, 상기 방법(i)과 동일한 니켈판)과 전해용 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전해용 전극 샘플만을, 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전해용 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. A nickel plate obtained by blasting with alumina of particle number 320 (thickness 1.2 mm, width 200 mm, same nickel plate as the above method (i)) and an electrolytic electrode sample (width 130 mm) were laminated in this order. After fully immersing this laminated body with pure water, the sample for a measurement is obtained by removing the excess moisture adhering to the laminated body surface. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples for electrolysis in this measurement sample were raised to 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples for electrolysis were vertical. The weight at the time of 10 mm rise in the direction is measured. This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전해용 전극 샘플과 니켈판의 중복 부분의 면적, 및 니켈판과 중복된 부분에서의 전해용 전극 샘플의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당의 접착력(2)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. This average value is divided by the area of the overlapping portion of the electrolytic electrode sample and the nickel plate and the mass of the electrolytic electrode sample at the portion overlapping the nickel plate, and the adhesive force (2) per unit mass and unit area (N / mg Cm 2) is calculated.

방법(ii)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 바람직하게는 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 더욱 용이해진다는 관점에서, 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. The force (2) applied per unit mass and unit area obtained by the method (ii) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is 0.08 N / (mg * cm <2>) or more from the viewpoint of having a thing, Preferably it is 0.1 N / (mg * cm <2>) or more, More preferably, handling in a large size (for example, size 1.5 m x 2.5 m) It is 0.14 N / (mg * cm <2>) or more from a viewpoint that this becomes further easier. Although an upper limit is not specifically limited, It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred.

본 실시형태의 전해용 전극이 가해지는 힘(2)을 만족시키면, 예를 들면, 염화비닐제의 파이프 등에 감은 상태(롤형 등)로 보관, 고객에게 수송 등을 하는 것이 가능해지고, 핸들링이 대폭 용이해진다. 또한, 열화한 전극에 본 실시형태의 전해용 전극을 달라붙임으로써, 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다. When the force 2 applied by the electrode for electrolysis of this embodiment is satisfied, it can be stored, transported to a customer, etc. in the state wound (for example, roll type) wound on the pipe made from vinyl chloride, etc., and handling becomes large. It becomes easy. In addition, by adhering the electrode for electrolysis of this embodiment to the deteriorated electrode, electrolytic performance can be made to be equivalent to or improved in the case of a new article.

본 실시형태에서, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과 전해용 전극, 혹은 급전체(열화한 전극이나 촉매 코팅되지 않은 전극)와 전해용 전극 사이에 존재하는 액체는, 물, 유기 용매 등 표면 장력을 발생시키는 것이라면 어떠한 액체라도 사용할 수 있다. 액체의 표면 장력이 클수록, 격막과 전해용 전극, 혹은 금속판과 전해용 전극 사이에 가해지는 힘은 커지기 때문에, 표면 장력이 큰 액체가 바람직하다. 액체로는 다음의 것을 들 수 있다(괄호 내의 수치는 그 액체의 표면 장력이다). In this embodiment, the liquid which exists between a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, and an electrolytic electrode or an electric power feeder (deteriorated electrode or uncatalyzed electrode), and an electrolytic electrode has surface tension, such as water and an organic solvent. Any liquid may be used as long as it generates. The greater the surface tension of the liquid, the greater the force exerted between the diaphragm and the electrode for electrolysis or between the metal plate and the electrode for electrolysis. Therefore, a liquid having a high surface tension is preferable. Examples of the liquid include the following (the numerical values in parentheses indicate the surface tension of the liquid).

헥산(20.44 mN/m), 아세톤(23.30 mN/m), 메탄올(24.00 mN/m), 에탄올(24.05 mN/m), 에틸렌글리콜(50.21 mN/m), 물(72.76 mN/m) Hexane (20.44 mN / m), Acetone (23.30 mN / m), Methanol (24.00 mN / m), Ethanol (24.05 mN / m), Ethylene glycol (50.21 mN / m), Water (72.76 mN / m)

표면 장력이 큰 액체라면, 격막과 전해용 전극, 혹은 금속 다공판 또는 금속판(급전체)과 전해용 전극이 일체가 되어(적층체가 되어), 전극 갱신이 용이해진다. 격막과 전해용 전극, 혹은 금속 다공판 또는 금속판(급전체)과 전해용 전극 사이의 액체는 표면 장력에 의해 서로 달라붙을 정도의 양이면 되며, 그 결과 액체량이 적기 때문에, 해당 적층체의 전해 셀에 설치한 후에 전해액에 혼합되더라도, 전해 자체에 영향을 미치지는 않는다. If the liquid has a high surface tension, the diaphragm and the electrode for electrolysis, or the metal porous plate or metal plate (feeder), and the electrode for electrolysis are integrated (to be laminated), so that the electrode can be easily updated. The liquid between the diaphragm and the electrode for electrolysis, or the metal porous plate or the metal plate (feeder), and the electrode for electrolysis should be such that the amount of adhesion is due to the surface tension. Even if it is mixed with the electrolyte after being installed in, it does not affect the electrolysis itself.

실용상의 관점에서는, 액체로서 에탄올, 에틸렌글리콜, 물 등의 표면 장력이 20 mN/m~80 mN/m인 액체를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 물, 또는 물에 가성 소다, 수산화칼륨, 수산화리튬, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등을 용해시켜 알칼리성으로 한 수용액이 바람직하다. 또한, 이러한 액체에 계면활성제를 포함시켜 표면 장력을 조정할 수도 있다. 계면활성제를 포함함으로써, 격막과 전해용 전극, 혹은 금속판과 전해용 전극의 접착성이 변화하여, 핸들링성을 조정할 수 있다. 계면활성제로는, 특별히 제한은 없고, 이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제를 모두 사용할 수 있다. From a practical point of view, it is preferable to use the liquid whose surface tensions, such as ethanol, ethylene glycol, water, are 20 mN / m-80 mN / m. In particular, an aqueous solution obtained by dissolving caustic soda, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate and the like in water or alkali is preferable. It is also possible to adjust the surface tension by including surfactants in such liquids. By including surfactant, the adhesiveness of a diaphragm and an electrode for electrolysis, or a metal plate, and an electrode for electrolysis changes, and handling property can be adjusted. There is no restriction | limiting in particular as surfactant, Both an ionic surfactant and a nonionic surfactant can be used.

본 실시형태의 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 해당 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)는 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있고, 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 300 ㎛ 이하가 바람직하고, 205 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하가 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. It is preferable that the electrolytic electrode of this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. Although the thickness (gauge thickness) of the said electrode base for electrolysis is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, and it has favorable adhesive force with a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst uncoated feeder, 300 micrometers or less are preferable, and 205 micrometers or less are more preferable from a viewpoint that it can be rolled up suitably and can bend favorably and the handling in a large size (for example, size 1.5m * 2.5m) becomes easy, 155 micrometers or less are further more preferable, 135 micrometers or less are more preferable, 125 micrometers or less are still more preferable, 120 micrometers or less are still more preferable, 100 micrometers or less are much more preferable, From a handling and economical viewpoint, 50 micrometers or less are further more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

본 실시형태의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 이하의 방법(2)에 의해 측정한 비율이, 90% 이상인 것이 바람직하고, 92% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 95% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis of this embodiment is not specifically limited, From a viewpoint that a favorable handling property can be obtained and it has favorable adhesive force with a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst uncoated feeder, It is preferable that the ratio measured by the following method (2) is 90% or more, It is more preferable that it is 92% or more, and from a viewpoint that handling in a large size (for example, size 1.5 m x 2.5 m) becomes easy. More preferably, 95% or more. The upper limit is 100%.

〔방법(2)〕 [Method (2)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과, 전해용 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전해용 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 280 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전해용 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다.An ion exchange membrane (170 mm wide) and an electrolytic electrode sample (130 mm wide) are laminated in this order. Under a condition of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 280 mm) so that the electrode sample for electrolysis in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are placed. Soaked sufficiently with pure water, the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio of the area of the portion where the ion exchange membrane (170 mm long) and the electrode sample for electrolysis are in close contact with each other (%) Measure

본 실시형태의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있다는 관점에서, 이하의 방법(3)에 의해 측정한 비율이, 75% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis of this embodiment is not specifically limited, Good handling property can be obtained, It has a favorable adhesive force with the diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst uncoated feeder, and is suitable for a roll type. It is preferable that the ratio measured by the following method (3) is 75% or more, It is more preferable that it is 80% or more, and also a large size (for example, size 1.5 m x) from a viewpoint that it can wind and bend favorably. It is more preferable that it is 90% or more from a viewpoint that the handling in 2.5 m) becomes easy. The upper limit is 100%.

〔방법(3)〕 [Method (3)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과, 전해용 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전해용 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 145 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전해용 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm wide) and an electrolytic electrode sample (130 mm wide) are laminated in this order. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 145 mm) so that the electrode sample for electrolysis in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are placed. Soaked sufficiently with pure water, the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio of the area of the portion where the ion exchange membrane (170 mm long) and the electrode sample for electrolysis are in close contact with each other (%) Measure

본 실시형태의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 가지며, 전해 중에 발생하는 가스의 체류 방지의 관점에서, 다공 구조이며, 그 개공률 또는 공극률이 5∼90% 이하인 것이 바람직하다. 개공률은, 보다 바람직하게는 10∼80% 이하이며, 더욱 바람직하게는 20∼75%이다. Although the electrode for electrolysis of this embodiment is not specifically limited, Good handling property can be obtained, it has good adhesive force with the diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst uncoated feeder, and it generate | occur | produces during electrolysis It is preferable that it is a porous structure from a viewpoint of the retention prevention of the said gas, and the porosity or porosity is 5 to 90% or less. The porosity is more preferably 10 to 80% or less, still more preferably 20 to 75%.

또한, 개공률이란, 단위 체적당 개공부의 비율이다. 개공부도, 서브미크론 오더까지 감안하는지, 눈에 보이는 개구만 감안하는지에 따라서, 산출 방법이 여러가지이다. 본 실시형태에서는, 전극의 게이지 두께, 폭, 길이의 값으로부터 체적 V를 산출하고, 또한 중량 W를 실측하는 것에 의해, 개공률 A를 하기의 식으로 산출했다.In addition, an opening ratio is a ratio of an opening part per unit volume. The calculation method varies depending on whether the opening is also considered to submicron order or only the visible opening. In this embodiment, the volume V was calculated from the values of the gauge thickness, the width, and the length of the electrode, and the weight W was measured, and the porosity A was calculated by the following formula.

A=(1-(W/(V×ρ))×100 A = (1- (W / (V × ρ)) × 100

ρ는 전극의 재질의 밀도(g/㎤)이다. 예컨대, 니켈의 경우는 8.908 g/㎤이고, 티탄의 경우는 4.506 g/㎤이다. 개공률의 조정은, 펀칭 메탈이라면 단위 면적당 금속을 펀칭하는 면적을 변경하고, 익스팬드 메탈이라면 SW(단직경), LW(장직경), 피딩값을 변경하고, 메쉬라면 금속 섬유의 선직경, 메쉬수를 변경하고, 일렉트로포밍이라면 사용하는 포토레지스트의 패턴을 변경하고, 부직포라면 금속 섬유 직경 및 섬유 밀도를 변경하고, 발포 금속이라면 공극을 형성시키기 위한 주형을 변경하는 등의 방법에 의해 적절하게 조정한다. ρ is the density (g / cm 3) of the material of the electrode. For example, 8.908 g / cm 3 for nickel and 4.506 g / cm 3 for titanium. The adjustment of the porosity is to change the area punching the metal per unit area if the punching metal, change the SW (short diameter), LW (long diameter), the feeding value if the expanded metal, the mesh diameter of the metal fiber, By changing the number of meshes, changing the pattern of the photoresist to be used for electroforming, changing the metal fiber diameter and fiber density for nonwoven fabrics, and changing the mold for forming the voids for the foamed metal, etc. Adjust

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 핸들링성의 관점에서, 이하의 방법(A)에 의해 측정한 값이, 40 mm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 29 mm 이하이며, 더욱 바람직하게는 10 mm 이하이며, 보다 더 바람직하게는 6.5 mm 이하이다. 또한, 구체적인 측정 방법은 실시예에 기재된 바와 같다. As for the electrode for electrolysis in this embodiment, it is preferable that the value measured by the following method (A) is 40 mm or less from a viewpoint of handling property, More preferably, it is 29 mm or less, More preferably, it is 10 mm It is below, More preferably, it is 6.5 mm or less. In addition, the specific measuring method is as having described in the Example.

〔방법(A)〕 [Method (A)]

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환막과 상기 전해용 전극을 적층한 샘플을, 외경 φ32 mm의 염화비닐제 심재의 곡면 상에 권취하여 고정하고, 6시간 정치한 후에 해당 전해용 전극을 분리하여 수평인 판에 올려놓았을 때, 해당 전해용 전극의 양단부에서의 수직 방향의 높이 L1 및 L2를 측정하여, 이들의 평균치를 측정치로 한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, a sample obtained by laminating an ion exchange membrane and the electrolytic electrode was wound and fixed on a curved surface of a vinyl chloride core material having an outer diameter of φ 32 mm, and left standing for 6 hours. Later, when the electrolytic electrode was separated and placed on a horizontal plate, the heights L 1 and L 2 in the vertical direction at both ends of the electrolytic electrode were measured, and these average values were measured.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 해당 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 0.2 cm/s 및 통기량 0.4 cc/㎠/s로 한 경우(이하, 「측정 조건 1」이라고도 함)의 통기 저항(이하, 「통기 저항 1」이라고도 함)이 24 kPaㆍs/m 이하인 것이 바람직하다. 통기 저항이 큰 것은, 공기가 흐르기 어렵다는 것을 의미하며, 밀도가 높은 상태를 가리킨다. 이 상태에서는, 전해에 의한 생성물이 전극 중에 머물러, 반응 기질이 전극 내부에 확산되기 어려워지기 때문에, 전해 성능(전압 등)이 악화되는 경향이 있다. 또한, 막표면의 농도가 올라가는 경향이 있다. 구체적으로는, 음극면에서는 가성 농도가 올라가고, 양극면에서는 염수의 공급성이 내려가는 경향이 있다. 그 결과, 격막과 전극이 접해 있는 계면에 생성물이 고농도로 체류하기 때문에 격막의 손상으로 이어지고, 음극면 상의 전압 상승 및 막 손상, 양극면 상의 막 손상으로도 이어지는 경향이 있다. 본 실시형태에서는, 이러한 문제를 방지하기 위해, 통기 저항을 24 kPaㆍs/m 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기와 동일한 관점에서, 0.19 kPaㆍs/m 미만인 것이 보다 바람직하고, 0.15 kPaㆍs/m 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.07 kPaㆍs/m 이하인 것이 보다 더 바람직하다. The electrolytic electrode in this embodiment makes the electrolytic electrode 50 mm x 50 mm in size, and has a temperature of 24 degreeC, a relative humidity of 32%, a piston speed of 0.2 cm / s, and an airflow of 0.4 cc / cm <2> / s. In one case (hereinafter, also referred to as "measurement condition 1"), the ventilation resistance (hereinafter also referred to as "airflow resistance 1") is preferably 24 kPa · s / m or less. High ventilation resistance means that air is difficult to flow, and indicates a high density. In this state, since the product by electrolysis stays in the electrode and the reaction substrate becomes difficult to diffuse into the electrode, the electrolytic performance (voltage, etc.) tends to be deteriorated. In addition, the concentration of the film surface tends to increase. Specifically, the caustic concentration tends to increase on the cathode side, and the supplyability of brine tends to decrease on the anode side. As a result, the product remains at a high concentration at the interface where the membrane and the electrode contact, leading to damage of the membrane, leading to voltage rise and film damage on the cathode surface and film damage on the anode surface. In this embodiment, in order to prevent such a problem, it is preferable to make a ventilation resistance 24 kPa * s / m or less. It is more preferable that it is less than 0.19 kPa * s / m from a viewpoint similar to the above, It is still more preferable that it is 0.15 kPa * s / m or less, It is still more preferable that it is 0.07 kPa * s / m or less.

또한, 본 실시형태에서, 통기 저항이 일정 이상 크면, 음극의 경우에는 전극에서 발생한 NaOH가 전극과 격막의 계면에 체류하여 고농도가 되는 경향이 있고, 양극의 경우에는 염수 공급성이 저하되어 염수 농도가 저농도가 되는 경향이 있어, 이러한 체류에 기인하여 생길 수 있는 격막에 대한 손상을 미연에 방지하는 데에 있어서는, 0.19 kPaㆍs/m 미만인 것이 바람직하고, 0.15 kPaㆍs/m 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.07 kPaㆍs/m 이하인 것이 더욱 바람직하다. In addition, in this embodiment, when the ventilation resistance is greater than or equal to a certain level, in the case of the negative electrode, NaOH generated at the electrode tends to remain at the interface between the electrode and the diaphragm, resulting in a high concentration. In order to prevent the damage to the diaphragm which may occur due to such retention, it is preferably less than 0.19 kPa · s / m, more preferably 0.15 kPa · s / m or less. And it is more preferable that it is 0.07 kPa * s / m or less.

한편, 통기 저항이 낮은 경우, 전극의 면적이 작아지기 때문에, 전해 면적이 작아지고 전해 성능(전압 등)이 악화되는 경향이 있다. 통기 저항이 제로인 경우는, 전해용 전극이 설치되어 있지 않기 때문에, 급전체가 전극으로서 기능하고, 전해 성능(전압 등)이 현저하게 악화되는 경향이 있다. 이러한 점에서, 통기 저항 1로서 특정되는 바람직한 하한치는, 특별히 한정되지 않지만, 0 kPaㆍs/m 초과인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.0001 kPaㆍs/m 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.001 kPaㆍs/m 이상이다. On the other hand, when the airflow resistance is low, the area of the electrode is small, so that the electrolytic area is small and the electrolytic performance (voltage, etc.) tends to be deteriorated. When the ventilation resistance is zero, since the electrode for electrolysis is not provided, a power supply functions as an electrode and there exists a tendency for electrolytic performance (voltage etc.) to deteriorate remarkably. In this regard, the lower limit specified as the ventilation resistance 1 is not particularly limited, but is preferably more than 0 kPa · s / m, more preferably 0.0001 kPa · s / m or more, still more preferably 0.001 kPa S / m or more.

또한, 통기 저항 1은, 그 측정법상, 0.07 kPaㆍs/m 이하에서는 충분한 측정 정밀도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 이러한 관점에서, 통기 저항 1이 0.07 kPaㆍs/m 이하인 전해용 전극에 대해서는, 다음 측정 방법(이하, 「측정 조건 2」라고도 함)에 의한 통기 저항(이하, 「통기 저항 2」라고도 함)에 의한 평가도 가능하다. 즉, 통기 저항 2는, 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 2 cm/s 및 통기량 4 cc/㎠/s로 한 경우의 통기 저항이다. In addition, the ventilation resistance 1 may not be able to obtain sufficient measurement accuracy in 0.07 kPa * s / m or less on the measuring method. In view of this, for the electrode for electrolysis having a ventilation resistance 1 of 0.07 kPa · s / m or less, the ventilation resistance according to the following measuring method (hereinafter also referred to as “measurement condition 2”) (hereinafter also referred to as “airflow resistance 2”) Evaluation by is also possible. That is, the ventilation resistance 2 sets the electrode for electrolysis to the size of 50 mm x 50 mm, and it is the ventilation | emission when the temperature is 24 degreeC, the relative humidity 32%, the piston speed 2 cm / s, and the ventilation amount 4 cc / cm <2> / s. Resistance.

구체적인 통기 저항 1 및 2의 측정 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. The measuring method of specific ventilation resistance 1 and 2 is as having described in the Example.

상기 통기 저항 1 및 2는, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 통기 저항 1 및 2는 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 통기 저항 1 및 2는 커지는 경향이 있다. The ventilation resistances 1 and 2 can be in the above ranges by appropriately adjusting the porosity, electrode thickness, and the like described later, for example. More specifically, for example, when the pore rate is increased, the airflow resistances 1 and 2 tend to be small, and when the porosity is small, the airflow resistances 1 and 2 tend to be large.

이하, 본 실시형태의 전해용 전극의 일형태에 관해 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one form of the electrode for electrolysis of this embodiment is demonstrated.

본 실시형태에 관한 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 촉매층은 이하와 같이, 복수의 층으로 구성되어도 좋고 단층 구조이어도 좋다. It is preferable that the electrolytic electrode which concerns on this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. The catalyst layer may be composed of a plurality of layers as described below or may have a single layer structure.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전해용 전극(100)은, 전해용 전극 기재(10)와, 전해용 전극 기재(10)의 양쪽 표면을 피복하는 한쌍의 제1층(20)을 구비한다. 제1층(20)은, 전해용 전극 기재(10) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전극의 촉매 활성 및 내구성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 전해용 전극 기재(10)의 한쪽 표면에만 제1층(20)이 적층되어 있어도 좋다. As shown in FIG. 1, the electrolytic electrode 100 according to the present embodiment includes a pair of first layers 20 covering both surfaces of the electrolytic electrode substrate 10 and the electrolytic electrode substrate 10. It is provided. It is preferable that the 1st layer 20 coat | covers the electrolytic electrode base material 10 whole. As a result, the catalytic activity and durability of the electrode tend to be improved. In addition, the first layer 20 may be laminated only on one surface of the electrode base 10 for electrolysis.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1층(20)의 표면은 제2층(30)으로 피복되어 있어도 좋다. 제2층(30)은, 제1층(20) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 또한, 제2층(30)은, 제1층(20)의 한쪽 표면만 적층되어 있어도 좋다. In addition, as shown in FIG. 1, the surface of the first layer 20 may be covered with the second layer 30. It is preferable that the 2nd layer 30 coat | covers the 1st whole layer 20. In addition, only one surface of the first layer 20 may be laminated on the second layer 30.

(전해용 전극 기재) (Electrode base for electrolysis)

전해용 전극 기재(10)로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 니켈, 니켈 합금, 스테인레스 스틸, 또한 티탄 등으로 대표되는 밸브 금속을 사용할 수 있다. 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 전해용 전극 기재가, 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. Although it does not specifically limit as the electrode base material 10 for electrolysis, For example, the valve metal represented by nickel, a nickel alloy, stainless steel, titanium, etc. can be used. It is preferable to include at least one element selected from nickel (Ni) and titanium (Ti). That is, it is preferable that an electrolytic electrode base material contains at least 1 sort (s) of element chosen from nickel (Ni) and titanium (Ti).

스테인레스 스틸을 고농도의 알칼리 수용액 중에서 이용한 경우, 철 및 크롬이 용출되는 것, 및 스테인레스 스틸의 전기 전도성이 니켈의 1/10 정도인 것을 고려하면, 전해용 전극 기재로는 니켈(Ni)을 포함하는 기재가 바람직하다. When stainless steel is used in a high concentration aqueous alkali solution, considering that iron and chromium are eluted, and that the electrical conductivity of stainless steel is about 1/10 of nickel, the electrolytic electrode substrate includes nickel (Ni). The substrate is preferred.

또한, 전해용 전극 기재(10)는, 포화에 가까운 고농도의 식염수 중에서, 염소 가스 발생 분위기에서 이용한 경우, 재질은 내식성이 높은 티탄인 것도 바람직하다. In addition, when the electrolytic electrode base material 10 is used in the chlorine gas generation | occurence atmosphere in the high concentration saline solution near saturation, it is preferable that a material is titanium with high corrosion resistance.

전해용 전극 기재(10)의 형상에는 특별히 한정은 없고, 목적에 따라 적절한 형상을 선택할 수 있다. 형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. 그 중에서도, 펀칭 메탈 혹은 익스팬드 메탈이 바람직하다. 또한, 일렉트로포밍이란, 사진 제판과 전기 도금법을 조합하여 정밀한 패턴의 금속 박막을 제작하는 기술이다. 기판 상에 포토레지스트로 패턴 형성하고, 레지스트에 보호되지 않은 부분에 전기 도금을 하여 금속박을 얻는 방법이다. There is no restriction | limiting in particular in the shape of the electrode base material 10 for electrolysis, An appropriate shape can be selected according to the objective. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used. Especially, a punching metal or an expanded metal is preferable. In addition, electroforming is a technique which manufactures a metal thin film of a precise pattern by combining photolithography and an electroplating method. It is a method of pattern-forming with a photoresist on a board | substrate, electroplating to the part which is not protected by a resist, and obtaining metal foil.

전해용 전극 기재의 형상에 관해서는, 전해조에서의 양극과 음극의 거리에 따라 적합한 사양이 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 양극과 음극이 유한한 거리를 갖는 경우에는, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈 형상을 사용할 수 있고, 이온 교환막과 전극이 접하는 소위 제로 갭 전해조의 경우에는, 가는 선을 짠 우븐 메쉬, 발포 금속, 금속 부직포, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈, 금속 다공박 등을 사용할 수 있다. The shape of the electrode base material for electrolysis has suitable specifications depending on the distance between the anode and the cathode in the electrolytic cell. Although not particularly limited, in the case where the anode and the cathode have a finite distance, an expanded metal or a punched metal shape can be used, and in the case of a so-called zero gap electrolytic cell in which the ion exchange membrane and the electrode are in contact, a woven mesh woven with fine wires , Foamed metal, metal nonwoven fabric, expanded metal, punched metal, metal porous foil and the like can be used.

전해용 전극 기재(10)로는, 금속박, 철망, 금속 부직포, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 또는 발포 금속을 들 수 있다. Examples of the electrode base 10 for electrolysis include metal foil, wire mesh, metal nonwoven fabric, punched metal, expanded metal or expanded metal.

펀칭 메탈, 익스팬드 메탈로 가공하기 전의 판재로는, 압연 성형한 판재, 전해박 등이 바람직하다. 전해박은, 또한 후처리로서 모재와 동일한 원소로 도금 처리를 하여, 표면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. As a board | plate material before processing with a punching metal and an expanded metal, the board | plate material roll-molded, electrolytic foil, etc. are preferable. It is preferable that an electrolytic foil is further plated with the same element as a base material as a post-process, and to form an unevenness | corrugation on the surface.

또한, 전해용 전극 기재(10)의 두께는, 전술한 바와 같이, 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 205 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하인 것이 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하인 것이 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 더 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. Moreover, as mentioned above, the thickness of the electrolytic electrode base material 10 is preferably 300 µm or less, more preferably 205 µm or less, still more preferably 155 µm or less, even more preferably 135 µm or less, It is still more preferable that it is 125 micrometers or less, It is still more preferable that it is 120 micrometers or less, It is still more preferable that it is 100 micrometers or less, It is further more preferable that it is 50 micrometers or less from a viewpoint of handling property and economical efficiency. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

전해용 전극 기재에서는, 전해용 전극 기재를 산화 분위기 중에서 소둔함으로써 가공시의 잔류 응력을 완화하는 것이 바람직하다. 또한, 전해용 전극 기재의 표면에는, 상기 표면에 피복되는 촉매층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 스틸 그리드, 알루미나 그리드 등을 사용하여 요철을 형성하고, 그 후 산처리에 의해 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 기재와 동일한 원소로 도금 처리를 하고, 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. In the electrode base for electrolysis, it is preferable to relieve the residual stress at the time of processing by annealing the electrode base for electrolysis in an oxidizing atmosphere. Moreover, in order to improve the adhesiveness with the catalyst layer coat | covered on the said surface, the surface of an electrolytic electrode base material is used to form an unevenness | corrugation using a steel grid, an alumina grid, etc., and to increase a surface area by acid treatment after that. Do. It is preferable to perform plating treatment with the same element as the substrate and to increase the surface area.

전해용 전극 기재(10)에는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 표면을 밀착시키기 위해, 표면적을 증대시키는 처리를 하는 것이 바람직하다. 표면적을 증대시키는 처리로는, 커트 와이어, 스틸 그리드, 알루미나 그리드 등을 사용한 블라스트 처리, 황산 또는 염산을 사용한 산처리, 기재와 동일한 원소로 하는 도금 처리 등을 들 수 있다. 기재 표면의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는, 특별히 한정되지 않지만, 0.05 ㎛∼50 ㎛이 바람직하고, 0.1∼10 ㎛이 보다 바람직하고, 0.1∼5 ㎛이 더욱 바람직하다. In order to make the surface of the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis adhere to the electrode base material 10 for electrolysis, it is preferable to perform the process which increases a surface area. Examples of the treatment for increasing the surface area include a blast treatment using a cut wire, a steel grid, an alumina grid, and the like, an acid treatment using sulfuric acid or hydrochloric acid, a plating treatment using the same element as the substrate, and the like. Although arithmetic mean surface roughness Ra of the surface of a base material is not specifically limited, 0.05 micrometer-50 micrometers are preferable, 0.1-10 micrometers is more preferable, 0.1-5 micrometers is still more preferable.

다음으로, 본 실시형태의 전해용 전극을 식염 전해용 양극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis of this embodiment is used as a salt electrolytic anode is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

도 1에서, 촉매층인 제1층(20)은, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함한다. 루테늄 산화물로는 RuO2 등을 들 수 있다. 이리듐 산화물로는 IrO2 등을 들 수 있다. 티탄 산화물로는 TiO2 등을 들 수 있다. 제1층(20)은, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하거나, 또는 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 제1층(20)이 보다 안정된 층이 되고, 또한 제2층(30)과의 밀착성도 보다 향상된다. In FIG. 1, the 1st layer 20 which is a catalyst layer contains at least 1 sort (s) of oxide of ruthenium oxide, iridium oxide, and titanium oxide. Of ruthenium oxide RuO 2, etc., it may be mentioned. IrO 2 etc. are mentioned as an iridium oxide. Examples of titanium oxides include TiO 2 . The first layer 20 preferably contains two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, or three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Thereby, the 1st layer 20 becomes a more stable layer, and also adhesiveness with the 2nd layer 30 improves more.

제1층(20)이, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하는 경우에는, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 1∼9 몰인 것이 바람직하고, 1∼4 몰인 것이 보다 바람직하다. 2종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. In the case where the first layer 20 includes two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, titanium contained in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide included in the first layer 20. It is preferable that it is 1-9 mol, and, as for an oxide, it is more preferable that it is 1-4 mol. By setting the composition ratio of the two kinds of oxides in this range, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 경우, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 이리듐 산화물은 0.2∼3 몰인 것이 바람직하고, 0.3∼2.5 몰인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 0.3∼8 몰인 것이 바람직하고, 1∼7 몰인 것이 보다 바람직하다. 3종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. When the first layer 20 includes three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, the first layer 20 is included in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide contained in the first layer 20. It is preferable that it is 0.2-3 mol, and, as for the iridium oxide used, it is more preferable that it is 0.3-2.5 mol. Moreover, it is preferable that it is 0.3-8 mol, and, as for 1 mol of titanium oxide contained in the 1st layer 20 with respect to 1 mol of ruthenium oxide contained in the 1st layer 20, it is more preferable. By making the composition ratio of three types of oxides into this range, the electrode 100 for electrolysis shows the outstanding durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중에서 선택되는 적어도 2종류의 산화물을 포함하는 경우, 이들 산화물은 고용체를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 산화물 고용체를 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. When the 1st layer 20 contains at least 2 types of oxide chosen from a ruthenium oxide, an iridium oxide, and a titanium oxide, it is preferable that these oxides form a solid solution. By forming the oxide solid solution, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

상기 조성 외에도, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함하고 있는 한, 여러가지 조성의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, DSA(등록상표)라고 불리는 루테늄, 이리듐, 탄탈, 니오븀, 티탄, 주석, 코발트, 망간, 백금 등을 포함하는 산화물 코팅을 제1층(20)으로서 이용하는 것도 가능하다.In addition to the above composition, as long as it contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, those having various compositions can be used. For example, an oxide coating containing ruthenium, iridium, tantalum, niobium, titanium, tin, cobalt, manganese, platinum, or the like, referred to as DSA (registered trademark), may be used as the first layer 20.

제1층(20)은, 단층일 필요는 없고, 복수의 층을 포함하고 있어도 좋다. 예컨대, 제1층(20)이 3종류의 산화물을 포함하는 층과 2종류의 산화물을 포함하는 층을 포함하고 있어도 좋다. 제1층(20)의 두께는 0.05∼10 ㎛이 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 보다 바람직하다. The first layer 20 does not need to be a single layer, but may include a plurality of layers. For example, the first layer 20 may include a layer containing three kinds of oxides and a layer containing two kinds of oxides. 0.05-10 micrometers is preferable and, as for the thickness of the 1st layer 20, 0.1-8 micrometers is more preferable.

(제2층) (2nd floor)

제2층(30)은, 루테늄과 티탄을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains ruthenium and titanium. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)이 산화팔라듐, 산화팔라듐과 백금의 고용체 혹은 팔라듐과 백금의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains palladium oxide, the solid solution of palladium oxide, and platinum, or the alloy of palladium and platinum. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)은, 두꺼운 편이 전해 성능을 유지할 수 있는 기간이 길어지지만, 경제성의 관점에서, 0.05∼3 ㎛의 두께인 것이 바람직하다. The longer the longer the thickness of the second layer 30 can maintain the electrolytic performance, the thickness of the second layer 30 is preferably 0.05 to 3 m.

다음으로, 본 실시형태의 전해용 전극을 식염 전해용 음극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis of this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

촉매층인 제1층(20)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As a component of the first layer 20 which is a catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함하는 경우, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금이 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐 중 적어도 1종류의 백금족 금속을 포함하는 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal include at least one kind, the alloy containing the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide and the platinum group metal is platinum, palladium, rhodium, It is preferable to contain at least 1 type of platinum group metal among ruthenium and iridium.

백금족 금속으로는, 백금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal, it is preferable to contain platinum.

백금족 금속 산화물로는, 루테늄 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal oxide contains ruthenium oxide.

백금족 금속 수산화물로는, 루테늄 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal hydroxide contains a ruthenium hydroxide.

백금족 금속 합금으로는, 백금과 니켈, 철, 코발트와의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal alloy, it is preferable to include the alloy of platinum, nickel, iron, and cobalt.

또한 필요에 따라 제2 성분으로서, 란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a lanthanoid element as a 2nd component as needed. As a result, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물로는, 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘에서 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. The oxide or hydroxide of the lanthanoid-based element preferably contains at least one selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, and dysprosium.

또한 필요에 따라, 제3 성분으로서 천이 금속의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a transition metal as a 3rd component as needed.

제3 성분을 첨가하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 보다 뛰어난 내구성을 나타내며, 전해 전압을 저감시킬 수 있다. By adding the third component, the electrolytic electrode 100 exhibits more excellent durability and can reduce the electrolytic voltage.

바람직한 조합의 예로는, 루테늄만, 루테늄+니켈, 루테늄+세륨, 루테늄+란탄, 루테늄+란탄+백금, 루테늄+란탄+팔라듐, 루테늄+프라세오디뮴, 루테늄+프라세오디뮴+백금, 루테늄+프라세오디뮴+백금+팔라듐, 루테늄+네오디뮴, 루테늄+네오디뮴+백금, 루테늄+네오디뮴+망간, 루테늄+네오디뮴+철, 루테늄+네오디뮴+코발트, 루테늄+네오디뮴+아연, 루테늄+네오디뮴+갈륨, 루테늄+네오디뮴+황, 루테늄+네오디뮴+납, 루테늄+네오디뮴+니켈, 루테늄+네오디뮴+구리, 루테늄+사마륨, 루테늄+사마륨+망간, 루테늄+사마륨+철, 루테늄+사마륨+코발트, 루테늄+사마륨+아연, 루테늄+사마륨+갈륨, 루테늄+사마륨+황, 루테늄+사마륨+납, 루테늄+사마륨+니켈, 백금+세륨, 백금+팔라듐+세륨, 백금+팔라듐+란탄+세륨, 백금+이리듐, 백금+팔라듐, 백금+이리듐+팔라듐, 백금+니켈+팔라듐, 백금+니켈+루테늄, 백금과 니켈의 합금, 백금과 코발트의 합금, 백금과 철의 합금 등을 들 수 있다. Examples of preferred combinations include ruthenium only, ruthenium + nickel, ruthenium + cerium, ruthenium + lanthanum, ruthenium + lanthanum + platinum, ruthenium + lanthanum + palladium, ruthenium + praseodymium, ruthenium + praseodymium + platinum, ruthenium + praseodymium + platinum + palladium Ruthenium + Neodymium, Ruthenium + Neodymium + Platinum, Ruthenium + Neodymium + Manganese, Ruthenium + Neodymium + Iron, Ruthenium + Neodymium + Cobalt, Ruthenium + Neodymium + Zinc, Ruthenium + Neodymium + Gallium, Ruthenium + Neodymium + Sulfur, Ruthenium + Lead, ruthenium + neodymium + nickel, ruthenium + neodymium + copper, ruthenium + samarium, ruthenium + samarium + manganese, ruthenium + samarium + iron, ruthenium + samarium + cobalt, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + Samarium + sulfur, ruthenium + samarium + lead, ruthenium + samarium + nickel, platinum + cerium, platinum + palladium + cerium, platinum + palladium + lanthanum + cerium, platinum + iridium, platinum + palladium, platinum + iridium + palladium, platinum + Nickel + palladium, bag Gold + nickel + ruthenium, an alloy of platinum and nickel, an alloy of platinum and cobalt, an alloy of platinum and iron, and the like.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금을 포함하지 않는 경우, 촉매의 주성분이 니켈 원소인 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal are not included, the main component of the catalyst is preferably nickel element.

니켈 금속, 산화물, 수산화물 중 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to contain at least 1 sort (s) among nickel metal, oxide, and hydroxide.

제2 성분으로서 천이 금속을 첨가해도 좋다. 첨가하는 제2 성분으로는, 티탄, 주석, 몰리브덴, 코발트, 망간, 철, 황, 아연, 구리, 탄소 중 적어도 1종류의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. You may add a transition metal as a 2nd component. As a 2nd component to add, it is preferable to contain at least 1 type of element among titanium, tin, molybdenum, cobalt, manganese, iron, sulfur, zinc, copper, and carbon.

바람직한 조합으로서, 니켈+주석, 니켈+티탄, 니켈+몰리브덴, 니켈+코발트 등을 들 수 있다. As a preferable combination, nickel + tin, nickel + titanium, nickel + molybdenum, nickel + cobalt, etc. are mentioned.

필요에 따라, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10) 사이에 중간층을 형성할 수 있다. 중간층을 설치하는 것에 의해, 전해용 전극(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다. If necessary, an intermediate layer can be formed between the first layer 20 and the electrolytic electrode substrate 10. By providing the intermediate layer, the durability of the electrolytic electrode 100 can be improved.

중간층으로는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 양쪽에 친화성이 있는 것이 바람직하다. 중간층으로는, 니켈 산화물, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물이 바람직하다. 중간층으로는, 중간층을 형성하는 성분을 포함하는 용액을 도포, 소성함으로써 형성할 수도 있고, 기재를 공기 분위기 중에서 300∼600℃의 온도에서 열처리를 실시하여 표면 산화물층을 형성시킬 수도 있다. 기타, 열용사법, 이온 플레이팅법 등 기지의 방법으로 형성시킬 수 있다. As an intermediate | middle layer, what has affinity for both the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis is preferable. As the intermediate layer, nickel oxide, platinum group metal, platinum group metal oxide, and platinum group metal hydroxide are preferable. As an intermediate | middle layer, it can form by apply | coating and baking the solution containing the component which forms an intermediate | middle layer, and can also form a surface oxide layer by heat-processing a base material at 300-600 degreeC in air atmosphere. In addition, it can form by a well-known method, such as a thermal spraying method and an ion plating method.

(제2층) (2nd floor)

촉매층인 제1층(30)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 제2층에 포함되는 원소의 바람직한 조합의 예로는, 제1층에서 예를 든 조합 등이 있다. 제1층과 제2층의 조합은, 동일한 조성이며 조성비가 상이한 조합이어도 좋고, 상이한 조성의 조합이어도 좋다. As the components of the first layer 30 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included. Examples of preferred combinations of the elements included in the second layer include combinations exemplified in the first layer. The combination of a 1st layer and a 2nd layer may be a combination with the same composition, and a composition ratio differs, and the combination of a different composition may be sufficient as it.

촉매층의 두께로는, 형성시킨 촉매층 및 중간층의 합산한 두께가 0.01 ㎛∼20 ㎛이 바람직하다. 0.01 ㎛ 이상이면, 촉매로서 충분히 기능을 발휘할 수 있다. 20 ㎛ 이하이면, 기재로부터의 탈락이 적고 견고한 촉매층을 형성할 수 있다. 0.05 ㎛∼15 ㎛이 보다 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ㎛∼10 ㎛이다. 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛∼8 ㎛이다. As thickness of a catalyst layer, the sum total of the formed catalyst layer and the intermediate | middle layer has preferable 0.01 micrometer-20 micrometers. If it is 0.01 micrometer or more, it can fully function as a catalyst. If it is 20 micrometers or less, a strong catalyst layer can be formed with little fall-out from a base material. 0.05 micrometers-15 micrometers are more preferable. More preferably, they are 0.1 micrometer-10 micrometers. More preferably, they are 0.2 micrometer-8 micrometers.

전극의 두께, 즉, 전해용 전극 기재와 촉매층의 합계의 두께로는, 전극의 핸들링성의 관점에서, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 130 ㎛ 미만이며, 더욱 바람직하게는 115 ㎛ 이하이며, 보다 더 바람직하게는 65 ㎛ 이하이다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전극의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요, 최소 표시 0.001 mm)로 측정함으로써 구할 수 있다. 전극용 전극 기재의 두께는 전극의 두께와 동일하게 측정했다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼는 것에 의해 구할 수 있다. As thickness of an electrode, ie, the thickness of the sum total of an electrolytic electrode base material and a catalyst layer, 315 micrometers or less are preferable, 220 micrometers or less are more preferable, 170 micrometers or less are more preferable from a viewpoint of handling property of an electrode, 150 The thickness is even more preferable, 145 µm or less is particularly preferable, 140 µm or less is still more preferable, 138 µm or less is even more preferable, and 135 µm or less is even more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, it is preferable that it is 130 micrometers or less from a viewpoint similar to the above, More preferably, it is less than 130 micrometers, More preferably, it is 115 micrometers or less, More preferably, it is 65 micrometers or less. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, the thickness of an electrode can be calculated | required by measuring with a dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation, minimum display 0.001 mm). The thickness of the electrode base material for electrodes was measured similarly to the thickness of an electrode. The thickness of the catalyst layer can be obtained by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

(전해용 전극의 제조 방법) (Method for producing electrode for electrolysis)

다음으로 전해용 전극(100)의 제조 방법의 일실시형태에 관해 상세히 설명한다. 본 실시형태에서는, 산소 분위기하에서의 도막의 소성(열분해), 혹은 이온 플레이팅, 도금, 열용사 등의 방법에 의해, 전해용 전극 기재 상에 제1층(20), 바람직하게는 제2층(30)을 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)을 제조할 수 있다. 그 중에서도, 열분해법, 도금법, 이온 플레이팅법이 전해용 전극 기재의 변형을 억제하면서, 촉매층을 형성하는 것이 가능하기 때문에 바람직하다. 생산성의 관점을 더 가하면, 도금법, 열분해법이 더욱 바람직하다. 이러한 본 실시형태의 제조 방법에서는, 전해용 전극(100)의 높은 생산성을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 열분해법에서는, 촉매를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 공정, 도포액을 건조시키는 건조 공정, 열분해를 행하는 열분해 공정에 의해, 전해용 전극 기재 상에 촉매층이 형성된다. 여기서 열분해란, 전구체가 되는 금속염을 가열하여, 금속 또는 금속 산화물과 가스상 물질로 분해하는 것을 의미한다. 이용하는 금속종, 염의 종류, 열분해를 행하는 분위기 등에 따라 분해 생성물은 상이하지만, 산화성 분위기에서는 대부분의 금속은 산화물을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 전해용 전극의 공업적인 제조 프로세스에서, 열분해는 통상 공기 중에서 행해지며, 대부분의 경우 금속 산화물 혹은 금속 수산화물이 형성된다. Next, one Embodiment of the manufacturing method of the electrolytic electrode 100 is described in detail. In the present embodiment, the first layer 20, preferably the second layer (on the electrode base material for electrolysis) is performed by a method such as baking (pyrolysis) of the coating film in an oxygen atmosphere or ion plating, plating, thermal spraying or the like. By forming 30), the electrode 100 for electrolysis can be manufactured. Especially, since the pyrolysis method, the plating method, and the ion plating method can form a catalyst layer, suppressing the deformation of the electrolytic electrode base material, it is preferable. If the viewpoint of productivity is further added, the plating method and the thermal decomposition method are more preferable. In this manufacturing method of the present embodiment, high productivity of the electrode 100 for electrolysis can be realized. Specifically, in the pyrolysis method, a catalyst layer is formed on an electrolytic electrode substrate by a coating step of applying a coating liquid containing a catalyst, a drying step of drying the coating solution, and a thermal decomposition step of performing pyrolysis. Pyrolysis means here that the metal salt used as a precursor is heated and decomposed | disassembled into a metal or metal oxide and gaseous substance. Although decomposition products differ depending on the metal species used, the kind of salt, and the atmosphere in which pyrolysis is performed, most metals tend to form oxides in an oxidizing atmosphere. In the industrial production process of electrolytic electrodes, pyrolysis is usually carried out in air, and in most cases metal oxides or metal hydroxides are formed.

(양극의 제1층의 형성) (Formation of the first layer of the anode)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 루테늄, 이리듐 및 티탄 중 적어도 1종류의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 루테늄, 이리듐 및 티탄의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved at least 1 sort (s) of metal salt of ruthenium, iridium, and titanium to an electrolytic electrode base material, and thermally decomposes (baking) in presence of oxygen. The content of ruthenium, iridium and titanium in the first coating liquid is approximately the same as that of the first layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가(假)소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서, 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may perform a baking at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. It is preferable that the pyrolysis time per one is longer, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(양극의 제2층의 형성) (Formation of Second Layer of Anode)

제2층(30)은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 및 백금 화합물을 포함하는 용액 혹은 루테늄 화합물 및 티탄 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 제1층(20)의 위에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. The 2nd layer 30 is formed as needed, for example, apply | coating the solution containing a palladium compound and a platinum compound, or the solution (2nd coating liquid) containing a ruthenium compound and a titanium compound on the 1st layer 20 After that, it is obtained by pyrolysis in the presence of oxygen.

(열분해법에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Pyrolysis)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 여러가지 조합의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 금속의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved the metal salt of various combinations to the electrode base material for electrolysis, and thermally decomposing (baking) in presence of oxygen. The content rate of the metal in a 1st coating liquid is substantially the same as the 1st layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 에탄올, 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water, ethanol, butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서, 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. It is preferable that the pyrolysis time per one is longer, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 더 소성한 후, 350℃∼650℃의 범위에서 1분∼90분간 가열을 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After forming the 1st layer 20, after baking for a long time as needed, if it heats for 1 to 90 minutes in the range of 350 degreeC-650 degreeC, the stability of the 1st layer 20 can be improved further. .

(중간층의 형성) (Formation of intermediate layer)

중간층은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 혹은 백금 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 기재 상에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. 혹은, 용액을 도포하지 않고 기재를 300℃∼580℃의 범위에서 1분∼60분간 가열하는 것만으로, 기재 표면에 산화니켈 중간층을 형성시켜도 좋다. An intermediate | middle layer is formed as needed, for example, is obtained by apply | coating the solution (2nd coating liquid) containing a palladium compound or a platinum compound on a base material, and then thermally decomposing in presence of oxygen. Alternatively, the nickel oxide intermediate layer may be formed on the surface of the substrate by only heating the substrate in the range of 300 ° C to 580 ° C for 1 minute to 60 minutes without applying the solution.

(이온 플레이팅에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Ion Plating)

제1층(20)은 이온 플레이팅으로 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 may be formed by ion plating.

일례로서, 기재를 챔버 내에 고정하고, 금속 루테늄 타겟에 전자선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 증발한 금속 루테늄 입자는, 챔버 내의 플라즈마 중에서 플러스로 대전되고, 마이너스로 대전시킨 기판 상에 퇴적한다. 플라즈마 분위기는 아르곤, 산소이며, 루테늄은 루테늄 산화물로서 기재 상에 퇴적한다. As an example, the method of fixing a base material in a chamber, and irradiating an electron beam to a metal ruthenium target is mentioned. The evaporated metal ruthenium particles are positively charged in the plasma in the chamber and are deposited on the negatively charged substrate. The plasma atmosphere is argon and oxygen, and ruthenium is deposited on the substrate as ruthenium oxide.

(도금에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Plating)

제1층(20)은, 도금법으로도 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 can also be formed by a plating method.

일례로서, 기재를 음극으로서 사용하여, 니켈 및 주석을 포함하는 전해액 중에서 전해 도금을 실시하면, 니켈과 주석의 합금 도금을 형성시킬 수 있다. As an example, when a base material is used as a cathode and electrolytic plating is performed in the electrolyte solution containing nickel and tin, alloy plating of nickel and tin can be formed.

(열용사에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Thermal Spray)

제1층(20)은, 열용사법으로도 형성시킬 수 있다. The first layer 20 can also be formed by thermal spraying.

일례로서, 산화니켈 입자를 기재 상에 플라즈마 용사하는 것에 의해, 금속 니켈과 산화니켈이 혼합한 촉매층을 형성시킬 수 있다. As an example, by spraying nickel oxide particles on a substrate, a catalyst layer in which metal nickel and nickel oxide are mixed can be formed.

본 실시형태의 전해용 전극은, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과 일체화하여 이용할 수 있다. 그 때문에, 막 일체 전극으로서 이용할 수 있고, 전극을 갱신할 때의 음극 및 양극의 교체 작업이 불필요해져, 작업 효율이 대폭 향상된다. The electrode for electrolysis of this embodiment can be used integrally with diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane. Therefore, it can use as a membrane integrated electrode, the work which replaces a cathode and an anode at the time of updating an electrode becomes unnecessary, and work efficiency improves significantly.

본 실시형태의 전해용 전극은, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과 적층체를 형성하고, 격막과 전극의 일체물로 하는 것에 의해, 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다. 해당 격막은, 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이하에 상세히 설명한다. The electrode for electrolysis of this embodiment forms a membrane | film | coat and laminated body, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, and makes it the integral body of a membrane and an electrode, and can make electrolytic performance equivalent or improved when it is a new article. have. Although the said diaphragm will not be specifically limited if it can be set as an electrode and a laminated body, it demonstrates in detail below.

〔이온 교환막〕 [Ion exchange membrane]

이온 교환막은, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체와, 해당 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 형성된 코팅층을 갖는다. 또한, 코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함하고, 코팅층의 비표면적은 0.1∼10 ㎡/g이다. 이러한 구조의 이온 교환막은, 전해 중에 발생하는 가스에 의한 전해 성능에 미치는 영향이 적어, 안정된 전해 성능을 발휘할 수 있다. The ion exchange membrane has a membrane body containing a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group, and a coating layer formed on at least one side of the membrane body. In addition, the coating layer contains inorganic particles and a binder, and the specific surface area of the coating layer is 0.1 to 10 m 2 / g. The ion exchange membrane of such a structure has little influence on the electrolytic performance by the gas which generate | occur | produces during electrolysis, and can exhibit stable electrolytic performance.

상기 이온 교환막은, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층의 어느 하나를 구비하는 것이다. 강도 및 치수 안정성의 관점에서, 강화 심재를 더 갖는 것이 바람직하다. The ion exchange membrane includes a sulfonic acid layer having an ion exchange group derived from a sulfo group (group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), an ion exchange group derived from a carboxyl group (group represented by -CO 2- , Hereinafter, any one of the carboxylic acid layers which have a "carboxylic acid group" is provided. In view of strength and dimensional stability, it is preferable to further have a reinforcing core material.

무기물 입자 및 결합제에 관해서는, 이하 코팅층의 설명의 란에 상세히 설명한다. The inorganic particles and the binder will be described in detail in the description section of the coating layer below.

도 2는, 이온 교환막의 일실시형태를 나타내는 단면 모식도이다. 이온 교환막(1)은, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체(10)와, 막 본체(10)의 양면에 형성된 코팅층(11a 및 11b)을 갖는다. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the ion exchange membrane. The ion exchange membrane 1 has a membrane main body 10 containing a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group, and coating layers 11a and 11b formed on both surfaces of the membrane main body 10.

이온 교환막(1)에서 막 본체(10)는, 술폰산층(3)과 카르복실산층(2)을 구비하고, 강화 심재(4)에 의해 강도 및 치수 안정성이 강화되어 있다. 이온 교환막(1)은, 술폰산층(3)과 카르복실산층(2)을 구비하기 때문에, 이온 교환막으로서 적합하게 이용된다. In the ion exchange membrane 1, the membrane main body 10 includes a sulfonic acid layer 3 and a carboxylic acid layer 2, and the strength and dimensional stability are enhanced by the reinforcing core 4. Since the ion exchange membrane 1 is provided with the sulfonic acid layer 3 and the carboxylic acid layer 2, it is used suitably as an ion exchange membrane.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층 및 카르복실산층의 어느 하나만을 갖는 것이어도 좋다. 또한, 이온 교환막은, 반드시 강화 심재에 의해 강화되어 있을 필요는 없고, 강화 심재의 배치 상태도 도 2의 예에 한정되는 것은 아니다. In addition, the ion exchange membrane may have only one of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer. In addition, the ion exchange membrane does not necessarily need to be reinforced by the reinforcing core, and the arrangement state of the reinforcing core is not limited to the example of FIG. 2.

(막 본체) (The membrane body)

우선, 이온 교환막(1)을 구성하는 막 본체(10)에 관해 설명한다. First, the membrane main body 10 constituting the ion exchange membrane 1 will be described.

막 본체(10)는, 양이온을 선택적으로 투과하는 기능을 가지며, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 것이면 되며, 그 구성이나 재료는 특별히 한정되지 않고, 적절하게 적합한 것을 선택할 수 있다. The membrane main body 10 may have a function of selectively permeating cations, and may include a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group. The structure and the material thereof are not particularly limited, and a suitable one can be appropriately selected. have.

막 본체(10)에서의 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체는, 예컨대 가수분해 등에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체로부터 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 주쇄가 불소화 탄화수소로 이루어지고, 가수분해 등에 의해 이온 교환기로 변환 가능한 기(이온 교환기 전구체)를 팬던트 측쇄로서 가지며, 또한 용융 가공이 가능한 중합체(이하, 경우에 따라 「함불소계 중합체(a)」라고 함)를 사용하여 막 본체(10)의 전구체를 제작한 후, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 것에 의해, 막 본체(10)를 얻을 수 있다. The hydrocarbon-based polymer or fluorine-containing polymer having an ion exchange group in the membrane main body 10 can be obtained from a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion-exchange precursor which can be an ion-exchange group, for example, by hydrolysis or the like. Specifically, for example, the main chain is made of a fluorinated hydrocarbon, and has a group (ion exchanger precursor) which can be converted into an ion exchanger by hydrolysis or the like as a pendant side chain, and also a polymer which can be melt processed (hereinafter referred to as "fluorine-containing polymer). (a) ") to produce the precursor of the membrane main body 10, and then convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger to obtain the membrane main body 10.

함불소계 중합체(a)는, 예컨대 하기 제1군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체와, 하기 제2군 및/또는 하기 제3군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체를 공중합하는 것에 의해 제조할 수 있다. 또한, 하기 제1군, 하기 제2군 및 하기 제3군의 어느 것에서 선택되는 1종의 단량체의 단독 중합에 의해 제조할 수도 있다. The fluorine-containing polymer (a) can be produced, for example, by copolymerizing at least one monomer selected from the following first group and at least one monomer selected from the following second group and / or the third group below. have. Moreover, it can also manufacture by the homopolymerization of 1 type of monomers chosen from any of the following 1st group, the following 2nd group, and the following 3rd group.

제1군의 단량체로는, 예컨대 불화비닐 화합물을 들 수 있다. 불화비닐 화합물로는, 예컨대 불화비닐, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다. 특히, 이온 교환막을 알칼리 전해용막으로서 이용하는 경우, 불화비닐 화합물은, 퍼플루오로 단량체인 것이 바람직하고, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르로 이루어진 군에서 선택되는 퍼플루오로 단량체가 바람직하다. As a monomer of a 1st group, a vinyl fluoride compound is mentioned, for example. Examples of the vinyl fluoride compound include vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, and the like. In particular, when the ion exchange membrane is used as the alkali electrolytic membrane, the vinyl fluoride compound is preferably a perfluoro monomer, and is perfluoro selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkyl vinyl ether. Monomer is preferred.

제2군의 단량체로는, 예컨대 카르복실산형 이온 교환기(카르복실산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 카르복실산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CF(OCF2CYF)s-O(CZF)t-COOR로 표시되는 단량체 등을 들 수 있다(여기서, s는 0∼2의 정수를 나타내고, t는 1∼12의 정수를 나타내고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 F 또는 CF3을 나타내고, R은 저급 알킬기를 나타낸다. 저급 알킬기는, 예컨대 탄소수 1∼3의 알킬기이다.). As a monomer of a 2nd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a carboxylic acid type ion exchange group (carboxylic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted to a carboxylic acid group, for example, and the like can be CF 2 = CF (OCF 2 CYF ) s -O (CZF) t monomers represented by -COOR (wherein, s is 0 An integer of -2, t represents an integer of 1 to 12, Y and Z each independently represents F or CF 3 , and R represents a lower alkyl group, for example, a lower alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. .).

이들 중에서도, CF2=CF(OCF2CYF)n-O(CF2)m-COOR로 표시되는 화합물이 바람직하다. 여기서, n은 0∼2의 정수를 나타내고, m은 1∼4의 정수를 나타내고, Y는 F 또는 CF3을 나타내고, R은 CH3, C2H5 또는 C3H7을 나타낸다. Among these, CF is 2 = CF (OCF 2 CYF) n -O (CF 2) m -COOR compound represented by are preferred. Here n represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 4, Y represents F or CF 3 , and R represents CH 3 , C 2 H 5 or C 3 H 7 .

또한, 이온 교환막을 알칼리 전해용 양이온 교환막으로서 이용하는 경우, 단량체로서 퍼플루오로 화합물을 적어도 이용하는 것이 바람직하지만, 에스테르기의 알킬기(상기 R 참조)는 가수분해되는 시점에서 중합체로부터 소실되기 때문에, 알킬기(R)는 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 퍼플루오로알킬기가 아니어도 좋다.When the ion exchange membrane is used as a cation exchange membrane for alkali electrolysis, it is preferable to use at least a perfluoro compound as the monomer. However, since the alkyl group (see R above) of the ester group is lost from the polymer at the time of hydrolysis, the alkyl group ( R) may not be a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

제2군의 단량체로는, 상기 중에서도 하기에 나타내는 단량체가 보다 바람직하다. As a monomer of a 2nd group, the monomer shown below is more preferable among the above.

CF2=CFOCF2-CF(CF3)OCF2COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 -CF (CF 3 ) OCF 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CF[OCF2-CF(CF3)]2O(CF2)2COOCH3, CF 2 = CF [OCF 2 -CF (CF 3 )] 2 O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)3COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)2COOCH3, CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)3COOCH3. CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 COOCH 3 .

제3군의 단량체로는, 예컨대 술폰형 이온 교환기(술폰산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 술폰산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CFO-X-CF2-SO2F로 표시되는 단량체가 바람직하다(여기서, X는 퍼플루오로알킬렌기를 나타낸다.). 이들의 구체예로는, 하기에 나타내는 단량체 등을 들 수 있다. As a monomer of a 3rd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a sulfone type ion exchange group (sulfonic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted into a sulfonic acid is, for example, CF 2 = a monomer represented by the CFO-X-CF 2 -SO 2 F are preferred (wherein, X represents an alkylene group of a perfluoroalkyl.). As these specific examples, the monomer etc. which are shown below are mentioned.

CF2=CFOCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CF(CF2)2SO2F, CF 2 = CF (CF 2 ) 2 SO 2 F,

CF2=CFO〔CF2CF(CF3)O〕2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFO [CF 2 CF (CF 3 ) O] 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF2OCF3)OCF2CF2SO2F. CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2 OCF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F.

이들 중에서도, CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F 및 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F가 보다 바람직하다. Among these, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F are more preferable.

이들 단량체로부터 얻어지는 공중합체는, 불화에틸렌의 단독 중합 및 공중합에 대하여 개발된 중합법, 특히 테트라플루오로에틸렌에 대하여 이용되는 일반적인 중합 방법에 의해 제조할 수 있다. 예컨대, 비수성법에서는, 퍼플루오로탄화수소, 클로로플루오로카본 등의 불활성 용매를 사용하고, 퍼플루오로카본퍼옥사이드나 아조 화합물 등의 라디칼 중합 개시제의 존재 하에, 온도 0∼200℃, 압력 0.1∼20 MPa의 조건 하에 중합 반응을 행할 수 있다. The copolymer obtained from these monomers can be manufactured by the polymerization method developed for the homopolymerization and copolymerization of ethylene fluoride, especially the general polymerization method used with respect to tetrafluoroethylene. For example, in the non-aqueous method, inert solvents such as perfluorohydrocarbon and chlorofluorocarbon are used, and in the presence of radical polymerization initiators such as perfluorocarbon peroxide and azo compound, the temperature is 0 to 200 캜 and the pressure is 0.1 to 0.1. The polymerization reaction can be carried out under the condition of 20 MPa.

상기 공중합에서, 상기 단량체의 조합의 종류 및 그 비율은 특별히 한정되지 않고, 얻어지는 함불소계 중합체에 부여하고자 하는 작용기의 종류 및 양에 따라 선택 결정된다. 예컨대, 카르복실산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제2군에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 술폰산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 카르복실산기 및 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군, 제2군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 이 경우, 상기 제1군 및 제2군으로 이루어진 공중합체와, 상기 제1군 및 제3군으로 이루어진 공중합체를 따로따로 중합하여, 후에 혼합하는 것에 의해서도 목적으로 하는 함불소계 중합체를 얻을 수 있다. 또한, 각 단량체의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 단위 중합체당 작용기의 양을 늘리는 경우, 상기 제2군 및 제3군에서 선택되는 단량체의 비율을 증가시키면 된다. In the said copolymerization, the kind and ratio of the combination of the said monomers are not specifically limited, It selects according to the kind and quantity of the functional group to provide to the fluorine-containing polymer obtained. For example, in the case of using a fluorine-containing polymer containing only a carboxylic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the first group and the second group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer containing only a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group and the third group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group, the second group, and the third group, respectively. In this case, the target fluorine-containing polymer can also be obtained by separately polymerizing the copolymer composed of the first group and the second group and the copolymer composed of the first group and the third group, and then mixing the copolymer separately. . Moreover, although the mixing ratio of each monomer is not specifically limited, When increasing the quantity of functional groups per unit polymer, what is necessary is just to increase the ratio of the monomer chosen from the said 2nd group and the 3rd group.

함불소계 공중합체의 총 이온 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 0.5∼2.0 mg 당량/g인 것이 바람직하고, 0.6∼1.5 mg 당량/g인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 총 이온 교환 용량이란, 건조 수지의 단위중량당 교환기의 당량을 말하며, 중화 적정 등에 의해 측정할 수 있다. Although the total ion exchange capacity of a fluorine-containing copolymer is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5-2.0 mg equivalent / g, and it is more preferable that it is 0.6-1.5 mg equivalent / g. Here, total ion exchange capacity means the equivalent of the exchanger per unit weight of dry resin, and can be measured by neutralization titration etc.

이온 교환막(1)의 막 본체(10)에서는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 술폰산층(3)과, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 카르복실산층(2)이 적층되어 있다. 이러한 층 구조를 막 본체(10)로 함으로써, 나트륨 이온 등의 양이온의 선택적 투과성을 한층 더 향상시킬 수 있다. In the membrane main body 10 of the ion exchange membrane 1, a sulfonic acid layer 3 containing a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group and a carboxylic acid layer 2 containing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group are laminated. . By using this layer structure as the membrane main body 10, the selective permeability of cations such as sodium ions can be further improved.

이온 교환막(1)을 전해조에 배치하는 경우, 통상, 술폰산층(3)이 전해조의 양극측에, 카르복실산층(2)이 전해조의 음극측에, 각각 위치하도록 배치한다. In the case where the ion exchange membrane 1 is disposed in the electrolytic cell, the sulfonic acid layer 3 is usually disposed on the anode side of the electrolytic cell and the carboxylic acid layer 2 on the cathode side of the electrolytic cell.

술폰산층(3)은, 전기 저항이 낮은 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 막 강도의 관점에서, 막 두께가 카르복실산층(2)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 술폰산층(3)의 막 두께는, 바람직하게는 카르복실산층(2)의 2∼25배이며, 보다 바람직하게는 3∼15배이다. It is preferable that the sulfonic acid layer 3 is comprised from the material with low electrical resistance, and it is preferable that a film thickness is thicker than the carboxylic acid layer 2 from a viewpoint of film strength. The film thickness of the sulfonic acid layer 3 becomes like this. Preferably it is 2-25 times of the carboxylic acid layer 2, More preferably, it is 3-15 times.

카르복실산층(2)은, 막 두께가 얇아도 높은 음이온 배제성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 음이온 배제성이란, 이온 교환막(1)으로의 음이온의 침입이나 투과를 방해하고자 하는 성질을 말한다. 음이온 배제성을 높이기 위해서는, 술폰산층에 대하여, 이온 교환 용량이 작은 카르복실산층을 배치하는 것 등이 유효하다. It is preferable that the carboxylic acid layer 2 has high anion exclusion property even if it is thin. Anion-exclusion here means the property which wants to interrupt the invasion and permeation | transmission of anion to the ion exchange membrane 1. In order to improve anion exclusion, disposing a carboxylic acid layer having a small ion exchange capacity with respect to the sulfonic acid layer is effective.

술폰산층(3)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제3군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F를 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. As the fluorine-containing polymer used for the sulfonic acid layer 3, for example, a polymer obtained by using CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F as the third group of monomers is suitable.

카르복실산층(2)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제2군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF2)O(CF2)2COOCH3을 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. Carboxylic acids referred to as the fluorine-based polymer for use in sancheung (2) is, for example, as monomers of group 2 CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2) O (CF 2) a polymer obtained by using 2 COOCH 3 are suitable.

(코팅층) (Coating layer)

이온 교환막은, 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 코팅층을 갖는다. 또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 이온 교환막(1)에서는, 막 본체(10)의 양면 위에 각각 코팅층(11a 및 11b)이 형성되어 있다. The ion exchange membrane has a coating layer on at least one side of the membrane body. 2, in the ion exchange membrane 1, the coating layers 11a and 11b are formed on both surfaces of the membrane main body 10, respectively.

코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함한다. The coating layer includes inorganic particles and a binder.

무기물 입자의 평균 입경은, 0.90 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 무기물 입자의 평균 입경이 0.90 ㎛ 이상이면, 가스 부착뿐만 아니라 불순물에 대한 내구성이 매우 향상된다. 즉, 무기물 입자의 평균 입경을 크게 하면서, 또한 전술한 비표면적의 값을 만족시키도록 함으로써, 특히 현저한 효과가 얻어지게 된다. 이와 같은 평균 입경과 비표면적을 만족시키기 때문에, 불규칙형의 무기물 입자가 바람직하다. 용융에 의해 얻어지는 무기물 입자, 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 사용할 수 있다. 바람직하게는 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 적합하게 이용할 수 있다. As for the average particle diameter of an inorganic particle, it is more preferable that it is 0.90 micrometer or more. If the average particle diameter of the inorganic particles is 0.90 µm or more, the durability against impurities as well as gas adhesion is greatly improved. In other words, a particularly significant effect is obtained by increasing the average particle diameter of the inorganic particles and by satisfying the above-described specific surface area. In order to satisfy such an average particle diameter and specific surface area, irregular inorganic particles are preferable. Inorganic particles obtained by melting and inorganic particles obtained by crushing gemstones can be used. Preferably, the inorganic particles obtained by gemstone grinding can be suitably used.

또한, 무기물 입자의 평균 입경은 2 ㎛ 이하로 할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경이 2 ㎛ 이하이면, 무기물 입자에 의해 막이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경은, 보다 바람직하게는 0.90∼1.2 ㎛이다. In addition, the average particle diameter of an inorganic particle can be 2 micrometers or less. If the average particle diameter of an inorganic particle is 2 micrometers or less, it can prevent that a film | membrane is damaged by an inorganic particle. The average particle diameter of the inorganic particles is more preferably 0.90 to 1.2 µm.

여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(「SALD2200」 시마즈 제작소)에 의해 측정할 수 있다. Here, an average particle diameter can be measured with a particle size distribution meter ("SALD2200" Shimadzu Corporation).

무기물 입자의 형상은 불규칙 형상인 것이 바람직하다. 불순물에 대한 내성이 보다 향상된다. 또한, 무기물 입자의 입도 분포는 넓은 것이 바람직하다. It is preferable that the shape of an inorganic particle is an irregular shape. Resistance to impurities is further improved. In addition, the particle size distribution of the inorganic particles is preferably wide.

무기물 입자는, 주기율표 제IV족 원소의 산화물, 주기율표 제IV족 원소의 질화물 및 주기율표 제IV족 원소의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 무기물을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 내구성의 관점에서, 산화지르코늄의 입자이다. It is preferable that an inorganic particle contains at least 1 sort (s) of inorganic substance chosen from the group which consists of an oxide of a group IV element of a periodic table, a nitride of a group IV element of a periodic table, and a carbide of a group IV element of a periodic table. More preferably, they are particles of zirconium oxide from the viewpoint of durability.

이 무기물 입자는, 무기물 입자의 원석을 분쇄하는 것에 의해 제조된 무기물 입자이거나, 또는 무기물 입자의 원석을 용융하여 정제함으로써 입자의 직경이 고른 구형의 입자를 무기물 입자로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that this inorganic particle is an inorganic particle manufactured by crushing the gemstone of an inorganic particle, or it is preferable to make spherical particle | grains of the uniform diameter of particle | grains into an inorganic particle by melting and refine | purifying the gemstone of an inorganic particle.

원석 분쇄 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 볼 밀, 비드 밀, 콜로이드 밀, 코니컬 밀, 디스크 밀, 엣지 밀, 제분 밀, 해머 밀, 펠릿 밀, VSI 밀, 윌리 밀, 롤러 밀, 제트 밀 등을 들 수 있다. 또한, 분쇄후 세정되는 것이 바람직하고, 그 때 세정 방법으로는 산처리되는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 무기물 입자의 표면에 부착된 철 등의 불순물을 삭감할 수 있다. Examples of the raw material grinding method include, but are not particularly limited to, ball mills, bead mills, colloid mills, conical mills, disc mills, edge mills, milling mills, hammer mills, pellet mills, VSI mills, willy mills, roller mills, and jet mills. Etc. can be mentioned. Moreover, it is preferable to wash | clean after grinding | pulverization, and it is preferable to be acid-processed at that time. As a result, impurities such as iron adhering to the surface of the inorganic particles can be reduced.

코팅층은 결합제를 포함하는 것이 바람직하다. 결합제는, 무기물 입자를 이온 교환막의 표면에 유지하여 코팅층을 이루는 성분이다. 결합제는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성의 관점에서, 함불소계 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. The coating layer preferably comprises a binder. A binder is a component which keeps inorganic particle on the surface of an ion exchange membrane, and comprises a coating layer. It is preferable that a binder contains a fluorine-containing polymer from a viewpoint of resistance to electrolyte solution or the product by electrolysis.

결합제로는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성 및 이온 교환막의 표면에 대한 접착성의 관점에서, 카르복실산기 또는 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체인 것이 보다 바람직하다. 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(술폰산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 카르복실산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(카르복실산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. As a binder, it is more preferable that it is a fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group or a sulfonic acid group from a tolerance with respect to the electrolyte solution and the product by electrolysis, and adhesiveness to the surface of an ion exchange membrane. When forming a coating layer on the layer (sulfonic acid layer) containing a fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group as a binder of this coating layer. Moreover, when forming a coating layer on the layer (carboxylic acid layer) containing the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group as a binder of this coating layer.

코팅층 중 무기물 입자의 함유량은, 40∼90 질량%인 것이 바람직하고, 50∼90 질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 결합제의 함유량은, 10∼60 질량%인 것이 바람직하고, 10∼50 질량%인 것이 보다 바람직하다. It is preferable that it is 40-90 mass%, and, as for content of an inorganic particle in a coating layer, it is more preferable that it is 50-90 mass%. Moreover, it is preferable that it is 10-60 mass%, and, as for content of a binder, it is more preferable that it is 10-50 mass%.

이온 교환막에서의 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.05∼2 mg인 것이 바람직하다. 또한, 이온 교환막이 표면에 요철 형상을 갖는 경우에는, 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.5∼2 mg인 것이 바람직하다. The distribution density of the coating layer in the ion exchange membrane is preferably 0.05 to 2 mg per cm 2. In addition, when an ion exchange membrane has a concave-convex shape on the surface, it is preferable that the distribution density of a coating layer is 0.5-2 mg per cm <2>.

코팅층을 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 무기물 입자를 결합제를 포함하는 용액에 분산한 코팅액을, 스프레이 등에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다. It does not specifically limit as a method of forming a coating layer, A well-known method can be used. For example, the method of apply | coating the coating liquid which disperse | distributed inorganic particle to the solution containing a binder by spray etc. is mentioned.

(강화 심재) (Reinforced heartwood)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 배치된 강화 심재를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a reinforcing core material disposed inside the membrane body.

강화 심재는, 이온 교환막의 강도나 치수 안정성을 강화하는 부재이다. 강화 심재를 막 본체의 내부에 배치시킴으로써, 특히 이온 교환막의 신축을 원하는 범위로 제어할 수 있다. 이러한 이온 교환막은, 전해시 등에 있어서, 필요 이상으로 신축하지 않고, 장기간 우수한 치수 안정성을 유지할 수 있다. The reinforcing core is a member for enhancing the strength and dimensional stability of the ion exchange membrane. By arrange | positioning a reinforcing core material inside a membrane main body, especially expansion and contraction of an ion exchange membrane can be controlled to a desired range. Such an ion exchange membrane can maintain excellent dimensional stability for a long time without being stretched more than necessary in electrolysis or the like.

강화 심재의 구성은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 강화사라고 불리는 실을 방사하여 형성시켜도 좋다. 여기서 말하는 강화사란, 강화 심재를 구성하는 부재로서, 이온 교환막에 원하는 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있는 것이며, 또한 이온 교환막 중에서 안정적으로 존재할 수 있는 실을 말한다. 이러한 강화사를 방사한 강화 심재를 사용함으로써, 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 이온 교환막에 부여할 수 있다. The configuration of the reinforcing core is not particularly limited, and may be formed by spinning a yarn called reinforcing yarn, for example. The reinforcement yarn mentioned here is a member which constitutes a reinforcing core material, which can impart desired dimensional stability and mechanical strength to the ion exchange membrane, and refers to a yarn that can stably exist in the ion exchange membrane. By using the reinforcing core material which radiated such reinforcement yarn, further excellent dimensional stability and mechanical strength can be provided to the ion exchange membrane.

강화 심재 및 이것에 사용하는 강화사의 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 산이나 알칼리 등에 내성을 갖는 재료인 것이 바람직하고, 장기간에 걸친 내열성, 내약품성이 필요하다는 점에서, 함불소계 중합체로 이루어진 섬유가 바람직하다. The material of the reinforcing core material and the reinforcing yarn used for this is not particularly limited, but it is preferable that the material is resistant to acids, alkalis, or the like. desirable.

강화 심재에 이용되는 함불소계 중합체로는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 트리플루오로클로로에틸렌-에틸렌 공중합체 및 불화비닐리덴 중합체(PVDF) 등을 들 수 있다. 이들 중, 특히 내열성 및 내약품성의 관점에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. Examples of the fluorine-containing polymer used in the reinforcing core material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), tetra Fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, trifluorochloroethylene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride polymer (PVDF), and the like. Among these, it is preferable to use the fiber which consists of polytetrafluoroethylene from a heat resistant and chemical resistant viewpoint especially.

강화 심재에 이용되는 강화사의 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20∼300 데니어, 보다 바람직하게는 50∼250 데니어이다. 직조 밀도(단위 길이당 삽입 라인수)는, 바람직하게는 5∼50 라인/인치이다. 강화 심재의 형태로는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 직포, 부직포, 편포 등이 이용되지만, 직포의 형태인 것이 바람직하다. 또한, 직포의 두께는, 바람직하게는 30∼250 ㎛, 보다 바람직하게는 30∼150 ㎛인 것이 사용된다. The diameter of the reinforcing sand used for the reinforcing core is not particularly limited, but is preferably 20 to 300 denier, and more preferably 50 to 250 denier. The weave density (number of insertion lines per unit length) is preferably 5 to 50 lines / inch. The form of the reinforcing core is not particularly limited, and for example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a knitted fabric, or the like is used, but it is preferably a form of a woven fabric. In addition, the thickness of the woven fabric is preferably 30 to 250 m, more preferably 30 to 150 m.

직포 또는 편포는, 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 이들의 얀, 슬릿 얀 등을 사용할 수 있고, 직조 방법은 평직, 레노직, 편직, 코드직, 시어서커 등의 여러 직조 방법을 사용할 수 있다. As the woven fabric or knitted fabric, monofilament, multifilament or yarns, slit yarns, and the like thereof can be used, and the weaving method can use various weaving methods such as plain weave, leno weave, knitting, cord weave, and seerker.

막 본체에서의 강화 심재의 직조 방법 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막의 크기나 형상, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The weaving method and arrangement of the reinforcing core material in the membrane main body are not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of the size and shape of the ion exchange membrane, the desired physical properties and the use environment for the ion exchange membrane, and the like.

예컨대, 막 본체의 소정의 한 방향을 따라 강화 심재를 배치해도 좋지만, 치수 안정성의 관점에서, 소정의 제1 방향을 따라 강화 심재를 배치하고, 또한 제1 방향에 대하여 대략 수직인 제2 방향을 따라 별도의 강화 심재를 배치하는 것이 바람직하다. 막 본체의 세로 방향 막 본체의 내부에서 대략 직행하도록 복수의 강화 심재를 배치함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. 예컨대, 막 본체의 표면에서 세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(날실)와 가로 방향을 따라 배치된 강화 심재(씨실)를 직조하는 배치가 바람직하다. 날실과 씨실을 교대로 부침시켜 삽입하여 직조한 평직이나, 2개의 날실을 비틀면서 씨실과 직조한 레노직, 2 라인 또는 여러 라인씩 당겨 가지런히 배치한 날실에 동수의 씨실을 삽입하여 직조한 사자직(어자직) 등으로 하는 것이, 치수 안정성, 기계적 강도 및 제조 용이성의 관점에서 보다 바람직하다. For example, the reinforcing core may be disposed along a predetermined direction of the membrane body, but from the viewpoint of dimensional stability, the reinforcing core is disposed along the predetermined first direction, and a second direction substantially perpendicular to the first direction is provided. Therefore, it is preferable to arrange a separate reinforcing core material. By arranging the plurality of reinforcing cores so as to run substantially straight inside the longitudinal membrane body of the membrane body, further superior dimensional stability and mechanical strength can be imparted in multiple directions. For example, an arrangement for weaving the reinforcing core material (warp) disposed along the longitudinal direction and the reinforcing core material (weft) arranged along the transverse direction on the surface of the membrane body is preferable. Lion weaved by inserting the same number of wefts into the weaving plain weave by twisting and inserting warp and weft alternately, or by weaving two warp and leno weaving by twisting two warp and two or several lines. It is more preferable to use a woven fabric (a loom) from the viewpoint of dimensional stability, mechanical strength, and ease of manufacture.

특히, 이온 교환막의 MD 방향(Machine Direction 방향) 및 TD 방향(Transverse Direction 방향)의 양 방향을 따라 강화 심재가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, MD 방향과 TD 방향으로 평직되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, MD 방향이란, 후술하는 이온 교환막의 제조 공정에서, 막 본체나 각종 심재(예컨대, 강화 심재, 강화사, 후술하는 희생사 등)가 반송되는 방향(흐름 방향)을 말하며, TD 방향이란, MD 방향과 대략 수직인 방향을 말한다. 그리고, MD 방향을 따라 직조된 실을 MD사라고 하고, TD 방향을 따라 직조된 실을 TD사라고 한다. 통상, 전해에 사용하는 이온 교환막은 직사각형이며, 길이 방향이 MD 방향이 되고, 폭방향이 TD 방향이 되는 경우가 많다. MD사인 강화 심재와 TD사인 강화 심재를 직조함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. In particular, it is preferable that the reinforcing core is disposed along both directions of the MD direction (Machine Direction direction) and the TD direction (Transverse Direction direction) of the ion exchange membrane. That is, it is preferable to be woven in the MD direction and the TD direction. Here, MD direction means the direction (flow direction) in which a membrane main body and various core materials (for example, a reinforced core material, a reinforcement yarn, a sacrificial yarn etc. mentioned later) are conveyed in the manufacturing process of the ion exchange membrane mentioned later, and a TD direction is It refers to a direction approximately perpendicular to the MD direction. The yarn woven along the MD direction is called MD yarn, and the yarn woven along the TD direction is called TD yarn. Usually, the ion exchange membrane used for electrolysis is rectangular, and a longitudinal direction becomes MD direction, and the width direction becomes a TD direction in many cases. By weaving the reinforced MD core material and the reinforced TD core material, it is possible to give even more excellent dimensional stability and mechanical strength in multiple directions.

강화 심재의 배치 간격은 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The spacing of the reinforcing cores is not particularly limited, and may be appropriately arranged in consideration of desired physical properties, use environment, and the like for the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율은 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 90% 이하이다. 개구율은, 이온 교환막의 전기 화학적 성질의 관점에서는 30% 이상이 바람직하고, 이온 교환막의 기계적 강도의 관점에서는 90% 이하가 바람직하다. The opening ratio of the reinforcing core material is not particularly limited, and is preferably 30% or more, more preferably 50% or more and 90% or less. The opening ratio is preferably 30% or more from the viewpoint of the electrochemical properties of the ion exchange membrane, and preferably 90% or less from the viewpoint of the mechanical strength of the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율이란, 막 본체의 어느 한쪽의 표면의 면적(A)에서의 이온 등의 물질(전해액 및 그것에 함유되는 양이온(예컨대, 나트륨 이온))이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)의 비율(B/A)을 말한다. 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)이란, 이온 교환막에서 양이온이나 전해액 등이, 이온 교환막에 포함되는 강화 심재 등에 의해 차단되지 않는 영역의 총 면적이라고 할 수 있다.The opening ratio of the reinforcing core is the total area (B) of the surface through which substances such as ions (electrolyte and cation (for example, sodium ions) contained) in the area (A) of either surface of the membrane body can pass. The ratio of (B / A). The total area (B) of the surface through which substances such as ions can pass can be referred to as the total area of the region where cations, electrolytes, and the like are not blocked by the reinforcing core included in the ion exchange membrane.

도 3은, 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다. 도 3은 이온 교환막의 일부를 확대하여, 그 영역 내에서의 강화 심재(21 및 22)의 배치만을 나타내고 있는 것이며, 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. 3 is a schematic view for explaining the opening ratio of the reinforcing core material constituting the ion exchange membrane. FIG. 3 enlarges a part of the ion exchange membrane and shows only the arrangement of the reinforcing cores 21 and 22 in the region, and the illustration of the other members is omitted.

세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(21)와 가로 방향으로 배치된 강화 심재(22)에 의해 둘러싸인 영역으로서, 강화 심재의 면적도 포함시킨 영역의 면적(A)로부터 강화 심재의 총 면적(C)을 빼는 것에 의해, 전술한 영역의 면적(A)에서의 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 영역의 총 면적(B)을 구할 수 있다. 즉, 개구율은, 하기 식(I)에 의해 구할 수 있다. The total area C of the reinforcement core from the area A of the region including the area of the reinforcement core, which is also surrounded by the reinforcement core 21 arranged in the longitudinal direction and the reinforcement core 22 arranged in the horizontal direction. By subtracting, the total area B of the area through which substances such as ions in the area A of the area can pass can be obtained. That is, an opening ratio can be calculated | required by following formula (I).

개구율=(B)/(A)=((A)-(C))/(A) …(I) Aperture ratio = (B) / (A) = ((A)-(C)) / (A). (I)

강화 심재 중에서도 특히 바람직한 형태는, 내약품성 및 내열성의 관점에서, PTFE를 포함하는 테이프 얀 또는 고배향 모노필라멘트이다. 구체적으로는, PTFE로 이루어진 고강도 다공질 시트를 테이프형으로 슬릿한 테이프 얀, 또는 PTFE로 이루어진 고도로 배향한 모노필라멘트의 50∼300 데니어를 사용하고, 또한 직조 밀도가 10∼50 라인/인치인 평직이며, 그 두께가 50∼100 ㎛의 범위인 강화 심재인 것이 보다 바람직하다. 이러한 강화 심재를 포함하는 이온 교환막의 개구율은 60% 이상인 것이 더욱 바람직하다. Among the reinforcing cores, a particularly preferable form is a tape yarn or a highly oriented monofilament containing PTFE in view of chemical resistance and heat resistance. Specifically, a high-strength porous sheet made of PTFE is a tape yarn slitted in tape form, or a 50 to 300 denier of a highly oriented monofilament made of PTFE, and a woven density of 10 to 50 lines / inch. It is more preferable that it is a reinforcement core material whose thickness is the range of 50-100 micrometers. It is more preferable that the opening ratio of the ion exchange membrane including such a reinforcing core material is 60% or more.

강화사의 형상으로는, 둥근 실, 테이프형 실 등을 들 수 있다. Examples of the shape of the reinforcing yarn include round yarns and tape-like yarns.

(연통 구멍) (Communication hole)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 연통 구멍을 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a communication hole inside the membrane main body.

연통 구멍이란, 전해시에 발생하는 이온이나 전해액의 유로가 될 수 있는 구멍을 말한다. 또한, 연통 구멍이란, 막 본체 내부에 형성되어 있는 관상의 구멍이며, 후술하는 희생 심재(또는 희생사)가 용출됨으로써 형성된다. 연통 구멍의 형상이나 직경 등은, 희생 심재(희생사)의 형상이나 직경을 선택하는 것에 의해 제어할 수 있다. The communication hole refers to a hole that can be a flow path for ions or electrolyte generated during electrolysis. In addition, a communication hole is a tubular hole formed in the inside of a membrane main body, and is formed by eluting the sacrificial core material (or sacrificial thread) mentioned later. The shape and diameter of the communication hole can be controlled by selecting the shape and diameter of the sacrificial core material (sacrificial yarn).

이온 교환막에 연통 구멍을 형성함으로써, 전해시에 전해액의 이동성을 확보할 수 있다. 연통 구멍의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 제법에 의하면, 연통 구멍의 형성에 이용되는 희생 심재의 형상으로 할 수 있다. By forming communication holes in the ion exchange membrane, the mobility of the electrolyte can be ensured at the time of electrolysis. Although the shape of a communication hole is not specifically limited, According to the manufacturing method mentioned later, it can be set as the shape of the sacrificial core material used for formation of a communication hole.

연통 구멍은, 강화 심재의 양극측(술폰산층측)과 음극측(카르복실산층측)을 교대로 통과하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 함으로써, 강화 심재의 음극측에 연통 구멍이 형성되어 있는 부분에서는, 연통 구멍에 채워져 있는 전해액을 통해서 수송된 이온(예컨대, 나트륨 이온)이 강화 심재의 음극측으로도 흐를 수 있다. 그 결과, 양이온의 흐름이 차폐되는 일이 없기 때문에, 이온 교환막의 전기 저항을 더욱 낮게 할 수 있다. The communication hole is preferably formed so as to alternately pass through the anode side (sulfonic acid layer side) and the cathode side (carboxylic acid layer side) of the reinforcing core material. With such a structure, in the part where the communication hole is formed in the cathode side of the reinforcing core material, ions (for example, sodium ions) transported through the electrolyte solution filled in the communication hole can also flow to the cathode side of the reinforcing core material. As a result, since the flow of cation is not blocked, the electrical resistance of the ion exchange membrane can be made lower.

연통 구멍은, 이온 교환막을 구성하는 막 본체의 소정의 한 방향만을 따라 형성되어 있어도 좋지만, 보다 안정된 전해 성능을 발휘한다고 한다는 관점에서, 막 본체의 세로 방향과 가로 방향의 양 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. The communication hole may be formed along only one predetermined direction of the membrane main body constituting the ion exchange membrane, but is formed in both the longitudinal direction and the transverse direction of the membrane main body in view of exhibiting more stable electrolytic performance. desirable.

〔제조 방법〕 [Production method]

이온 교환막의 적합한 제조 방법으로는, 이하의 (1) 공정∼(6) 공정을 갖는 방법을 들 수 있다. As a suitable manufacturing method of an ion exchange membrane, the method of having the following (1) process-(6) process is mentioned.

(1) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 제조하는 공정. (1) Process: The process of manufacturing the fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(2) 공정 : 필요에 따라, 복수의 강화 심재와, 산 또는 알칼리에 용해되는 성질을 가지며, 연통 구멍을 형성하는 희생사를 적어도 직조하는 것에 의해, 인접하는 강화 심재끼리의 사이에 희생사가 배치된 보강재를 얻는 공정. (2) Process: If necessary, a sacrificial yarn is disposed between adjacent reinforcing cores by at least weaving a plurality of reinforcing cores and a property of dissolving in an acid or alkali and forming at least a communication hole. To obtain the finished reinforcement.

(3) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 상기 함불소계 중합체를 필름화하는 공정. (3) Process: The process of film-forming the said fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(4) 공정 : 상기 필름에 필요에 따라 상기 보강재를 매립하여, 상기 보강재가 내부에 배치된 막 본체를 얻는 공정. (4) Step: The step of embedding the reinforcing material in the film as necessary to obtain a membrane body having the reinforcing material disposed therein.

(5) 공정 : (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하는 공정(가수분해 공정). (6) 공정 : (5) 공정에서 얻어진 막 본체에 코팅층을 형성하는 공정(코팅 공정).(5) Process: The process (hydrolysis process) of hydrolyzing the membrane main body obtained at process (4). (6) Process: The process (coating process) of forming a coating layer in the film main body obtained at the process (5).

이하, 각 공정에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, each process is explained in full detail.

(1) 공정 : 함불소계 중합체를 제조하는 공정 (1) Process: process for producing fluorine-containing polymer

(1) 공정에서는, 상기 제1군∼제3군에 기재한 원료의 단량체를 사용하여 함불소계 중합체를 제조한다. 함불소계 중합체의 이온 교환 용량을 제어하기 위해서는, 각 층을 형성하는 함불소계 중합체의 제조에서, 원료의 단량체의 혼합비를 조정하면 된다. In the step (1), the fluorine-containing polymer is produced by using the monomers of the raw materials described in the first group to the third group. In order to control the ion exchange capacity of a fluorine-containing polymer, in the manufacture of the fluorine-containing polymer which forms each layer, the mixing ratio of the monomer of a raw material may be adjusted.

(2) 공정 : 보강재의 제조 공정 (2) Process: manufacturing process of reinforcement

보강재란, 강화사를 직조한 직포 등이다. 보강재가 막 내에 매립됨으로써 강화 심재를 형성한다. 연통 구멍을 갖는 이온 교환막으로 할 때에는, 희생사도 함께 보강재에 직조한다. 이 경우의 희생사의 혼직량은, 바람직하게는 보강재 전체의 10∼80 질량%, 보다 바람직하게는 30∼70 질량%이다. 희생사를 직조하는 것에 의해, 강화 심재의 메쉬 어긋남을 방지할 수도 있다. A reinforcing material is a woven fabric etc. which woven the reinforcement yarn. The reinforcing material is embedded in the film to form the reinforcing core material. When using an ion exchange membrane having communication holes, the sacrificial yarn is also woven into the reinforcing material. In this case, the blending amount of the sacrificial material is preferably 10 to 80 mass%, more preferably 30 to 70 mass% of the entire reinforcing material. By weaving a sacrificial thread, the mesh shift | offset of a reinforcement core material can also be prevented.

희생사는, 막의 제조 공정 혹은 전해 환경하에서 용해성을 갖는 것이며, 레이온, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 셀룰로오스 및 폴리아미드 등이 이용된다. 또한, 20∼50 데니어의 굵기를 가지며, 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트로 이루어진 폴리비닐알콜 등도 바람직하다. The sacrificial material has solubility in a film production process or an electrolytic environment, and rayon, polyethylene terephthalate (PET), cellulose, polyamide, and the like are used. Moreover, polyvinyl alcohol etc. which have a thickness of 20-50 denier and consist of monofilament or multifilament are also preferable.

또한, (2) 공정에서, 강화 심재나 희생사의 배치를 조정하는 것에 의해, 개구율이나 연통 구멍의 배치 등을 제어할 수 있다. In the step (2), by adjusting the arrangement of the reinforcing core material or the sacrificial material, the opening ratio, the arrangement of the communication holes, and the like can be controlled.

(3) 공정 : 필름화 공정 (3) process: filming process

(3) 공정에서는, 상기 (1) 공정에서 얻어진 함불소계 중합체를, 압출기를 사용하여 필름화한다. 필름은 단층 구조이어도 좋고, 전술한 바와 같이, 술폰산층과 카르복실산층의 2층 구조이어도 좋고, 3층 이상의 다층 구조이어도 좋다. In the step (3), the fluorine-containing polymer obtained in the step (1) is filmed using an extruder. A single layer structure may be sufficient as a film, and as above-mentioned, the two-layered structure of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer may be sufficient, and the multilayered structure of three or more layers may be sufficient as it.

필름화하는 방법으로는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다. As a method of film-forming, the following are mentioned, for example.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 각각 따로따로 필름화하는 방법. A method of filming each of the fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and the fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group separately.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체와 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를, 공압출에 의해 복합 필름으로 하는 방법. A method in which a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group are co-extruded into a composite film.

또한, 필름은 각각 복수매이어도 좋다. 또한, 상이한 종류의 필름을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하기 때문에 바람직하다. In addition, a plurality of films may be sufficient respectively. Moreover, coextrusion of different kinds of films is preferable because it contributes to raising the adhesive strength of an interface.

(4) 공정 : 막 본체를 얻는 공정 (4) step: the step of obtaining the membrane body

(4) 공정에서는, (2) 공정에서 얻은 보강재를 (3) 공정에서 얻은 필름의 내부에 매립함으로써, 보강재가 내재된 막 본체를 얻는다. In the step (4), the film body in which the reinforcing material is embedded is obtained by embedding the reinforcing material obtained in the step (2) inside the film obtained in the step (3).

막 본체의 바람직한 형성 방법으로는, (i) 음극측에 위치하는 카르복실산기 전구체(예컨대, 카르복실산에스테르 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제1층이라고 함)와, 술폰산기 전구체(예컨대, 술포닐플루오라이드 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제2층이라고 함)를 공압출법에 의해 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에, 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 보강재, 제2층/제1층 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법; (ii) 제2층/제1층 복합 필름과는 별도로, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체(제3층)를 미리 단독으로 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 제3층 필름, 강화 심재, 제2층/제1층으로 이루어진 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법을 들 수 있다. As a preferable formation method of a film main body, (i) the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group precursor (for example, a carboxylic acid ester functional group) located in the cathode side (henceforth, the layer which consists of this is called a 1st layer), And forming a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor (e.g., a sulfonylfluoride functional group) (hereinafter, referred to as a second layer) by a coextrusion method, and heating and vacuum source as necessary. Is laminated on a flat plate or drum having a large number of pores on the surface of the reinforcing material and the second layer / first layer composite film in the order of a reinforcing material and a heat-resistant release paper having air permeability. Integrating while removing air between each layer by decompression under temperature; (ii) Apart from the second layer / first layer composite film, the fluorine-containing polymer (third layer) having a sulfonic acid group precursor is previously filmed alone, and the surface is heated and heated using a vacuum source if necessary. The laminated film was laminated in the order of a composite film consisting of a third layer film, a reinforcing core material, and a second layer / first layer via a heat-resistant release paper having air permeability on a flat plate or a drum having a large number of pores thereon. The method of integrating, removing the air between each layer by pressure reduction under the temperature which melt | dissolves is mentioned.

여기서, 제1층과 제2층을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하고 있다. Here, coextrusion of a 1st layer and a 2nd layer contributes to raising the adhesive strength of an interface.

또한, 감압 하에 일체화하는 방법은, 가압 프레스법에 비하여, 보강재 상의 제3층의 두께가 커지는 특징을 갖고 있다. 또한, 보강재가 막 본체의 내면에 고정되어 있기 때문에, 이온 교환막의 기계적 강도를 충분히 유지할 수 있는 성능을 갖고 있다.Moreover, the method of integrating under reduced pressure has the feature that the thickness of the 3rd layer on a reinforcement material becomes large compared with the pressure press method. In addition, since the reinforcing material is fixed to the inner surface of the membrane main body, it has the performance of sufficiently maintaining the mechanical strength of the ion exchange membrane.

또한, 여기서 설명한 적층의 바리에이션은 일례이며, 원하는 막 본체의 층구성이나 물성 등을 고려하여, 적절하게 적합한 적층 패턴(예컨대, 각 층의 조합 등)을 선택한 다음 공압출할 수 있다. In addition, the variation of lamination described here is an example, and considering the desired layer structure, physical properties, etc. of a film body, a suitable lamination pattern (for example, the combination of each layer, etc.) can be selected, and then co-extruded.

또한, 이온 교환막의 전기적 성능을 더욱 높일 목적으로, 제1층과 제2층 사이에, 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 더 개재시키는 것이나, 제2층 대신에 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 사용하는 것도 가능하다. Further, in order to further improve the electrical performance of the ion exchange membrane, a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor is further interposed between the first layer and the second layer. It is also possible to use a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor instead of the layer.

제4층의 형성 방법은, 카르복실산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체와, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 따로따로 제조한 후에 혼합하는 방법이어도 좋고, 카르복실산기 전구체를 갖는 단량체와 술폰산기 전구체를 갖는 단량체를 공중합한 것을 사용하는 방법이어도 좋다. The method for forming the fourth layer may be a method of separately preparing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group precursor and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor, and then mixing the monomers with the carboxylic acid group precursor and the sulfonic acid group precursor. The method of copolymerizing the monomer which has the thing may be used.

제4층을 이온 교환막의 구성으로 하는 경우에는, 제1층과 제4층의 공압출 필름을 성형하고, 제3층과 제2층은 이것과는 별도로 단독으로 필름화하여, 전술한 방법으로 적층해도 좋고, 제1층/제4층/제2층의 3층을 한번에 공압출로 필름화해도 좋다. In the case where the fourth layer is configured as an ion exchange membrane, the coextruded film of the first layer and the fourth layer is molded, and the third layer and the second layer are filmed independently of this, by the method described above. You may laminate | stack and three layers of a 1st layer / 4th layer / 2nd layer may be film-formed by coextrusion at once.

이 경우, 압출된 필름이 흘러가는 방향이 MD 방향이다. 이와 같이 하여, 이온 교환기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체를 보강재 상에 형성할 수 있다. In this case, the direction in which the extruded film flows is the MD direction. In this way, a membrane body containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group can be formed on the reinforcing material.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층으로 이루어진 표면측에, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체로 이루어진 돌출된 부분, 즉 볼록부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 볼록부를 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 수지 표면에 볼록부를 형성하는 공지의 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 막 본체의 표면에 엠보스 가공을 하는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 상기 복합 필름과 보강재 등을 일체화할 때에, 미리 엠보스 가공된 이형지를 사용하는 것에 의해, 상기 볼록부를 형성시킬 수 있다. 엠보스 가공에 의해 볼록부를 형성하는 경우, 볼록부의 높이나 배치 밀도의 제어는, 전사하는 엠보스 형상(이형지의 형상)을 제어함으로써 행할 수 있다. In addition, the ion exchange membrane preferably has a protruding portion, that is, a convex portion, made of a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group, on the surface side of the sulfonic acid layer. It does not specifically limit as a method of forming such a convex part, The well-known method of forming a convex part in the resin surface can be employ | adopted. Specifically, the method of embossing on the surface of a film main body is mentioned, for example. For example, when the said composite film, reinforcing material, etc. are integrated, the said convex part can be formed by using the release paper previously embossed. When forming a convex part by embossing, control of the height and placement density of a convex part can be performed by controlling the emboss shape (shape of a release paper) to be transferred.

(5) 가수분해 공정 (5) hydrolysis process

(5) 공정에서는, (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하여, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 공정(가수분해 공정)을 행한다. In the step (5), the membrane body obtained in the step (4) is hydrolyzed to convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger (hydrolysis step).

또한, (5) 공정에서는, 막 본체에 포함되어 있는 희생사를 산 또는 알칼리로 용해 제거함으로써, 막 본체에 용출 구멍을 형성시킬 수 있다. 또한, 희생사는, 완전히 용해 제거되지 않고 연통 구멍에 남아 있어도 좋다. 또한, 연통 구멍에 남아 있던 희생사는, 이온 교환막이 전해에 제공되었을 때 전해액에 의해 용해 제거되어도 좋다. In the step (5), the elution hole can be formed in the membrane main body by dissolving and removing the sacrificial yarn contained in the membrane main body with an acid or an alkali. In addition, the sacrificial yarn may remain in the communication hole without being completely dissolved and removed. In addition, the sacrificial yarn remaining in the communication hole may be dissolved and removed by the electrolytic solution when the ion exchange membrane is provided for electrolysis.

희생사는, 이온 교환막의 제조 공정이나 전해 환경하에서, 산 또는 알칼리에 대하여 용해성을 갖는 것이며, 희생사가 용출됨으로써 해당 부위에 연통 구멍이 형성된다.The sacrificial yarn is soluble in acid or alkali in the ion exchange membrane production process or in an electrolytic environment, and communication holes are formed in the site by dissolving the sacrificial material.

(5) 공정은, 산 또는 알칼리를 포함하는 가수분해 용액에 (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 침지하여 행할 수 있다. 해당 가수분해 용액으로는, 예컨대 KOH와 DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 포함하는 혼합 용액을 사용할 수 있다. The step (5) can be performed by immersing the membrane body obtained in the step (4) in a hydrolysis solution containing an acid or an alkali. As the hydrolysis solution, for example, a mixed solution containing KOH and DMSO (dimethyl sulfoxide) can be used.

해당 혼합 용액은, KOH 2.5∼4.0N을 포함하고, DMSO 25∼35 질량%를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that this mixed solution contains 2.5-4.0 N of KOH, and contains 25-35 mass% of DMSO.

가수분해의 온도로는, 70∼100℃인 것이 바람직하다. 온도가 높을수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 75∼100℃이다. As temperature of hydrolysis, it is preferable that it is 70-100 degreeC. The higher the temperature, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 75-100 degreeC.

가수분해의 시간으로는, 10∼120분인 것이 바람직하다. 시간이 길수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 20∼120분이다.It is preferable that it is 10 to 120 minutes as time of hydrolysis. The longer the time, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 20 to 120 minutes.

여기서, 희생사를 용출시킴으로써 연통 구멍 형성하는 공정에 관해 보다 상세히 설명한다. 도 4의 (a), (b)는, 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다. Here, the process of forming a communication hole by eluting a sacrificial yarn is demonstrated in detail. 4 (a) and 4 (b) are schematic diagrams for explaining a method of forming a communication hole of an ion exchange membrane.

도 4의 (a), (b)에서는, 강화사(52)와 희생사(504a)와 희생사(504a)에 의해 형성되는 연통 구멍(504)만을 도시하고 있고, 막 본체 등의 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. In FIGS. 4A and 4B, only the communication holes 504 formed by the reinforcement yarns 52, the sacrificial yarns 504a, and the sacrificial yarns 504a are shown. The illustration is omitted.

우선, 이온 교환막 중에서 강화 심재를 구성하게 되는 강화사(52)와, 이온 교환막 중에서 연통 구멍(504)을 형성하기 위한 희생사(504a)를, 편직 보강재로 한다. 그리고, (5) 공정에서 희생사(504a)가 용출됨으로써 연통 구멍(504)이 형성된다. First, the reinforcement yarn 52 which comprises a reinforcing core material in an ion exchange membrane, and the sacrificial yarn 504a for forming the communication hole 504 in an ion exchange membrane are used as a knitted reinforcement material. And the communication hole 504 is formed by eluting the sacrificial yarn 504a in the process (5).

상기 방법에 의하면, 이온 교환막의 막 본체 내에서 강화 심재, 연통 구멍을 어떠한 배치로 하는지에 따라서, 강화사(52)와 희생사(504a)의 편직 방법을 조정하면 되기 때문에 간편하다. According to the method described above, the knitting method of the reinforcing yarn 52 and the sacrificial yarn 504a may be adjusted in accordance with the arrangement of the reinforcing core and the communication hole in the membrane main body of the ion exchange membrane.

도 4의 (a)에서는, 지면에서 세로 방향과 가로 방향의 양 방향을 따라 강화사(52)와 희생사(504a)를 직조한 평직의 보강재를 예시하고 있지만, 필요에 따라 보강재에서의 강화사(52)와 희생사(504a)의 배치를 변경할 수 있다. In FIG. 4A, although the reinforcement of the plain weave which woven the reinforcement yarn 52 and the sacrificial yarn 504a in both the longitudinal direction and the transverse direction in the ground is illustrated, the reinforcement yarn in the reinforcement material as needed. The arrangement of the 52 and the victim 504a can be changed.

(6) 코팅 공정 (6) coating process

(6) 공정에서는, 원석 분쇄 또는 원석 용융에 의해 얻어진 무기물 입자와, 결합제를 포함하는 코팅액을 제조하고, 코팅액을 (5) 공정에서 얻어진 이온 교환막의 표면에 도포 및 건조시킴으로써 코팅층을 형성할 수 있다. In the step (6), the coating layer can be formed by preparing a coating liquid containing the inorganic particles obtained by gemstone grinding or melting of the gemstone and a binder, and applying and drying the coating liquid on the surface of the ion exchange membrane obtained in the step (5). .

결합제로는, 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를, 디메틸술폭시드(DMSO) 및 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액으로 가수분해한 후, 염산에 침지하여 이온 교환기의 짝이온을 H+로 치환한 결합제(예컨대, 카르복실기 또는 술포기를 갖는 함불소계 중합체)가 바람직하다. 그것에 의해, 후술하는 물이나 에탄올에 용해되기 쉬워지기 때문에 바람직하다. As a binder, after hydrolyzing the fluorine-containing polymer having an ion exchange group precursor with an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH), it is immersed in hydrochloric acid to replace the counter ion of the ion exchange group with H + . One binder (eg, a fluorine-containing polymer having a carboxyl or sulfo group) is preferred. Since it becomes easy to melt | dissolve in water and ethanol mentioned later by this, it is preferable.

이 결합제를, 물과 에탄올을 혼합한 용액에 용해한다. 또한, 물과 에탄올의 바람직한 체적비 10:1∼1:10이며, 보다 바람직하게는 5:1∼1:5이며, 더욱 바람직하게는 2:1∼1:2이다. 이와 같이 하여 얻은 용해액 중에, 무기물 입자를 볼 밀로 분산시켜 코팅액을 얻는다. 이 때, 분산될 때의 시간, 회전 속도를 조정함으로써, 입자의 평균 입경 등을 조정할 수도 있다. 또한, 무기물 입자와 결합제의 바람직한 배합량은 전술한 바와 같다. This binder is dissolved in a solution in which water and ethanol are mixed. Moreover, the preferable volume ratio of water and ethanol is 10: 1-1:10, More preferably, it is 5: 1-1: 5, More preferably, it is 2: 1-1: 2. In the solution thus obtained, the inorganic particles are dispersed by a ball mill to obtain a coating solution. At this time, the average particle diameter of a particle | grains, etc. can also be adjusted by adjusting the time and the rotation speed at the time of dispersion. In addition, the preferable compounding quantity of an inorganic particle and a binder is as above-mentioned.

코팅액 중의 무기물 입자 및 결합제의 농도에 관해서는, 특별히 한정되지 않지만, 옅은 코팅액으로 하는 편이 바람직하다. 그것에 의해, 이온 교환막의 표면에 균일하게 도포하는 것이 가능해진다. The concentration of the inorganic particles and the binder in the coating liquid is not particularly limited, but is preferably a light coating liquid. Thereby, it becomes possible to apply | coat uniformly to the surface of an ion exchange membrane.

또한, 무기물 입자를 분산시킬 때에, 계면활성제를 분산액에 첨가해도 좋다. 계면활성제로는, 비이온계 계면활성제가 바람직하고, 예컨대 니찌유 주식회사 제조 HS-210, NS-210, P-210, E-212 등을 들 수 있다. In addition, when dispersing the inorganic particles, a surfactant may be added to the dispersion. As surfactant, a nonionic surfactant is preferable, For example, HS-210, NS-210, P-210, E-212 by Nichi-yu Corporation, etc. are mentioned.

얻어진 코팅액을, 스프레이 도포나 롤 도공으로 이온 교환막 표면에 도포함으로써 이온 교환막이 얻어진다. An ion exchange membrane is obtained by apply | coating the obtained coating liquid to the surface of an ion exchange membrane by spray coating or roll coating.

[미다공막] [Microporous membrane]

본 실시형태의 미다공막으로는, 전술한 바와 같이, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 미다공막을 적용할 수 있다. As described above, the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various microporous membranes can be applied.

본 실시형태의 미다공막의 기공률은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20∼90으로 할 수 있고, 바람직하게는 30∼85이다. 상기 기공률은, 예컨대 하기의 식으로 산출할 수 있다. Although the porosity of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 20-90, Preferably it is 30-85. The porosity can be calculated by the following formula, for example.

기공률=(1-(건조 상태의 막 중량)/(막의 두께, 폭, 길이로부터 산출되는 체적과 막소재의 밀도로부터 산출되는 중량))×100 Porosity = (1- (Dry Film Weight in Dry State) / (Volume calculated from the thickness, width and length of the film and weight calculated from the density of the film material)) × 100

본 실시형태의 미다공막의 평균 구멍 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 0.01 ㎛∼10 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 0.05 ㎛∼5 ㎛이다. 상기 평균 구멍 직경은, 예컨대 막을 두께 방향으로 수직으로 절단하고, 절단면을 FE-SEM으로 관찰한다. 관찰되는 구멍의 직경을 100점 정도 측정하여 평균함으로써 구할 수 있다. Although the average pore diameter of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 0.01 micrometer-10 micrometers, Preferably it is 0.05 micrometer-5 micrometers. The average pore diameter is, for example, the film is vertically cut in the thickness direction, and the cut surface is observed by FE-SEM. It can obtain | require by measuring and averaging about 100 points of the diameter of the hole observed.

본 실시형태의 미다공막의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 50 ㎛∼600 ㎛이다. 상기 두께는, 예컨대 마이크로미터(주식회사 미츠토요 제조) 등을 사용하여 측정할 수 있다. Although the thickness of the microporous film of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 10 micrometers-1000 micrometers, Preferably it is 50 micrometers-600 micrometers. The said thickness can be measured using a micrometer (made by Mitsutoyo Corporation) etc., for example.

전술한 바와 같은 미다공막의 구체예로는, Agfa사 제조의 Zirfon Perl UTP 500(본 실시형태에서 Zirfon막으로도 칭함), 국제 공개 제2013-183584호 팜플렛, 국제 공개 제2016-203701호 팜플렛 등에 기재된 것을 들 수 있다. Specific examples of the microporous membranes described above include Agir's Zirfon Perl UTP 500 (also referred to as Zirfon membrane in this embodiment), International Publication No. 2013-183584, International Publication No. 2016-203701, etc. The things described are mentioned.

〔적층체〕 [Laminated body]

본 실시형태의 적층체는, 본 실시형태의 전해용 전극과, 상기 전해용 전극에 접하는 격막 또는 급전체를 구비한다. 이와 같이 구성되어 있기 때문에, 본 실시형태의 적층체는, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 발현할 수 있다. The laminated body of this embodiment is equipped with the electrode for electrolysis of this embodiment, and the diaphragm or feeder which contact | connects the said electrode for electrolysis. Since it is comprised in this way, the laminated body of this embodiment can improve the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell, and can express the outstanding electrolytic performance after an update.

즉, 본 실시형태의 적층체에 의해, 전극을 갱신할 때, 전해 셀에 고정된 전극을 박리하는 등 번잡한 작업을 수반하지 않고, 격막의 갱신과 동일한 간단한 작업으로 전극을 갱신할 수 있기 때문에, 작업 효율이 대폭 향상된다. That is, when the electrode is updated by the laminate of the present embodiment, the electrode can be updated by the same simple operation as the update of the diaphragm without involving complicated work such as peeling off the electrode fixed to the electrolytic cell. Work efficiency is greatly improved.

또한, 본 발명의 적층체에 의하면, 전해 성능을 신품일 때의 성능을 유지 또는 향상시킬 수 있다. 또한, 신품의 전해 셀에 급전체만이 설치되어 있는 경우(즉, 촉매층이 없는 전극이 설치되어 있는 경우)에도, 본 실시형태의 전해용 전극을 급전체에 달라붙이는 것만으로 전극으로서 작용시킬 수 있기 때문에, 촉매 코팅을 대폭 삭감 혹은 제로로 하는 것도 가능해진다. Moreover, according to the laminated body of this invention, the performance at the time of a new article of electrolytic performance can be maintained or improved. In addition, even when only a feeder is provided in a new electrolytic cell (that is, when an electrode without a catalyst layer is provided), the electrolytic electrode of the present embodiment can act as an electrode only by sticking to the feeder. As a result, it is possible to significantly reduce or zero the catalyst coating.

본 실시형태의 적층체는, 예를 들면, 염화비닐제의 파이프 등에 감은 상태(롤형 등)로 보관, 고객에게 수송 등을 하는 것이 가능해지고, 핸들링이 대폭 용이해진다. The laminated body of this embodiment can be stored, transported to a customer, etc. in the state wound (for example, roll shape) wound on the pipe made from vinyl chloride etc., and handling becomes easy easily.

또한, 본 실시형태에서의 급전체로는, 열화한 전극(즉, 기존 전극)이나 촉매 코팅되지 않은 전극 등, 후술하는 여러가지 기재를 적용할 수 있다. In addition, as the electric power feeder in this embodiment, various base materials mentioned later, such as a deteriorated electrode (namely, an existing electrode) and an electrode without a catalyst coating, can be applied.

본 실시형태의 적층체에서, 상기 격막 또는 급전체에 대한 상기 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘은, 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 더 바람직하게는 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 더욱 용이해진다는 관점에서, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. In the laminate of the present embodiment, the force applied per unit mass and unit area of the electrolytic electrode to the diaphragm or feeder is preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, more preferably 0.1 N / (mg · cm 2) or more, more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) or more, and even more preferably, handling in a large size (for example, size 1.5 m × 2.5 m) becomes easier. Is 0.2 N / (mg · cm 2) or more. Although an upper limit is not specifically limited, It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred.

〔권회체〕 [Winding body]

본 실시형태의 권회체는, 본 실시형태의 전해용 전극, 또는 본 실시형태의 적층체를 포함한다. 즉, 본 실시형태의 권회체는, 본 실시형태의 전해용 전극, 또는 본 실시형태의 적층체를 권회하여 이루어진 것이다. 본 실시형태의 권회체와 같이, 본 실시형태의 전해용 전극, 또는 본 실시형태의 적층체를 권회하여 사이즈 다운시키는 것에 의해, 보다 핸들링성을 향상시킬 수 있다. The wound body of this embodiment includes the electrode for electrolysis of this embodiment, or the laminated body of this embodiment. That is, the wound body of this embodiment is formed by winding the electrode for electrolysis of this embodiment, or the laminated body of this embodiment. Like the winding body of this embodiment, handling property can be improved more by winding up and size-down the electrode for electrolysis of this embodiment, or the laminated body of this embodiment.

〔전해조〕 [Electrolysis tank]

본 실시형태의 전해조는, 본 실시형태의 전해용 전극을 포함한다. 이하, 격막으로서 이온 교환막을 사용하여 식염 전해를 행하는 경우를, 예를 들어 전해조의 일실시형태를 상세히 설명한다. The electrolytic cell of this embodiment contains the electrode for electrolysis of this embodiment. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of an electrolytic cell is explained in full detail, for example, when salt electrolysis is performed using an ion exchange membrane as a diaphragm.

〔전해 셀〕 [Electrolysis cell]

도 5는, 전해 셀(1)의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of the electrolytic cell 1.

전해 셀(1)은, 양극실(10)과, 음극실(20)과, 양극실(10)과 음극실(20)의 사이에 설치된 격벽(30)과, 양극실(10)에 설치된 양극(11)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)을 구비한다. 필요에 따라 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극실 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비해도 좋다. 하나의 전해 셀(1)에 속하는 양극(11) 및 음극(21)은 서로 전기적으로 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 전해 셀(1)은 다음 음극 구조체를 구비한다. 음극 구조체(40)는, 음극실(20)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)과, 음극실(20) 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비하고, 역전류 흡수체(18)는, 도 9에 나타낸 바와 같이 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극(21)과 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극실(20)은, 집전체(23)와, 해당 집전체를 지지하는 지지체(24)와, 금속 탄성체(22)를 더 갖는다. 금속 탄성체(22)는, 집전체(23)와 음극(21)의 사이에 설치되어 있다. 지지체(24)는, 집전체(23)와 격벽(30)의 사이에 설치되어 있다. 집전체(23)는, 금속 탄성체(22)를 개재하여 음극(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 격벽(30)은, 지지체(24)를 개재하여 집전체(23)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 격벽(30), 지지체(24), 집전체(23), 금속 탄성체(22) 및 음극(21)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층은, 직접 접속되어 있어도 좋고, 집전체, 지지체, 금속 탄성체 또는 격벽 등을 개재하여 간접적으로 접속되어 있어도 좋다. 음극(21)의 표면 전체는 환원 반응을 위한 촉매층으로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전기적 접속의 형태는, 격벽(30)과 지지체(24), 지지체(24)와 집전체(23), 집전체(23)와 금속 탄성체(22)가 각각 직접 부착되고, 금속 탄성체(22) 상에 음극(21)이 적층되는 형태이어도 좋다. 이들 각 구성 부재를 서로 직접 부착하는 방법으로서, 용접 등을 들 수 있다. 또한, 역전류 흡수체(18), 음극(21) 및 집전체(23)를 총칭하여 음극 구조체(40)로 해도 좋다. The electrolytic cell 1 includes the anode chamber 10, the cathode chamber 20, the partition wall 30 provided between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20, and the anode provided in the anode chamber 10. 11 and a cathode 21 provided in the cathode chamber 20. If necessary, the base 18a and the reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a may be provided, and the reverse current absorber 18 provided in the cathode chamber may be provided. The positive electrode 11 and the negative electrode 21 belonging to one electrolytic cell 1 are electrically connected to each other. In other words, the electrolytic cell 1 has the following cathode structure. The negative electrode structure 40 includes a negative electrode chamber 20, a negative electrode 21 provided in the negative electrode chamber 20, and a reverse current absorber 18 provided in the negative electrode chamber 20, and the reverse current absorber 18. 9 has a base 18a and a reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a, and the cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The negative electrode chamber 20 further includes a current collector 23, a support 24 supporting the current collector, and a metal elastic body 22. The metal elastic body 22 is provided between the electrical power collector 23 and the negative electrode 21. The support body 24 is provided between the collector 23 and the partition 30. The current collector 23 is electrically connected to the negative electrode 21 via the metal elastic body 22. The partition 30 is electrically connected to the current collector 23 via the support 24. Therefore, the partition 30, the support body 24, the collector 23, the metal elastic body 22, and the cathode 21 are electrically connected. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer may be directly connected, or may be connected indirectly via a current collector, a support, a metal elastic body, a partition, or the like. It is preferable that the whole surface of the cathode 21 is covered with a catalyst layer for the reduction reaction. In addition, in the form of electrical connection, the partition 30 and the support body 24, the support body 24 and the collector 23, the collector 23 and the metal elastic body 22 are respectively directly attached, and the metal elastic body 22 ) May be laminated on the cathode 21. Welding etc. are mentioned as a method of attaching these structural members directly to each other. In addition, the reverse current absorber 18, the negative electrode 21, and the current collector 23 may be collectively referred to as the negative electrode structure 40.

도 6은, 전해조(4) 내에서 인접하는 2개의 전해 셀(1)의 단면도이다. 도 7은, 전해조(4)를 나타낸다. 도 8은, 전해조(4)를 조립하는 공정을 나타낸다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 전해 셀(1), 양이온 교환막(2), 전해 셀(1)이 이 순서로 직렬로 나열되어 있다. 전해조 내에서 인접하는 2개의 전해 셀 중 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실과 다른쪽 전해 셀(1)의 음극실 사이에 이온 교환막(2)이 배치되어 있다. 즉, 전해 셀(1)의 양극실(10)과, 이것에 인접하는 전해 셀(1)의 음극실(20)은, 양이온 교환막(2)에 의해 이격된다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)로 구성된다. 즉, 전해조(4)는, 직렬로 배치된 복수의 전해 셀(1)과, 인접하는 전해 셀(1) 사이에 배치된 이온 교환막(2)을 구비하는 복극식 전해조이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 배치하고, 프레스기(5)에 의해 연결되는 것에 의해 조립된다. 6 is a cross-sectional view of two electrolytic cells 1 adjacent in the electrolytic cell 4. 7 shows the electrolytic cell 4. 8 shows a step of assembling the electrolytic cell 4. As shown in FIG. 6, the electrolytic cells 1, the cation exchange membrane 2, and the electrolytic cells 1 are arranged in series in this order. The ion exchange membrane 2 is arrange | positioned between the anode chamber of one electrolytic cell 1 and the cathode chamber of the other electrolytic cell 1 among two electrolytic cells which adjoin in an electrolytic cell. In other words, the anode chamber 10 of the electrolytic cell 1 and the cathode chamber 20 of the electrolytic cell 1 adjacent thereto are spaced apart by the cation exchange membrane 2. As shown in FIG. 7, the electrolytic cell 4 is composed of a plurality of electrolytic cells 1 connected in series via an ion exchange membrane 2. That is, the electrolyzer 4 is a bipolar electrolyzer having a plurality of electrolytic cells 1 arranged in series and an ion exchange membrane 2 arranged between adjacent electrolytic cells 1. As shown in FIG. 8, the electrolytic cell 4 is assembled by arranging a plurality of electrolytic cells 1 in series via an ion exchange membrane 2 and being connected by a press 5.

전해조(4)는, 전원에 접속되는 양극 단자(7)와 음극 단자(6)를 갖는다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(1) 중 최단에 위치하는 전해 셀(1)의 양극(11)은, 양극 단자(7)에 전기적으로 접속된다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(2) 중 양극 단자(7)의 반대측의 단에 위치하는 전해 셀의 음극(21)은, 음극 단자(6)에 전기적으로 접속된다. 전해시의 전류는, 양극 단자(7)측으로부터, 각 전해 셀(1)의 양극 및 음극을 경유하여, 음극 단자(6)를 향해 흐른다. 또한, 연결한 전해 셀(1)의 양단에는, 양극실만을 갖는 전해 셀(양극 터미널 셀)과, 음극실만을 갖는 전해 셀(음극 터미널 셀)을 배치해도 좋다. 이 경우, 그 일단에 배치된 양극 터미널 셀에 양극 단자(7)가 접속되고, 타단에 배치된 음극 터미널 셀에 음극 단자(6)가 접속된다. The electrolytic cell 4 has the positive terminal 7 and the negative terminal 6 connected to a power supply. The positive electrode 11 of the electrolytic cell 1 positioned at the shortest of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series in the electrolytic cell 4 is electrically connected to the positive electrode terminal 7. Among the plurality of electrolytic cells 2 connected in series in the electrolytic cell 4, the negative electrode 21 of the electrolytic cell located at the end opposite to the positive electrode terminal 7 is electrically connected to the negative electrode terminal 6. The electric current at the time of electrolysis flows toward the negative electrode terminal 6 from the positive terminal 7 side via the positive electrode and the negative electrode of each electrolytic cell 1. Moreover, you may arrange | position the electrolytic cell (anode terminal cell) which has only an anode chamber, and the electrolytic cell (cathode terminal cell) which has only a cathode chamber in the both ends of the electrolytic cell 1 which connected. In this case, the positive terminal 7 is connected to the positive terminal cell disposed at one end thereof, and the negative terminal 6 is connected to the negative terminal cell arranged at the other end thereof.

염수의 전해를 행하는 경우, 각 양극실(10)에는 염수가 공급되고, 음극실(20)에는 순수 또는 저농도의 수산화나트륨 수용액이 공급된다. 각 액체는, 전해액 공급관(도시 생략)으로부터, 전해액 공급 호스(도시 생략)를 경유하여, 각 전해 셀(1)에 공급된다. 또한, 전해액 및 전해에 의한 생성물은, 전해액 회수관(도시 생략)으로부터 회수된다. 전해에서, 염수중의 나트륨 이온은, 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실(10)로부터, 이온 교환막(2)을 통과하여 이웃하는 전해 셀(1)의 음극실(20)로 이동한다. 따라서, 전해 중의 전류는, 전해 셀(1)이 직렬로 연결된 방향을 따라 흐르게 된다. 즉, 전류는, 양이온 교환막(2)을 개재하여 양극실(10)로부터 음극실(20)을 향해 흐른다. 염수의 전해에 따라, 양극(11)측에서 염소 가스가 생성되고, 음극(21)측에서 수산화나트륨(용질)과 수소 가스가 생성된다. In the case of electrolysis of brine, brine is supplied to each anode chamber 10, and pure or low concentration aqueous sodium hydroxide solution is supplied to the cathode chamber 20. Each liquid is supplied to each electrolytic cell 1 from electrolyte supply pipe (not shown) via electrolyte supply hose (not shown). In addition, electrolyte solution and the product by electrolysis are collect | recovered from an electrolyte collection pipe (not shown). In electrolysis, sodium ions in brine move from the anode chamber 10 of one electrolytic cell 1 through the ion exchange membrane 2 to the cathode chamber 20 of the neighboring electrolytic cell 1. Therefore, the current during electrolysis flows along the direction in which the electrolytic cells 1 are connected in series. That is, the current flows from the anode chamber 10 toward the cathode chamber 20 via the cation exchange membrane 2. By electrolysis of the brine, chlorine gas is produced on the anode 11 side, and sodium hydroxide (solute) and hydrogen gas are produced on the cathode 21 side.

(양극실) (Positive room)

양극실(10)은, 양극(11) 또는 양극 급전체(11)를 갖는다. 본 실시형태의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 11은 양극 급전체로서 기능한다. 본 실시형태의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 11은 양극으로서 기능한다. 또한, 양극실(10)은, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 양극측 전해액 공급부와, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 격벽(30)과 대략 평행 또는 비스듬해지도록 배치된 배플판과, 배플판의 상측에 배치되고, 기체가 혼입된 전해액으로부터 기체를 분리하는 양극측 기액 분리부를 갖는 것이 바람직하다. The anode chamber 10 includes a cathode 11 or an anode feeder 11. When the electrode for electrolysis of this embodiment is inserted in the anode side, 11 functions as a positive electrode feeder. When the electrode for electrolysis of this embodiment is not inserted in the anode side, 11 functions as an anode. In addition, the anode chamber 10 is disposed on an anode side electrolyte supply portion for supplying an electrolyte solution to the anode chamber 10 and an anode side electrolyte supply portion, and a baffle plate disposed to be substantially parallel or oblique with the partition wall 30. And it is preferable to have an anode side gas-liquid separation part arrange | positioned above the baffle plate and isolate | separates a gas from the electrolyte solution which gas mixed.

(양극) (anode)

본 실시형태의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극(11)이 설치되어 있다. 양극(11)으로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수 있다. DSA란, 루테늄, 이리듐, 티탄을 성분으로 하는 산화물에 의해 표면이 피복된 티탄 기재의 전극이다. When the electrode for electrolysis of this embodiment is not inserted in the anode side, the anode 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the anode 11, a metal electrode such as so-called DSA (registered trademark) can be used. DSA is a titanium-based electrode whose surface was covered with an oxide containing ruthenium, iridium and titanium.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극 급전체) (Positive electrode feeder)

본 실시형태의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극 급전체(11)가 설치되어 있다. 양극 급전체(11)로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수도 있고, 촉매 코팅되지 않은 티탄을 사용할 수도 있다. 또한, 촉매 코팅 두께를 얇게 한 DSA를 사용할 수도 있다. 또한, 사용한 양극을 사용할 수도 있다. When the electrode for electrolysis of this embodiment is inserted in the anode side, the positive electrode feeder 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the positive electrode feeder 11, a metal electrode such as DSA (registered trademark) or the like may be used, or titanium without a catalyst coating may be used. It is also possible to use DSA with a thinner catalyst coating thickness. Moreover, the used anode can also be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극측 전해액 공급부) (Anode-side electrolyte supply unit)

양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 것이며, 전해액 공급관에 접속된다. 양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)의 하측에 배치되는 것이 바람직하다. 양극측 전해액 공급부로는, 예컨대 표면에 개구부가 형성된 파이프(분산 파이프) 등을 사용할 수 있다. 이러한 파이프는, 양극(11)의 표면을 따라, 전해 셀의 바닥부(19)에 대하여 평행하게 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 파이프는, 전해 셀(1) 내에 전해액을 공급하는 전해액 공급관(액공급 노즐)에 접속된다. 액공급 노즐로부터 공급된 전해액은 파이프에 의해 전해 셀(1) 내까지 반송되고, 파이프의 표면에 설치된 개구부로부터 양극실(10)의 내부에 공급된다. 파이프를, 양극(11)의 표면을 따라 전해 셀의 바닥부(19)에 평행하게 배치함으로써, 양극실(10)의 내부에 균일하게 전해액을 공급할 수 있기 때문에 바람직하다. The anode-side electrolyte supply unit supplies the electrolyte solution to the anode chamber 10 and is connected to the electrolyte solution supply pipe. It is preferable that an anode side electrolyte supply part is arrange | positioned under the anode chamber 10. As an anode side electrolyte supply part, the pipe (dispersion pipe) etc. which have an opening part formed in the surface can be used, for example. It is more preferable that such a pipe is arrange | positioned in parallel with the bottom part 19 of an electrolysis cell along the surface of the anode 11. This pipe is connected to the electrolyte supply pipe (liquid supply nozzle) which supplies electrolyte solution in the electrolysis cell 1. The electrolyte solution supplied from the liquid supply nozzle is conveyed to the electrolysis cell 1 by the pipe, and is supplied to the inside of the anode chamber 10 from the opening provided in the surface of the pipe. By arranging the pipes parallel to the bottom portion 19 of the electrolytic cell along the surface of the anode 11, the electrolyte can be uniformly supplied into the anode chamber 10, which is preferable.

(양극측 기액 분리부) (Positive side gas-liquid separator)

양극측 기액 분리부는, 배플판의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 전해 중에 있어서, 양극측 기액 분리부는, 염소 가스 등의 생성 가스와 전해액을 분리하는 기능을 갖는다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 상측이란, 도 5의 전해 셀(1)에서의 상방향을 의미하고, 하측이란, 도 5의 전해 셀(1)에서의 하방향을 의미한다. It is preferable that the anode-side gas-liquid separator is disposed above the baffle plate. During electrolysis, the anode-side gas-liquid separator has a function of separating the generated gas such as chlorine gas and the electrolyte. In addition, unless otherwise indicated, an upper side means the upward direction in the electrolysis cell 1 of FIG. 5, and a lower side means the downward direction in the electrolysis cell 1 of FIG.

전해시, 전해 셀(1)에서 발생한 생성 가스와 전해액이 혼상(기액 혼상)이 되어 계외로 배출되면, 전해 셀(1) 내부의 압력 변동에 의해 진동이 발생하고, 이온 교환막의 물리적인 파손을 일으키는 경우가 있다. 이것을 억제하기 위해, 본 실시형태의 전해 셀(1)에는, 기체와 액체를 분리하기 위한 양극측 기액 분리부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 양극측 기액 분리부에는, 기포를 소거하기 위한 소포판이 설치되는 것이 바람직하다. 기액 혼상류가 소포판을 통과할 때에 기포가 터지는 것에 의해 전해액과 가스로 분리할 수 있다. 그 결과, 전해시의 진동을 방지할 수 있다. At the time of electrolysis, when the generated gas and electrolyte generated in the electrolytic cell 1 become mixed phase (gas-liquid mixed phase) and discharged out of the system, vibration occurs due to pressure fluctuation inside the electrolytic cell 1, and physical damage of the ion exchange membrane is prevented. I may cause it. In order to suppress this, it is preferable that the positive electrode side gas-liquid separation part for separating a gas and a liquid is provided in the electrolysis cell 1 of this embodiment. It is preferable that a defoaming plate for removing bubbles is provided in the anode-side gas-liquid separator. When a gas-liquid mixture flows through a vesicle plate, a bubble bursts and can be isolate | separated into electrolyte solution and gas. As a result, vibration during electrolysis can be prevented.

(배플판) (Baffle version)

배플판은, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 또한 격벽(30)과 대략 평행 또는 경사 배치되는 것이 바람직하다. 배플판은, 양극실(10)의 전해액의 흐름을 제어하는 구획판이다. 배플판을 설치함으로써, 양극실(10)에서 전해액(염수 등)을 내부 순환시켜 그 농도를 균일하게 할 수 있다. 내부 순환을 일으키기 위해, 배플판은, 양극(11) 근방의 공간과 격벽(30) 근방의 공간을 이격하도록 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 배플판은, 양극(11) 및 격벽(30)의 각 표면에 대향하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 배플판에 의해 구획된 양극 근방의 공간에서는, 전해가 진행되는 것에 의해 전해액 농도(염수 농도)가 내려가고, 또한 염소 가스 등의 생성 가스가 발생한다. 이것에 의해, 배플판에 의해 구획된 양극(11) 근방의 공간과, 격벽(30) 근방의 공간에서 기액의 비중차가 생긴다. 이것을 사용하여, 양극실(10)에서의 전해액의 내부 순환을 촉진시켜, 양극실(10)의 전해액의 농도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. It is preferable that the baffle plate is disposed above the anode-side electrolyte supply portion, and is disposed substantially parallel to or inclined with the partition wall 30. The baffle plate is a partition plate that controls the flow of the electrolyte solution in the anode chamber 10. By providing the baffle plate, the electrolyte solution (salt water, etc.) can be circulated internally in the anode chamber 10 to make the concentration uniform. In order to cause internal circulation, the baffle plate is preferably arranged to be spaced apart from the space near the anode 11 and the space near the partition wall 30. From this viewpoint, the baffle plate is preferably provided so as to face each surface of the anode 11 and the partition wall 30. In the space near the anode partitioned by the baffle plate, electrolytic solution concentration (saline concentration) decreases as electrolysis proceeds, and product gas such as chlorine gas is generated. Thereby, the specific gravity difference of gas-liquid arises in the space near the anode 11 divided by the baffle plate, and the space near the partition 30. As shown in FIG. By using this, the internal circulation of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be promoted, and the concentration distribution of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be made more uniform.

또한, 도 5에 도시하지 않지만, 양극실(10)의 내부에 집전체를 별도로 설치해도 좋다. 이러한 집전체로는, 후술하는 음극실의 집전체와 동일한 재료나 구성으로 할 수도 있다. 또한, 양극실(10)에서는, 양극(11) 자체를 집전체로서 기능시킬 수도 있다. Although not shown in FIG. 5, a current collector may be separately provided inside the anode chamber 10. As such an electrical power collector, it can also be set as the material and structure similar to the electrical power collector of the negative electrode chamber mentioned later. In the anode chamber 10, the anode 11 itself can also function as a current collector.

(격벽) (septum)

격벽(30)은, 양극실(10)과 음극실(20) 사이에 배치되어 있다. 격벽(30)은, 세퍼레이터라고 불리는 경우도 있고, 양극실(10)과 음극실(20)을 구획하는 것이다. 격벽(30)으로는, 전해용의 세퍼레이터로서 공지의 것을 사용할 수 있고, 예컨대 음극측에 니켈, 양극측에 티탄으로 이루어진 판을 용접한 격벽 등을 들 수 있다. The partition 30 is disposed between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. The partition 30 may be called a separator and divides the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. As the partition 30, a well-known thing can be used as a separator for electrolysis, For example, the partition which welded the plate which consists of nickel to the cathode side, and titanium to the anode side, etc. are mentioned.

(음극실) (Cathode room)

음극실(20)은, 본 실시형태의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 21은 음극 급전체로서 기능하고, 본 실시형태의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 21은 음극으로서 기능한다. 역전류 흡수체를 갖는 경우는, 음극 혹은 음극 급전체(21)와 역전류 흡수체는 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 음극실(20)도 양극실(10)과 마찬가지로, 음극측 전해액 공급부, 음극측 기액 분리부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 음극실(20)을 구성하는 각 부위 중, 양극실(10)을 구성하는 각 부위와 동일한 것에 관해서는 설명을 생략한다. The negative electrode chamber 20 functions as a negative electrode feeder when the electrolytic electrode of the present embodiment is inserted into the negative electrode side, and 21 when the electrolytic electrode of the present embodiment is not inserted into the negative electrode side. Functions as a cathode. When the reverse current absorber is provided, the negative electrode or the negative electrode feeder 21 and the reverse current absorber are electrically connected to each other. In addition, it is preferable that the cathode chamber 20 also has a cathode side electrolyte solution supply section and a cathode side gas-liquid separation section similarly to the anode chamber 10. In addition, description is abbreviate | omitted about the same thing as each part which comprises the anode chamber 10 among each site | part which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG.

(음극) (cathode)

본 실시형태의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극(21)이 설치되어 있다. 음극(21)은, 니켈 기재와 니켈 기재를 피복하는 촉매층을 갖는 것이 바람직하다. 니켈 기재 상의 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 필요에 따라 음극(21)에 환원 처리를 해도 좋다. 또한, 음극(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis of this embodiment is not inserted in the cathode side, the cathode 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. It is preferable that the negative electrode 21 has a catalyst layer which covers a nickel substrate and a nickel substrate. As a component of the catalyst layer on the nickel substrate, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd , Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho And metals such as Er, Tm, Yb and Lu, and oxides or hydroxides of the metals. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may give reduction process to the negative electrode 21 as needed. As the base material of the negative electrode 21, one in which nickel, nickel alloy, iron, or stainless steel is plated with nickel may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(음극 급전체) (Cathode feeder)

본 실시형태의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극 급전체(21)가 설치되어 있다. 음극 급전체(21)에 촉매 성분이 피복되어 있어도 좋다. 그 촉매 성분은, 원래 음극으로서 사용되어 잔존한 것이어도 좋다. 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 음극 급전체(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis of this embodiment is inserted in the cathode side, the cathode feeder 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. The catalyst component may be coated on the negative electrode feeder 21. The catalyst component may be originally used as a negative electrode and remain. As components of the catalyst layer, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Metals, such as Tm, Yb, Lu, and the oxide or hydroxide of this metal are mentioned. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. As the base material of the negative electrode feeder 21, a plated nickel on nickel, a nickel alloy, iron or stainless may be used.

또한, 급전체(21)에는 촉매 코팅되지 않은 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. In the feeder 21, a nickel-plated nickel, nickel alloy, iron, or stainless steel may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(역전류 흡수층) Reverse Current Absorption Layer

전술한 음극의 촉매층용 원소의 산화 환원 전위보다 낮은 산화 환원 전위를 갖는 재료를 역전류 흡수층의 재료로서 선택할 수 있다. 예컨대, 니켈이나 철 등을 들 수 있다. A material having a redox potential lower than the redox potential of the element for the catalyst layer of the cathode described above can be selected as the material of the reverse current absorbing layer. For example, nickel, iron, etc. are mentioned.

(집전체) (Current collector)

음극실(20)은 집전체(23)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 집전 효과가 높아진다. 본 실시형태에서는, 집전체(23)는 다공판이며, 음극(21)의 표면과 대략 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a current collector 23. This increases the current collecting effect. In the present embodiment, the current collector 23 is a porous plate, and is preferably disposed substantially parallel to the surface of the negative electrode 21.

집전체(23)로는, 예컨대 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성이 있는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 집전체(23)는, 이들 금속의 혼합물, 합금 또는 복합 산화물이어도 좋다. 또한, 집전체(23)의 형상은, 집전체로서 기능하는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋으며, 판상형, 망상형이어도 좋다. The current collector 23 is preferably made of an electrically conductive metal such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The current collector 23 may be a mixture of these metals, an alloy or a composite oxide. In addition, as long as it is a shape which functions as an electrical power collector, the shape of the electrical power collector 23 may be any shape, and plate-shaped or network-shaped may be sufficient as it.

(금속 탄성체) (Metal elastomer)

집전체(23)와 음극(21) 사이에 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)의 각 음극(21)이 이온 교환막(2)에 압박되고, 각 양극(11)과 각 음극(21) 사이의 거리가 짧아지고, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1) 전체에 가해지는 전압이 낮아질 수 있다. 전압이 낮아지는 것에 의해, 소비 전량을 낮출 수 있다. 또한, 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 본 발명에 관한 전해용 전극을 포함하는 적층체를 전해 셀에 설치했을 때에, 금속 탄성체(22)에 의해 누르는 압에 의해, 해당 전해용 전극을 안정적으로 정위치에 유지할 수 있다. By providing the metal elastic body 22 between the collector 23 and the cathode 21, each cathode 21 of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series is pressed against the ion exchange membrane 2, The distance between each anode 11 and each cathode 21 can be shortened, and the voltage applied to the entire plurality of electrolytic cells 1 connected in series can be lowered. By lowering the voltage, the total consumption can be reduced. Moreover, when the metal elastic body 22 is provided and the laminated body containing the electrolytic electrode which concerns on this invention is installed in an electrolytic cell, the said electrode for electrolysis is pressed by the pressure which the metal elastic body 22 presses. It can be kept in place stably.

금속 탄성체(22)로는, 스파이럴 스프링, 코일 등의 스프링 부재, 쿠션성 매트 등을 사용할 수 있다. 금속 탄성체(22)로는, 이온 교환막을 압박하는 응력 등을 고려하여 적절하게 적합한 것을 채용할 수 있다. 금속 탄성체(22)를 음극실(20)측의 집전체(23)의 표면 상에 설치해도 좋고, 양극실(10)측의 격벽의 표면 상에 설치해도 좋다. 통상, 음극실(20)이 양극실(10)보다 작아지도록 양쪽 실이 구획되어 있기 때문에, 프레임체의 강도 등의 관점에서, 금속 탄성체(22)를 음극실(20)의 집전체(23)와 음극(21) 사이에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 금속 탄성체(22)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. As the metallic elastic body 22, a spring member, such as a spiral spring and a coil, a cushion mat, etc. can be used. As the metal elastic body 22, a suitable one can be appropriately adopted in consideration of a stress or the like which presses the ion exchange membrane. The metal elastic body 22 may be provided on the surface of the collector 23 on the cathode chamber 20 side, or may be provided on the surface of the partition wall on the anode chamber 10 side. Usually, since both chambers are partitioned so that the cathode chamber 20 becomes smaller than the anode chamber 10, from the viewpoint of the strength of the frame or the like, the metal elastic body 22 is used for the current collector 23 of the cathode chamber 20. It is preferable to provide between and the cathode 21. Moreover, it is preferable that the metal elastic body 22 consists of metal which has electrical conductivity, such as nickel, iron, copper, silver, titanium.

(지지체) (Support)

음극실(20)은, 집전체(23)와 격벽(30)을 전기적으로 접속하는 지지체(24)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 효율적으로 전류를 흘릴 수 있다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a support 24 for electrically connecting the current collector 23 and the partition wall 30. Thereby, an electric current can flow efficiently.

지지체(24)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 지지체(24)의 형상으로는, 집전체(23)를 지지할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋고, 봉상형, 판상형 또는 망상형이어도 좋다. 지지체(24)는, 예컨대 판상형이다. 복수의 지지체(24)는, 격벽(30)과 집전체(23) 사이에 배치된다. 복수의 지지체(24)는, 각각의 면이 서로 평행해지도록 나열되어 있다. 지지체(24)는, 격벽(30) 및 집전체(23)에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. The support 24 is preferably made of a metal having electrical conductivity such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The shape of the support 24 may be any shape as long as it can support the current collector 23, and may be a rod, plate, or network. The support body 24 is plate-shaped, for example. The plurality of supports 24 are disposed between the partition wall 30 and the current collector 23. The plurality of supports 24 are arranged such that their respective surfaces are parallel to each other. The support body 24 is disposed substantially perpendicular to the partition wall 30 and the current collector 23.

(양극측 개스킷, 음극측 개스킷) (Anode side gasket, cathode side gasket)

양극측 개스킷은, 양극실(10)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 음극측 개스킷은, 음극실(20)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 하나의 전해 셀이 구비하는 양극측 개스킷과, 이것에 인접하는 전해 셀의 음극측 개스킷이, 이온 교환막(2)을 협지하도록 전해 셀끼리 접속된다(도 5, 6 참조). 이들 개스킷에 의해, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 접속할 때에, 접속 개소에 기밀성을 부여할 수 있다. It is preferable that the anode side gasket is arranged on the surface of the frame body constituting the anode chamber 10. It is preferable that the cathode side gasket is arrange | positioned at the surface of the frame body which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG. The electrolytic cells are connected so that the anode side gasket which one electrolytic cell is equipped, and the cathode side gasket of the electrolysis cell adjacent to this pinch | interpose the ion exchange membrane 2 (refer FIG. 5, 6). By these gaskets, when connecting a plurality of electrolytic cells 1 in series via the ion exchange membrane 2, airtightness can be provided to a connection location.

개스킷이란, 이온 교환막과 전해 셀 사이를 시일하는 것이다. 개스킷의 구체예로는, 중앙에 개구부가 형성된 액자형의 고무제 시트 등을 들 수 있다. 개스킷에는, 부식성의 전해액이나 생성되는 가스 등에 대하여 내성을 가지며, 장기간 사용할 수 있는 것이 요구된다. 따라서, 내약품성이나 경도의 관점에서, 통상, 에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무(EPDM 고무), 에틸렌ㆍ프로필렌 고무(EPM 고무)의 가황품이나 과산화물 가교품 등이 개스킷으로서 이용된다. 또한, 필요에 따라 액체에 접하는 영역(접액부)을 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이나 테트라플루오로에틸렌ㆍ퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA) 등의 불소계 수지로 피복한 개스킷을 사용할 수도 있다. 이들 개스킷은, 전해액의 흐름을 방해하지 않도록 각각 개구부를 갖고 있으면 되며, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 양극실(10)을 구성하는 양극실 프레임 또는 음극실(20)을 구성하는 음극실 프레임의 각 개구부의 둘레 가장자리를 따라, 액자형의 개스킷이 접착제 등으로 접착된다. 그리고, 예컨대 이온 교환막(2)을 개재하여 2체의 전해 셀(1)을 접속하는 경우(도 6 참조), 이온 교환막(2)을 개재하여 개스킷을 접착한 각 전해 셀(1)을 체결하면 된다. 이것에 의해, 전해액, 전해에 의해 생성되는 알칼리 금속 수산화물, 염소 가스, 수소 가스 등이 전해 셀(1)의 외부로 새는 것을 억제할 수 있다. A gasket seals between an ion exchange membrane and an electrolysis cell. As a specific example of a gasket, a frame-shaped rubber sheet etc. in which the opening part was formed in the center are mentioned. The gasket is required to be resistant to corrosive electrolytes, generated gases and the like and to be used for a long time. Therefore, from the viewpoint of chemical resistance and hardness, vulcanized products, peroxide crosslinked products and the like of ethylene propylene diene rubber (EPDM rubber) and ethylene propylene rubber (EPM rubber) are usually used as the gasket. Moreover, the gasket which coat | covered the area | region (contact part) which contact | connects a liquid as needed with fluororesin, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), can also be used. These gaskets should just have opening parts, respectively, so that the flow of electrolyte solution may not be disturbed, The shape is not specifically limited. For example, a frame-shaped gasket is bonded with an adhesive or the like along the circumferential edge of each opening of the anode chamber frame constituting the anode chamber 10 or the cathode chamber frame constituting the cathode chamber 20. For example, when connecting two electrolytic cells 1 via the ion exchange membrane 2 (refer FIG. 6), when each electrolytic cell 1 which bonded the gasket through the ion exchange membrane 2 is fastened, do. Thereby, it can suppress that an electrolyte solution, the alkali metal hydroxide produced by electrolysis, chlorine gas, hydrogen gas, etc. leak to the exterior of the electrolysis cell 1.

(이온 교환막(2)) (Ion exchange membrane (2))

이온 교환막(2)으로는, 상기 이온 교환막의 항에 기재된 바와 같다. As the ion exchange membrane 2, it is as described in the term of the said ion exchange membrane.

(수전해) (Hydraulic)

본 실시형태의 전해조에 있어서, 수전해를 행하는 경우의 전해조는, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조에서의 이온 교환막을 미다공막으로 변경한 구성을 갖는 것이다. 또한, 공급하는 원료가 물인 점에서, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와는 상이한 것이다. 그 밖의 구성에 관해서는, 수전해를 행하는 경우의 전해조도 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와 동일한 구성을 채용할 수 있다. 식염 전해의 경우에는, 양극실에서 염소 가스가 발생하기 때문에, 양극실의 재질은 티탄이 이용되지만, 수전해의 경우에는, 양극실에서 산소 가스가 발생할 뿐이기 때문에, 음극실의 재질과 동일한 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 니켈 등을 들 수 있다. 또한, 양극 코팅은 산소 발생용의 촉매 코팅이 적당하다. 촉매 코팅의 예로는, 백금족 금속 및 천이 금속의 금속, 산화물, 수산화물 등을 들 수 있다. 예컨대, 백금, 이리듐, 팔라듐, 루테늄, 니켈, 코발트, 철 등의 원소를 사용할 수 있다. In the electrolytic cell of this embodiment, the electrolytic cell in the case of performing electrolytic electrolysis has the structure which changed the ion exchange membrane in the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis to a microporous membrane. In addition, since the raw material to be supplied is water, it differs from the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis. As for other configurations, the same configuration as the electrolytic cell in the case of performing salt electrolysis can also be adopted. In the case of salt electrolysis, since chlorine gas is generated in the anode chamber, titanium is used as the material of the anode chamber. However, in the case of hydrolysis, since oxygen gas is only generated in the anode chamber, the same material as the cathode chamber is used. Can be used. For example, nickel etc. can be mentioned. In addition, the anode coating is suitably a catalyst coating for oxygen generation. Examples of catalyst coatings include metals, oxides, hydroxides, and the like of platinum group metals and transition metals. For example, elements such as platinum, iridium, palladium, ruthenium, nickel, cobalt and iron can be used.

<제2 실시형태> Second Embodiment

여기서는, 본 발명의 제2 실시형태에 관해, 도 22∼42를 참조하면서 상세히 설명한다. Here, the 2nd Embodiment of this invention is described in detail, referring FIGS. 22-42.

〔적층체〕 [Laminated body]

제2 실시형태(이후, <제2 실시형태>의 항에서 단순히 「본 실시형태」로 칭함)의 적층체는, 전해용 전극과, 상기 전해용 전극에 접하는 격막 또는 급전체를 구비하고, 상기 격막 또는 급전체에 대한 상기 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이다. 이와 같이 구성되어 있기 때문에, 본 실시형태의 적층체는, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 발현할 수 있다. The laminate of the second embodiment (hereinafter, simply referred to as "the present embodiment" in the term of <second embodiment>) includes an electrode for electrolysis, a diaphragm or a feeder in contact with the electrode for electrolysis, and The force applied per unit mass and unit area of the electrolytic electrode to the membrane or feeder is less than 1.5 N / mg · cm 2. Since it is comprised in this way, the laminated body of this embodiment can improve the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell, and can express the outstanding electrolytic performance after an update.

즉, 본 실시형태의 적층체에 의해, 전극을 갱신할 때, 전해 셀에 고정된 기존 전극을 박리하는 등 번잡한 작업을 수반하지 않고, 격막의 갱신과 동일한 간단한 작업으로 전극을 갱신할 수 있기 때문에, 작업 효율이 대폭 향상된다. That is, with the laminated body of this embodiment, when updating an electrode, an electrode can be updated by the simple operation similar to the update of a diaphragm, without involving complicated operations, such as peeling the existing electrode fixed to the electrolysis cell. Therefore, the work efficiency is greatly improved.

또한, 본 발명의 적층체에 의하면, 전해 성능을 신품일 때의 성능을 유지 또는 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 종래의 신품의 전해 셀에 고정되어 양극, 음극으로서 기능하고 있는 전극은, 급전체로서 기능하기만 하면 되며, 촉매 코팅을 대폭 삭감 혹은 제로로 하는 것이 가능해진다. Moreover, according to the laminated body of this invention, the performance at the time of a new article of electrolytic performance can be maintained or improved. Therefore, the electrode fixed to the conventional new electrolytic cell and functioning as a positive electrode and a negative electrode only needs to function as a feeder, and the catalyst coating can be greatly reduced or zero.

본 실시형태의 적층체는, 예를 들면, 염화비닐제의 파이프 등에 감은 상태(롤형 등)로 보관, 고객에게 수송 등을 하는 것이 가능해지고, 핸들링이 대폭 용이해진다. The laminated body of this embodiment can be stored, transported to a customer, etc. in the state wound (for example, roll shape) wound on the pipe made from vinyl chloride etc., and handling becomes easy easily.

또한, 본 실시형태에서의 급전체로는, 열화한 전극(즉, 기존 전극)이나, 촉매 코팅되지 않은 전극 등, 후술하는 여러가지 기재를 적용할 수 있다. In addition, as the electric power feeder in this embodiment, various base materials mentioned later, such as a deteriorated electrode (that is, an existing electrode) and an electrode without a catalyst coating, can be applied.

또한, 본 실시형태의 적층체는, 상기 구성을 갖는 한 일부에 고정부를 갖고 있는 것이어도 좋다. 즉, 본 실시형태의 적층체가 고정부를 갖고 있는 경우는, 상기 고정을 갖지 않는 부분을 측정에 제공하고, 얻어지는 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이면 된다. In addition, the laminated body of this embodiment may have a fixed part in a part as long as it has the said structure. That is, when the laminated body of this embodiment has a fixed part, if the part which does not have the said fixed is used for a measurement, and the force applied per unit mass and unit area of the electrolytic electrode obtained is less than 1.5 N / mg * cm <2>, do.

〔전해용 전극〕 [Electrode Electrode]

본 실시형태의 전해용 전극은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 급전체(열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 전극) 등과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이며, 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 더욱 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 더 바람직하게는 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하이다. The electrode for electrolysis of this embodiment can obtain favorable handling property, and has a unit mass from a viewpoint of having favorable adhesive force with a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a feeder (a deteriorated electrode and a catalyst uncoated electrode), etc. The force applied per unit area is less than 1.5 N / mg · cm 2, preferably 1.2 N / mg · cm 2 or less, and more preferably 1.20 N / mg · cm 2 or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.00 N / mg * cm <2>. It is as follows.

전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/mgㆍ㎠ 이상이며, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상이 보다 더 바람직하다. From the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and even more preferably 0.1 N / mg · cm 2 or more. More preferably, it is 0.14 N / (mg * cm <2>) or more. 0.2 N / (mg * cm <2>) or more is more preferable from a viewpoint of the ease of handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m).

상기 가해지는 힘은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께, 산술 평균 표면 거칠기 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 개공률을 크게 하면 가해지는 힘은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 가해지는 힘은 커지는 경향이 있다. The said applied force can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, arithmetic mean surface roughness, etc., for example. More specifically, for example, when the porosity is increased, the applied force tends to be small, and when the porosity is decreased, the applied force tends to be large.

또한, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 양호한 접착력을 가지며, 또한 경제성의 관점에서, 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 mg/㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 20 mg/㎠ 이하이며, 또한 핸들링성, 접착성 및 경제성을 합한 종합적인 관점에서, 15 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 mg/㎠ 정도이다. In addition, good handling properties can be obtained, good adhesion to diaphragms such as ion exchange membranes and microporous membranes, deteriorated electrodes, catalyst uncoated feeders and the like, and from the viewpoint of economy, the mass per unit area is 48 mg / cm 2 or less. It is preferable, More preferably, it is 30 mg / cm <2> or less, More preferably, it is 20 mg / cm <2> or less, It is preferable that it is 15 mg / cm <2> or less from a comprehensive viewpoint which combined handling property, adhesiveness, and economics. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is about 1 mg / cm <2>.

상기 단위 면적당 질량은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 단위 면적당 질량은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 단위 면적당 질량은 커지는 경향이 있다. The said mass per unit area can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, etc., for example. More specifically, for example, if the thickness is the same, the mass per unit area tends to be smaller when the porosity is increased, and the mass per unit area tends to be larger when the porosity is reduced.

가해지는 힘은, 이하의 방법(i) 또는 (ii)에 의해 측정할 수 있고, 상세하게는 실시예에 기재된 바와 같다. 가해지는 힘은, 방법(i)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(1)」라고도 칭함)과 방법(ii)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(2)」라고도 칭함)이 동일해도 좋고 상이해도 좋지만, 어느 값이라도 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이 된다. The force applied can be measured by the following method (i) or (ii) and is as having described in the Example in detail. The force applied is the value obtained by the measurement of the method (i) (also called "the applied force 1") and the value obtained by the measurement of the method (ii) (also called the "the applied force 2"). Although this may be same or different, any value becomes less than 1.5 N / mg * cm <2>.

〔방법(i)〕 [Method (i)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm)과, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 이온 교환막(가로 세로 170 mm, 여기서 말하는 이온 교환막의 상세에 관해서는, 실시예에 기재된 바와 같음)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 또한, 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.5∼0.8 ㎛이다. 산술 평균 표면 거칠기(Ra)의 구체적인 산출 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. Nickel plate obtained by blasting with alumina of particle number 320 (thickness 1.2 mm, width 200 mm) and an ion exchange membrane coated with inorganic particles and a binder on both sides of a membrane of a perfluorocarbon polymer into which an ion exchanger was introduced (horizontal 170 mm in length and the details of the ion-exchange membrane here, as described in the Example) and an electrode sample (130 mm in length) were laminated in this order, and this laminated body was fully immersed in pure water, and then laminated body. A sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the surface. In addition, the arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after a blasting process is 0.5-0.8 micrometer. The specific calculation method of arithmetic mean surface roughness Ra is as having described in the Example.

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were raised in 10 mm in the vertical direction. Measure the weight when This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 이온 교환막의 중복 부분의 면적, 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 샘플에서의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. The average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the ion exchange membrane and the mass of the electrode sample of the overlapped portion with the ion exchange membrane, and the force applied per unit mass and unit area (1) (N / mg · cm 2) To calculate.

방법(i)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이며, 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 더 바람직하게는 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠)이며, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상인 것이 한층 바람직하다. The force (1) applied per unit mass and unit area obtained by the method (i) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. From the viewpoint of having a ratio of less than 1.5 N / mg · cm 2, it is preferably 1.2 N / mg · cm 2 or less, more preferably 1.20 N / mg · cm 2 or less, still more preferably 1.1 N / mg · cm 2 or less. More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.00 N / mg * cm <2> or less. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more and more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) and 0.2 N / (mg · cm 2) from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m). ) Is more preferable.

본 실시형태의 전해용 전극이 가해지는 힘(1)을 만족시키면, 예컨대 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막 혹은 급전체와 일체화하여(즉, 적층체로서) 이용할 수 있기 때문에, 전극을 갱신할 때, 용접 등의 방법으로 전해 셀에 고정되어 있는 음극 및 양극의 교체 작업이 불필요해져, 작업 효율이 대폭 향상된다. 또한, 본 실시형태의 전해용 전극을, 이온 교환막이나 미다공막 혹은 급전체와 일체화한 적층체로서 이용함으로써, 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다. When the electrode 1 for electrolysis of the present embodiment is satisfied, it can be used integrally with a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane or a feeder (that is, as a laminate). The work of replacing the negative electrode and the positive electrode fixed to the electrolytic cell by, for example, welding is unnecessary, and the work efficiency is greatly improved. In addition, by using the electrode for electrolysis of this embodiment as a laminated body integrated with an ion exchange membrane, a microporous membrane, or a power feeder, electrolytic performance can be made equivalent to or improved in the case of a new article.

신품의 전해 셀을 출하할 때에는, 종래는 전해 셀에 고정된 전극에 촉매 코팅되어 있었지만, 촉매 코팅하지 않은 전극에 본 실시형태의 전해용 전극을 조합하는 것만으로 전극으로서 이용할 수 있기 때문에, 촉매 코팅을 하기 위한 제조 공정이나 촉매의 양을 대폭 삭감 혹은 제로로 할 수 있다. 촉매 코팅이 대폭 삭감 혹은 제로가 된 종래의 전극은, 본 실시형태의 전해용 전극과 전기적으로 접속하여, 전류를 흘리기 위한 급전체로서 기능시킬 수 있다. When shipping a new electrolytic cell, the catalyst coating was conventionally coated on the electrode fixed to the electrolytic cell, but since it can be used as an electrode only by combining the electrolytic electrode of this embodiment with the electrode which does not have a catalyst coating, catalyst coating It is possible to greatly reduce or zero the amount of the production process and the catalyst to achieve this. The conventional electrode, in which the catalyst coating is significantly reduced or zero, can be electrically connected to the electrode for electrolysis of the present embodiment and function as a feeder for flowing a current.

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm, 상기 방법(i)과 동일한 니켈판)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을, 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. The nickel plate (thickness 1.2 mm, width 200 mm, the same nickel plate as the method (i)) and the electrode sample (length 130 mm) obtained by blasting with alumina of particle number 320 were laminated in this order. After fully immersing the laminate with pure water, a sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the laminate surface. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were 10 mm in the vertical direction. The weight at the time of rise is measured. This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 니켈판의 중복 부분의 면적, 및 니켈판과 중복된 부분에서의 전극 샘플의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당의 접착력(2)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. This average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the nickel plate, and the mass of the electrode sample in the overlapped portion of the nickel plate, and the adhesive force 2 per unit mass and unit area (N / mg · cm 2) is obtained. Calculate.

방법(ii)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이며, 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 더 바람직하게는 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 더 바람직하게는, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. The force (2) applied per unit mass and unit area obtained by the method (ii) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. From the viewpoint of having a ratio of less than 1.5 N / mg · cm 2, it is preferably 1.2 N / mg · cm 2 or less, more preferably 1.20 N / mg · cm 2 or less, still more preferably 1.1 N / mg · cm 2 or less. More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.00 N / mg * cm <2> or less. From the viewpoint of further improving the electrolytic performance, it is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, still more preferably 0.1 N / (mg · cm 2) As mentioned above, More preferably, it is more preferably 0.14 N / (mg * cm <2>) or more from a viewpoint that handling by a large size (for example, size 1.5m * 2.5m) becomes easy.

본 실시형태의 전해용 전극이 가해지는 힘(2)을 만족시키면, 예를 들면, 염화비닐제의 파이프 등에 감은 상태(롤형 등)로 보관, 고객에게 수송 등을 하는 것이 가능해지고, 핸들링이 대폭 용이해진다. 또한, 열화한 기존 전극에 본 실시형태의 전해용 전극을 달라붙여 적층체로 함으로써, 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다. When the force 2 applied by the electrode for electrolysis of this embodiment is satisfied, it can be stored, transported to a customer, etc. in the state wound (for example, roll type) wound on the pipe made from vinyl chloride, etc., and handling becomes large. It becomes easy. In addition, by adhering the electrode for electrolysis of this embodiment to a laminated body by deteriorating the existing electrode, electrolytic performance can be made equivalent to or improved in the case of a new article.

본 실시형태의 전해용 전극은, 탄성 변형 영역이 넓은 전극이면, 보다 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 보다 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 전해용 전극의 두께는, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하가 바람직하고, 130 ㎛ 미만이 보다 바람직하고, 115 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 65 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서, 「탄성 변형 영역이 넓다」란, 전해용 전극을 권회하여 권회체로 하고, 권회 상태를 해제한 후, 권회에 유래하는 휘어짐이 생기기 어렵다는 것을 의미한다. 또한, 전해용 전극의 두께란, 후술하는 촉매층을 포함하는 경우, 전해용 전극 기재와 촉매층을 합한 두께를 말한다. If the electrode for electrolysis of this embodiment is an electrode with a large elastic deformation area, better handling property can be obtained, and it will provide better adhesive force, such as a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode, an uncoated feeder, etc. From the viewpoint of having, the thickness of the electrolytic electrode is preferably 315 µm or less, more preferably 220 µm or less, still more preferably 170 µm or less, even more preferably 150 µm or less, and particularly preferably 145 µm or less. 140 micrometers or less are more preferable, 138 micrometers or less are further more preferable, and 135 micrometers or less are further more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, from a viewpoint similar to the above, 130 micrometers or less are preferable, less than 130 micrometers are more preferable, 115 micrometers or less are more preferable, and 65 micrometers or less are still more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, in this embodiment, a "elastic deformation area | region is wide" means that it is difficult to produce the curvature resulting from winding after winding an electrode for electrolysis to make a winding body, and canceling a wound state. In addition, the thickness of an electrode for electrolysis means the thickness which combined the electrode base material for electrolysis and a catalyst layer, when including the catalyst layer mentioned later.

본 실시형태의 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 해당 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)는, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있고, 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 300 ㎛ 이하가 바람직하고, 205 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하가 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. It is preferable that the electrolytic electrode of this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. Although the thickness (gauge thickness) of the said electrolytic electrode base material is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feedstock), and an electrode without a catalyst coating (grade 300 micrometers or less are preferable from a viewpoint of having a good adhesive force with the whole), and being rolled suitably, being able to bend it favorably, and facilitating handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). 205 micrometers or less are more preferable, 155 micrometers or less are more preferable, 135 micrometers or less are still more preferable, 125 micrometers or less are still more preferable, 120 micrometers or less are still more preferable, 100 micrometers or less are further more preferable In addition, from a viewpoint of handling property and economical efficiency, 50 micrometers or less are further more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

본 실시형태에서, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과 전극, 혹은 열화한 기존 전극이나 촉매 코팅되지 않은 전극 등의 금속 다공판 또는 금속판(즉, 급전체)과 전해용 전극의 사이에 액체가 개재되는 것이 바람직하다. 해당 액체는, 물, 유기 용매 등 표면 장력을 발생시키는 것이라면 어떠한 액체라도 사용할 수 있다. 액체의 표면 장력이 클수록, 격막과 전해용 전극, 혹은 금속 다공판 또는 금속판과 전해용 전극의 사이에 가해지는 힘은 커지기 때문에, 표면 장력이 큰 액체가 바람직하다. 액체로는 다음의 것을 들 수 있다(괄호 내의 수치는 그 액체의 20℃에서의 표면 장력이다). In this embodiment, a liquid is interposed between a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, and a metal porous plate or metal plate (that is, a feeder), such as an electrode or a deteriorated existing electrode or an uncoated catalyst electrode, and an electrolytic electrode. It is desirable to be. Any liquid may be used as long as the liquid generates surface tension such as water and an organic solvent. The greater the surface tension of the liquid, the greater the force exerted between the diaphragm and the electrode for electrolysis or between the metal porous plate or the metal plate and the electrode for electrolysis. Therefore, a liquid having a high surface tension is preferable. Examples of the liquid include the following (the numerical values in parentheses indicate the surface tension of the liquid at 20 ° C).

헥산(20.44 mN/m), 아세톤(23.30 mN/m), 메탄올(24.00 mN/m), 에탄올(24.05 mN/m), 에틸렌글리콜(50.21 mN/m), 물(72.76 mN/m) Hexane (20.44 mN / m), Acetone (23.30 mN / m), Methanol (24.00 mN / m), Ethanol (24.05 mN / m), Ethylene glycol (50.21 mN / m), Water (72.76 mN / m)

표면 장력이 큰 액체라면, 격막과 전해용 전극, 혹은 금속 다공판 또는 금속판(급전체)과 전해용 전극이 일체가 되어(적층체가 되어) 전극 갱신이 용이해진다. 격막과 전해용 전극, 혹은 금속 다공판 또는 금속판(급전체)과 전해용 전극 사이의 액체는 표면 장력에 의해 서로가 달라붙을 정도의 양이면 되며, 그 결과 액체량이 적기 때문에, 해당 적층체의 전해 셀에 설치한 후에 전해액에 혼합되더라도, 전해 자체에 영향을 미치지는 않는다. If the liquid has a large surface tension, the diaphragm and the electrode for electrolysis, or the metal porous plate or the metal plate (feeder), and the electrode for electrolysis are integrated (to be laminated) to facilitate electrode update. The liquid between the diaphragm and the electrode for electrolysis, or the metal porous plate or the metal plate (feeder), and the electrode for electrolysis should be such that the amount of adhesion between the electrodes depends on the surface tension, and as a result, the amount of liquid is small. Even if it is mixed with the electrolyte after installation in the cell, it does not affect the electrolysis itself.

실용상의 관점에서는, 액체로서 에탄올, 에틸렌글리콜, 물 등의 표면 장력이 24 mN/m~80 mN/m인 액체를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 물, 또는 물에 가성 소다, 수산화칼륨, 수산화리튬, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등을 용해시켜 알칼리성으로 한 수용액이 바람직하다. 또한, 이들 액체에 계면활성제를 포함시켜, 표면 장력을 조정할 수도 있다. 계면활성제를 포함함으로써, 격막과 전해용 전극, 혹은 금속 다공판 또는 금속판(급전체)과 전해용 전극의 접착성이 변화하고, 핸들링성을 조정할 수 있다. 계면활성제로는, 특별히 제한은 없고, 이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제를 모두 사용할 수 있다. From a practical point of view, it is preferable to use the liquid whose surface tension is 24 mN / m-80 mN / m, such as ethanol, ethylene glycol, water, as a liquid. In particular, an aqueous solution obtained by dissolving caustic soda, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate and the like in water or alkali is preferable. Moreover, surface tension can also be adjusted by including surfactant in these liquids. By including surfactant, the adhesiveness of a diaphragm and an electrode for electrolysis, or a metal porous plate or a metal plate (feeder), and an electrode for electrolysis changes, and handling property can be adjusted. There is no restriction | limiting in particular as surfactant, Both an ionic surfactant and a nonionic surfactant can be used.

본 실시형태의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 이하의 방법(2)에 의해 측정한 비율이, 90% 이상인 것이 바람직하고, 92% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 95% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis of this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, and it is favorable with the diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, deteriorated electrode (feeder), and an uncoated catalyst (feeder). It is preferable that the ratio measured by the following method (2) is 90% or more from a viewpoint of adhesive force, It is more preferable that it is 92% or more, and also in a large size (for example, size 1.5 m x 2.5 m) It is more preferable that it is 95% or more from a viewpoint that handling becomes easy. The upper limit is 100%.

〔방법(2)〕 [Method (2)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 280 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the condition of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 280 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있다는 관점에서, 이하의 방법(3)에 의해 측정한 비율이, 75% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis of this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, and it is favorable with the diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, deteriorated electrode (feeder), and an uncoated catalyst (feeder). It is preferable that the ratio measured by the following method (3) is 75% or more, It is more preferable that it is 80% or more from a viewpoint that it has adhesive force, can be rolled suitably, and can be bent favorably, and also large size It is more preferable that it is 90% or more from a viewpoint that handling in (for example, size 1.5 m x 2.5 m) becomes easy. The upper limit is 100%.

〔방법(3)〕 [Method (3)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 145 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 145 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)와 양호한 접착력을 가지며, 전해 중에 발생하는 가스의 체류 방지의 관점에서, 다공 구조이며, 그 개공률 또는 공극률이 5∼90% 이하인 것이 바람직하다. 개공률은, 보다 바람직하게는 10∼80% 이하이며, 더욱 바람직하게는 20∼75%이다. Although the electrode for electrolysis of this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, and it is favorable with a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an uncoated catalyst (feeder). It is preferable that it has an adhesive force and is a porous structure from a viewpoint of the prevention of the residence of the gas which arises during electrolysis, and its porosity or porosity is 5 to 90% or less. The porosity is more preferably 10 to 80% or less, still more preferably 20 to 75%.

또한, 개공률이란, 단위 체적당 개공부의 비율이다. 개공부도 서브미크론 오더까지 감안하는지, 눈에 보이는 개구만 감안하는지에 따라서, 산출 방법이 여러가지이다. 본 실시형태에서는, 전극의 게이지 두께, 폭, 길이의 값으로부터 체적 V를 산출하고, 또한 중량 W를 실측하는 것에 의해, 개공률 A를 하기의 식으로 산출했다. In addition, an opening ratio is a ratio of an opening part per unit volume. The calculation method varies depending on whether the opening is also considered to submicron order or only the visible opening. In this embodiment, the volume V was calculated from the values of the gauge thickness, the width, and the length of the electrode, and the weight W was measured, and the porosity A was calculated by the following formula.

A=(1-(W/(V×ρ))×100 A = (1- (W / (V × ρ)) × 100

ρ는 전극의 재질의 밀도(g/㎤)이다. 예컨대 니켈의 경우는 8.908 g/㎤이고, 티탄의 경우는 4.506 g/㎤이다. 개공률의 조정은, 펀칭 메탈이라면 단위 면적당 금속을 펀칭하는 면적을 변경하고, 익스팬드 메탈이라면 SW(단직경), LW(장직경), 피딩값을 변경하고, 메쉬라면 금속 섬유의 선직경, 메쉬수를 변경하고, 일렉트로포밍이라면 사용하는 포토레지스트의 패턴을 변경하고, 부직포라면 금속 섬유 직경 및 섬유 밀도를 변경하고, 발포 금속이라면 공극을 형성시키기 위한 주형을 변경하는 등의 방법에 의해 적절하게 조정한다. ρ is the density (g / cm 3) of the material of the electrode. For example, nickel is 8.908 g / cm 3 and titanium is 4.506 g / cm 3. The adjustment of the porosity is to change the area punching the metal per unit area if the punching metal, change the SW (short diameter), LW (long diameter), the feeding value if the expanded metal, the mesh diameter of the metal fiber, By changing the number of meshes, changing the pattern of the photoresist to be used for electroforming, changing the metal fiber diameter and fiber density for nonwoven fabrics, and changing the mold for forming the voids for the foamed metal, etc. Adjust

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 핸들링성의 관점에서, 이하의 방법(A)에 의해 측정한 값이, 40 mm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 29 mm 이하이며, 더욱 바람직하게는 10 mm 이하이며, 보다 더 바람직하게는 6.5 mm 이하이다. 또한, 구체적인 측정 방법은 실시예에 기재된 바와 같다. As for the electrode for electrolysis in this embodiment, it is preferable that the value measured by the following method (A) is 40 mm or less from a viewpoint of handling property, More preferably, it is 29 mm or less, More preferably, it is 10 mm It is below, More preferably, it is 6.5 mm or less. In addition, the specific measuring method is as having described in the Example.

〔방법(A)〕 [Method (A)]

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환막과 상기 전해용 전극을 적층한 샘플을, 외경 φ32 mm의 염화비닐제 심재의 곡면 상에 권취하여 고정하고, 6시간 정치한 후에 해당 전해용 전극을 분리하여 수평인 판에 올려놓았을 때, 해당 전해용 전극의 양단부에서의 수직 방향의 높이 L1 및 L2를 측정하여, 이들의 평균치를 측정치로 한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, a sample obtained by laminating an ion exchange membrane and the electrolytic electrode was wound and fixed on a curved surface of a vinyl chloride core material having an outer diameter of φ 32 mm, and left standing for 6 hours. Later, when the electrolytic electrode was separated and placed on a horizontal plate, the heights L 1 and L 2 in the vertical direction at both ends of the electrolytic electrode were measured, and these average values were measured.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 해당 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 0.2 cm/s 및 통기량 0.4 cc/㎠/s로 한 경우(이하, 「측정 조건 1」이라고도 함)의 통기 저항(이하, 「통기 저항 1」이라고도 함)이 24 kPaㆍs/m 이하인 것이 바람직하다. 통기 저항이 큰 것은, 공기가 흐르기 어렵다는 것을 의미하며, 밀도가 높은 상태를 가리킨다. 이 상태에서는, 전해에 의한 생성물이 전극 중에 머물러, 반응 기질이 전극 내부에 확산되기 어려워지기 때문에, 전해 성능(전압 등)이 악화되는 경향이 있다. 또한, 막표면의 농도가 올라가는 경향이 있다. 구체적으로는, 음극면에서는 가성 농도가 올라가고, 양극면에서는 염수의 공급성이 내려가는 경향이 있다. 그 결과, 격막과 전극이 접해 있는 계면에 생성물이 고농도로 체류하기 때문에 격막의 손상으로 이어지고, 음극면 상의 전압 상승 및 막 손상, 양극면 상의 막 손상으로도 이어지는 경향이 있다. 본 실시형태에서는 이러한 문제를 방지하기 위해, 통기 저항을 24 kPaㆍs/m 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기와 동일한 관점에서, 0.19 kPaㆍs/m 미만인 것이 보다 바람직하고, 0.15 kPaㆍs/m 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.07 kPaㆍs/m 이하인 것이 보다 더 바람직하다. The electrolytic electrode in this embodiment makes the electrolytic electrode 50 mm x 50 mm in size, and has a temperature of 24 degreeC, a relative humidity of 32%, a piston speed of 0.2 cm / s, and an airflow of 0.4 cc / cm <2> / s. In one case (hereinafter, also referred to as "measurement condition 1"), the ventilation resistance (hereinafter also referred to as "airflow resistance 1") is preferably 24 kPa · s / m or less. High ventilation resistance means that air is difficult to flow, and indicates a high density. In this state, since the product by electrolysis stays in the electrode and the reaction substrate becomes difficult to diffuse into the electrode, the electrolytic performance (voltage, etc.) tends to be deteriorated. In addition, the concentration of the film surface tends to increase. Specifically, the caustic concentration tends to increase on the cathode side, and the supplyability of brine tends to decrease on the anode side. As a result, the product remains at a high concentration at the interface where the membrane and the electrode contact, leading to damage of the membrane, leading to voltage rise and film damage on the cathode surface and film damage on the anode surface. In this embodiment, in order to prevent such a problem, it is preferable to make a ventilation resistance 24 kPa * s / m or less. It is more preferable that it is less than 0.19 kPa * s / m from a viewpoint similar to the above, It is still more preferable that it is 0.15 kPa * s / m or less, It is still more preferable that it is 0.07 kPa * s / m or less.

또한, 본 실시형태에서, 통기 저항이 일정 이상 크면, 음극의 경우에는 전극에서 발생한 NaOH가 전극과 격막의 계면에 체류하여 고농도가 되는 경향이 있고, 양극의 경우에는 염수 공급성이 저하되어 염수 농도가 저농도가 되는 경향이 있어, 이러한 체류에 기인하여 생길 수 있는 격막에 대한 손상을 미연에 방지하는 데에 있어서는, 0.19 kPaㆍs/m 미만인 것이 바람직하고, 0.15 kPaㆍs/m 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.07 kPaㆍs/m 이하인 것이 더욱 바람직하다. In addition, in this embodiment, when the ventilation resistance is greater than or equal to a certain level, in the case of the negative electrode, NaOH generated at the electrode tends to remain at the interface between the electrode and the diaphragm, resulting in a high concentration. In order to prevent the damage to the diaphragm which may occur due to such retention, it is preferably less than 0.19 kPa · s / m, more preferably 0.15 kPa · s / m or less. And it is more preferable that it is 0.07 kPa * s / m or less.

한편, 통기 저항이 낮은 경우, 전극의 면적이 작아지기 때문에, 전해 면적이 작아지고 전해 성능(전압 등)이 악화되는 경향이 있다. 통기 저항이 제로인 경우는, 전해용 전극이 설치되어 있지 않기 때문에, 급전체가 전극으로서 기능하고, 전해 성능(전압 등)이 현저하게 악화되는 경향이 있다. 이러한 점에서, 통기 저항 1로서 특정되는 바람직한 하한치는, 특별히 한정되지 않지만, 0 kPaㆍs/m 초과인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.0001 kPaㆍs/m 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.001 kPaㆍs/m 이상이다. On the other hand, when the airflow resistance is low, the area of the electrode is small, so that the electrolytic area is small and the electrolytic performance (voltage, etc.) tends to be deteriorated. When the ventilation resistance is zero, since the electrode for electrolysis is not provided, a power supply functions as an electrode and there exists a tendency for electrolytic performance (voltage etc.) to deteriorate remarkably. In this regard, the lower limit specified as the ventilation resistance 1 is not particularly limited, but is preferably more than 0 kPa · s / m, more preferably 0.0001 kPa · s / m or more, still more preferably 0.001 kPa S / m or more.

또한, 통기 저항 1은, 그 측정법상, 0.07 kPaㆍs/m 이하에서는 충분한 측정 정밀도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 이러한 관점에서, 통기 저항 1이 0.07 kPaㆍs/m 이하인 전해용 전극에 대해서는, 다음 측정 방법(이하, 「측정 조건 2」라고도 함)에 의한 통기 저항(이하, 「통기 저항 2」라고도 함)에 의한 평가도 가능하다. 즉, 통기 저항 2는, 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 2 cm/s 및 통기량 4 cc/㎠/s로 한 경우의 통기 저항이다. In addition, the ventilation resistance 1 may not be able to obtain sufficient measurement accuracy in 0.07 kPa * s / m or less on the measuring method. In view of this, for the electrode for electrolysis having a ventilation resistance 1 of 0.07 kPa · s / m or less, the ventilation resistance according to the following measuring method (hereinafter also referred to as “measurement condition 2”) (hereinafter also referred to as “airflow resistance 2”) Evaluation by is also possible. That is, the ventilation resistance 2 sets the electrode for electrolysis to the size of 50 mm x 50 mm, and it is the ventilation | emission when the temperature is 24 degreeC, the relative humidity 32%, the piston speed 2 cm / s, and the ventilation amount 4 cc / cm <2> / s. Resistance.

구체적인 통기 저항 1 및 2의 측정 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. The measuring method of specific ventilation resistance 1 and 2 is as having described in the Example.

상기 통기 저항 1 및 2는, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 통기 저항 1 및 2는 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 통기 저항 1 및 2는 커지는 경향이 있다. The ventilation resistances 1 and 2 can be in the above ranges by appropriately adjusting the porosity, electrode thickness, and the like described later, for example. More specifically, for example, when the pore rate is increased, the airflow resistances 1 and 2 tend to be small, and when the porosity is small, the airflow resistances 1 and 2 tend to be large.

본 실시형태의 전해용 전극은, 전술한 바와 같이, 격막 또는 급전체에 대한 상기 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이다. 이와 같이, 본 실시형태의 전해용 전극은, 격막 또는 급전체(예컨대, 전해조에서의 기존의 양극 또는 음극 등)와 적당한 접착력으로 접하는 것에 의해, 격막 또는 급전체와의 적층체를 구성할 수 있다. 즉, 격막 또는 급전체와 전해용 전극을 열압착 등의 번잡한 방법에 의해 견고하게 접착할 필요가 없고, 예컨대 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막에 포함될 수 있는 수분에 유래되는 표면 장력과 같은 비교적 약한 힘만으로도 접착하여 적층체가 되기 때문에, 어떠한 스케일이더라도 용이하게 적층체를 구성할 수 있다. 또한, 이러한 적층체는 우수한 전해 성능을 발현하기 때문에, 본 실시형태의 적층체는 전해 용도에 적합하며, 예컨대 전해조의 부재나 상기 부재의 갱신에 관한 용도에 특히 바람직하게 이용할 수 있다. In the electrolytic electrode of the present embodiment, as described above, the force applied per unit mass and unit area of the electrolytic electrode to the diaphragm or feeder is less than 1.5 N / mg · cm 2. Thus, the electrode for electrolysis of this embodiment can comprise a laminated body with a diaphragm or a feeder by contacting a diaphragm or a feeder (for example, the existing anode or cathode in an electrolytic cell, etc.) with moderate adhesive force. . In other words, it is not necessary to firmly bond the diaphragm or the feeder and the electrode for electrolysis by a complicated method such as thermocompression bonding, and the surface tension derived from moisture, which may be included in the diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, for example. Since it adheres only by weak force, and becomes a laminated body, a laminated body can be comprised easily in any scale. Moreover, since such a laminated body expresses excellent electrolytic performance, the laminated body of this embodiment is suitable for electrolytic use, For example, it can use especially preferably for the use of the member of an electrolytic cell, or the update of the said member.

이하, 본 실시형태의 전해용 전극의 일형태에 관해 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one form of the electrode for electrolysis of this embodiment is demonstrated.

본 실시형태에 관한 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 촉매층은 이하와 같이, 복수의 층으로 구성되어도 좋고 단층 구조이어도 좋다. It is preferable that the electrolytic electrode which concerns on this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. The catalyst layer may be composed of a plurality of layers as described below or may have a single layer structure.

도 22에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전해용 전극(100)은, 전해용 전극 기재(10)와, 전해용 전극 기재(10)의 양 표면을 피복하는 한쌍의 제1층(20)을 구비한다. 제1층(20)은 전해용 전극 기재(10) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극의 촉매 활성 및 내구성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 전해용 전극 기재(10)의 한쪽 표면에만 제1층(20)이 적층되어 있어도 좋다. As shown in FIG. 22, the electrolytic electrode 100 according to the present embodiment includes a pair of first layers 20 covering both surfaces of the electrolytic electrode substrate 10 and the electrolytic electrode substrate 10. It is provided. It is preferable that the 1st layer 20 coat | covers the electrolytic electrode base material 10 whole. As a result, the catalytic activity and durability of the electrode for electrolysis tends to be improved. In addition, the first layer 20 may be laminated only on one surface of the electrode base 10 for electrolysis.

또한, 도 22에 나타낸 바와 같이, 제1층(20)의 표면은 제2층(30)으로 피복되어 있어도 좋다. 제2층(30)은 제1층(20) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 또한, 제2층(30)은 제1층(20)의 한쪽 표면만 적층되어 있어도 좋다. In addition, as shown in FIG. 22, the surface of the first layer 20 may be covered with the second layer 30. The second layer 30 preferably covers the entire first layer 20. In addition, only one surface of the first layer 20 may be laminated on the second layer 30.

(전해용 전극 기재) (Electrode base for electrolysis)

전해용 전극 기재(10)로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 니켈, 니켈 합금, 스테인레스 스틸 또는 티탄 등으로 대표되는 밸브 금속을 사용할 수 있고, 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. The electrolytic electrode substrate 10 is not particularly limited, but a valve metal such as nickel, nickel alloy, stainless steel or titanium may be used, and at least one selected from nickel (Ni) and titanium (Ti) may be used. It is preferable to include the element of a species.

스테인레스 스틸을 고농도의 알칼리 수용액 중에서 이용한 경우, 철 및 크롬이 용출되는 것, 및 스테인레스 스틸의 전기 전도성이 니켈의 1/10 정도인 것을 고려하면, 전해용 전극 기재로는 니켈(Ni)을 포함하는 기재가 바람직하다. When stainless steel is used in a high concentration aqueous alkali solution, considering that iron and chromium are eluted, and that the electrical conductivity of stainless steel is about 1/10 of nickel, the electrolytic electrode substrate includes nickel (Ni). The substrate is preferred.

또한, 전해용 전극 기재(10)는, 포화에 가까운 고농도의 식염수 중에서, 염소 가스 발생 분위기에서 이용한 경우, 재질은 내식성이 높은 티탄인 것도 바람직하다. In addition, when the electrolytic electrode base material 10 is used in the chlorine gas generation | occurence atmosphere in the high concentration saline solution near saturation, it is preferable that a material is titanium with high corrosion resistance.

전해용 전극 기재(10)의 형상에는 특별히 한정은 없고, 목적에 따라 적절한 형상을 선택할 수 있다. 형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. 그 중에서도, 펀칭 메탈 혹은 익스팬드 메탈이 바람직하다. 또한, 일렉트로포밍이란, 사진 제판과 전기 도금법을 조합하여 정밀한 패턴의 금속 박막을 제작하는 기술이다. 기판 상에 포토레지스트로 패턴 형성하고, 레지스트에 보호되지 않은 부분에 전기 도금을 하여 금속박을 얻는 방법이다. There is no restriction | limiting in particular in the shape of the electrode base material 10 for electrolysis, An appropriate shape can be selected according to the objective. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used. Especially, a punching metal or an expanded metal is preferable. In addition, electroforming is a technique which manufactures a metal thin film of a precise pattern by combining photolithography and an electroplating method. It is a method of pattern-forming with a photoresist on a board | substrate, electroplating to the part which is not protected by a resist, and obtaining metal foil.

전해용 전극 기재의 형상에 관해서는, 전해조에서의 양극과 음극의 거리에 따라 적합한 사양이 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 양극과 음극이 유한한 거리를 갖는 경우에는, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈 형상을 사용할 수 있고, 이온 교환막과 전극이 접하는 소위 제로 갭 전해조의 경우에는, 가는 선을 짠 우븐 메쉬, 철망, 발포 금속, 금속 부직포, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈, 금속 다공박 등을 사용할 수 있다. The shape of the electrode base material for electrolysis has suitable specifications depending on the distance between the anode and the cathode in the electrolytic cell. Although not particularly limited, in the case where the anode and the cathode have a finite distance, an expanded metal or a punched metal shape can be used, and in the case of a so-called zero gap electrolytic cell in which the ion exchange membrane and the electrode are in contact, a woven mesh woven with fine lines , Wire mesh, foamed metal, metal nonwoven fabric, expanded metal, punched metal, metal porous foil and the like can be used.

전해용 전극 기재(10)로는, 금속 다공박, 철망, 금속 부직포, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 또는 발포 금속을 들 수 있다. Examples of the electrode base 10 for electrolysis include a metal porous foil, a wire mesh, a metal nonwoven fabric, a punching metal, an expanded metal or a foamed metal.

펀칭 메탈, 익스팬드 메탈로 가공하기 전의 판재로는, 압연 성형한 판재, 전해박 등이 바람직하다. 전해박은, 또한 후처리로서 모재와 동일한 원소로 도금 처리를 하여, 한면 혹은 양면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. As a board | plate material before processing with a punching metal and an expanded metal, the board | plate material roll-molded, electrolytic foil, etc. are preferable. It is preferable that the electrolytic foil is further plated with the same element as the base material as post-treatment to form irregularities on one or both surfaces.

또한, 전해용 전극 기재(10)의 두께는, 전술한 바와 같이 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 205 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하인 것이 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하인 것이 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 더 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. In addition, it is preferable that the thickness of the electrolytic electrode base material 10 is 300 micrometers or less as mentioned above, It is more preferable that it is 205 micrometers or less, It is more preferable that it is 155 micrometers or less, It is further more preferable that it is 135 micrometers or less, 125 It is still more preferable that it is micrometer or less, It is still more preferable that it is 120 micrometers or less, It is still more preferable that it is 100 micrometers or less, It is further more preferable that it is 50 micrometers or less from a viewpoint of handling property and economy. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

전해용 전극 기재에서는, 전해용 전극 기재를 산화 분위기 중에서 소둔함으로써 가공시의 잔류 응력을 완화하는 것이 바람직하다. 또한, 전해용 전극 기재의 표면에는, 상기 표면에 피복되는 촉매층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 스틸 그리드, 알루미나 분말 등을 사용하여 요철을 형성하고, 그 후 산처리에 의해 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 또는, 기재와 동일한 원소로 도금 처리를 하고, 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. In the electrode base for electrolysis, it is preferable to relieve the residual stress at the time of processing by annealing the electrode base for electrolysis in an oxidizing atmosphere. Moreover, in order to improve the adhesiveness with the catalyst layer coat | covered with the said surface, the surface of an electrolytic electrode base material uses unevenness | corrugation using a steel grid, alumina powder, etc., and it is preferable to increase a surface area by acid treatment after that. Do. Or it is preferable to plating by the same element as a base material, and to increase a surface area.

전해용 전극 기재(10)에는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 표면을 밀착시키기 위해, 표면적을 증대시키는 처리를 하는 것이 바람직하다. 표면적을 증대시키는 처리로는, 커트 와이어, 스틸 그리드, 알루미나 그리드 등을 사용한 블라스트 처리, 황산 또는 염산을 사용한 산처리, 기재와 동일한 원소로 하는 도금 처리 등을 들 수 있다. 기재 표면의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는, 특별히 한정되지 않지만, 0.05 ㎛∼50 ㎛이 바람직하고, 0.1∼10 ㎛이 보다 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 더욱 바람직하다. In order to make the surface of the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis adhere to the electrode base material 10 for electrolysis, it is preferable to perform the process which increases a surface area. Examples of the treatment for increasing the surface area include a blast treatment using a cut wire, a steel grid, an alumina grid, and the like, an acid treatment using sulfuric acid or hydrochloric acid, a plating treatment using the same element as the substrate, and the like. Although arithmetic mean surface roughness Ra of the surface of a base material is not specifically limited, 0.05 micrometer-50 micrometers are preferable, 0.1-10 micrometers is more preferable, 0.1-8 micrometers is still more preferable.

다음으로, 본 실시형태의 전해용 전극을 식염 전해용 양극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis of this embodiment is used as a salt electrolytic anode is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

도 22에서, 촉매층인 제1층(20)은, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함한다. 루테늄 산화물로는 RuO2 등을 들 수 있다. 이리듐 산화물로는 IrO2 등을 들 수 있다. 티탄 산화물로는 TiO2 등을 들 수 있다. 제1층(20)은, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하거나, 또는 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 제1층(20)이 보다 안정된 층이 되고, 또한 제2층(30)과의 밀착성도 보다 향상된다. In FIG. 22, the 1st layer 20 which is a catalyst layer contains at least 1 sort (s) of oxide of ruthenium oxide, iridium oxide, and titanium oxide. Of ruthenium oxide RuO 2, etc., it may be mentioned. IrO 2 etc. are mentioned as an iridium oxide. Examples of titanium oxides include TiO 2 . The first layer 20 preferably contains two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, or three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Thereby, the 1st layer 20 becomes a more stable layer, and also adhesiveness with the 2nd layer 30 improves more.

제1층(20)이, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하는 경우에는, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 1∼9 몰인 것이 바람직하고, 1∼4 몰인 것이 보다 바람직하다. 2종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. In the case where the first layer 20 includes two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, titanium contained in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide included in the first layer 20. It is preferable that it is 1-9 mol, and, as for an oxide, it is more preferable that it is 1-4 mol. By setting the composition ratio of the two kinds of oxides in this range, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 경우, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 이리듐 산화물은 0.2∼3 몰인 것이 바람직하고, 0.3∼2.5 몰인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 0.3∼8 몰인 것이 바람직하고, 1∼7 몰인 것이 보다 바람직하다. 3종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. When the first layer 20 includes three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, the first layer 20 is included in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide contained in the first layer 20. It is preferable that it is 0.2-3 mol, and, as for the iridium oxide used, it is more preferable that it is 0.3-2.5 mol. Moreover, it is preferable that it is 0.3-8 mol, and, as for 1 mol of titanium oxide contained in the 1st layer 20 with respect to 1 mol of ruthenium oxide contained in the 1st layer 20, it is more preferable. By making the composition ratio of three types of oxides into this range, the electrode 100 for electrolysis shows the outstanding durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중에서 선택되는 적어도 2종류의 산화물을 포함하는 경우, 이들 산화물은 고용체를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 산화물 고용체를 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. When the 1st layer 20 contains at least 2 types of oxide chosen from a ruthenium oxide, an iridium oxide, and a titanium oxide, it is preferable that these oxides form a solid solution. By forming the oxide solid solution, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

상기 조성 외에도, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함하고 있는 한, 여러가지 조성의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, DSA(등록상표)라고 불리는 루테늄, 이리듐, 탄탈, 니오븀, 티탄, 주석, 코발트, 망간, 백금 등을 포함하는 산화물 코팅을 제1층(20)으로서 이용하는 것도 가능하다. In addition to the above composition, as long as it contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, those having various compositions can be used. For example, an oxide coating containing ruthenium, iridium, tantalum, niobium, titanium, tin, cobalt, manganese, platinum, or the like, referred to as DSA (registered trademark), may be used as the first layer 20.

제1층(20)은, 단층일 필요는 없고, 복수의 층을 포함하고 있어도 좋다. 예컨대, 제1층(20)이 3종류의 산화물을 포함하는 층과 2종류의 산화물을 포함하는 층을 포함하고 있어도 좋다. 제1층(20)의 두께는 0.05∼10 ㎛이 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 보다 바람직하다. The first layer 20 does not need to be a single layer, but may include a plurality of layers. For example, the first layer 20 may include a layer containing three kinds of oxides and a layer containing two kinds of oxides. 0.05-10 micrometers is preferable and, as for the thickness of the 1st layer 20, 0.1-8 micrometers is more preferable.

(제2층) (2nd floor)

제2층(30)은, 루테늄과 티탄을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains ruthenium and titanium. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)이 산화팔라듐, 산화팔라듐과 백금의 고용체 혹은 팔라듐과 백금의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains palladium oxide, the solid solution of palladium oxide, and platinum, or the alloy of palladium and platinum. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)은, 두꺼운 편이 전해 성능을 유지할 수 있는 기간이 길어지지만, 경제성의 관점에서 0.05∼3 ㎛의 두께인 것이 바람직하다. The longer the longer the thickness of the second layer 30 can maintain the electrolytic performance, the thickness of the second layer 30 is preferably 0.05 to 3 m.

다음으로, 본 실시형태의 전해용 전극을 식염 전해용 음극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis of this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

촉매층인 제1층(20)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As a component of the first layer 20 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함하는 경우, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금이 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐 중 적어도 1종류의 백금족 금속을 포함하는 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal include at least one kind, the alloy containing the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide and the platinum group metal is platinum, palladium, rhodium, It is preferable to contain at least 1 type of platinum group metal among ruthenium and iridium.

백금족 금속으로는, 백금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal, it is preferable to contain platinum.

백금족 금속 산화물로는, 루테늄 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal oxide contains ruthenium oxide.

백금족 금속 수산화물로는, 루테늄 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal hydroxide contains a ruthenium hydroxide.

백금족 금속 합금으로는, 백금과 니켈, 철, 코발트와의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal alloy, it is preferable to include the alloy of platinum, nickel, iron, and cobalt.

또한 필요에 따라 제2 성분으로서, 란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a lanthanoid element as a 2nd component as needed. As a result, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물로는, 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘에서 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. The oxide or hydroxide of the lanthanoid-based element preferably contains at least one selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, and dysprosium.

또한 필요에 따라, 제3 성분으로서 천이 금속의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a transition metal as a 3rd component as needed.

제3 성분을 첨가하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 보다 뛰어난 내구성을 나타내며, 전해 전압을 저감시킬 수 있다. By adding the third component, the electrolytic electrode 100 exhibits more excellent durability and can reduce the electrolytic voltage.

바람직한 조합의 예로는, 루테늄만, 루테늄+니켈, 루테늄+세륨, 루테늄+란탄, 루테늄+란탄+백금, 루테늄+란탄+팔라듐, 루테늄+프라세오디뮴, 루테늄+프라세오디뮴+백금, 루테늄+프라세오디뮴+백금+팔라듐, 루테늄+네오디뮴, 루테늄+네오디뮴+백금, 루테늄+네오디뮴+망간, 루테늄+네오디뮴+철, 루테늄+네오디뮴+코발트, 루테늄+네오디뮴+아연, 루테늄+네오디뮴+갈륨, 루테늄+네오디뮴+황, 루테늄+네오디뮴+납, 루테늄+네오디뮴+니켈, 루테늄+네오디뮴+구리, 루테늄+사마륨, 루테늄+사마륨+망간, 루테늄+사마륨+철, 루테늄+사마륨+코발트, 루테늄+사마륨+아연, 루테늄+사마륨+갈륨, 루테늄+사마륨+황, 루테늄+사마륨+납, 루테늄+사마륨+니켈, 백금+세륨, 백금+팔라듐+세륨, 백금+팔라듐+란탄+세륨, 백금+이리듐, 백금+팔라듐, 백금+이리듐+팔라듐, 백금+니켈+팔라듐, 백금+니켈+루테늄, 백금과 니켈의 합금, 백금과 코발트의 합금, 백금과 철의 합금 등을 들 수 있다. Examples of preferred combinations include ruthenium only, ruthenium + nickel, ruthenium + cerium, ruthenium + lanthanum, ruthenium + lanthanum + platinum, ruthenium + lanthanum + palladium, ruthenium + praseodymium, ruthenium + praseodymium + platinum, ruthenium + praseodymium + platinum + palladium Ruthenium + Neodymium, Ruthenium + Neodymium + Platinum, Ruthenium + Neodymium + Manganese, Ruthenium + Neodymium + Iron, Ruthenium + Neodymium + Cobalt, Ruthenium + Neodymium + Zinc, Ruthenium + Neodymium + Gallium, Ruthenium + Neodymium + Sulfur, Ruthenium + Lead, ruthenium + neodymium + nickel, ruthenium + neodymium + copper, ruthenium + samarium, ruthenium + samarium + manganese, ruthenium + samarium + iron, ruthenium + samarium + cobalt, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + Samarium + sulfur, ruthenium + samarium + lead, ruthenium + samarium + nickel, platinum + cerium, platinum + palladium + cerium, platinum + palladium + lanthanum + cerium, platinum + iridium, platinum + palladium, platinum + iridium + palladium, platinum + Nickel + palladium, bag Gold + nickel + ruthenium, an alloy of platinum and nickel, an alloy of platinum and cobalt, an alloy of platinum and iron, and the like.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금을 포함하지 않는 경우, 촉매의 주성분이 니켈 원소인 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal are not included, the main component of the catalyst is preferably nickel element.

니켈 금속, 산화물, 수산화물 중 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to contain at least 1 sort (s) among nickel metal, oxide, and hydroxide.

제2 성분으로서 천이 금속을 첨가해도 좋다. 첨가하는 제2 성분으로는, 티탄, 주석, 몰리브덴, 코발트, 망간, 철, 황, 아연, 구리, 탄소 중 적어도 1종류의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. You may add a transition metal as a 2nd component. As a 2nd component to add, it is preferable to contain at least 1 type of element among titanium, tin, molybdenum, cobalt, manganese, iron, sulfur, zinc, copper, and carbon.

바람직한 조합으로서, 니켈+주석, 니켈+티탄, 니켈+몰리브덴, 니켈+코발트 등을 들 수 있다. As a preferable combination, nickel + tin, nickel + titanium, nickel + molybdenum, nickel + cobalt, etc. are mentioned.

필요에 따라, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10) 사이에 중간층을 형성할 수 있다. 중간층을 설치하는 것에 의해, 전해용 전극(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다. If necessary, an intermediate layer can be formed between the first layer 20 and the electrolytic electrode substrate 10. By providing the intermediate layer, the durability of the electrolytic electrode 100 can be improved.

중간층으로는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 양쪽에 친화성이 있는 것이 바람직하다. 중간층으로는, 니켈 산화물, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물이 바람직하다. 중간층으로는, 중간층을 형성하는 성분을 포함하는 용액을 도포, 소성함으로써 형성할 수도 있고, 기재를 공기 분위기 중에서 300∼600℃의 온도에서 열처리를 실시하여 표면 산화물층을 형성시킬 수도 있다. 기타, 열용사법, 이온 플레이팅법 등 기지의 방법으로 형성시킬 수 있다. As an intermediate | middle layer, what has affinity for both the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis is preferable. As the intermediate layer, nickel oxide, platinum group metal, platinum group metal oxide, and platinum group metal hydroxide are preferable. As an intermediate | middle layer, it can form by apply | coating and baking the solution containing the component which forms an intermediate | middle layer, and can also form a surface oxide layer by heat-processing a base material at 300-600 degreeC in air atmosphere. In addition, it can form by a well-known method, such as a thermal spraying method and an ion plating method.

(제2층) (2nd floor)

촉매층인 제1층(30)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As the components of the first layer 30 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 제2층에 포함되는 원소의 바람직한 조합의 예로는, 제1층에서 예를 든 조합 등이 있다. 제1층과 제2층의 조합은, 동일한 조성이며 조성비가 상이한 조합이어도 좋고, 상이한 조성의 조합이어도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included. Examples of preferred combinations of the elements included in the second layer include combinations exemplified in the first layer. The combination of a 1st layer and a 2nd layer may be a combination with the same composition, and a composition ratio differs, and the combination of a different composition may be sufficient as it.

촉매층의 두께로는, 형성시킨 촉매층 및 중간층의 합산한 두께가 0.01 ㎛∼20 ㎛이 바람직하다. 0.01 ㎛ 이상이면, 촉매로서 충분히 기능을 발휘할 수 있다. 20 ㎛ 이하이면, 기재로부터의 탈락이 적고 견고한 촉매층을 형성할 수 있다. 0.05 ㎛∼15 ㎛이 보다 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ㎛∼10 ㎛이다. 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛∼8 ㎛이다. As thickness of a catalyst layer, the sum total of the formed catalyst layer and the intermediate | middle layer has preferable 0.01 micrometer-20 micrometers. If it is 0.01 micrometer or more, it can fully function as a catalyst. If it is 20 micrometers or less, a strong catalyst layer can be formed with little fall-out from a base material. 0.05 micrometers-15 micrometers are more preferable. More preferably, they are 0.1 micrometer-10 micrometers. More preferably, they are 0.2 micrometer-8 micrometers.

전극용 전극의 두께, 즉, 전해용 전극 기재와 촉매층의 합계의 두께로는, 전해용 전극의 핸들링성의 관점에서, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 130 ㎛ 미만이며, 더욱 바람직하게는 115 ㎛ 이하이며, 보다 더 바람직하게는 65 ㎛ 이하이다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전극의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요, 최소 표시 0.001 mm)로 측정함으로써 구할 수 있다. 전극용 전극 기재의 두께는 전극용 전극의 두께와 동일하게 측정할 수 있다. 촉매층의 두께는, 전극용 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼는 것에 의해 구할 수 있다. As thickness of the electrode for electrodes, ie, the thickness of the sum total of an electrolytic electrode base material and a catalyst layer, 315 micrometers or less are preferable from a viewpoint of the handling property of an electrolytic electrode, 220 micrometers or less are more preferable, and 170 micrometers or less are further It is preferable, 150 micrometers or less are still more preferable, 145 micrometers or less are especially preferable, 140 micrometers or less are still more preferable, 138 micrometers or less are still more preferable, 135 micrometers or less are further more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, it is preferable that it is 130 micrometers or less from a viewpoint similar to the above, More preferably, it is less than 130 micrometers, More preferably, it is 115 micrometers or less, More preferably, it is 65 micrometers or less. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, the thickness of an electrode can be calculated | required by measuring with a dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation, minimum display 0.001 mm). The thickness of the electrode base material for electrodes can be measured similarly to the thickness of the electrode for electrodes. The thickness of the catalyst layer can be obtained by subtracting the thickness of the electrode base for electrolysis from the thickness of the electrode for electrodes.

(전해용 전극의 제조 방법) (Method for producing electrode for electrolysis)

다음으로 전해용 전극(100)의 제조 방법의 일실시형태에 관해 상세히 설명한다. Next, one Embodiment of the manufacturing method of the electrolytic electrode 100 is described in detail.

본 실시형태에서는, 산소 분위기하에서의 도막의 소성(열분해), 혹은 이온 플레이팅, 도금, 열용사 등의 방법에 의해, 전해용 전극 기재 상에 제1층(20), 바람직하게는 제2층(30)을 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)을 제조할 수 있다. 이러한 본 실시형태의 제조 방법에서는, 전해용 전극(100)의 높은 생산성을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 촉매를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 공정, 도포액을 건조시키는 건조 공정, 열분해를 행하는 열분해 공정에 의해, 전해용 전극 기재 상에 촉매층이 형성된다. 여기서 열분해란, 전구체가 되는 금속염을 가열하여, 금속 또는 금속 산화물과 가스상 물질로 분해하는 것을 의미한다. 이용하는 금속종, 염의 종류, 열분해를 행하는 분위기 등에 따라 분해 생성물은 상이하지만, 산화성 분위기에서는 대부분의 금속은 산화물을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 전극의 공업적인 제조 프로세스에서, 열분해는 통상 공기 중에서 행해지며, 대부분의 경우 금속 산화물 혹은 금속 수산화물이 형성된다. In the present embodiment, the first layer 20, preferably the second layer (on the electrode base material for electrolysis) is performed by a method such as baking (pyrolysis) of the coating film in an oxygen atmosphere or ion plating, plating, thermal spraying or the like. By forming 30), the electrode 100 for electrolysis can be manufactured. In this manufacturing method of the present embodiment, high productivity of the electrode 100 for electrolysis can be realized. Specifically, a catalyst layer is formed on the electrode base material for electrolysis by a coating step of applying a coating liquid containing a catalyst, a drying step of drying the coating solution, and a thermal decomposition step of performing pyrolysis. Pyrolysis means here that the metal salt used as a precursor is heated and decomposed | disassembled into a metal or metal oxide and gaseous substance. Although decomposition products differ depending on the metal species used, the kind of salt, and the atmosphere in which pyrolysis is performed, most metals tend to form oxides in an oxidizing atmosphere. In the industrial production process of electrodes, pyrolysis is usually carried out in air, and in most cases metal oxides or metal hydroxides are formed.

(양극의 제1층의 형성) (Formation of the first layer of the anode)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 루테늄, 이리듐 및 티탄 중 적어도 1종류의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 루테늄, 이리듐 및 티탄의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved at least 1 sort (s) of metal salt of ruthenium, iridium, and titanium to an electrolytic electrode base material, and thermally decomposes (baking) in presence of oxygen. The content of ruthenium, iridium and titanium in the first coating liquid is approximately the same as that of the first layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(제2층의 형성) (Formation of the second layer)

제2층(30)은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 및 백금 화합물을 포함하는 용액 혹은 루테늄 화합물 및 티탄 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 제1층(20)의 위에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. The 2nd layer 30 is formed as needed, for example, apply | coating the solution containing a palladium compound and a platinum compound, or the solution (2nd coating liquid) containing a ruthenium compound and a titanium compound on the 1st layer 20 After that, it is obtained by pyrolysis in the presence of oxygen.

(열분해법에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Pyrolysis)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 여러가지 조합의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 금속의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved the metal salt of various combinations to the electrode base material for electrolysis, and thermally decomposing (baking) in presence of oxygen. The content rate of the metal in a 1st coating liquid is substantially the same as the 1st layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(중간층의 형성) (Formation of intermediate layer)

중간층은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 혹은 백금 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 기재 상에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. 혹은, 용액을 도포하지 않고 기재를 가열하는 것만으로 기재 표면에 산화니켈 중간층을 형성시켜도 좋다. An intermediate | middle layer is formed as needed, for example, is obtained by apply | coating the solution (2nd coating liquid) containing a palladium compound or a platinum compound on a base material, and then thermally decomposing in presence of oxygen. Alternatively, the nickel oxide intermediate layer may be formed on the surface of the substrate only by heating the substrate without applying the solution.

(이온 플레이팅에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Ion Plating)

제1층(20)은 이온 플레이팅으로 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 may be formed by ion plating.

일례로서, 기재를 챔버 내에 고정하고, 금속 루테늄 타겟에 전자선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 증발한 금속 루테늄 입자는, 챔버 내의 플라즈마 중에서 플러스로 대전되고, 마이너스로 대전시킨 기판 상에 퇴적한다. 플라즈마 분위기는 아르곤, 산소이며, 루테늄은 루테늄 산화물로서 기재 상에 퇴적한다. As an example, the method of fixing a base material in a chamber, and irradiating an electron beam to a metal ruthenium target is mentioned. The evaporated metal ruthenium particles are positively charged in the plasma in the chamber and are deposited on the negatively charged substrate. The plasma atmosphere is argon and oxygen, and ruthenium is deposited on the substrate as ruthenium oxide.

(도금에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Plating)

제1층(20)은, 도금법으로도 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 can also be formed by a plating method.

일례로서, 기재를 음극으로서 사용하여, 니켈 및 주석을 포함하는 전해액 중에서 전해 도금을 실시하면, 니켈과 주석의 합금 도금을 형성시킬 수 있다. As an example, when a base material is used as a cathode and electrolytic plating is performed in the electrolyte solution containing nickel and tin, alloy plating of nickel and tin can be formed.

(열용사에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Thermal Spray)

제1층(20)은, 열용사법으로도 형성시킬 수 있다. The first layer 20 can also be formed by thermal spraying.

일례로서, 산화니켈 입자를 기재 상에 플라즈마 용사하는 것에 의해, 금속 니켈과 산화니켈이 혼합한 촉매층을 형성시킬 수 있다. As an example, by spraying nickel oxide particles on a substrate, a catalyst layer in which metal nickel and nickel oxide are mixed can be formed.

본 실시형태의 전해용 전극은, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과 일체화하여 이용할 수 있다. 그 때문에, 막 일체 전극으로서 이용할 수 있고, 전극을 갱신할 때의 음극 및 양극의 교체 작업이 불필요해져, 작업 효율이 대폭 향상된다. The electrode for electrolysis of this embodiment can be used integrally with diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane. Therefore, it can use as a membrane integrated electrode, the work which replaces a cathode and an anode at the time of updating an electrode becomes unnecessary, and work efficiency improves significantly.

또한, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과의 일체 전극에 의하면, 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다. Moreover, according to the integral electrode with the diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, electrolytic performance can be made to be equivalent to the performance at the time of new, or it can improve.

이하, 이온 교환막에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, the ion exchange membrane will be described in detail.

〔이온 교환막〕 [Ion exchange membrane]

이온 교환막은, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체와, 해당 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 형성된 코팅층을 갖는다. 또한, 코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함하고, 코팅층의 비표면적은 0.1∼10 ㎡/g이다. 이러한 구조의 이온 교환막은, 전해 중에 발생하는 가스에 의한 전해 성능에 미치는 영향이 적어, 안정된 전해 성능을 발휘할 수 있다. The ion exchange membrane has a membrane body containing a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group, and a coating layer formed on at least one side of the membrane body. In addition, the coating layer contains inorganic particles and a binder, and the specific surface area of the coating layer is 0.1 to 10 m 2 / g. The ion exchange membrane of such a structure has little influence on the electrolytic performance by the gas which generate | occur | produces during electrolysis, and can exhibit stable electrolytic performance.

상기 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막이란, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층의 어느 하나를 구비하는 것이다. 강도 및 치수 안정성의 관점에서, 강화 심재를 더 갖는 것이 바람직하다. The membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchange group is introduced is a sulfonic acid layer having an ion exchange group derived from a sulfo group (group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and an ion exchange group derived from a carboxyl group. It is provided with either a carboxylic sancheung having a - (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). In view of strength and dimensional stability, it is preferable to further have a reinforcing core material.

무기물 입자 및 결합제에 관해서는, 이하 코팅층의 설명의 란에 상세히 설명한다.The inorganic particles and the binder will be described in detail in the description section of the coating layer below.

도 23은, 이온 교환막의 일실시형태를 나타내는 단면 모식도이다. 이온 교환막(1)은, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체(10)와, 막 본체(10)의 양면에 형성된 코팅층(11a 및 11b)을 갖는다. It is a cross-sectional schematic diagram which shows one Embodiment of an ion exchange membrane. The ion exchange membrane 1 has a membrane main body 10 containing a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group, and coating layers 11a and 11b formed on both surfaces of the membrane main body 10.

이온 교환막(1)에서 막 본체(10)는, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층(3)과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층(2)을 구비하고, 강화 심재(4)에 의해 강도 및 치수 안정성이 강화되어 있다. 이온 교환막(1)은, 술폰산층(3)과 카르복실산층(2)을 구비하기 때문에, 양이온 교환막으로서 적합하게 이용된다. In the ion exchange membrane 1, the membrane main body 10 is a sulfonic acid layer 3 having an ion exchange group derived from a sulfo group (a group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and ions derived from a carboxyl group. exchanger has a strength and dimensional stability are enhanced by the carboxylic sancheung 2 provided, and the reinforcement core (4) having a (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). Since the ion exchange membrane 1 is provided with the sulfonic acid layer 3 and the carboxylic acid layer 2, it is suitably used as a cation exchange membrane.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층 및 카르복실산층의 어느 하나만을 갖는 것이어도 좋다. 또한, 이온 교환막은, 반드시 강화 심재에 의해 강화되어 있을 필요는 없고, 강화 심재의 배치 상태도 도 23의 예에 한정되는 것은 아니다. In addition, the ion exchange membrane may have only one of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer. In addition, the ion exchange membrane does not necessarily need to be reinforced by the reinforcing core, and the arrangement state of the reinforcing core is not limited to the example of FIG. 23.

(막 본체) (The membrane body)

우선, 이온 교환막(1)을 구성하는 막 본체(10)에 관해 설명한다. First, the membrane main body 10 constituting the ion exchange membrane 1 will be described.

막 본체(10)는, 양이온을 선택적으로 투과하는 기능을 가지며, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 것이면 되며, 그 구성이나 재료는 특별히 한정되지 않고, 적절하게 적합한 것을 선택할 수 있다. The membrane main body 10 may have a function of selectively permeating cations, and may include a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group. The structure and the material thereof are not particularly limited, and a suitable one can be appropriately selected. have.

막 본체(10)에서의 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체는, 예컨대 가수분해 등에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체로부터 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 주쇄가 불소화 탄화수소로 이루어지고, 가수분해 등에 의해 이온 교환기로 변환 가능한 기(이온 교환기 전구체)를 팬던트 측쇄로서 가지며, 또한 용융 가공이 가능한 중합체(이하, 경우에 따라 「함불소계 중합체(a)」라고 함)를 사용하여 막 본체(10)의 전구체를 제작한 후, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 것에 의해, 막 본체(10)를 얻을 수 있다. The hydrocarbon-based polymer or fluorine-containing polymer having an ion exchange group in the membrane main body 10 can be obtained from a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion-exchange precursor which can be an ion-exchange group, for example, by hydrolysis or the like. Specifically, for example, the main chain is made of a fluorinated hydrocarbon, and has a group (ion exchanger precursor) which can be converted into an ion exchanger by hydrolysis or the like as a pendant side chain, and also a polymer which can be melt processed (hereinafter referred to as "fluorine-containing polymer). (a) ") to produce the precursor of the membrane main body 10, and then convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger to obtain the membrane main body 10.

함불소계 중합체(a)는, 예컨대 하기 제1군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체와, 하기 제2군 및/또는 하기 제3군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체를 공중합하는 것에 의해 제조할 수 있다. 또한, 하기 제1군, 하기 제2군 및 하기 제3군의 어느 것에서 선택되는 1종의 단량체의 단독 중합에 의해 제조할 수도 있다. The fluorine-containing polymer (a) can be produced, for example, by copolymerizing at least one monomer selected from the following first group and at least one monomer selected from the following second group and / or the third group below. have. Moreover, it can also manufacture by the homopolymerization of 1 type of monomers chosen from any of the following 1st group, the following 2nd group, and the following 3rd group.

제1군의 단량체로는, 예컨대 불화비닐 화합물을 들 수 있다. 불화비닐 화합물로는, 예컨대 불화비닐, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다. 특히, 이온 교환막을 알칼리 전해용막으로서 이용하는 경우, 불화비닐 화합물은, 퍼플루오로 단량체인 것이 바람직하고, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르로 이루어진 군에서 선택되는 퍼플루오로 단량체가 바람직하다. As a monomer of a 1st group, a vinyl fluoride compound is mentioned, for example. Examples of the vinyl fluoride compound include vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, and the like. In particular, when the ion exchange membrane is used as the alkali electrolytic membrane, the vinyl fluoride compound is preferably a perfluoro monomer, and is perfluoro selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkyl vinyl ether. Monomer is preferred.

제2군의 단량체로는, 예컨대 카르복실산형 이온 교환기(카르복실산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 카르복실산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CF(OCF2CYF)s-O(CZF)t-COOR로 표시되는 단량체 등을 들 수 있다(여기서, s는 0∼2의 정수를 나타내고, t는 1∼12의 정수를 나타내고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 F 또는 CF3을 나타내고, R은 저급 알킬기를 나타낸다. 저급 알킬기는, 예컨대 탄소수 1∼3의 알킬기이다.). As a monomer of a 2nd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a carboxylic acid type ion exchange group (carboxylic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted to a carboxylic acid group, for example, and the like can be CF 2 = CF (OCF 2 CYF ) s -O (CZF) t monomers represented by -COOR (wherein, s is 0 An integer of -2, t represents an integer of 1 to 12, Y and Z each independently represents F or CF 3 , and R represents a lower alkyl group, for example, a lower alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. .).

이들 중에서도, CF2=CF(OCF2CYF)n-O(CF2)m-COOR로 표시되는 화합물이 바람직하다. 여기서, n은 0∼2의 정수를 나타내고, m은 1∼4의 정수를 나타내고, Y는 F 또는 CF3을 나타내고, R은 CH3, C2H5 또는 C3H7을 나타낸다. Among these, CF is 2 = CF (OCF 2 CYF) n -O (CF 2) m -COOR compound represented by are preferred. Here n represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 4, Y represents F or CF 3 , and R represents CH 3 , C 2 H 5 or C 3 H 7 .

또한, 이온 교환막을 알칼리 전해용 양이온 교환막으로서 이용하는 경우, 단량체로서 퍼플루오로 화합물을 적어도 이용하는 것이 바람직하지만, 에스테르기의 알킬기(상기 R 참조)는 가수분해되는 시점에서 중합체로부터 소실되기 때문에, 알킬기(R)는 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 퍼플루오로알킬기가 아니어도 좋다. When the ion exchange membrane is used as a cation exchange membrane for alkali electrolysis, it is preferable to use at least a perfluoro compound as the monomer. However, since the alkyl group (see R above) of the ester group is lost from the polymer at the time of hydrolysis, the alkyl group ( R) may not be a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

제2군의 단량체로는, 상기 중에서도 하기에 나타내는 단량체가 보다 바람직하다. As a monomer of a 2nd group, the monomer shown below is more preferable among the above.

CF2=CFOCF2-CF(CF3)OCF2COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 -CF (CF 3 ) OCF 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2COOCH3,CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CF[OCF2-CF(CF3)]2O(CF2)2COOCH3, CF 2 = CF [OCF 2 -CF (CF 3 )] 2 O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)3COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)2COOCH3, CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)3COOCH3. CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 COOCH 3 .

제3군의 단량체로는, 예컨대 술폰형 이온 교환기(술폰산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 술폰산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CFO-X-CF2-SO2F로 표시되는 단량체가 바람직하다(여기서, X는 퍼플루오로알킬렌기를 나타낸다.). 이들의 구체예로는, 하기에 나타내는 단량체 등을 들 수 있다. As a monomer of a 3rd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a sulfone type ion exchange group (sulfonic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted into a sulfonic acid is, for example, CF 2 = a monomer represented by the CFO-X-CF 2 -SO 2 F are preferred (wherein, X represents an alkylene group of a perfluoroalkyl.). As these specific examples, the monomer etc. which are shown below are mentioned.

CF2=CFOCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CF(CF2)2SO2F, CF 2 = CF (CF 2 ) 2 SO 2 F,

CF2=CFO〔CF2CF(CF3)O〕2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFO [CF 2 CF (CF 3 ) O] 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF2OCF3)OCF2CF2SO2F. CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2 OCF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F.

이들 중에서도, CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F 및 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F가 보다 바람직하다. Among these, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F are more preferable.

이들 단량체로부터 얻어지는 공중합체는, 불화에틸렌의 단독 중합 및 공중합에 대하여 개발된 중합법, 특히 테트라플루오로에틸렌에 대하여 이용되는 일반적인 중합 방법에 의해 제조할 수 있다. 예컨대, 비수성법에서는, 퍼플루오로탄화수소, 클로로플루오로카본 등의 불활성 용매를 사용하고, 퍼플루오로카본퍼옥사이드나 아조 화합물 등의 라디칼 중합 개시제의 존재 하에, 온도 0∼200℃, 압력 0.1∼20 MPa의 조건 하에 중합 반응을 행할 수 있다. The copolymer obtained from these monomers can be manufactured by the polymerization method developed for the homopolymerization and copolymerization of ethylene fluoride, especially the general polymerization method used with respect to tetrafluoroethylene. For example, in the non-aqueous method, inert solvents such as perfluorohydrocarbon and chlorofluorocarbon are used, and in the presence of radical polymerization initiators such as perfluorocarbon peroxide and azo compound, the temperature is 0 to 200 캜 and the pressure is 0.1 to 0.1. The polymerization reaction can be carried out under the condition of 20 MPa.

상기 공중합에서, 상기 단량체의 조합의 종류 및 그 비율은 특별히 한정되지 않고, 얻어지는 함불소계 중합체에 부여하고자 하는 작용기의 종류 및 양에 따라 선택 결정된다. 예컨대, 카르복실산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제2군에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 술폰산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 카르복실산기 및 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군, 제2군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 이 경우, 상기 제1군 및 제2군으로 이루어진 공중합체와, 상기 제1군 및 제3군으로 이루어진 공중합체를 따로따로 중합하여, 후에 혼합하는 것에 의해서도 목적으로 하는 함불소계 중합체를 얻을 수 있다. 또한, 각 단량체의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 단위 중합체당 작용기의 양을 늘리는 경우, 상기 제2군 및 제3군에서 선택되는 단량체의 비율을 증가시키면 된다. In the said copolymerization, the kind and ratio of the combination of the said monomers are not specifically limited, It selects according to the kind and quantity of the functional group to provide to the fluorine-containing polymer obtained. For example, in the case of using a fluorine-containing polymer containing only a carboxylic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the first group and the second group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer containing only a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group and the third group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group, the second group, and the third group, respectively. In this case, the target fluorine-containing polymer can also be obtained by separately polymerizing the copolymer composed of the first group and the second group and the copolymer composed of the first group and the third group, and then mixing the copolymer separately. . Moreover, although the mixing ratio of each monomer is not specifically limited, When increasing the quantity of functional groups per unit polymer, what is necessary is just to increase the ratio of the monomer chosen from the said 2nd group and the 3rd group.

함불소계 공중합체의 총 이온 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 0.5∼2.0 mg 당량/g인 것이 바람직하고, 0.6∼1.5 mg 당량/g인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 총 이온 교환 용량이란, 건조 수지의 단위 중량당 교환기의 당량을 말하며, 중화 적정 등에 의해 측정할 수 있다. Although the total ion exchange capacity of a fluorine-containing copolymer is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5-2.0 mg equivalent / g, and it is more preferable that it is 0.6-1.5 mg equivalent / g. Here, total ion exchange capacity means the equivalent of the exchanger per unit weight of dry resin, and can be measured by neutralization titration etc.

이온 교환막(1)의 막 본체(10)에서는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 술폰산층(3)과, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 카르복실산층(2)이 적층되어 있다. 이러한 층 구조를 막 본체(10)로 함으로써, 나트륨 이온 등의 양이온의 선택적 투과성을 한층 더 향상시킬 수 있다. In the membrane main body 10 of the ion exchange membrane 1, a sulfonic acid layer 3 containing a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group and a carboxylic acid layer 2 containing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group are laminated. . By using this layer structure as the membrane main body 10, the selective permeability of cations such as sodium ions can be further improved.

이온 교환막(1)을 전해조에 배치하는 경우, 통상, 술폰산층(3)이 전해조의 양극측에, 카르복실산층(2)이 전해조의 음극측에, 각각 위치하도록 배치한다. In the case where the ion exchange membrane 1 is disposed in the electrolytic cell, the sulfonic acid layer 3 is usually disposed on the anode side of the electrolytic cell and the carboxylic acid layer 2 on the cathode side of the electrolytic cell.

술폰산층(3)은, 전기 저항이 낮은 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 막 강도의 관점에서, 막 두께가 카르복실산층(2)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 술폰산층(3)의 막 두께는, 바람직하게는 카르복실산층(2)의 2∼25배이며, 보다 바람직하게는 3∼15배이다. It is preferable that the sulfonic acid layer 3 is comprised from the material with low electrical resistance, and it is preferable that a film thickness is thicker than the carboxylic acid layer 2 from a viewpoint of film strength. The film thickness of the sulfonic acid layer 3 becomes like this. Preferably it is 2-25 times of the carboxylic acid layer 2, More preferably, it is 3-15 times.

카르복실산층(2)은, 막 두께가 얇아도 높은 음이온 배제성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 음이온 배제성이란, 이온 교환막(1)으로의 음이온의 침입이나 투과를 방해하고자 하는 성질을 말한다. 음이온 배제성을 높이기 위해서는, 술폰산층에 대하여, 이온 교환 용량이 작은 카르복실산층을 배치하는 것 등이 유효하다. It is preferable that the carboxylic acid layer 2 has high anion exclusion property even if it is thin. Anion-exclusion here means the property which wants to interrupt the invasion and permeation | transmission of anion to the ion exchange membrane 1. In order to improve anion exclusion, disposing a carboxylic acid layer having a small ion exchange capacity with respect to the sulfonic acid layer is effective.

술폰산층(3)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제3군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F를 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. As the fluorine-containing polymer used for the sulfonic acid layer 3, for example, a polymer obtained by using CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F as the third group of monomers is suitable.

카르복실산층(2)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제2군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF2)O(CF2)2COOCH3을 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다.Carboxylic acids referred to as the fluorine-based polymer for use in sancheung (2) is, for example, as monomers of group 2 CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2) O (CF 2) a polymer obtained by using 2 COOCH 3 are suitable.

(코팅층) (Coating layer)

이온 교환막은, 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 코팅층을 갖는다. 또한, 도 23에 나타내는 바와 같이, 이온 교환막(1)에서는, 막 본체(10)의 양면 위에 각각 코팅층(11a 및 11b)이 형성되어 있다. The ion exchange membrane has a coating layer on at least one side of the membrane body. In addition, as shown in FIG. 23, in the ion exchange membrane 1, coating layers 11a and 11b are formed on both surfaces of the membrane body 10, respectively.

코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함한다. The coating layer includes inorganic particles and a binder.

무기물 입자의 평균 입경은, 0.90 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 무기물 입자의 평균 입경이 0.90 ㎛ 이상이면, 가스 부착뿐만 아니라 불순물에 대한 내구성이 매우 향상된다. 즉, 무기물 입자의 평균 입경을 크게 하면서, 또한 전술한 비표면적의 값을 만족시키도록 함으로써, 특히 현저한 효과가 얻어지게 된다. 이와 같은 평균 입경과 비표면적을 만족시키기 때문에, 불규칙형의 무기물 입자가 바람직하다. 용융에 의해 얻어지는 무기물 입자, 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 사용할 수 있다. 바람직하게는 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 적합하게 이용할 수 있다. As for the average particle diameter of an inorganic particle, it is more preferable that it is 0.90 micrometer or more. If the average particle diameter of the inorganic particles is 0.90 µm or more, the durability against impurities as well as gas adhesion is greatly improved. In other words, a particularly significant effect is obtained by increasing the average particle diameter of the inorganic particles and by satisfying the above-described specific surface area. In order to satisfy such an average particle diameter and specific surface area, irregular inorganic particles are preferable. Inorganic particles obtained by melting and inorganic particles obtained by crushing gemstones can be used. Preferably, the inorganic particles obtained by gemstone grinding can be suitably used.

또한, 무기물 입자의 평균 입경은 2 ㎛ 이하로 할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경이 2 ㎛ 이하이면, 무기물 입자에 의해 막이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경은, 보다 바람직하게는 0.90∼1.2 ㎛이다. In addition, the average particle diameter of an inorganic particle can be 2 micrometers or less. If the average particle diameter of an inorganic particle is 2 micrometers or less, it can prevent that a film | membrane is damaged by an inorganic particle. The average particle diameter of the inorganic particles is more preferably 0.90 to 1.2 µm.

여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(「SALD2200」 시마즈 제작소)에 의해 측정할 수 있다. Here, an average particle diameter can be measured with a particle size distribution meter ("SALD2200" Shimadzu Corporation).

무기물 입자의 형상은 불규칙 형상인 것이 바람직하다. 불순물에 대한 내성이 보다 향상된다. 또한, 무기물 입자의 입도 분포는 넓은 것이 바람직하다. It is preferable that the shape of an inorganic particle is an irregular shape. Resistance to impurities is further improved. In addition, the particle size distribution of the inorganic particles is preferably wide.

무기물 입자는, 주기율표 제IV족 원소의 산화물, 주기율표 제IV족 원소의 질화물 및 주기율표 제IV족 원소의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 무기물을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 내구성의 관점에서 산화지르코늄의 입자이다. It is preferable that an inorganic particle contains at least 1 sort (s) of inorganic substance chosen from the group which consists of an oxide of a group IV element of a periodic table, a nitride of a group IV element of a periodic table, and a carbide of a group IV element of a periodic table. More preferably, they are particles of zirconium oxide from the viewpoint of durability.

이 무기물 입자는, 무기물 입자의 원석을 분쇄하는 것에 의해 제조된 무기물 입자이거나, 또는 무기물 입자의 원석을 용융하여 정제함으로써 입자의 직경이 고른 구형의 입자를 무기물 입자로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that this inorganic particle is an inorganic particle manufactured by crushing the gemstone of an inorganic particle, or it is preferable to make spherical particle | grains of the uniform diameter of particle | grains into an inorganic particle by melting and refine | purifying the gemstone of an inorganic particle.

원석 분쇄 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 볼 밀, 비드 밀, 콜로이드 밀, 코니컬 밀, 디스크 밀, 엣지 밀, 제분 밀, 해머 밀, 펠릿 밀, VSI 밀, 윌리 밀, 롤러 밀, 제트 밀 등을 들 수 있다. 또한, 분쇄후 세정되는 것이 바람직하고, 그 때 세정 방법으로는 산처리되는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 무기물 입자의 표면에 부착된 철 등의 불순물을 삭감할 수 있다. Examples of the raw material grinding method include, but are not particularly limited to, ball mills, bead mills, colloid mills, conical mills, disc mills, edge mills, milling mills, hammer mills, pellet mills, VSI mills, willy mills, roller mills, and jet mills. Etc. can be mentioned. Moreover, it is preferable to wash | clean after grinding | pulverization, and it is preferable to be acid-processed at that time. As a result, impurities such as iron adhering to the surface of the inorganic particles can be reduced.

코팅층은 결합제를 포함하는 것이 바람직하다. 결합제는, 무기물 입자를 이온 교환막의 표면에 유지하여 코팅층을 이루는 성분이다. 결합제는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성의 관점에서, 함불소계 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. The coating layer preferably comprises a binder. A binder is a component which keeps inorganic particle on the surface of an ion exchange membrane, and comprises a coating layer. It is preferable that a binder contains a fluorine-containing polymer from a viewpoint of resistance to electrolyte solution or the product by electrolysis.

결합제로는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성 및 이온 교환막의 표면에 대한 접착성의 관점에서, 카르복실산기 또는 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체인 것이 보다 바람직하다. 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(술폰산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 카르복실산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(카르복실산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. As a binder, it is more preferable that it is a fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group or a sulfonic acid group from a tolerance with respect to the electrolyte solution and the product by electrolysis, and adhesiveness to the surface of an ion exchange membrane. When forming a coating layer on the layer (sulfonic acid layer) containing a fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group as a binder of this coating layer. Moreover, when forming a coating layer on the layer (carboxylic acid layer) containing the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group as a binder of this coating layer.

코팅층 중 무기물 입자의 함유량은, 40∼90 질량%인 것이 바람직하고, 50∼90 질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 결합제의 함유량은, 10∼60 질량%인 것이 바람직하고, 10∼50 질량%인 것이 보다 바람직하다. It is preferable that it is 40-90 mass%, and, as for content of an inorganic particle in a coating layer, it is more preferable that it is 50-90 mass%. Moreover, it is preferable that it is 10-60 mass%, and, as for content of a binder, it is more preferable that it is 10-50 mass%.

이온 교환막에서의 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.05∼2 mg인 것이 바람직하다. 또한, 이온 교환막이 표면에 요철 형상을 갖는 경우에는, 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.5∼2 mg인 것이 바람직하다. The distribution density of the coating layer in the ion exchange membrane is preferably 0.05 to 2 mg per cm 2. In addition, when an ion exchange membrane has a concave-convex shape on the surface, it is preferable that the distribution density of a coating layer is 0.5-2 mg per cm <2>.

코팅층을 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 무기물 입자를 결합제를 포함하는 용액에 분산한 코팅액을, 스프레이 등에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다. It does not specifically limit as a method of forming a coating layer, A well-known method can be used. For example, the method of apply | coating the coating liquid which disperse | distributed inorganic particle to the solution containing a binder by spray etc. is mentioned.

(강화 심재) (Reinforced heartwood)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 배치된 강화 심재를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a reinforcing core material disposed inside the membrane body.

강화 심재는, 이온 교환막의 강도나 치수 안정성을 강화하는 부재이다. 강화 심재를 막 본체의 내부에 배치시킴으로써, 특히 이온 교환막의 신축을 원하는 범위로 제어할 수 있다. 이러한 이온 교환막은, 전해시 등에 있어서, 필요 이상으로 신축하지 않고, 장기간 우수한 치수 안정성을 유지할 수 있다. The reinforcing core is a member for enhancing the strength and dimensional stability of the ion exchange membrane. By arrange | positioning a reinforcing core material inside a membrane main body, especially expansion and contraction of an ion exchange membrane can be controlled to a desired range. Such an ion exchange membrane can maintain excellent dimensional stability for a long time without being stretched more than necessary in electrolysis or the like.

강화 심재의 구성은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 강화사라고 불리는 실을 방사하여 형성시켜도 좋다. 여기서 말하는 강화사란, 강화 심재를 구성하는 부재로서, 이온 교환막에 원하는 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있는 것이며, 또한 이온 교환막 중에서 안정적으로 존재할 수 있는 실을 말한다. 이러한 강화사를 방사한 강화 심재를 사용함으로써, 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 이온 교환막에 부여할 수 있다. The configuration of the reinforcing core is not particularly limited, and may be formed by spinning a yarn called reinforcing yarn, for example. The reinforcement yarn mentioned here is a member which constitutes a reinforcing core material, which can impart desired dimensional stability and mechanical strength to the ion exchange membrane, and refers to a yarn that can stably exist in the ion exchange membrane. By using the reinforcing core material which radiated such reinforcement yarn, further excellent dimensional stability and mechanical strength can be provided to the ion exchange membrane.

강화 심재 및 이것에 사용하는 강화사의 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 산이나 알칼리 등에 내성을 갖는 재료인 것이 바람직하고, 장기간에 걸친 내열성, 내약품성이 필요하다는 점에서, 함불소계 중합체로 이루어진 섬유가 바람직하다. The material of the reinforcing core material and the reinforcing yarn used for this is not particularly limited, but it is preferable that the material is resistant to acids, alkalis, or the like. desirable.

강화 심재에 이용되는 함불소계 중합체로는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 트리플루오로클로로에틸렌-에틸렌 공중합체 및 불화비닐리덴 중합체(PVDF) 등을 들 수 있다. 이들 중, 특히 내열성 및 내약품성의 관점에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. Examples of the fluorine-containing polymer used in the reinforcing core material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), tetra Fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, trifluorochloroethylene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride polymer (PVDF), and the like. Among these, it is preferable to use the fiber which consists of polytetrafluoroethylene from a heat resistant and chemical resistant viewpoint especially.

강화 심재에 이용되는 강화사의 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20∼300 데니어, 보다 바람직하게는 50∼250 데니어이다. 직조 밀도(단위 길이당 삽입 라인수)는, 바람직하게는 5∼50 라인/인치이다. 강화 심재의 형태로는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 직포, 부직포, 편포 등이 이용되지만, 직포의 형태인 것이 바람직하다. 또한, 직포의 두께는, 바람직하게는 30∼250 ㎛, 보다 바람직하게는 30∼150 ㎛인 것이 사용된다. The diameter of the reinforcing sand used for the reinforcing core is not particularly limited, but is preferably 20 to 300 denier, and more preferably 50 to 250 denier. The weave density (number of insertion lines per unit length) is preferably 5 to 50 lines / inch. The form of the reinforcing core is not particularly limited, and for example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a knitted fabric, or the like is used, but it is preferably a form of a woven fabric. In addition, the thickness of the woven fabric is preferably 30 to 250 m, more preferably 30 to 150 m.

직포 또는 편포는, 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 이들의 얀, 슬릿 얀 등을 사용할 수 있고, 직조 방법은 평직, 레노직, 편직, 코드직, 시어서커 등의 여러 직조 방법을 사용할 수 있다. As the woven fabric or knitted fabric, monofilament, multifilament or yarns, slit yarns, and the like thereof can be used, and the weaving method can use various weaving methods such as plain weave, leno weave, knitting, cord weave, and seerker.

막 본체에서의 강화 심재의 직조 방법 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막의 크기나 형상, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The weaving method and arrangement of the reinforcing core material in the membrane main body are not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of the size and shape of the ion exchange membrane, the desired physical properties and the use environment for the ion exchange membrane, and the like.

예컨대, 막 본체의 소정의 한 방향을 따라 강화 심재를 배치해도 좋지만, 치수 안정성의 관점에서, 소정의 제1 방향을 따라 강화 심재를 배치하고, 또한 제1 방향에 대하여 대략 수직인 제2 방향을 따라 별도의 강화 심재를 배치하는 것이 바람직하다. 막 본체의 세로 방향 막 본체의 내부에서 대략 직행하도록 복수의 강화 심재를 배치함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. 예컨대, 막 본체의 표면에서 세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(날실)와 가로 방향을 따라 배치된 강화 심재(씨실)를 직조하는 배치가 바람직하다. 날실과 씨실을 교대로 부침시켜 삽입하여 직조한 평직이나, 2개의 날실을 비틀면서 씨실과 직조한 레노직, 2 라인 또는 여러 라인씩 당겨 가지런히 배치한 날실에 동수의 씨실을 삽입하여 직조한 사자직(어자직) 등으로 하는 것이, 치수 안정성, 기계적 강도 및 제조 용이성의 관점에서 보다 바람직하다. For example, the reinforcing core may be disposed along a predetermined direction of the membrane body, but from the viewpoint of dimensional stability, the reinforcing core is disposed along the predetermined first direction, and a second direction substantially perpendicular to the first direction is provided. Therefore, it is preferable to arrange a separate reinforcing core material. By arranging the plurality of reinforcing cores so as to run substantially straight inside the longitudinal membrane body of the membrane body, further superior dimensional stability and mechanical strength can be imparted in multiple directions. For example, an arrangement for weaving the reinforcing core material (warp) disposed along the longitudinal direction and the reinforcing core material (weft) arranged along the transverse direction on the surface of the membrane body is preferable. Lion weaved by inserting the same number of wefts into the weaving plain weave by twisting and inserting warp and weft alternately, or by weaving two warp and leno weaving by twisting two warp and two or several lines. It is more preferable to use a woven fabric (a loom) from the viewpoint of dimensional stability, mechanical strength, and ease of manufacture.

특히, 이온 교환막의 MD 방향(Machine Direction 방향) 및 TD 방향(Transverse Direction 방향)의 양 방향을 따라 강화 심재가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, MD 방향과 TD 방향으로 평직되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, MD 방향이란, 후술하는 이온 교환막의 제조 공정에서, 막 본체나 각종 심재(예컨대, 강화 심재, 강화사, 후술하는 희생사 등)가 반송되는 방향(흐름 방향)을 말하며, TD 방향이란, MD 방향과 대략 수직인 방향을 말한다. 그리고, MD 방향을 따라 직조된 실을 MD사라고 하고, TD 방향을 따라 직조된 실을 TD사라고 한다. 통상, 전해에 사용하는 이온 교환막은 직사각형이며, 길이 방향이 MD 방향이 되고, 폭방향이 TD 방향이 되는 경우가 많다. MD사인 강화 심재와 TD사인 강화 심재를 직조함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. In particular, it is preferable that the reinforcing core is disposed along both directions of the MD direction (Machine Direction direction) and the TD direction (Transverse Direction direction) of the ion exchange membrane. That is, it is preferable to be woven in the MD direction and the TD direction. Here, MD direction means the direction (flow direction) in which a membrane main body and various core materials (for example, a reinforced core material, a reinforcement yarn, a sacrificial yarn etc. mentioned later) are conveyed in the manufacturing process of the ion exchange membrane mentioned later, and a TD direction is It refers to a direction approximately perpendicular to the MD direction. The yarn woven along the MD direction is called MD yarn, and the yarn woven along the TD direction is called TD yarn. Usually, the ion exchange membrane used for electrolysis is rectangular, and a longitudinal direction becomes MD direction, and the width direction becomes a TD direction in many cases. By weaving the reinforced MD core material and the reinforced TD core material, it is possible to give even more excellent dimensional stability and mechanical strength in multiple directions.

강화 심재의 배치 간격은 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The spacing of the reinforcing cores is not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of desired physical properties, use environment, and the like for the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율은 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 90% 이하이다. 개구율은, 이온 교환막의 전기 화학적 성질의 관점에서는 30% 이상이 바람직하고, 이온 교환막의 기계적 강도의 관점에서는 90% 이하가 바람직하다. The opening ratio of the reinforcing core material is not particularly limited, and is preferably 30% or more, more preferably 50% or more and 90% or less. The opening ratio is preferably 30% or more from the viewpoint of the electrochemical properties of the ion exchange membrane, and preferably 90% or less from the viewpoint of the mechanical strength of the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율이란, 막 본체의 어느 한쪽의 표면의 면적(A)에서의 이온 등의 물질(전해액 및 그것에 함유되는 양이온(예컨대, 나트륨 이온))이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)의 비율(B/A)을 말한다. 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)이란, 이온 교환막에서 양이온이나 전해액 등이, 이온 교환막에 포함되는 강화 심재 등에 의해 차단되지 않는 영역의 총 면적이라고 할 수 있다.The opening ratio of the reinforcing core is the total area (B) of the surface through which substances such as ions (electrolyte and cation (for example, sodium ions) contained) in the area (A) of either surface of the membrane body can pass. The ratio of (B / A). The total area (B) of the surface through which substances such as ions can pass can be referred to as the total area of the region where cations, electrolytes, and the like are not blocked by the reinforcing core included in the ion exchange membrane.

도 24는, 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다. 도 24는 이온 교환막의 일부를 확대하여, 그 영역 내에서의 강화 심재(21 및 22)의 배치만을 나타내고 있는 것이며, 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. It is a schematic diagram for demonstrating the opening ratio of the reinforcing core material which comprises an ion exchange membrane. FIG. 24 enlarges a part of the ion exchange membrane and shows only the arrangement of the reinforcing core materials 21 and 22 in the region, and the illustration of the other members is omitted.

세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(21)와 가로 방향으로 배치된 강화 심재(22)에 의해 둘러싸인 영역으로서, 강화 심재의 면적도 포함시킨 영역의 면적(A)로부터 강화 심재의 총 면적(C)을 빼는 것에 의해, 전술한 영역의 면적(A)에서의 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 영역의 총 면적(B)을 구할 수 있다. 즉, 개구율은, 하기 식(I)에 의해 구할 수 있다. The total area C of the reinforcement core from the area A of the region including the area of the reinforcement core, which is also surrounded by the reinforcement core 21 arranged in the longitudinal direction and the reinforcement core 22 arranged in the horizontal direction. By subtracting, the total area B of the area through which substances such as ions in the area A of the area can pass can be obtained. That is, an opening ratio can be calculated | required by following formula (I).

개구율=(B)/(A)=((A)-(C))/(A) …(I) Aperture ratio = (B) / (A) = ((A)-(C)) / (A). (I)

강화 심재 중에서도 특히 바람직한 형태는, 내약품성 및 내열성의 관점에서, PTFE를 포함하는 테이프 얀 또는 고배향 모노필라멘트이다. 구체적으로는, PTFE로 이루어진 고강도 다공질 시트를 테이프형으로 슬릿한 테이프 얀, 또는 PTFE로 이루어진 고도로 배향한 모노필라멘트의 50∼300 데니어를 사용하고, 또한 직조 밀도가 10∼50 라인/인치인 평직이며, 그 두께가 50∼100 ㎛의 범위인 강화 심재인 것이 보다 바람직하다. 이러한 강화 심재를 포함하는 이온 교환막의 개구율은 60% 이상인 것이 더욱 바람직하다. Among the reinforcing cores, a particularly preferable form is a tape yarn or a highly oriented monofilament containing PTFE in view of chemical resistance and heat resistance. Specifically, a high-strength porous sheet made of PTFE is a tape yarn slitted in tape form, or a 50 to 300 denier of a highly oriented monofilament made of PTFE, and a woven density of 10 to 50 lines / inch. It is more preferable that it is a reinforcement core material whose thickness is the range of 50-100 micrometers. It is more preferable that the opening ratio of the ion exchange membrane including such a reinforcing core material is 60% or more.

강화사의 형상으로는, 둥근 실, 테이프형 실 등을 들 수 있다. Examples of the shape of the reinforcing yarn include round yarns and tape-like yarns.

(연통 구멍) (Communication hole)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 연통 구멍을 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a communication hole inside the membrane main body.

연통 구멍이란, 전해시에 발생하는 이온이나 전해액의 유로가 될 수 있는 구멍을 말한다. 또한, 연통 구멍이란, 막 본체 내부에 형성되어 있는 관상의 구멍이며, 후술하는 희생 심재(또는 희생사)가 용출됨으로써 형성된다. 연통 구멍의 형상이나 직경 등은, 희생 심재(희생사)의 형상이나 직경을 선택하는 것에 의해 제어할 수 있다. The communication hole refers to a hole that can be a flow path for ions or electrolyte generated during electrolysis. In addition, a communication hole is a tubular hole formed in the inside of a membrane main body, and is formed by eluting the sacrificial core material (or sacrificial thread) mentioned later. The shape and diameter of the communication hole can be controlled by selecting the shape and diameter of the sacrificial core material (sacrificial yarn).

이온 교환막에 연통 구멍을 형성함으로써, 전해시에 전해액의 이동성을 확보할 수 있다. 연통 구멍의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 제법에 의하면, 연통 구멍의 형성에 이용되는 희생 심재의 형상으로 할 수 있다. By forming communication holes in the ion exchange membrane, the mobility of the electrolyte can be ensured at the time of electrolysis. Although the shape of a communication hole is not specifically limited, According to the manufacturing method mentioned later, it can be set as the shape of the sacrificial core material used for formation of a communication hole.

연통 구멍은, 강화 심재의 양극측(술폰산층측)과 음극측(카르복실산층측)을 교대로 통과하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 함으로써, 강화 심재의 음극측에 연통 구멍이 형성되어 있는 부분에서는, 연통 구멍에 채워져 있는 전해액을 통해서 수송된 이온(예컨대, 나트륨 이온)이 강화 심재의 음극측으로도 흐를 수 있다. 그 결과, 양이온의 흐름이 차폐되는 일이 없기 때문에, 이온 교환막의 전기 저항을 더욱 낮게 할 수 있다. The communication hole is preferably formed so as to alternately pass through the anode side (sulfonic acid layer side) and the cathode side (carboxylic acid layer side) of the reinforcing core material. With such a structure, in the part where the communication hole is formed in the cathode side of the reinforcing core material, ions (for example, sodium ions) transported through the electrolyte solution filled in the communication hole can also flow to the cathode side of the reinforcing core material. As a result, since the flow of cation is not blocked, the electrical resistance of the ion exchange membrane can be made lower.

연통 구멍은, 이온 교환막을 구성하는 막 본체의 소정의 한 방향만을 따라 형성되어 있어도 좋지만, 보다 안정된 전해 성능을 발휘한다고 한다는 관점에서, 막 본체의 세로 방향과 가로 방향의 양 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. The communication hole may be formed along only one predetermined direction of the membrane main body constituting the ion exchange membrane, but is formed in both the longitudinal direction and the transverse direction of the membrane main body in view of exhibiting more stable electrolytic performance. desirable.

〔제조 방법〕 [Production method]

이온 교환막의 적합한 제조 방법으로는, 이하의 (1) 공정∼(6) 공정을 갖는 방법을 들 수 있다. As a suitable manufacturing method of an ion exchange membrane, the method of having the following (1) process-(6) process is mentioned.

(1) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 제조하는 공정. (1) Process: The process of manufacturing the fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(2) 공정 : 필요에 따라, 복수의 강화 심재와, 산 또는 알칼리에 용해되는 성질을 가지며, 연통 구멍을 형성하는 희생사를 적어도 직조하는 것에 의해, 인접하는 강화 심재끼리의 사이에 희생사가 배치된 보강재를 얻는 공정. (2) Process: If necessary, a sacrificial yarn is disposed between adjacent reinforcing cores by at least weaving a plurality of reinforcing cores and a property of dissolving in an acid or alkali and forming at least a communication hole. To obtain the finished reinforcement.

(3) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 상기 함불소계 중합체를 필름화하는 공정. (3) Process: The process of film-forming the said fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(4) 공정 : 상기 필름에 필요에 따라 상기 보강재를 매립하여, 상기 보강재가 내부에 배치된 막 본체를 얻는 공정. (4) Step: The step of embedding the reinforcing material in the film as necessary to obtain a membrane body having the reinforcing material disposed therein.

(5) 공정 : (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하는 공정(가수분해 공정). (5) Process: The process (hydrolysis process) of hydrolyzing the membrane main body obtained at process (4).

(6) 공정 : (5) 공정에서 얻어진 막 본체에 코팅층을 형성하는 공정(코팅 공정). (6) Process: The process (coating process) of forming a coating layer in the film main body obtained at the process (5).

이하, 각 공정에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, each process is explained in full detail.

(1) 공정 : 함불소계 중합체를 제조하는 공정 (1) Process: process for producing fluorine-containing polymer

(1) 공정에서는, 상기 제1군∼제3군에 기재한 원료의 단량체를 사용하여 함불소계 중합체를 제조한다. 함불소계 중합체의 이온 교환 용량을 제어하기 위해서는, 각 층을 형성하는 함불소계 중합체의 제조에서, 원료의 단량체의 혼합비를 조정하면 된다. In the step (1), the fluorine-containing polymer is produced by using the monomers of the raw materials described in the first group to the third group. In order to control the ion exchange capacity of a fluorine-containing polymer, in the manufacture of the fluorine-containing polymer which forms each layer, the mixing ratio of the monomer of a raw material may be adjusted.

(2) 공정 : 보강재의 제조 공정 (2) Process: manufacturing process of reinforcement

보강재란, 강화사를 직조한 직포 등이다. 보강재가 막 내에 매립됨으로써 강화 심재를 형성한다. 연통 구멍을 갖는 이온 교환막으로 할 때에는, 희생사도 함께 보강재에 직조한다. 이 경우의 희생사의 혼직량은, 바람직하게는 보강재 전체의 10∼80 질량%, 보다 바람직하게는 30∼70 질량%이다. 희생사를 직조하는 것에 의해, 강화 심재의 메쉬 어긋남을 방지할 수도 있다. A reinforcing material is a woven fabric etc. which woven the reinforcement yarn. The reinforcing material is embedded in the film to form the reinforcing core material. When using an ion exchange membrane having communication holes, the sacrificial yarn is also woven into the reinforcing material. In this case, the blending amount of the sacrificial material is preferably 10 to 80 mass%, more preferably 30 to 70 mass% of the entire reinforcing material. By weaving a sacrificial thread, the mesh shift | offset of a reinforcement core material can also be prevented.

희생사는, 막의 제조 공정 혹은 전해 환경하에서 용해성을 갖는 것이며, 레이온, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 셀룰로오스 및 폴리아미드 등이 이용된다. 또한, 20∼50 데니어의 굵기를 가지며, 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트로 이루어진 폴리비닐알콜 등도 바람직하다. The sacrificial material has solubility in a film production process or an electrolytic environment, and rayon, polyethylene terephthalate (PET), cellulose, polyamide, and the like are used. Moreover, polyvinyl alcohol etc. which have a thickness of 20-50 denier and consist of monofilament or multifilament are also preferable.

또한, (2) 공정에서, 강화 심재나 희생사의 배치를 조정하는 것에 의해, 개구율이나 연통 구멍의 배치 등을 제어할 수 있다. In the step (2), by adjusting the arrangement of the reinforcing core material or the sacrificial material, the opening ratio, the arrangement of the communication holes, and the like can be controlled.

(3) 공정 : 필름화 공정 (3) process: filming process

(3) 공정에서는, 상기 (1) 공정에서 얻어진 함불소계 중합체를, 압출기를 사용하여 필름화한다. 필름은 단층 구조이어도 좋고, 전술한 바와 같이, 술폰산층과 카르복실산층의 2층 구조이어도 좋고, 3층 이상의 다층 구조이어도 좋다. In the step (3), the fluorine-containing polymer obtained in the step (1) is filmed using an extruder. A single layer structure may be sufficient as a film, and as above-mentioned, the two-layered structure of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer may be sufficient, and the multilayered structure of three or more layers may be sufficient as it.

필름화하는 방법으로는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다. As a method of film-forming, the following are mentioned, for example.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 각각 따로따로 필름화하는 방법. A method of filming each of the fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and the fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group separately.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체와 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를, 공압출에 의해 복합 필름으로 하는 방법. A method in which a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group are co-extruded into a composite film.

또한, 필름은 각각 복수매이어도 좋다. 또한, 상이한 종류의 필름을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하기 때문에 바람직하다. In addition, a plurality of films may be sufficient respectively. Moreover, coextrusion of different kinds of films is preferable because it contributes to raising the adhesive strength of an interface.

(4) 공정 : 막 본체를 얻는 공정 (4) step: the step of obtaining the membrane body

(4) 공정에서는, (2) 공정에서 얻은 보강재를 (3) 공정에서 얻은 필름의 내부에 매립함으로써, 보강재가 내재된 막 본체를 얻는다.In the step (4), the film body in which the reinforcing material is embedded is obtained by embedding the reinforcing material obtained in the step (2) inside the film obtained in the step (3).

막 본체의 바람직한 형성 방법으로는, (i) 음극측에 위치하는 카르복실산기 전구체(예컨대, 카르복실산에스테르 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제1층이라고 함)와, 술폰산기 전구체(예컨대, 술포닐플루오라이드 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제2층이라고 함)를 공압출법에 의해 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에, 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 보강재, 제2층/제1층 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법; (ii) 제2층/제1층 복합 필름과는 별도로, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체(제3층)를 미리 단독으로 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 제3층 필름, 강화 심재, 제2층/제1층으로 이루어진 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법을 들 수 있다. As a preferable formation method of a film main body, (i) the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group precursor (for example, a carboxylic acid ester functional group) located in the cathode side (henceforth, the layer which consists of this is called a 1st layer), And forming a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor (e.g., a sulfonylfluoride functional group) (hereinafter, referred to as a second layer) by a coextrusion method, and heating and vacuum source as necessary. Is laminated on a flat plate or drum having a large number of pores on the surface of the reinforcing material and the second layer / first layer composite film in the order of a reinforcing material and a heat-resistant release paper having air permeability. Integrating while removing air between each layer by decompression under temperature; (ii) Apart from the second layer / first layer composite film, the fluorine-containing polymer (third layer) having a sulfonic acid group precursor is previously filmed alone, and the surface is heated and heated using a vacuum source if necessary. The laminated film was laminated in the order of a composite film consisting of a third layer film, a reinforcing core material, and a second layer / first layer via a heat-resistant release paper having air permeability on a flat plate or a drum having a large number of pores thereon. The method of integrating, removing the air between each layer by pressure reduction under the temperature which melt | dissolves is mentioned.

여기서, 제1층과 제2층을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하고 있다. Here, coextrusion of a 1st layer and a 2nd layer contributes to raising the adhesive strength of an interface.

또한, 감압 하에 일체화하는 방법은, 가압 프레스법에 비하여, 보강재 상의 제3층의 두께가 커지는 특징을 갖고 있다. 또한, 보강재가 막 본체의 내면에 고정되어 있기 때문에, 이온 교환막의 기계적 강도를 충분히 유지할 수 있는 성능을 갖고 있다.Moreover, the method of integrating under reduced pressure has the feature that the thickness of the 3rd layer on a reinforcement material becomes large compared with the pressure press method. In addition, since the reinforcing material is fixed to the inner surface of the membrane main body, it has the performance of sufficiently maintaining the mechanical strength of the ion exchange membrane.

또한, 여기서 설명한 적층의 바리에이션은 일례이며, 원하는 막 본체의 층구성이나 물성 등을 고려하여, 적절하게 적합한 적층 패턴(예컨대, 각 층의 조합 등)을 선택한 다음 공압출할 수 있다. In addition, the variation of lamination described here is an example, and considering the desired layer structure, physical properties, etc. of a film body, a suitable lamination pattern (for example, the combination of each layer, etc.) can be selected, and then co-extruded.

또한, 이온 교환막의 전기적 성능을 더욱 높일 목적으로, 제1층과 제2층 사이에, 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 더 개재시키는 것이나, 제2층 대신에 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 사용하는 것도 가능하다. Further, in order to further improve the electrical performance of the ion exchange membrane, a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor is further interposed between the first layer and the second layer. It is also possible to use a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor instead of the layer.

제4층의 형성 방법은, 카르복실산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체와, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 따로따로 제조한 후에 혼합하는 방법이어도 좋고, 카르복실산기 전구체를 갖는 단량체와 술폰산기 전구체를 갖는 단량체를 공중합한 것을 사용하는 방법이어도 좋다. The method for forming the fourth layer may be a method of separately preparing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group precursor and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor, and then mixing the monomers with the carboxylic acid group precursor and the sulfonic acid group precursor. The method of copolymerizing the monomer which has the thing may be used.

제4층을 이온 교환막의 구성으로 하는 경우에는, 제1층과 제4층의 공압출 필름을 성형하고, 제3층과 제2층은 이것과는 별도로 단독으로 필름화하여, 전술한 방법으로 적층해도 좋고, 제1층/제4층/제2층의 3층을 한번에 공압출로 필름화해도 좋다.In the case where the fourth layer is configured as an ion exchange membrane, the coextruded film of the first layer and the fourth layer is molded, and the third layer and the second layer are filmed independently of this, by the method described above. You may laminate | stack and three layers of a 1st layer / 4th layer / 2nd layer may be film-formed by coextrusion at once.

이 경우, 압출된 필름이 흘러가는 방향이 MD 방향이다. 이와 같이 하여, 이온 교환기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체를 보강재 상에 형성할 수 있다. In this case, the direction in which the extruded film flows is the MD direction. In this way, a membrane body containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group can be formed on the reinforcing material.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층으로 이루어진 표면측에, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체로 이루어진 돌출된 부분, 즉 볼록부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 볼록부를 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 수지 표면에 볼록부를 형성하는 공지의 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 막 본체의 표면에 엠보스 가공을 하는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 상기 복합 필름과 보강재 등을 일체화할 때에, 미리 엠보스 가공된 이형지를 사용하는 것에 의해, 상기 볼록부를 형성시킬 수 있다. 엠보스 가공에 의해 볼록부를 형성하는 경우, 볼록부의 높이나 배치 밀도의 제어는, 전사하는 엠보스 형상(이형지의 형상)을 제어함으로써 행할 수 있다. In addition, the ion exchange membrane preferably has a protruding portion, that is, a convex portion, made of a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group, on the surface side of the sulfonic acid layer. It does not specifically limit as a method of forming such a convex part, The well-known method of forming a convex part in the resin surface can be employ | adopted. Specifically, the method of embossing on the surface of a film main body is mentioned, for example. For example, when the said composite film, reinforcing material, etc. are integrated, the said convex part can be formed by using the release paper previously embossed. When forming a convex part by embossing, control of the height and placement density of a convex part can be performed by controlling the emboss shape (shape of a release paper) to be transferred.

(5) 가수분해 공정(5) hydrolysis process

(5) 공정에서는, (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하여, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 공정(가수분해 공정)을 행한다. In the step (5), the membrane body obtained in the step (4) is hydrolyzed to convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger (hydrolysis step).

또한, (5) 공정에서는, 막 본체에 포함되어 있는 희생사를 산 또는 알칼리로 용해 제거함으로써, 막 본체에 용출 구멍을 형성시킬 수 있다. 또한, 희생사는, 완전히 용해 제거되지 않고 연통 구멍에 남아 있어도 좋다. 또한, 연통 구멍에 남아 있던 희생사는, 이온 교환막이 전해에 제공되었을 때 전해액에 의해 용해 제거되어도 좋다. In the step (5), the elution hole can be formed in the membrane main body by dissolving and removing the sacrificial yarn contained in the membrane main body with an acid or an alkali. In addition, the sacrificial yarn may remain in the communication hole without being completely dissolved and removed. In addition, the sacrificial yarn remaining in the communication hole may be dissolved and removed by the electrolytic solution when the ion exchange membrane is provided for electrolysis.

희생사는, 이온 교환막의 제조 공정이나 전해 환경하에서, 산 또는 알칼리에 대하여 용해성을 갖는 것이며, 희생사가 용출됨으로써 해당 부위에 연통 구멍이 형성된다. The sacrificial yarn is soluble in acid or alkali in the ion exchange membrane production process or in an electrolytic environment, and communication holes are formed in the site by dissolving the sacrificial material.

(5) 공정은, 산 또는 알칼리를 포함하는 가수분해 용액에 (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 침지하여 행할 수 있다. 해당 가수분해 용액으로는, 예컨대 KOH와 DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 포함하는 혼합 용액을 사용할 수 있다. The step (5) can be performed by immersing the membrane body obtained in the step (4) in a hydrolysis solution containing an acid or an alkali. As the hydrolysis solution, for example, a mixed solution containing KOH and DMSO (dimethyl sulfoxide) can be used.

상기 혼합 용액은, KOH 2.5∼4.0N을 포함하고, DMSO 25∼35 질량%를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the said mixed solution contains 2.5-4.0 N of KOH, and contains 25-35 mass% of DMSO.

가수분해의 온도로는, 70∼100℃인 것이 바람직하다. 온도가 높을수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 75∼100℃이다. As temperature of hydrolysis, it is preferable that it is 70-100 degreeC. The higher the temperature, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 75-100 degreeC.

가수분해의 시간으로는, 10∼120분인 것이 바람직하다. 시간이 길수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 20∼120분이다. It is preferable that it is 10 to 120 minutes as time of hydrolysis. The longer the time, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 20 to 120 minutes.

여기서, 희생사를 용출시킴으로써 연통 구멍 형성하는 공정에 관해 보다 상세히 설명한다. 도 25의 (a), (b)는, 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다. Here, the process of forming a communication hole by eluting a sacrificial yarn is demonstrated in detail. 25 (a) and 25 (b) are schematic diagrams for explaining a method of forming communication holes of an ion exchange membrane.

도 25의 (a), (b)에서는, 강화사(52)와 희생사(504a)와 희생사(504a)에 의해 형성되는 연통 구멍(504)만을 도시하고 있고, 막 본체 등의 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. In FIGS. 25A and 25B, only the communication holes 504 formed by the reinforcement yarns 52, the sacrificial yarns 504a, and the sacrificial yarns 504a are shown. The illustration is omitted.

우선, 이온 교환막 중에서 강화 심재를 구성하게 되는 강화사(52)와, 이온 교환막 중에서 연통 구멍(504)을 형성하기 위한 희생사(504a)를, 편직 보강재로 한다. 그리고, (5) 공정에서 희생사(504a)가 용출됨으로써 연통 구멍(504)이 형성된다. First, the reinforcement yarn 52 which comprises a reinforcing core material in an ion exchange membrane, and the sacrificial yarn 504a for forming the communication hole 504 in an ion exchange membrane are used as a knitted reinforcement material. And the communication hole 504 is formed by eluting the sacrificial yarn 504a in the process (5).

상기 방법에 의하면, 이온 교환막의 막 본체 내에서 강화 심재, 연통 구멍을 어떠한 배치로 하는지에 따라서, 강화사(52)와 희생사(504a)의 편직 방법을 조정하면 되기 때문에 간편하다. According to the method described above, the knitting method of the reinforcing yarn 52 and the sacrificial yarn 504a may be adjusted in accordance with the arrangement of the reinforcing core and the communication hole in the membrane main body of the ion exchange membrane.

도 25의 (a)에서는, 지면에서 세로 방향과 가로 방향의 양 방향을 따라 강화사(52)와 희생사(504a)를 직조한 평직의 보강재를 예시하고 있지만, 필요에 따라 보강재에서의 강화사(52)와 희생사(504a)의 배치를 변경할 수 있다. In FIG. 25A, the reinforcement of the plain weave that woven the reinforcement yarn 52 and the sacrificial yarn 504a in both the longitudinal and transverse directions in the ground is illustrated. The arrangement of the 52 and the victim 504a can be changed.

(6) 코팅 공정 (6) coating process

(6) 공정에서는, 원석 분쇄 또는 원석 용융에 의해 얻어진 무기물 입자와, 결합제를 포함하는 코팅액을 제조하고, 코팅액을 (5) 공정에서 얻어진 이온 교환막의 표면에 도포 및 건조시킴으로써 코팅층을 형성할 수 있다. In the step (6), the coating layer can be formed by preparing a coating liquid containing the inorganic particles obtained by gemstone grinding or melting of the gemstone and a binder, and applying and drying the coating liquid on the surface of the ion exchange membrane obtained in the step (5). .

결합제로는, 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를, 디메틸술폭시드(DMSO) 및 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액으로 가수분해한 후, 염산에 침지하여 이온 교환기의 짝이온을 H+로 치환한 결합제(예컨대, 카르복실기 또는 술포기를 갖는 함불소계 중합체)가 바람직하다. 그것에 의해, 후술하는 물이나 에탄올에 용해되기 쉬워지기 때문에 바람직하다. As a binder, after hydrolyzing the fluorine-containing polymer having an ion exchange group precursor with an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH), it is immersed in hydrochloric acid to replace the counter ion of the ion exchange group with H + . One binder (eg, a fluorine-containing polymer having a carboxyl or sulfo group) is preferred. Since it becomes easy to melt | dissolve in water and ethanol mentioned later by this, it is preferable.

이 결합제를, 물과 에탄올을 혼합한 용액에 용해한다. 또한, 물과 에탄올의 바람직한 체적비 10:1∼1:10이며, 보다 바람직하게는 5:1∼1:5이며, 더욱 바람직하게는 2:1∼1:2이다. 이와 같이 하여 얻은 용해액 중에, 무기물 입자를 볼 밀로 분산시켜 코팅액을 얻는다. 이 때, 분산될 때의 시간, 회전 속도를 조정함으로써, 입자의 평균 입경 등을 조정할 수도 있다. 또한, 무기물 입자와 결합제의 바람직한 배합량은 전술한 바와 같다. This binder is dissolved in a solution in which water and ethanol are mixed. Moreover, the preferable volume ratio of water and ethanol is 10: 1-1:10, More preferably, it is 5: 1-1: 5, More preferably, it is 2: 1-1: 2. In the solution thus obtained, the inorganic particles are dispersed by a ball mill to obtain a coating solution. At this time, the average particle diameter of a particle | grains, etc. can also be adjusted by adjusting the time and the rotation speed at the time of dispersion. In addition, the preferable compounding quantity of an inorganic particle and a binder is as above-mentioned.

코팅액 중의 무기물 입자 및 결합제의 농도에 관해서는, 특별히 한정되지 않지만, 옅은 코팅액으로 하는 편이 바람직하다. 그것에 의해, 이온 교환막의 표면에 균일하게 도포하는 것이 가능해진다. The concentration of the inorganic particles and the binder in the coating liquid is not particularly limited, but is preferably a light coating liquid. Thereby, it becomes possible to apply | coat uniformly to the surface of an ion exchange membrane.

또한, 무기물 입자를 분산시킬 때에, 계면활성제를 분산액에 첨가해도 좋다. 계면활성제로는, 비이온계 계면활성제가 바람직하고, 예컨대 니찌유 주식회사 제조 HS-210, NS-210, P-210, E-212 등을 들 수 있다. In addition, when dispersing the inorganic particles, a surfactant may be added to the dispersion. As surfactant, a nonionic surfactant is preferable, For example, HS-210, NS-210, P-210, E-212 by Nichi-yu Corporation, etc. are mentioned.

얻어진 코팅액을, 스프레이 도포나 롤 도공으로 이온 교환막 표면에 도포함으로써 이온 교환막이 얻어진다. An ion exchange membrane is obtained by apply | coating the obtained coating liquid to the surface of an ion exchange membrane by spray coating or roll coating.

〔미다공막〕 [Microporous membrane]

본 실시형태의 미다공막으로는, 전술한 바와 같이, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 미다공막을 적용할 수 있다. As described above, the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various microporous membranes can be applied.

본 실시형태의 미다공막의 기공률은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20∼90으로 할 수 있고, 바람직하게는 30∼85이다. 상기 기공률은, 예컨대 하기의 식으로 산출할 수 있다. Although the porosity of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 20-90, Preferably it is 30-85. The porosity can be calculated by the following formula, for example.

기공률=(1-(건조 상태의 막 중량)/(막의 두께, 폭, 길이로부터 산출되는 체적과 막소재의 밀도로부터 산출되는 중량))×100 Porosity = (1- (Dry Film Weight in Dry State) / (Volume calculated from the thickness, width and length of the film and weight calculated from the density of the film material)) × 100

본 실시형태의 미다공막의 평균 구멍 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 0.01 ㎛∼10 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 0.05 ㎛∼5 ㎛이다. 상기 평균 구멍 직경은, 예컨대 막을 두께 방향으로 수직으로 절단하고, 절단면을 FE-SEM으로 관찰한다. 관찰되는 구멍의 직경을 100점 정도 측정하여 평균함으로써 구할 수 있다. Although the average pore diameter of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 0.01 micrometer-10 micrometers, Preferably it is 0.05 micrometer-5 micrometers. The average pore diameter is, for example, the film is vertically cut in the thickness direction, and the cut surface is observed by FE-SEM. It can obtain | require by measuring and averaging about 100 points of the diameter of the hole observed.

본 실시형태의 미다공막의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 50 ㎛∼600 ㎛이다. 상기 두께는, 예컨대 마이크로미터(주식회사 미츠토요 제조) 등을 사용하여 측정할 수 있다. Although the thickness of the microporous film of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 10 micrometers-1000 micrometers, Preferably it is 50 micrometers-600 micrometers. The said thickness can be measured using a micrometer (made by Mitsutoyo Corporation) etc., for example.

전술한 바와 같은 미다공막의 구체예로는, Agfa사 제조의 Zirfon Perl UTP 500(본 실시형태에서 Zirfon막으로도 칭함), 국제 공개 제2013-183584호 팜플렛, 국제 공개 제2016-203701호 팜플렛 등에 기재된 것을 들 수 있다. Specific examples of the microporous membranes described above include Agir's Zirfon Perl UTP 500 (also referred to as Zirfon membrane in this embodiment), International Publication No. 2013-183584, International Publication No. 2016-203701, etc. The things described are mentioned.

본 실시형태의 격막과의 적층체가 우수한 전해 성능을 발현하는 이유는 이하와 같이 추정하고 있다. 종래 기술인 격막과 전극을 열압착 등의 방법에 의해 견고하게 접착하고 있는 경우, 전극이 격막에 매립되는 상태가 되어 물리적으로 접착되어 있다. 이 접착 부분이, 나트륨 이온의 막 내의 이동을 방해하게 되고, 전압이 크게 상승한다. 한편, 본 실시형태와 같이 전해용 전극을 격막 또는 급전체를 적절한 접착력으로 접하는 것에 의해, 종래 기술에서 문제였던 나트륨 이온의 막 내의 이동을 방해하지 않게 된다. 이것에 의해, 격막 또는 급전체와 전해용 전극이 적당한 접착력으로 접하고 있는 경우, 격막 또는 급전체와 전해용 전극의 일체물이면서, 우수한 전해 성능을 발현할 수 있다. The reason why the laminated body with the diaphragm of this embodiment expresses the outstanding electrolytic performance is estimated as follows. In the case where the prior art membrane and the electrode are firmly bonded by a method such as thermocompression bonding, the electrode is in a state of being embedded in the membrane and is physically bonded. This adhesive portion prevents the movement of sodium ions in the film, and the voltage is greatly increased. On the other hand, by contacting the electrolytic electrode with a diaphragm or a feeder with an appropriate adhesive force as in the present embodiment, the movement of sodium ions, which has been a problem in the prior art, is prevented. Thereby, when the diaphragm or feeder and the electrode for electrolysis are in contact with moderate adhesive force, it is possible to express the outstanding electrolytic performance, being an integral body of a diaphragm or feeder and an electrode for electrolysis.

〔권회체〕 [Winding body]

본 실시형태의 권회체는 본 실시형태의 적층체를 포함한다. 즉, 본 실시형태의 권회체는 본 실시형태의 적층체를 권회하여 이루어진 것이다. 본 실시형태의 권회체와 같이, 본 실시형태의 적층체를 권회하여 사이즈 다운시키는 것에 의해, 더욱 핸들링성을 향상시킬 수 있다. The wound body of this embodiment includes the laminated body of this embodiment. That is, the wound body of this embodiment is a thing formed by winding the laminated body of this embodiment. Like the winding body of this embodiment, handling property can be improved further by winding up and downsizing the laminated body of this embodiment.

〔전해조〕 [Electrolysis tank]

본 실시형태의 전해조는 본 실시형태의 적층체를 포함한다. 이하, 격막으로서 이온 교환막을 사용하여 식염 전해를 행하는 경우를, 예를 들어 전해조의 일실시형태를 상세히 설명한다. The electrolytic cell of this embodiment contains the laminated body of this embodiment. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of an electrolytic cell is explained in full detail, for example, when salt electrolysis is performed using an ion exchange membrane as a diaphragm.

〔전해 셀〕 [Electrolysis cell]

도 26은, 전해 셀(1)의 단면도이다. 26 is a cross-sectional view of the electrolytic cell 1.

전해 셀(1)은, 양극실(10)과, 음극실(20)과, 양극실(10)과 음극실(20)의 사이에 설치된 격벽(30)과, 양극실(10)에 설치된 양극(11)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)을 구비한다. 필요에 따라 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극실 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비해도 좋다. 하나의 전해 셀(1)에 속하는 양극(11) 및 음극(21)은 서로 전기적으로 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 전해 셀(1)은 다음 음극 구조체를 구비한다. 음극 구조체(40)는, 음극실(20)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)과, 음극실(20) 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비하고, 역전류 흡수체(18)는, 도 30에 나타낸 바와 같이 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극(21)과 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극실(20)은, 집전체(23)와, 해당 집전체를 지지하는 지지체(24)와, 금속 탄성체(22)를 더 갖는다. 금속 탄성체(22)는, 집전체(23)와 음극(21)의 사이에 설치되어 있다. 지지체(24)는, 집전체(23)와 격벽(30)의 사이에 설치되어 있다. 집전체(23)는, 금속 탄성체(22)를 개재하여 음극(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 격벽(30)은, 지지체(24)를 개재하여 집전체(23)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 격벽(30), 지지체(24), 집전체(23), 금속 탄성체(22) 및 음극(21)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층은, 직접 접속되어 있어도 좋고, 집전체, 지지체, 금속 탄성체 또는 격벽 등을 개재하여 간접적으로 접속되어 있어도 좋다. 음극(21)의 표면 전체는 환원 반응을 위한 촉매층으로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전기적 접속의 형태는, 격벽(30)과 지지체(24), 지지체(24)와 집전체(23), 집전체(23)와 금속 탄성체(22)가 각각 직접 부착되고, 금속 탄성체(22) 상에 음극(21)이 적층되는 형태이어도 좋다. 이들 각 구성 부재를 서로 직접 부착하는 방법으로서, 용접 등을 들 수 있다. 또한, 역전류 흡수체(18), 음극(21) 및 집전체(23)를 총칭하여 음극 구조체(40)로 해도 좋다. The electrolytic cell 1 includes the anode chamber 10, the cathode chamber 20, the partition wall 30 provided between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20, and the anode provided in the anode chamber 10. 11 and a cathode 21 provided in the cathode chamber 20. If necessary, the base 18a and the reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a may be provided, and the reverse current absorber 18 provided in the cathode chamber may be provided. The positive electrode 11 and the negative electrode 21 belonging to one electrolytic cell 1 are electrically connected to each other. In other words, the electrolytic cell 1 has the following cathode structure. The negative electrode structure 40 includes a negative electrode chamber 20, a negative electrode 21 provided in the negative electrode chamber 20, and a reverse current absorber 18 provided in the negative electrode chamber 20, and the reverse current absorber 18. 30 has a base 18a and a reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a, and the cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The negative electrode chamber 20 further includes a current collector 23, a support 24 supporting the current collector, and a metal elastic body 22. The metal elastic body 22 is provided between the electrical power collector 23 and the negative electrode 21. The support body 24 is provided between the collector 23 and the partition 30. The current collector 23 is electrically connected to the negative electrode 21 via the metal elastic body 22. The partition 30 is electrically connected to the current collector 23 via the support 24. Therefore, the partition 30, the support body 24, the collector 23, the metal elastic body 22, and the cathode 21 are electrically connected. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer may be directly connected, or may be connected indirectly via a current collector, a support, a metal elastic body, a partition, or the like. It is preferable that the whole surface of the cathode 21 is covered with a catalyst layer for the reduction reaction. In addition, in the form of electrical connection, the partition 30 and the support body 24, the support body 24 and the collector 23, the collector 23 and the metal elastic body 22 are respectively directly attached, and the metal elastic body 22 ) May be laminated on the cathode 21. Welding etc. are mentioned as a method of attaching these structural members directly to each other. In addition, the reverse current absorber 18, the negative electrode 21, and the current collector 23 may be collectively referred to as the negative electrode structure 40.

도 27은, 전해조(4) 내에서 인접하는 2개의 전해 셀(1)의 단면도이다. 도 28은, 전해조(4)를 나타낸다. 도 29는, 전해조(4)를 조립하는 공정을 나타낸다. 도 27에 나타낸 바와 같이, 전해 셀(1), 양이온 교환막(2), 전해 셀(1)이 이 순서로 직렬로 나열되어 있다. 전해조 내에서 인접하는 2개의 전해 셀 중 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실과 다른쪽 전해 셀(1)의 음극실 사이에 이온 교환막(2)이 배치되어 있다. 즉, 전해 셀(1)의 양극실(10)과, 이것에 인접하는 전해 셀(1)의 음극실(20)은, 양이온 교환막(2)에 의해 이격된다. 도 28에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)로 구성된다. 즉, 전해조(4)는, 직렬로 배치된 복수의 전해 셀(1)과, 인접하는 전해 셀(1) 사이에 배치된 이온 교환막(2)을 구비하는 복극식 전해조이다. 도 29에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 배치하고, 프레스기(5)에 의해 연결되는 것에 의해 조립된다. FIG. 27 is a cross-sectional view of two electrolytic cells 1 adjacent in the electrolytic cell 4. 28 shows the electrolytic cell 4. 29 shows a step of assembling the electrolytic cell 4. As shown in FIG. 27, the electrolytic cell 1, the cation exchange membrane 2, and the electrolytic cell 1 are arranged in series in this order. The ion exchange membrane 2 is arrange | positioned between the anode chamber of one electrolytic cell 1 and the cathode chamber of the other electrolytic cell 1 among two electrolytic cells which adjoin in an electrolytic cell. In other words, the anode chamber 10 of the electrolytic cell 1 and the cathode chamber 20 of the electrolytic cell 1 adjacent thereto are spaced apart by the cation exchange membrane 2. As shown in FIG. 28, the electrolytic cell 4 is composed of a plurality of electrolytic cells 1 connected in series via an ion exchange membrane 2. That is, the electrolyzer 4 is a bipolar electrolyzer having a plurality of electrolytic cells 1 arranged in series and an ion exchange membrane 2 arranged between adjacent electrolytic cells 1. As shown in FIG. 29, the electrolytic cell 4 is assembled by arranging a plurality of electrolytic cells 1 in series via an ion exchange membrane 2 and being connected by a press 5.

전해조(4)는, 전원에 접속되는 양극 단자(7)와 음극 단자(6)를 갖는다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(1) 중 최단에 위치하는 전해 셀(1)의 양극(11)은, 양극 단자(7)에 전기적으로 접속된다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(2) 중 양극 단자(7)의 반대측의 단에 위치하는 전해 셀의 음극(21)은, 음극 단자(6)에 전기적으로 접속된다. 전해시의 전류는, 양극 단자(7)측으로부터, 각 전해 셀(1)의 양극 및 음극을 경유하여, 음극 단자(6)를 향해 흐른다. 또한, 연결한 전해 셀(1)의 양단에는, 양극실만을 갖는 전해 셀(양극 터미널 셀)과, 음극실만을 갖는 전해 셀(음극 터미널 셀)을 배치해도 좋다. 이 경우, 그 일단에 배치된 양극 터미널 셀에 양극 단자(7)가 접속되고, 타단에 배치된 음극 터미널 셀에 음극 단자(6)가 접속된다. The electrolytic cell 4 has the positive terminal 7 and the negative terminal 6 connected to a power supply. The positive electrode 11 of the electrolytic cell 1 positioned at the shortest of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series in the electrolytic cell 4 is electrically connected to the positive electrode terminal 7. Among the plurality of electrolytic cells 2 connected in series in the electrolytic cell 4, the negative electrode 21 of the electrolytic cell located at the end opposite to the positive electrode terminal 7 is electrically connected to the negative electrode terminal 6. The electric current at the time of electrolysis flows toward the negative electrode terminal 6 from the positive terminal 7 side via the positive electrode and the negative electrode of each electrolytic cell 1. Moreover, you may arrange | position the electrolytic cell (anode terminal cell) which has only an anode chamber, and the electrolytic cell (cathode terminal cell) which has only a cathode chamber in the both ends of the electrolytic cell 1 which connected. In this case, the positive terminal 7 is connected to the positive terminal cell disposed at one end thereof, and the negative terminal 6 is connected to the negative terminal cell arranged at the other end thereof.

염수의 전해를 행하는 경우, 각 양극실(10)에는 염수가 공급되고, 음극실(20)에는 순수 또는 저농도의 수산화나트륨 수용액이 공급된다. 각 액체는, 전해액 공급관(도시 생략)으로부터, 전해액 공급 호스(도시 생략)를 경유하여, 각 전해 셀(1)에 공급된다. 또한, 전해액 및 전해에 의한 생성물은, 전해액 회수관(도시 생략)으로부터 회수된다. 전해에서, 염수중의 나트륨 이온은, 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실(10)로부터, 이온 교환막(2)을 통과하여 이웃하는 전해 셀(1)의 음극실(20)로 이동한다. 따라서, 전해 중의 전류는, 전해 셀(1)이 직렬로 연결된 방향을 따라 흐르게 된다. 즉, 전류는, 양이온 교환막(2)을 개재하여 양극실(10)로부터 음극실(20)을 향해 흐른다. 염수의 전해에 따라, 양극(11)측에서 염소 가스가 생성되고, 음극(21)측에서 수산화나트륨(용질)과 수소 가스가 생성된다. In the case of electrolysis of brine, brine is supplied to each anode chamber 10, and pure or low concentration aqueous sodium hydroxide solution is supplied to the cathode chamber 20. Each liquid is supplied to each electrolytic cell 1 from electrolyte supply pipe (not shown) via electrolyte supply hose (not shown). In addition, electrolyte solution and the product by electrolysis are collect | recovered from an electrolyte collection pipe (not shown). In electrolysis, sodium ions in brine move from the anode chamber 10 of one electrolytic cell 1 through the ion exchange membrane 2 to the cathode chamber 20 of the neighboring electrolytic cell 1. Therefore, the current during electrolysis flows along the direction in which the electrolytic cells 1 are connected in series. That is, the current flows from the anode chamber 10 toward the cathode chamber 20 via the cation exchange membrane 2. By electrolysis of the brine, chlorine gas is produced on the anode 11 side, and sodium hydroxide (solute) and hydrogen gas are produced on the cathode 21 side.

(양극실) (Positive room)

양극실(10)은, 양극(11) 또는 양극 급전체(11)를 갖는다. 본 실시형태의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 11은 양극 급전체로서 기능한다. 본 실시형태의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 11은 양극으로서 기능한다. 또한, 양극실(10)은, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 양극측 전해액 공급부와, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 격벽(30)과 대략 평행 또는 비스듬해지도록 배치된 배플판과, 배플판의 상측에 배치되고, 기체가 혼입된 전해액으로부터 기체를 분리하는 양극측 기액 분리부를 갖는 것이 바람직하다. The anode chamber 10 includes a cathode 11 or an anode feeder 11. When the electrode for electrolysis of this embodiment is inserted in the anode side, 11 functions as a positive electrode feeder. When the electrode for electrolysis of this embodiment is not inserted in the anode side, 11 functions as an anode. In addition, the anode chamber 10 is disposed on an anode side electrolyte supply portion for supplying an electrolyte solution to the anode chamber 10 and an anode side electrolyte supply portion, and a baffle plate disposed to be substantially parallel or oblique with the partition wall 30. And it is preferable to have an anode side gas-liquid separation part arrange | positioned above the baffle plate and isolate | separates a gas from the electrolyte solution which gas mixed.

(양극) (anode)

본 실시형태의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극(11)이 설치되어 있다. 양극(11)으로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수 있다. DSA란, 루테늄, 이리듐, 티탄을 성분으로 하는 산화물에 의해 표면이 피복된 티탄 기재의 전극이다. When the electrode for electrolysis of this embodiment is not inserted in the anode side, the anode 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the anode 11, a metal electrode such as so-called DSA (registered trademark) can be used. DSA is a titanium-based electrode whose surface was covered with an oxide containing ruthenium, iridium and titanium.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극 급전체) (Positive electrode feeder)

본 실시형태의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극 급전체(11)가 설치되어 있다. 양극 급전체(11)로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수도 있고, 촉매 코팅되지 않은 티탄을 사용할 수도 있다. 또한, 촉매 코팅 두께를 얇게 한 DSA를 사용할 수도 있다. 또한, 사용한 양극을 사용할 수도 있다. When the electrode for electrolysis of this embodiment is inserted in the anode side, the positive electrode feeder 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the positive electrode feeder 11, a metal electrode such as DSA (registered trademark) or the like may be used, or titanium without a catalyst coating may be used. It is also possible to use DSA with a thinner catalyst coating thickness. Moreover, the used anode can also be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극측 전해액 공급부) (Anode-side electrolyte supply unit)

양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 것이며, 전해액 공급관에 접속된다. 양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)의 하측에 배치되는 것이 바람직하다. 양극측 전해액 공급부로는, 예컨대 표면에 개구부가 형성된 파이프(분산 파이프) 등을 사용할 수 있다. 이러한 파이프는, 양극(11)의 표면을 따라, 전해 셀의 바닥부(19)에 대하여 평행하게 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 파이프는, 전해 셀(1) 내에 전해액을 공급하는 전해액 공급관(액공급 노즐)에 접속된다. 액공급 노즐로부터 공급된 전해액은 파이프에 의해 전해 셀(1) 내까지 반송되고, 파이프의 표면에 설치된 개구부로부터 양극실(10)의 내부에 공급된다. 파이프를, 양극(11)의 표면을 따라 전해 셀의 바닥부(19)에 평행하게 배치함으로써, 양극실(10)의 내부에 균일하게 전해액을 공급할 수 있기 때문에 바람직하다. The anode-side electrolyte supply unit supplies the electrolyte solution to the anode chamber 10 and is connected to the electrolyte solution supply pipe. It is preferable that an anode side electrolyte supply part is arrange | positioned under the anode chamber 10. As an anode side electrolyte supply part, the pipe (dispersion pipe) etc. which have an opening part formed in the surface can be used, for example. It is more preferable that such a pipe is arrange | positioned in parallel with the bottom part 19 of an electrolysis cell along the surface of the anode 11. This pipe is connected to the electrolyte supply pipe (liquid supply nozzle) which supplies electrolyte solution in the electrolysis cell 1. The electrolyte solution supplied from the liquid supply nozzle is conveyed to the electrolysis cell 1 by the pipe, and is supplied to the inside of the anode chamber 10 from the opening provided in the surface of the pipe. By arranging the pipes parallel to the bottom portion 19 of the electrolytic cell along the surface of the anode 11, the electrolyte can be uniformly supplied into the anode chamber 10, which is preferable.

(양극측 기액 분리부) (Positive side gas-liquid separator)

양극측 기액 분리부는, 배플판의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 전해 중에 있어서, 양극측 기액 분리부는, 염소 가스 등의 생성 가스와 전해액을 분리하는 기능을 갖는다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 상측이란, 도 26의 전해 셀(1)에서의 상방향을 의미하고, 하측이란, 도 26의 전해 셀(1)에서의 하방향을 의미한다. It is preferable that the anode-side gas-liquid separator is disposed above the baffle plate. During electrolysis, the anode-side gas-liquid separator has a function of separating the generated gas such as chlorine gas and the electrolyte. In addition, unless otherwise indicated, an upper side means the upward direction in the electrolysis cell 1 of FIG. 26, and a lower side means the downward direction in the electrolysis cell 1 of FIG.

전해시, 전해 셀(1)에서 발생한 생성 가스와 전해액이 혼상(기액 혼상)이 되어 계외로 배출되면, 전해 셀(1) 내부의 압력 변동에 의해 진동이 발생하고, 이온 교환막의 물리적인 파손을 일으키는 경우가 있다. 이것을 억제하기 위해, 본 실시형태의 전해 셀(1)에는, 기체와 액체를 분리하기 위한 양극측 기액 분리부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 양극측 기액 분리부에는, 기포를 소거하기 위한 소포판이 설치되는 것이 바람직하다. 기액 혼상류가 소포판을 통과할 때에 기포가 터지는 것에 의해 전해액과 가스로 분리할 수 있다. 그 결과, 전해시의 진동을 방지할 수 있다. At the time of electrolysis, when the generated gas and electrolyte generated in the electrolytic cell 1 become mixed phase (gas-liquid mixed phase) and discharged out of the system, vibration occurs due to pressure fluctuation inside the electrolytic cell 1, and physical damage of the ion exchange membrane is prevented. I may cause it. In order to suppress this, it is preferable that the positive electrode side gas-liquid separation part for separating a gas and a liquid is provided in the electrolysis cell 1 of this embodiment. It is preferable that a defoaming plate for removing bubbles is provided in the anode-side gas-liquid separator. When a gas-liquid mixture flows through a vesicle plate, a bubble bursts and can be isolate | separated into electrolyte solution and gas. As a result, vibration during electrolysis can be prevented.

(배플판) (Baffle version)

배플판은, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 또한 격벽(30)과 대략 평행 또는 경사 배치되는 것이 바람직하다. 배플판은, 양극실(10)의 전해액의 흐름을 제어하는 구획판이다. 배플판을 설치함으로써, 양극실(10)에서 전해액(염수 등)을 내부 순환시켜 그 농도를 균일하게 할 수 있다. 내부 순환을 일으키기 위해, 배플판은, 양극(11) 근방의 공간과 격벽(30) 근방의 공간을 이격하도록 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 배플판은, 양극(11) 및 격벽(30)의 각 표면에 대향하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 배플판에 의해 구획된 양극 근방의 공간에서는, 전해가 진행되는 것에 의해 전해액 농도(염수 농도)가 내려가고, 또한 염소 가스 등의 생성 가스가 발생한다. 이것에 의해, 배플판에 의해 구획된 양극(11) 근방의 공간과, 격벽(30) 근방의 공간에서 기액의 비중차가 생긴다. 이것을 사용하여, 양극실(10)에서의 전해액의 내부 순환을 촉진시켜, 양극실(10)의 전해액의 농도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. It is preferable that the baffle plate is disposed above the anode-side electrolyte supply portion, and is disposed substantially parallel to or inclined with the partition wall 30. The baffle plate is a partition plate that controls the flow of the electrolyte solution in the anode chamber 10. By providing the baffle plate, the electrolyte solution (salt water, etc.) can be circulated internally in the anode chamber 10 to make the concentration uniform. In order to cause internal circulation, the baffle plate is preferably arranged to be spaced apart from the space near the anode 11 and the space near the partition wall 30. From this viewpoint, the baffle plate is preferably provided so as to face each surface of the anode 11 and the partition wall 30. In the space near the anode partitioned by the baffle plate, electrolytic solution concentration (saline concentration) decreases as electrolysis proceeds, and product gas such as chlorine gas is generated. Thereby, the specific gravity difference of gas-liquid arises in the space near the anode 11 divided by the baffle plate, and the space near the partition 30. As shown in FIG. By using this, the internal circulation of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be promoted, and the concentration distribution of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be made more uniform.

또한, 도 26에 도시하지 않지만, 양극실(10)의 내부에 집전체를 별도로 설치해도 좋다. 이러한 집전체로는, 후술하는 음극실의 집전체와 동일한 재료나 구성으로 할 수도 있다. 또한, 양극실(10)에서는, 양극(11) 자체를 집전체로서 기능시킬 수도 있다. Although not shown in FIG. 26, a current collector may be separately provided inside the anode chamber 10. As such an electrical power collector, it can also be set as the material and structure similar to the electrical power collector of the negative electrode chamber mentioned later. In the anode chamber 10, the anode 11 itself can also function as a current collector.

(격벽) (septum)

격벽(30)은, 양극실(10)과 음극실(20) 사이에 배치되어 있다. 격벽(30)은, 세퍼레이터라고 불리는 경우도 있고, 양극실(10)과 음극실(20)을 구획하는 것이다. 격벽(30)으로는, 전해용의 세퍼레이터로서 공지의 것을 사용할 수 있고, 예컨대 음극측에 니켈, 양극측에 티탄으로 이루어진 판을 용접한 격벽 등을 들 수 있다. The partition 30 is disposed between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. The partition 30 may be called a separator and divides the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. As the partition 30, a well-known thing can be used as a separator for electrolysis, For example, the partition which welded the plate which consists of nickel to the cathode side, and titanium to the anode side, etc. are mentioned.

(음극실) (Cathode room)

음극실(20)은, 본 실시형태의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 21은 음극 급전체로서 기능하고, 본 실시형태의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 21은 음극으로서 기능한다. 역전류 흡수체를 갖는 경우는, 음극 혹은 음극 급전체(21)와 역전류 흡수체는 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 음극실(20)도 양극실(10)과 마찬가지로, 음극측 전해액 공급부, 음극측 기액 분리부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 음극실(20)을 구성하는 각 부위 중, 양극실(10)을 구성하는 각 부위와 동일한 것에 관해서는 설명을 생략한다. The negative electrode chamber 20 functions as a negative electrode feeder when the electrolytic electrode of the present embodiment is inserted into the negative electrode side, and 21 when the electrolytic electrode of the present embodiment is not inserted into the negative electrode side. Functions as a cathode. When the reverse current absorber is provided, the negative electrode or the negative electrode feeder 21 and the reverse current absorber are electrically connected to each other. In addition, it is preferable that the cathode chamber 20 also has a cathode side electrolyte solution supply section and a cathode side gas-liquid separation section similarly to the anode chamber 10. In addition, description is abbreviate | omitted about the same thing as each part which comprises the anode chamber 10 among each site | part which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG.

(음극) (cathode)

본 실시형태의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극(21)이 설치되어 있다. 음극(21)은, 니켈 기재와 니켈 기재를 피복하는 촉매층을 갖는 것이 바람직하다. 니켈 기재 상의 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 필요에 따라 음극(21)에 환원 처리를 해도 좋다. 또한, 음극(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis of this embodiment is not inserted in the cathode side, the cathode 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. It is preferable that the negative electrode 21 has a catalyst layer which covers a nickel substrate and a nickel substrate. As a component of the catalyst layer on the nickel substrate, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd , Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho And metals such as Er, Tm, Yb and Lu, and oxides or hydroxides of the metals. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may give reduction process to the negative electrode 21 as needed. As the base material of the negative electrode 21, one in which nickel, nickel alloy, iron, or stainless steel is plated with nickel may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(음극 급전체) (Cathode feeder)

본 실시형태의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극 급전체(21)가 설치되어 있다. 음극 급전체(21)에 촉매 성분이 피복되어 있어도 좋다. 그 촉매 성분은, 원래 음극으로서 사용되어 잔존한 것이어도 좋다. 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 촉매 코팅되지 않은 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. 또한, 음극 급전체(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis of this embodiment is inserted in the cathode side, the cathode feeder 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. The catalyst component may be coated on the negative electrode feeder 21. The catalyst component may be originally used as a negative electrode and remain. As components of the catalyst layer, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Metals, such as Tm, Yb, Lu, and the oxide or hydroxide of this metal are mentioned. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may use what plated nickel with nickel, nickel alloys, iron, or stainless steel which are not catalyst coated. As the base material of the negative electrode feeder 21, a plated nickel on nickel, a nickel alloy, iron or stainless may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(역전류 흡수층) Reverse Current Absorption Layer

전술한 음극의 촉매층용 원소의 산화 환원 전위보다 낮은 산화 환원 전위를 갖는 재료를 역전류 흡수층의 재료로서 선택할 수 있다. 예컨대, 니켈이나 철 등을 들 수 있다. A material having a redox potential lower than the redox potential of the element for the catalyst layer of the cathode described above can be selected as the material of the reverse current absorbing layer. For example, nickel, iron, etc. are mentioned.

(집전체) (Current collector)

음극실(20)은 집전체(23)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 집전 효과가 높아진다. 본 실시형태에서는, 집전체(23)는 다공판이며, 음극(21)의 표면과 대략 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a current collector 23. This increases the current collecting effect. In the present embodiment, the current collector 23 is a porous plate, and is preferably disposed substantially parallel to the surface of the negative electrode 21.

집전체(23)로는, 예컨대 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성이 있는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 집전체(23)는, 이들 금속의 혼합물, 합금 또는 복합 산화물이어도 좋다. 또한, 집전체(23)의 형상은, 집전체로서 기능하는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋으며, 판상형, 망상형이어도 좋다. The current collector 23 is preferably made of an electrically conductive metal such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The current collector 23 may be a mixture of these metals, an alloy or a composite oxide. In addition, as long as it is a shape which functions as an electrical power collector, the shape of the electrical power collector 23 may be any shape, and plate-shaped or network-shaped may be sufficient as it.

(금속 탄성체) (Metal elastomer)

집전체(23)와 음극(21) 사이에 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)의 각 음극(21)이 이온 교환막(2)에 압박되고, 각 양극(11)과 각 음극(21) 사이의 거리가 짧아지고, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1) 전체에 가해지는 전압이 낮아질 수 있다. 전압이 낮아지는 것에 의해, 소비 전량을 낮출 수 있다. 또한, 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 본 실시형태에 관한 전해용 전극을 포함하는 적층체를 전해 셀에 설치했을 때에, 금속 탄성체(22)에 의해 누르는 압에 의해, 해당 전해용 전극을 안정적으로 정위치에 유지할 수 있다. By providing the metal elastic body 22 between the collector 23 and the cathode 21, each cathode 21 of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series is pressed against the ion exchange membrane 2, The distance between each anode 11 and each cathode 21 can be shortened, and the voltage applied to the entire plurality of electrolytic cells 1 connected in series can be lowered. By lowering the voltage, the total consumption can be reduced. Moreover, when the metal elastic body 22 is provided and the laminated body containing the electrode for electrolysis which concerns on this embodiment is installed in an electrolytic cell, the said electrode for electrolysis by the pressure pressed by the metal elastic body 22 is carried out. Can be kept in a stable position.

금속 탄성체(22)로는, 스파이럴 스프링, 코일 등의 스프링 부재, 쿠션성 매트 등을 사용할 수 있다. 금속 탄성체(22)로는, 이온 교환막을 압박하는 응력 등을 고려하여 적절하게 적합한 것을 채용할 수 있다. 금속 탄성체(22)를 음극실(20)측의 집전체(23)의 표면 상에 설치해도 좋고, 양극실(10)측의 격벽의 표면 상에 설치해도 좋다. 통상, 음극실(20)이 양극실(10)보다 작아지도록 양쪽 실이 구획되어 있기 때문에, 프레임체의 강도 등의 관점에서, 금속 탄성체(22)를 음극실(20)의 집전체(23)와 음극(21) 사이에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 금속 탄성체(22)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. As the metallic elastic body 22, a spring member, such as a spiral spring and a coil, a cushion mat, etc. can be used. As the metal elastic body 22, a suitable one can be appropriately adopted in consideration of a stress or the like which presses the ion exchange membrane. The metal elastic body 22 may be provided on the surface of the collector 23 on the cathode chamber 20 side, or may be provided on the surface of the partition wall on the anode chamber 10 side. Usually, since both chambers are partitioned so that the cathode chamber 20 becomes smaller than the anode chamber 10, from the viewpoint of the strength of the frame or the like, the metal elastic body 22 is used for the current collector 23 of the cathode chamber 20. It is preferable to provide between and the cathode 21. Moreover, it is preferable that the metal elastic body 22 consists of metal which has electrical conductivity, such as nickel, iron, copper, silver, titanium.

(지지체) (Support)

음극실(20)은, 집전체(23)와 격벽(30)을 전기적으로 접속하는 지지체(24)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 효율적으로 전류를 흘릴 수 있다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a support 24 for electrically connecting the current collector 23 and the partition wall 30. Thereby, an electric current can flow efficiently.

지지체(24)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 지지체(24)의 형상으로는, 집전체(23)를 지지할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋고, 봉상형, 판상형 또는 망상형이어도 좋다. 지지체(24)는, 예컨대 판상형이다. 복수의 지지체(24)는, 격벽(30)과 집전체(23) 사이에 배치된다. 복수의 지지체(24)는, 각각의 면이 서로 평행해지도록 나열되어 있다. 지지체(24)는, 격벽(30) 및 집전체(23)에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. The support 24 is preferably made of a metal having electrical conductivity such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The shape of the support 24 may be any shape as long as it can support the current collector 23, and may be a rod, plate, or network. The support body 24 is plate-shaped, for example. The plurality of supports 24 are disposed between the partition wall 30 and the current collector 23. The plurality of supports 24 are arranged such that their respective surfaces are parallel to each other. The support body 24 is disposed substantially perpendicular to the partition wall 30 and the current collector 23.

(양극측 개스킷, 음극측 개스킷) (Anode side gasket, cathode side gasket)

양극측 개스킷은, 양극실(10)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 음극측 개스킷은, 음극실(20)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 하나의 전해 셀이 구비하는 양극측 개스킷과, 이것에 인접하는 전해 셀의 음극측 개스킷이, 이온 교환막(2)을 협지하도록 전해 셀끼리 접속된다(도 26, 27 참조). 이들 개스킷에 의해, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 접속할 때에, 접속 개소에 기밀성을 부여할 수 있다. It is preferable that the anode side gasket is arranged on the surface of the frame body constituting the anode chamber 10. It is preferable that the cathode side gasket is arrange | positioned at the surface of the frame body which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG. The anode side gasket of one electrolytic cell and the cathode side gasket of the electrolytic cell adjacent to this are connected so that the electrolytic cells may be clamped so that the ion exchange membrane 2 may be pinched (refer FIG. 26, 27). By these gaskets, when connecting a plurality of electrolytic cells 1 in series via the ion exchange membrane 2, airtightness can be provided to a connection location.

개스킷이란, 이온 교환막과 전해 셀 사이를 시일하는 것이다. 개스킷의 구체예로는, 중앙에 개구부가 형성된 액자형의 고무제 시트 등을 들 수 있다. 개스킷에는, 부식성의 전해액이나 생성되는 가스 등에 대하여 내성을 가지며, 장기간 사용할 수 있는 것이 요구된다. 따라서, 내약품성이나 경도의 관점에서, 통상, 에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무(EPDM 고무), 에틸렌ㆍ프로필렌 고무(EPM 고무)의 가황품이나 과산화물 가교품 등이 개스킷으로서 이용된다. 또한, 필요에 따라 액체에 접하는 영역(접액부)을 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이나 테트라플루오로에틸렌ㆍ퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA) 등의 불소계 수지로 피복한 개스킷을 사용할 수도 있다. 이들 개스킷은, 전해액의 흐름을 방해하지 않도록 각각 개구부를 갖고 있으면 되며, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 양극실(10)을 구성하는 양극실 프레임 또는 음극실(20)을 구성하는 음극실 프레임의 각 개구부의 둘레 가장자리를 따라, 액자형의 개스킷이 접착제 등으로 접착된다. 그리고, 예컨대 이온 교환막(2)을 개재하여 2체의 전해 셀(1)을 접속하는 경우(도 27 참조), 이온 교환막(2)을 개재하여 개스킷을 접착한 각 전해 셀(1)을 체결하면 된다. 이것에 의해, 전해액, 전해에 의해 생성되는 알칼리 금속 수산화물, 염소 가스, 수소 가스 등이 전해 셀(1)의 외부로 새는 것을 억제할 수 있다. A gasket seals between an ion exchange membrane and an electrolysis cell. As a specific example of a gasket, a frame-shaped rubber sheet etc. in which the opening part was formed in the center are mentioned. The gasket is required to be resistant to corrosive electrolytes, generated gases and the like and to be used for a long time. Therefore, from the viewpoint of chemical resistance and hardness, vulcanized products, peroxide crosslinked products and the like of ethylene propylene diene rubber (EPDM rubber) and ethylene propylene rubber (EPM rubber) are usually used as the gasket. Moreover, the gasket which coat | covered the area | region (contact part) which contact | connects a liquid as needed with fluororesin, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), can also be used. These gaskets should just have opening parts, respectively, so that the flow of electrolyte solution may not be disturbed, The shape is not specifically limited. For example, a frame-shaped gasket is bonded with an adhesive or the like along the circumferential edge of each opening of the anode chamber frame constituting the anode chamber 10 or the cathode chamber frame constituting the cathode chamber 20. For example, when connecting two electrolytic cells 1 via the ion exchange membrane 2 (refer FIG. 27), when each electrolytic cell 1 which bonded the gasket through the ion exchange membrane 2 is fastened, do. Thereby, it can suppress that an electrolyte solution, the alkali metal hydroxide produced by electrolysis, chlorine gas, hydrogen gas, etc. leak to the exterior of the electrolysis cell 1.

(이온 교환막) (Ion exchange membrane)

이온 교환막(2)으로는, 상기 이온 교환막의 항에 기재된 바와 같다. As the ion exchange membrane 2, it is as described in the term of the said ion exchange membrane.

(수전해) (Hydraulic)

본 실시형태의 전해조에 있어서, 수전해를 행하는 경우의 전해조는, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조에서의 이온 교환막을 미다공막으로 변경한 구성을 갖는 것이다. 또한, 공급하는 원료가 물인 점에서, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와는 상이한 것이다. 그 밖의 구성에 관해서는, 수전해를 행하는 경우의 전해조도 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와 동일한 구성을 채용할 수 있다. 식염 전해의 경우에는, 양극실에서 염소 가스가 발생하기 때문에, 양극실의 재질은 티탄이 이용되지만, 수전해의 경우에는, 양극실에서 산소 가스가 발생할 뿐이기 때문에, 음극실의 재질과 동일한 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 니켈 등을 들 수 있다. 또한, 양극 코팅은 산소 발생용의 촉매 코팅이 적당하다. 촉매 코팅의 예로는, 백금족 금속 및 천이 금속의 금속, 산화물, 수산화물 등을 들 수 있다. 예컨대, 백금, 이리듐, 팔라듐, 루테늄, 니켈, 코발트, 철 등의 원소를 사용할 수 있다. In the electrolytic cell of this embodiment, the electrolytic cell in the case of performing electrolytic electrolysis has the structure which changed the ion exchange membrane in the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis to a microporous membrane. In addition, since the raw material to be supplied is water, it differs from the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis. As for other configurations, the same configuration as the electrolytic cell in the case of performing salt electrolysis can also be adopted. In the case of salt electrolysis, since chlorine gas is generated in the anode chamber, titanium is used as the material of the anode chamber. However, in the case of hydrolysis, since oxygen gas is only generated in the anode chamber, the same material as the cathode chamber is used. Can be used. For example, nickel etc. can be mentioned. In addition, the anode coating is suitably a catalyst coating for oxygen generation. Examples of catalyst coatings include metals, oxides, hydroxides, and the like of platinum group metals and transition metals. For example, elements such as platinum, iridium, palladium, ruthenium, nickel, cobalt and iron can be used.

(적층체의 용도) (Use of Laminate)

본 실시형태의 적층체는, 전술한 바와 같이, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 발현할 수 있다. 환언하면, 본 실시형태의 적층체는, 전해조의 부재 교환용의 적층체로서 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 이러한 용도에 적용할 때의 적층체는, 특히 「막전극 접합체」라고 칭해진다. As mentioned above, the laminated body of this embodiment can improve the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell, and can express the outstanding electrolytic performance after an update. In other words, the laminated body of this embodiment can be used suitably as a laminated body for member exchange of an electrolytic cell. In addition, the laminated body at the time of applying to such a use is called especially "membrane electrode assembly."

(포장체) (Packaging)

본 실시형태의 적층체는, 포장재에 봉입한 상태로 운반 등을 행하는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시형태의 포장체는, 본 실시형태의 적층체와, 상기 적층체를 포장하는 포장재를 구비한다. 본 실시형태의 포장체는 상기와 같이 구성되어 있기 때문에, 본 실시형태의 적층체를 운반하거나 할 때에 생길 수 있는 오염의 부착이나 파손을 방지할 수 있다. 전해조의 부재 교환용으로 하는 경우, 본 실시형태의 포장체로서 운반 등을 행하는 것이 특히 바람직하다. 본 실시형태에서의 포장재로는, 특별히 한정되지 않고, 여러가지 공지의 포장재를 적용할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 포장체는, 이하에 한정되지 않지만, 예컨대 청정한 상태의 포장재로 본 실시형태의 적층체를 포장하고, 이어서 봉입하는 등의 방법에 의해 제조할 수 있다. It is preferable that the laminated body of this embodiment conveys etc. in the state enclosed in the packaging material. That is, the package of this embodiment is provided with the laminated body of this embodiment, and the packaging material which wraps the said laminated body. Since the package of this embodiment is comprised as mentioned above, the adhesion and damage of the contamination which may arise when carrying the laminated body of this embodiment can be prevented. In the case of using the electrolytic cell for exchanging the member, it is particularly preferable to carry or the like as the package of the present embodiment. It does not specifically limit as a packaging material in this embodiment, Various well-known packaging materials can be applied. In addition, the package of this embodiment is not limited to the following, For example, it can manufacture by the method of packaging a laminated body of this embodiment with the packaging material of a clean state, and then encapsulating.

<제3 실시형태> Third Embodiment

여기서는, 본 발명의 제3 실시형태에 관해, 도 43∼62를 참조하면서 상세히 설명한다. Here, the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 43 to 62.

〔적층체〕 [Laminated body]

제3 실시형태(이후, <제3 실시형태>의 항에서 단순히 「본 실시형태」로 칭함)의 적층체는, 격막과, 상기 격막의 표면의 적어도 하나의 영역(이하, 단순히 「고정 영역」이라고도 함)에 고정된 전해용 전극을 가지며, 상기 격막의 표면에서의 상기 영역의 비율이 0% 초과 93% 미만이다. 이와 같이 구성되어 있기 때문에, 본 실시형태의 적층체는, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 발현할 수 있다. The laminate of the third embodiment (hereinafter, simply referred to as "the present embodiment" in the term of <third embodiment>) includes at least one region (hereinafter, simply "fixed region") of the diaphragm and the surface of the diaphragm. And a proportion of the region on the surface of the diaphragm, wherein the proportion of the region on the surface of the diaphragm is greater than 0% and less than 93%. Since it is comprised in this way, the laminated body of this embodiment can improve the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell, and can express the outstanding electrolytic performance after an update.

즉, 본 실시형태의 적층체에 의해, 전극을 갱신할 때, 전해 셀에 고정된 기존 전극을 박리하는 등 번잡한 작업을 수반하지 않고, 격막의 갱신과 동일한 간단한 작업으로 전극을 갱신할 수 있기 때문에, 작업 효율이 대폭 향상된다. That is, with the laminated body of this embodiment, when updating an electrode, an electrode can be updated by the simple operation similar to the update of a diaphragm, without involving complicated operations, such as peeling the existing electrode fixed to the electrolysis cell. Therefore, the work efficiency is greatly improved.

또한, 본 실시형태의 적층체에 의하면, 기존 전해 셀의 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 유지 또는 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 기존의 전해 셀에 고정되어 양극, 음극으로서 기능하고 있는 전극은, 급전체로서 기능하기만 하면 되며, 촉매 코팅을 대폭 삭감 혹은 제로로 하는 것이 가능해진다. 여기서 말하는 급전체란, 열화한 전극(즉, 기존 전극)이나, 촉매 코팅되지 않은 전극 등을 의미한다. Moreover, according to the laminated body of this embodiment, the electrolytic performance of the existing electrolytic cell can be maintained or improved equivalent to the performance at the time of a new article. Therefore, the electrode fixed to the existing electrolytic cell and functioning as an anode and a cathode only needs to function as a feeder, and it is possible to significantly reduce or zero the catalyst coating. The feeder as used herein means a deteriorated electrode (ie, an existing electrode), an electrode not coated with a catalyst, or the like.

〔전해용 전극〕 [Electrode Electrode]

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 전해에 이용되는 전극인 한 특별히 한정되지 않지만, 전해용 전극의 격막과의 대향면의 면적(후술하는 통전면의 면적 S2에 대응함)이 0.01 ㎡ 이상인 것이 바람직하다. 「격막과의 대향면」이란, 전해용 전극이 갖는 표면 중, 격막이 존재하는 쪽의 표면을 의미하는 것이다. 즉, 전해용 전극에서의 격막과의 대향면은, 격막의 표면에 접하는 면이라고 할 수도 있다. 전해용 전극에서의 상기 격막과의 대향면의 면적이 0.01 ㎡ 이상인 경우, 충분한 생산성을 확보할 수 있고, 특히 공업상의 전해를 실시하는 데에 있어서 충분한 생산성을 얻을 수 있는 경향이 있다. 이와 같이, 충분한 생산성을 확보하고, 전해 셀의 갱신에 사용하는 적층체로서의 실용성을 확보한다는 관점에서, 전해용 전극에서의 상기 격막과의 대향면의 면적은, 0.1 ㎡ 이상이 보다 바람직하고, 1 ㎡ 이상이 더욱 바람직하다. 이러한 면적은, 예컨대 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited as long as it is an electrode used for electrolysis, It is preferable that the area (corresponding to area S2 of the conduction surface mentioned later) of the surface facing the diaphragm of an electrode for electrolysis is 0.01 m <2> or more. Do. "An opposing surface with a diaphragm" means the surface of the side in which a diaphragm exists among the surfaces which an electrode for electrolysis has. That is, the opposing surface with the diaphragm in an electrolytic electrode can also be called the surface which contact | connects the surface of a diaphragm. When the area of the facing surface with the said diaphragm in an electrolytic electrode is 0.01 m <2> or more, sufficient productivity can be ensured, and especially there exists a tendency which can obtain sufficient productivity in performing industrial electrolysis. Thus, from the viewpoint of ensuring sufficient productivity and practicality as a laminate to be used for updating the electrolytic cell, the area of the opposing face of the diaphragm in the electrolytic electrode is more preferably 0.1 m 2 or more, 1 More than m <2> is more preferable. Such an area can be measured by the method described in an Example, for example.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 급전체(열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 전극) 등과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. The electrode for electrolysis in this embodiment can obtain favorable handling property, and is a unit from a viewpoint of having favorable adhesive force, such as a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a feeder (a deteriorated electrode and a catalyst uncoated electrode), etc. The force applied per mass and unit area is preferably 1.6 N / (mg · cm 2) or less, more preferably less than 1.6 N / (mg · cm 2), still more preferably less than 1.5 N / (mg · cm 2) More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred.

전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/mgㆍ㎠ 이상이며, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상이 보다 더 바람직하다. From the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and even more preferably 0.1 N / mg · cm 2 or more. More preferably, it is 0.14 N / (mg * cm <2>) or more. 0.2 N / (mg * cm <2>) or more is more preferable from a viewpoint of the ease of handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m).

상기 가해지는 힘은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께, 산술 평균 표면 거칠기 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 개공률을 크게 하면 가해지는 힘은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 가해지는 힘은 커지는 경향이 있다. The said applied force can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, arithmetic mean surface roughness, etc., for example. More specifically, for example, when the porosity is increased, the applied force tends to be small, and when the porosity is decreased, the applied force tends to be large.

또한, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 양호한 접착력을 가지며, 또한 경제성의 관점에서, 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 mg/㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 20 mg/㎠ 이하이며, 또한 핸들링성, 접착성 및 경제성을 합한 종합적인 관점에서, 15 mg/㎠ 이하이다. 하한치는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 mg/㎠ 정도이다. In addition, good handling properties can be obtained, good adhesion to diaphragms such as ion exchange membranes and microporous membranes, deteriorated electrodes, catalyst uncoated feeders and the like, and from the viewpoint of economy, the mass per unit area is 48 mg / cm 2 or less. It is preferable, More preferably, it is 30 mg / cm <2> or less, More preferably, it is 20 mg / cm <2> or less and 15 mg / cm <2> or less from a comprehensive viewpoint which combined handling property, adhesiveness, and economics. The lower limit is not particularly limited, but is, for example, about 1 mg / cm 2.

상기 단위 면적당 질량은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 단위 면적당 질량은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 단위 면적당 질량은 커지는 경향이 있다. The said mass per unit area can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, etc., for example. More specifically, for example, if the thickness is the same, the mass per unit area tends to be smaller when the porosity is increased, and the mass per unit area tends to be larger when the porosity is reduced.

가해지는 힘은, 이하의 방법(i) 또는 (ii)에 의해 측정할 수 있고, 방법(i)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(1)」라고도 칭함)과, 방법(ii)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(2)」라고도 칭함)이, 동일해도 좋고 상이해도 좋지만, 어느 값이라도 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이 되는 것이 바람직하다. The force applied can be measured by the following method (i) or (ii), the value obtained by the measurement of the method (i) (also called "the applied force (1)"), and the method (ii) Although the value obtained by the measurement of (it may also be called "the applied force 2") may be same or different, it is preferable that either value is less than 1.5 N / mg * cm <2>.

〔방법(i)〕 [Method (i)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm)과, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 또한, 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.5∼0.8 ㎛이다. 산술 평균 표면 거칠기(Ra)의 구체적인 산출 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. Nickel plate obtained by blasting with alumina of particle number 320 (thickness 1.2 mm, width 200 mm) and an ion exchange membrane coated with inorganic particles and a binder on both sides of a membrane of a perfluorocarbon polymer into which an ion exchanger was introduced (horizontal 170 mm long) and an electrode sample (130 mm wide) are laminated | stacked in this order, this laminated body is fully immersed in pure water, and a sample for a measurement is obtained by removing the excess moisture adhering to the laminated body surface. In addition, the arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after a blasting process is 0.5-0.8 micrometer. The specific calculation method of arithmetic mean surface roughness Ra is as having described in the Example.

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were raised in 10 mm in the vertical direction. Measure the weight when This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 이온 교환막의 중복 부분의 면적, 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 샘플에서의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. The average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the ion exchange membrane and the mass of the electrode sample of the overlapped portion with the ion exchange membrane, and the force applied per unit mass and unit area (1) (N / mg · cm 2) To calculate.

방법(i)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠)이며, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상인 것이 한층 더 바람직하다. The force (1) applied per unit mass and unit area obtained by the method (i) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more and more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) and 0.2 N / (mg · cm 2) from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m). ) Is more preferable.

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm, 상기 방법(i)과 동일한 니켈판)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을, 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다.The nickel plate (thickness 1.2 mm, width 200 mm, the same nickel plate as the method (i)) and the electrode sample (length 130 mm) obtained by blasting with alumina of particle number 320 were laminated in this order. After fully immersing the laminate with pure water, a sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the laminate surface. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were 10 mm in the vertical direction. The weight at the time of rise is measured. This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 니켈판의 중복 부분의 면적, 및 니켈판과 중복된 부분에서의 전극 샘플의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당의 접착력(2)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. This average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the nickel plate, and the mass of the electrode sample in the overlapped portion of the nickel plate, and the adhesive force 2 per unit mass and unit area (N / mg · cm 2) is obtained. Calculate.

방법(ii)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 더 바람직하게는, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. The force (2) applied per unit mass and unit area obtained by the method (ii) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more, and even more preferably, from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m), still more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) or more.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 해당 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)는, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있고, 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 300 ㎛ 이하가 바람직하고, 205 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하가 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. It is preferable that the electrolytic electrode in this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. Although the thickness (gauge thickness) of the said electrolytic electrode base material is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feedstock), and an electrode without a catalyst coating (grade 300 micrometers or less are preferable from a viewpoint of having a good adhesive force with the whole), and being rolled suitably, being able to bend it favorably, and facilitating handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). 205 micrometers or less are more preferable, 155 micrometers or less are more preferable, 135 micrometers or less are still more preferable, 125 micrometers or less are still more preferable, 120 micrometers or less are still more preferable, 100 micrometers or less are further more preferable In addition, from a viewpoint of handling property and economical efficiency, 50 micrometers or less are further more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 이하의 방법(2)에 의해 측정한 비율이, 90% 이상인 것이 바람직하고, 92% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 95% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), From the viewpoint of having good adhesion, the ratio measured by the following method (2) is preferably 90% or more, more preferably 92% or more, and also in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). It is more preferable that it is 95% or more from the viewpoint of easy handling. The upper limit is 100%.

〔방법(2)〕 [Method (2)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 280 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the condition of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 280 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있다는 관점에서, 이하의 방법(3)에 의해 측정한 비율이, 75% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it is 75% or more, and it is more preferable that it is 80% or more from the viewpoint of having favorable adhesive force, and being able to wind up in roll shape suitably, and bend | bending favorably. It is more preferable that it is 90% or more from a viewpoint that handling at a size (for example, size 1.5 m x 2.5 m) becomes easy. The upper limit is 100%.

〔방법(3)〕 [Method (3)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 145 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 145 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 전해 중에 발생하는 가스의 체류 방지의 관점에서, 다공 구조이며, 그 개공률 또는 공극률이 5∼90% 이하인 것이 바람직하다. 개공률은, 보다 바람직하게는 10∼80% 이하이며, 더욱 바람직하게는 20∼75%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it has a favorable adhesive force and is a porous structure from a viewpoint of the prevention of the residence of the gas which arises during electrolysis, and its porosity or porosity is 5 to 90% or less. The porosity is more preferably 10 to 80% or less, still more preferably 20 to 75%.

또한, 개공률이란, 단위 체적당 개공부의 비율이다. 개공부도 서브미크론 오더까지 감안하는지, 눈에 보이는 개구만 감안하는지에 따라서, 산출 방법이 여러가지이다. 본 실시형태에서는, 전극의 게이지 두께, 폭, 길이의 값으로부터 체적 V를 산출하고, 또한 중량 W를 실측하는 것에 의해, 개공률 A를 하기의 식으로 산출했다. In addition, an opening ratio is a ratio of an opening part per unit volume. The calculation method varies depending on whether the opening is also considered to submicron order or only the visible opening. In this embodiment, the volume V was calculated from the values of the gauge thickness, the width, and the length of the electrode, and the weight W was measured, and the porosity A was calculated by the following formula.

A=(1-(W/(V×ρ))×100 A = (1- (W / (V × ρ)) × 100

ρ는 전극의 재질의 밀도(g/㎤)이다. 예컨대 니켈의 경우는 8.908 g/㎤이고, 티탄의 경우는 4.506 g/㎤이다. 개공률의 조정은, 펀칭 메탈이라면 단위 면적당 금속을 펀칭하는 면적을 변경하고, 익스팬드 메탈이라면 SW(단직경), LW(장직경), 피딩값을 변경하고, 메쉬라면 금속 섬유의 선직경, 메쉬수를 변경하고, 일렉트로포밍이라면 사용하는 포토레지스트의 패턴을 변경하고, 부직포라면 금속 섬유 직경 및 섬유 밀도를 변경하고, 발포 금속이라면 공극을 형성시키기 위한 주형을 변경하는 등의 방법에 의해 적절하게 조정한다. ρ is the density (g / cm 3) of the material of the electrode. For example, nickel is 8.908 g / cm 3 and titanium is 4.506 g / cm 3. The adjustment of the porosity is to change the area punching the metal per unit area if the punching metal, change the SW (short diameter), LW (long diameter), the feeding value if the expanded metal, the mesh diameter of the metal fiber, By changing the number of meshes, changing the pattern of the photoresist to be used for electroforming, changing the metal fiber diameter and fiber density for nonwoven fabrics, and changing the mold for forming the voids for the foamed metal, etc. Adjust

이하, 본 실시형태에서의 전해용 전극의 일형태에 관해 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one form of the electrode for electrolysis in this embodiment is demonstrated.

본 실시형태에 관한 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 촉매층은 이하와 같이, 복수의 층으로 구성되어도 좋고 단층 구조이어도 좋다. It is preferable that the electrolytic electrode which concerns on this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. The catalyst layer may be composed of a plurality of layers as described below or may have a single layer structure.

도 43에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전해용 전극(100)은, 전해용 전극 기재(10)와, 전해용 전극 기재(10)의 양 표면을 피복하는 한쌍의 제1층(20)을 구비한다. 제1층(20)은 전해용 전극 기재(10) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극의 촉매 활성 및 내구성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 전해용 전극 기재(10)의 한쪽 표면에만 제1층(20)이 적층되어 있어도 좋다. As illustrated in FIG. 43, the electrolytic electrode 100 according to the present embodiment includes a pair of first layers 20 covering both surfaces of the electrolytic electrode substrate 10 and the electrolytic electrode substrate 10. It is provided. It is preferable that the 1st layer 20 coat | covers the electrolytic electrode base material 10 whole. As a result, the catalytic activity and durability of the electrode for electrolysis tends to be improved. In addition, the first layer 20 may be laminated only on one surface of the electrode base 10 for electrolysis.

또한, 도 43에 나타낸 바와 같이, 제1층(20)의 표면은 제2층(30)으로 피복되어 있어도 좋다. 제2층(30)은 제1층(20) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 또한, 제2층(30)은 제1층(20)의 한쪽 표면만 적층되어 있어도 좋다. In addition, as shown in FIG. 43, the surface of the first layer 20 may be covered with the second layer 30. The second layer 30 preferably covers the entire first layer 20. In addition, only one surface of the first layer 20 may be laminated on the second layer 30.

(전해용 전극 기재) (Electrode base for electrolysis)

전해용 전극 기재(10)로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 니켈, 니켈 합금, 스테인레스 스틸 또는 티탄 등으로 대표되는 밸브 금속을 사용할 수 있고, 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. The electrolytic electrode substrate 10 is not particularly limited, but a valve metal such as nickel, nickel alloy, stainless steel or titanium may be used, and at least one selected from nickel (Ni) and titanium (Ti) may be used. It is preferable to include the element of a species.

스테인레스 스틸을 고농도의 알칼리 수용액 중에서 이용한 경우, 철 및 크롬이 용출되는 것, 및 스테인레스 스틸의 전기 전도성이 니켈의 1/10 정도인 것을 고려하면, 전해용 전극 기재로는 니켈(Ni)을 포함하는 기재가 바람직하다. When stainless steel is used in a high concentration aqueous alkali solution, considering that iron and chromium are eluted, and that the electrical conductivity of stainless steel is about 1/10 of nickel, the electrolytic electrode substrate includes nickel (Ni). The substrate is preferred.

또한, 전해용 전극 기재(10)는, 포화에 가까운 고농도의 식염수 중에서, 염소 가스 발생 분위기에서 이용한 경우, 재질은 내식성이 높은 티탄인 것도 바람직하다. In addition, when the electrolytic electrode base material 10 is used in the chlorine gas generation | occurence atmosphere in the high concentration saline solution near saturation, it is preferable that a material is titanium with high corrosion resistance.

전해용 전극 기재(10)의 형상에는 특별히 한정은 없고, 목적에 따라 적절한 형상을 선택할 수 있다. 형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. 그 중에서도, 펀칭 메탈 혹은 익스팬드 메탈이 바람직하다. 또한, 일렉트로포밍이란, 사진 제판과 전기 도금법을 조합하여 정밀한 패턴의 금속 박막을 제작하는 기술이다. 기판 상에 포토레지스트로 패턴 형성하고, 레지스트에 보호되지 않은 부분에 전기 도금을 하여 금속박을 얻는 방법이다. There is no restriction | limiting in particular in the shape of the electrode base material 10 for electrolysis, An appropriate shape can be selected according to the objective. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used. Especially, a punching metal or an expanded metal is preferable. In addition, electroforming is a technique which manufactures a metal thin film of a precise pattern by combining photolithography and an electroplating method. It is a method of pattern-forming with a photoresist on a board | substrate, electroplating to the part which is not protected by a resist, and obtaining metal foil.

전해용 전극 기재의 형상에 관해서는, 전해조에서의 양극과 음극의 거리에 따라 적합한 사양이 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 양극과 음극이 유한한 거리를 갖는 경우에는, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈 형상을 사용할 수 있고, 이온 교환막과 전극이 접하는 소위 제로 갭 전해조의 경우에는, 가는 선을 짠 우븐 메쉬, 철망, 발포 금속, 금속 부직포, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈, 금속 다공박 등을 사용할 수 있다. The shape of the electrode base material for electrolysis has suitable specifications depending on the distance between the anode and the cathode in the electrolytic cell. Although not particularly limited, in the case where the anode and the cathode have a finite distance, an expanded metal or a punched metal shape can be used, and in the case of a so-called zero gap electrolytic cell in which the ion exchange membrane and the electrode are in contact, a woven mesh woven with fine lines , Wire mesh, foamed metal, metal nonwoven fabric, expanded metal, punched metal, metal porous foil and the like can be used.

전해용 전극 기재(10)로는, 금속 다공박, 철망, 금속 부직포, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 또는 발포 금속을 들 수 있다. Examples of the electrode base 10 for electrolysis include a metal porous foil, a wire mesh, a metal nonwoven fabric, a punching metal, an expanded metal or a foamed metal.

펀칭 메탈, 익스팬드 메탈로 가공하기 전의 판재로는, 압연 성형한 판재, 전해박 등이 바람직하다. 전해박은, 또한 후처리로서 모재와 동일한 원소로 도금 처리를 하여, 한면 혹은 양면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. As a board | plate material before processing with a punching metal and an expanded metal, the board | plate material roll-molded, electrolytic foil, etc. are preferable. It is preferable that the electrolytic foil is further plated with the same element as the base material as post-treatment to form irregularities on one or both surfaces.

또한, 전해용 전극 기재(10)의 두께는, 전술한 바와 같이 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 205 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하인 것이 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하인 것이 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 더 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. In addition, it is preferable that the thickness of the electrolytic electrode base material 10 is 300 micrometers or less as mentioned above, It is more preferable that it is 205 micrometers or less, It is more preferable that it is 155 micrometers or less, It is further more preferable that it is 135 micrometers or less, 125 It is still more preferable that it is micrometer or less, It is still more preferable that it is 120 micrometers or less, It is still more preferable that it is 100 micrometers or less, It is further more preferable that it is 50 micrometers or less from a viewpoint of handling property and economy. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

전해용 전극 기재에서는, 전해용 전극 기재를 산화 분위기 중에서 소둔함으로써 가공시의 잔류 응력을 완화하는 것이 바람직하다. 또한, 전해용 전극 기재의 표면에는, 상기 표면에 피복되는 촉매층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 스틸 그리드, 알루미나 분말 등을 사용하여 요철을 형성하고, 그 후 산처리에 의해 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 또는, 기재와 동일한 원소로 도금 처리를 하고, 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. In the electrode base for electrolysis, it is preferable to relieve the residual stress at the time of processing by annealing the electrode base for electrolysis in an oxidizing atmosphere. Moreover, in order to improve the adhesiveness with the catalyst layer coat | covered with the said surface, the surface of an electrolytic electrode base material uses unevenness | corrugation using a steel grid, alumina powder, etc., and it is preferable to increase a surface area by acid treatment after that. Do. Or it is preferable to plating by the same element as a base material, and to increase a surface area.

전해용 전극 기재(10)에는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 표면을 밀착시키기 위해, 표면적을 증대시키는 처리를 하는 것이 바람직하다. 표면적을 증대시키는 처리로는, 커트 와이어, 스틸 그리드, 알루미나 그리드 등을 사용한 블라스트 처리, 황산 또는 염산을 사용한 산처리, 기재와 동일한 원소로 하는 도금 처리 등을 들 수 있다. 기재 표면의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는, 특별히 한정되지 않지만, 0.05 ㎛∼50 ㎛이 바람직하고, 0.1∼10 ㎛이 보다 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 더욱 바람직하다. In order to make the surface of the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis adhere to the electrode base material 10 for electrolysis, it is preferable to perform the process which increases a surface area. Examples of the treatment for increasing the surface area include a blast treatment using a cut wire, a steel grid, an alumina grid, and the like, an acid treatment using sulfuric acid or hydrochloric acid, a plating treatment using the same element as the substrate, and the like. Although arithmetic mean surface roughness Ra of the surface of a base material is not specifically limited, 0.05 micrometer-50 micrometers are preferable, 0.1-10 micrometers is more preferable, 0.1-8 micrometers is still more preferable.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 양극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

도 43에서, 촉매층인 제1층(20)은, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함한다. 루테늄 산화물로는 RuO2 등을 들 수 있다. 이리듐 산화물로는 IrO2 등을 들 수 있다. 티탄 산화물로는 TiO2 등을 들 수 있다. 제1층(20)은, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하거나, 또는 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 제1층(20)이 보다 안정된 층이 되고, 또한 제2층(30)과의 밀착성도 보다 향상된다. In FIG. 43, the first layer 20 serving as the catalyst layer contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Of ruthenium oxide RuO 2, etc., it may be mentioned. IrO 2 etc. are mentioned as an iridium oxide. Examples of titanium oxides include TiO 2 . The first layer 20 preferably contains two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, or three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Thereby, the 1st layer 20 becomes a more stable layer, and also adhesiveness with the 2nd layer 30 improves more.

제1층(20)이, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하는 경우에는, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 1∼9 몰인 것이 바람직하고, 1∼4 몰인 것이 보다 바람직하다. 2종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. In the case where the first layer 20 includes two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, titanium contained in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide included in the first layer 20. It is preferable that it is 1-9 mol, and, as for an oxide, it is more preferable that it is 1-4 mol. By setting the composition ratio of the two kinds of oxides in this range, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 경우, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 이리듐 산화물은 0.2∼3 몰인 것이 바람직하고, 0.3∼2.5 몰인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 0.3∼8 몰인 것이 바람직하고, 1∼7 몰인 것이 보다 바람직하다. 3종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. When the first layer 20 includes three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, the first layer 20 is included in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide contained in the first layer 20. It is preferable that it is 0.2-3 mol, and, as for the iridium oxide used, it is more preferable that it is 0.3-2.5 mol. Moreover, it is preferable that it is 0.3-8 mol, and, as for 1 mol of titanium oxide contained in the 1st layer 20 with respect to 1 mol of ruthenium oxide contained in the 1st layer 20, it is more preferable. By making the composition ratio of three types of oxides into this range, the electrode 100 for electrolysis shows the outstanding durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중에서 선택되는 적어도 2종류의 산화물을 포함하는 경우, 이들 산화물은 고용체를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 산화물 고용체를 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. When the 1st layer 20 contains at least 2 types of oxide chosen from a ruthenium oxide, an iridium oxide, and a titanium oxide, it is preferable that these oxides form a solid solution. By forming the oxide solid solution, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

상기 조성 외에도, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함하고 있는 한, 여러가지 조성의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, DSA(등록상표)라고 불리는 루테늄, 이리듐, 탄탈, 니오븀, 티탄, 주석, 코발트, 망간, 백금 등을 포함하는 산화물 코팅을 제1층(20)으로서 이용하는 것도 가능하다. In addition to the above composition, as long as it contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, those having various compositions can be used. For example, an oxide coating containing ruthenium, iridium, tantalum, niobium, titanium, tin, cobalt, manganese, platinum, or the like, referred to as DSA (registered trademark), may be used as the first layer 20.

제1층(20)은, 단층일 필요는 없고, 복수의 층을 포함하고 있어도 좋다. 예컨대, 제1층(20)이 3종류의 산화물을 포함하는 층과 2종류의 산화물을 포함하는 층을 포함하고 있어도 좋다. 제1층(20)의 두께는 0.05∼10 ㎛이 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 보다 바람직하다. The first layer 20 does not need to be a single layer, but may include a plurality of layers. For example, the first layer 20 may include a layer containing three kinds of oxides and a layer containing two kinds of oxides. 0.05-10 micrometers is preferable and, as for the thickness of the 1st layer 20, 0.1-8 micrometers is more preferable.

(제2층) (2nd floor)

제2층(30)은, 루테늄과 티탄을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains ruthenium and titanium. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)이 산화팔라듐, 산화팔라듐과 백금의 고용체 혹은 팔라듐과 백금의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains palladium oxide, the solid solution of palladium oxide, and platinum, or the alloy of palladium and platinum. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)은, 두꺼운 편이 전해 성능을 유지할 수 있는 기간이 길어지지만, 경제성의 관점에서 0.05∼3 ㎛의 두께인 것이 바람직하다. The longer the longer the thickness of the second layer 30 can maintain the electrolytic performance, the thickness of the second layer 30 is preferably 0.05 to 3 m.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 음극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

촉매층인 제1층(20)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As a component of the first layer 20 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함하는 경우, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금이 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐 중 적어도 1종류의 백금족 금속을 포함하는 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal include at least one kind, the alloy containing the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide and the platinum group metal is platinum, palladium, rhodium, It is preferable to contain at least 1 type of platinum group metal among ruthenium and iridium.

백금족 금속으로는, 백금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal, it is preferable to contain platinum.

백금족 금속 산화물로는, 루테늄 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal oxide contains ruthenium oxide.

백금족 금속 수산화물로는, 루테늄 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal hydroxide contains a ruthenium hydroxide.

백금족 금속 합금으로는, 백금과 니켈, 철, 코발트와의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal alloy, it is preferable to include the alloy of platinum, nickel, iron, and cobalt.

또한 필요에 따라 제2 성분으로서, 란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a lanthanoid element as a 2nd component as needed. As a result, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물로는, 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘에서 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. The oxide or hydroxide of the lanthanoid-based element preferably contains at least one selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, and dysprosium.

또한 필요에 따라, 제3 성분으로서 천이 금속의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a transition metal as a 3rd component as needed.

제3 성분을 첨가하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 보다 뛰어난 내구성을 나타내며, 전해 전압을 저감시킬 수 있다. By adding the third component, the electrolytic electrode 100 exhibits more excellent durability and can reduce the electrolytic voltage.

바람직한 조합의 예로는, 루테늄만, 루테늄+니켈, 루테늄+세륨, 루테늄+란탄, 루테늄+란탄+백금, 루테늄+란탄+팔라듐, 루테늄+프라세오디뮴, 루테늄+프라세오디뮴+백금, 루테늄+프라세오디뮴+백금+팔라듐, 루테늄+네오디뮴, 루테늄+네오디뮴+백금, 루테늄+네오디뮴+망간, 루테늄+네오디뮴+철, 루테늄+네오디뮴+코발트, 루테늄+네오디뮴+아연, 루테늄+네오디뮴+갈륨, 루테늄+네오디뮴+황, 루테늄+네오디뮴+납, 루테늄+네오디뮴+니켈, 루테늄+네오디뮴+구리, 루테늄+사마륨, 루테늄+사마륨+망간, 루테늄+사마륨+철, 루테늄+사마륨+코발트, 루테늄+사마륨+아연, 루테늄+사마륨+갈륨, 루테늄+사마륨+황, 루테늄+사마륨+납, 루테늄+사마륨+니켈, 백금+세륨, 백금+팔라듐+세륨, 백금+팔라듐+란탄+세륨, 백금+이리듐, 백금+팔라듐, 백금+이리듐+팔라듐, 백금+니켈+팔라듐, 백금+니켈+루테늄, 백금과 니켈의 합금, 백금과 코발트의 합금, 백금과 철의 합금 등을 들 수 있다. Examples of preferred combinations include ruthenium only, ruthenium + nickel, ruthenium + cerium, ruthenium + lanthanum, ruthenium + lanthanum + platinum, ruthenium + lanthanum + palladium, ruthenium + praseodymium, ruthenium + praseodymium + platinum, ruthenium + praseodymium + platinum + palladium Ruthenium + Neodymium, Ruthenium + Neodymium + Platinum, Ruthenium + Neodymium + Manganese, Ruthenium + Neodymium + Iron, Ruthenium + Neodymium + Cobalt, Ruthenium + Neodymium + Zinc, Ruthenium + Neodymium + Gallium, Ruthenium + Neodymium + Sulfur, Ruthenium + Lead, ruthenium + neodymium + nickel, ruthenium + neodymium + copper, ruthenium + samarium, ruthenium + samarium + manganese, ruthenium + samarium + iron, ruthenium + samarium + cobalt, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + Samarium + sulfur, ruthenium + samarium + lead, ruthenium + samarium + nickel, platinum + cerium, platinum + palladium + cerium, platinum + palladium + lanthanum + cerium, platinum + iridium, platinum + palladium, platinum + iridium + palladium, platinum + Nickel + palladium, bag Gold + nickel + ruthenium, an alloy of platinum and nickel, an alloy of platinum and cobalt, an alloy of platinum and iron, and the like.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금을 포함하지 않는 경우, 촉매의 주성분이 니켈 원소인 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal are not included, the main component of the catalyst is preferably nickel element.

니켈 금속, 산화물, 수산화물 중 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to contain at least 1 sort (s) among nickel metal, oxide, and hydroxide.

제2 성분으로서 천이 금속을 첨가해도 좋다. 첨가하는 제2 성분으로는, 티탄, 주석, 몰리브덴, 코발트, 망간, 철, 황, 아연, 구리, 탄소 중 적어도 1종류의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. You may add a transition metal as a 2nd component. As a 2nd component to add, it is preferable to contain at least 1 type of element among titanium, tin, molybdenum, cobalt, manganese, iron, sulfur, zinc, copper, and carbon.

바람직한 조합으로서, 니켈+주석, 니켈+티탄, 니켈+몰리브덴, 니켈+코발트 등을 들 수 있다. As a preferable combination, nickel + tin, nickel + titanium, nickel + molybdenum, nickel + cobalt, etc. are mentioned.

필요에 따라, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10) 사이에 중간층을 형성할 수 있다. 중간층을 설치하는 것에 의해, 전해용 전극(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.If necessary, an intermediate layer can be formed between the first layer 20 and the electrolytic electrode substrate 10. By providing the intermediate layer, the durability of the electrolytic electrode 100 can be improved.

중간층으로는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 양쪽에 친화성이 있는 것이 바람직하다. 중간층으로는, 니켈 산화물, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물이 바람직하다. 중간층으로는, 중간층을 형성하는 성분을 포함하는 용액을 도포, 소성함으로써 형성할 수도 있고, 기재를 공기 분위기 중에서 300∼600℃의 온도에서 열처리를 실시하여 표면 산화물층을 형성시킬 수도 있다. 기타, 열용사법, 이온 플레이팅법 등 기지의 방법으로 형성시킬 수 있다. As an intermediate | middle layer, what has affinity for both the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis is preferable. As the intermediate layer, nickel oxide, platinum group metal, platinum group metal oxide, and platinum group metal hydroxide are preferable. As an intermediate | middle layer, it can form by apply | coating and baking the solution containing the component which forms an intermediate | middle layer, and can also form a surface oxide layer by heat-processing a base material at 300-600 degreeC in air atmosphere. In addition, it can form by a well-known method, such as a thermal spraying method and an ion plating method.

(제2층) (2nd floor)

촉매층인 제1층(30)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As the components of the first layer 30 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 제2층에 포함되는 원소의 바람직한 조합의 예로는, 제1층에서 예를 든 조합 등이 있다. 제1층과 제2층의 조합은, 동일한 조성이며 조성비가 상이한 조합이어도 좋고, 상이한 조성의 조합이어도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included. Examples of preferred combinations of the elements included in the second layer include combinations exemplified in the first layer. The combination of a 1st layer and a 2nd layer may be a combination with the same composition, and a composition ratio differs, and the combination of a different composition may be sufficient as it.

촉매층의 두께로는, 형성시킨 촉매층 및 중간층의 합산한 두께가 0.01 ㎛∼20 ㎛이 바람직하다. 0.01 ㎛ 이상이면, 촉매로서 충분히 기능을 발휘할 수 있다. 20 ㎛ 이하이면, 기재로부터의 탈락이 적고 견고한 촉매층을 형성할 수 있다. 0.05 ㎛∼15 ㎛이 보다 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ㎛∼10 ㎛이다. 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛∼8 ㎛이다. As thickness of a catalyst layer, the sum total of the formed catalyst layer and the intermediate | middle layer has preferable 0.01 micrometer-20 micrometers. If it is 0.01 micrometer or more, it can fully function as a catalyst. If it is 20 micrometers or less, a strong catalyst layer can be formed with little fall-out from a base material. 0.05 micrometers-15 micrometers are more preferable. More preferably, they are 0.1 micrometer-10 micrometers. More preferably, they are 0.2 micrometer-8 micrometers.

전극의 두께, 즉, 전해용 전극 기재와 촉매층의 합계의 두께로는, 전극의 핸들링성의 관점에서, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 130 ㎛ 미만이며, 더욱 바람직하게는 115 ㎛ 이하이며, 보다 더 바람직하게는 65 ㎛ 이하이다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전극의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요, 최소 표시 0.001 mm)로 측정함으로써 구할 수 있다. 전극용 전극 기재의 두께는 전극 두께와 동일하게 측정한다. 촉매층 두께는, 전극 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼는 것에 의해 구할 수 있다. As thickness of an electrode, ie, the thickness of the sum total of an electrolytic electrode base material and a catalyst layer, 315 micrometers or less are preferable, 220 micrometers or less are more preferable, 170 micrometers or less are more preferable from a viewpoint of handling property of an electrode, 150 The thickness is even more preferable, 145 µm or less is particularly preferable, 140 µm or less is still more preferable, 138 µm or less is even more preferable, and 135 µm or less is even more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, it is preferable that it is 130 micrometers or less from a viewpoint similar to the above, More preferably, it is less than 130 micrometers, More preferably, it is 115 micrometers or less, More preferably, it is 65 micrometers or less. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, the thickness of an electrode can be calculated | required by measuring with a dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation, minimum display 0.001 mm). The thickness of the electrode base material for electrodes is measured similarly to electrode thickness. The catalyst layer thickness can be obtained by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the electrode thickness.

본 실시형태에서, 충분한 전해 성능을 확보한다는 관점에서, 전해용 전극이, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb 및 Dy로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 촉매 성분을 포함하는 것이 바람직하다. In the present embodiment, from the viewpoint of securing sufficient electrolytic performance, the electrode for electrolysis is Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y , Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd It is preferred to include at least one catalyst component selected from the group consisting of Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy.

본 실시형태에서, 전해용 전극은, 탄성 변형 영역이 넓은 전극이면, 보다 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 보다 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 전해용 전극의 두께는, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하가 바람직하고, 130 ㎛ 미만이 보다 바람직하고, 115 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 65 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서, 「탄성 변형 영역이 넓다」란, 전해용 전극을 권회하여 권회체로 하고, 권회 상태를 해제한 후, 권회에 유래하는 휘어짐이 생기기 어렵다는 것을 의미한다. 또한, 전해용 전극의 두께란, 후술하는 촉매층을 포함하는 경우, 전해용 전극 기재와 촉매층을 합한 두께를 말한다. In the present embodiment, the electrode for electrolysis can obtain better handling property as long as it is an electrode having a large elastic deformation region, and has better adhesion force such as a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, a catalyst-free feeder, and the like. From the viewpoint of having a thickness, the thickness of the electrode for electrolysis is preferably 315 µm or less, more preferably 220 µm or less, still more preferably 170 µm or less, even more preferably 150 µm or less, and particularly 145 µm or less. Preferably, 140 micrometers or less are further more preferable, 138 micrometers or less are further more preferable, 135 micrometers or less are further more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, from a viewpoint similar to the above, 130 micrometers or less are preferable, less than 130 micrometers are more preferable, 115 micrometers or less are more preferable, and 65 micrometers or less are still more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, in this embodiment, a "elastic deformation area | region is wide" means that it is difficult to produce the curvature resulting from winding after winding an electrode for electrolysis to make a winding body, and canceling a wound state. In addition, the thickness of an electrode for electrolysis means the thickness which combined the electrode base material for electrolysis and a catalyst layer, when including the catalyst layer mentioned later.

(전해용 전극의 제조 방법) (Method for producing electrode for electrolysis)

다음으로 전해용 전극(100)의 제조 방법의 일실시형태에 관해 상세히 설명한다. Next, one Embodiment of the manufacturing method of the electrolytic electrode 100 is described in detail.

본 실시형태에서는, 산소 분위기하에서의 도막의 소성(열분해), 혹은 이온 플레이팅, 도금, 열용사 등의 방법에 의해, 전해용 전극 기재 상에 제1층(20), 바람직하게는 제2층(30)을 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)을 제조할 수 있다. 이러한 본 실시형태의 제조 방법에서는, 전해용 전극(100)의 높은 생산성을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 촉매를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 공정, 도포액을 건조시키는 건조 공정, 열분해를 행하는 열분해 공정에 의해, 전해용 전극 기재 상에 촉매층이 형성된다. 여기서 열분해란, 전구체가 되는 금속염을 가열하여, 금속 또는 금속 산화물과 가스상 물질로 분해하는 것을 의미한다. 이용하는 금속종, 염의 종류, 열분해를 행하는 분위기 등에 따라 분해 생성물은 상이하지만, 산화성 분위기에서는 대부분의 금속은 산화물을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 전극의 공업적인 제조 프로세스에서, 열분해는 통상 공기 중에서 행해지며, 대부분의 경우 금속 산화물 혹은 금속 수산화물이 형성된다. In the present embodiment, the first layer 20, preferably the second layer (on the electrode base material for electrolysis) is performed by a method such as baking (pyrolysis) of the coating film in an oxygen atmosphere or ion plating, plating, thermal spraying or the like. By forming 30), the electrode 100 for electrolysis can be manufactured. In this manufacturing method of the present embodiment, high productivity of the electrode 100 for electrolysis can be realized. Specifically, a catalyst layer is formed on the electrode base material for electrolysis by a coating step of applying a coating liquid containing a catalyst, a drying step of drying the coating solution, and a thermal decomposition step of performing pyrolysis. Pyrolysis means here that the metal salt used as a precursor is heated and decomposed | disassembled into a metal or metal oxide and gaseous substance. Although decomposition products differ depending on the metal species used, the kind of salt, and the atmosphere in which pyrolysis is performed, most metals tend to form oxides in an oxidizing atmosphere. In the industrial production process of electrodes, pyrolysis is usually carried out in air, and in most cases metal oxides or metal hydroxides are formed.

(양극의 제1층의 형성) (Formation of the first layer of the anode)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 루테늄, 이리듐 및 티탄 중 적어도 1종류의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 루테늄, 이리듐 및 티탄의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved at least 1 sort (s) of metal salt of ruthenium, iridium, and titanium to an electrolytic electrode base material, and thermally decomposes (baking) in presence of oxygen. The content of ruthenium, iridium and titanium in the first coating liquid is approximately the same as that of the first layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(제2층의 형성) (Formation of the second layer)

제2층(30)은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 및 백금 화합물을 포함하는 용액 혹은 루테늄 화합물 및 티탄 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 제1층(20)의 위에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. The 2nd layer 30 is formed as needed, for example, apply | coating the solution containing a palladium compound and a platinum compound, or the solution (2nd coating liquid) containing a ruthenium compound and a titanium compound on the 1st layer 20 After that, it is obtained by pyrolysis in the presence of oxygen.

(열분해법에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Pyrolysis)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 여러가지 조합의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 금속의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved the metal salt of various combinations to the electrode base material for electrolysis, and thermally decomposing (baking) in presence of oxygen. The content rate of the metal in a 1st coating liquid is substantially the same as the 1st layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(중간층의 형성) (Formation of intermediate layer)

중간층은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 혹은 백금 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 기재 상에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. 혹은, 용액을 도포하지 않고 기재를 가열하는 것만으로 기재 표면에 산화니켈 중간층을 형성시켜도 좋다. An intermediate | middle layer is formed as needed, for example, is obtained by apply | coating the solution (2nd coating liquid) containing a palladium compound or a platinum compound on a base material, and then thermally decomposing in presence of oxygen. Alternatively, the nickel oxide intermediate layer may be formed on the surface of the substrate only by heating the substrate without applying the solution.

(이온 플레이팅에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Ion Plating)

제1층(20)은 이온 플레이팅으로 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 may be formed by ion plating.

일례로서, 기재를 챔버 내에 고정하고, 금속 루테늄 타겟에 전자선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 증발한 금속 루테늄 입자는, 챔버 내의 플라즈마 중에서 플러스로 대전되고, 마이너스로 대전시킨 기판 상에 퇴적한다. 플라즈마 분위기는 아르곤, 산소이며, 루테늄은 루테늄 산화물로서 기재 상에 퇴적한다. As an example, the method of fixing a base material in a chamber, and irradiating an electron beam to a metal ruthenium target is mentioned. The evaporated metal ruthenium particles are positively charged in the plasma in the chamber and are deposited on the negatively charged substrate. The plasma atmosphere is argon and oxygen, and ruthenium is deposited on the substrate as ruthenium oxide.

(도금에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Plating)

제1층(20)은, 도금법으로도 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 can also be formed by a plating method.

일례로서, 기재를 음극으로서 사용하여, 니켈 및 주석을 포함하는 전해액 중에서 전해 도금을 실시하면, 니켈과 주석의 합금 도금을 형성시킬 수 있다. As an example, when a base material is used as a cathode and electrolytic plating is performed in the electrolyte solution containing nickel and tin, alloy plating of nickel and tin can be formed.

(열용사에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Thermal Spray)

제1층(20)은, 열용사법으로도 형성시킬 수 있다. The first layer 20 can also be formed by thermal spraying.

일례로서, 산화니켈 입자를 기재 상에 플라즈마 용사하는 것에 의해, 금속 니켈과 산화니켈이 혼합한 촉매층을 형성시킬 수 있다. As an example, by spraying nickel oxide particles on a substrate, a catalyst layer in which metal nickel and nickel oxide are mixed can be formed.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과 일체화하여 이용할 수 있다. 그 때문에, 본 실시형태의 적층체는, 막 일체 전극으로서 이용할 수 있고, 전극을 갱신할 때의 음극 및 양극의 교체 작업이 불필요해져, 작업 효율이 대폭 향상된다. The electrode for electrolysis in this embodiment can be used integrally with diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane. Therefore, the laminated body of this embodiment can be used as a membrane integrated electrode, the work which replaces the negative electrode and positive electrode at the time of updating an electrode becomes unnecessary, and work efficiency improves significantly.

또한, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과의 일체 전극에 의하면, 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다. Moreover, according to the integral electrode with the diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, electrolytic performance can be made to be equivalent to the performance at the time of new, or it can improve.

이하, 이온 교환막에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, the ion exchange membrane will be described in detail.

〔이온 교환막〕 [Ion exchange membrane]

이온 교환막으로는, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 이온 교환막을 적용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체와, 해당 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 형성된 코팅층을 갖는 이온 교환막을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함하고, 코팅층의 비표면적은 0.1∼10 ㎡/g인 것이 바람직하다. 이러한 구조의 이온 교환막은, 전해 중에 발생하는 가스에 의한 전해 성능에 미치는 영향이 적어, 안정된 전해 성능을 발휘하는 경향이 있다. The ion exchange membrane is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various ion exchange membranes can be applied. In this embodiment, it is preferable to use the membrane main body containing the hydrocarbon type polymer or fluorine-containing polymer which has an ion exchange group, and the ion exchange membrane which has a coating layer formed on at least one surface of this membrane main body. In addition, it is preferable that the coating layer contains inorganic particles and a binder, and the specific surface area of the coating layer is 0.1-10 m 2 / g. The ion-exchange membrane of such a structure has little influence on the electrolytic performance by the gas which generate | occur | produces during electrolysis, and it tends to exhibit stable electrolytic performance.

상기 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막이란, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층의 어느 하나를 구비하는 것이다. 강도 및 치수 안정성의 관점에서, 강화 심재를 더 갖는 것이 바람직하다. The membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchange group is introduced is a sulfonic acid layer having an ion exchange group derived from a sulfo group (group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and an ion exchange group derived from a carboxyl group. It is provided with either a carboxylic sancheung having a - (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). In view of strength and dimensional stability, it is preferable to further have a reinforcing core material.

무기물 입자 및 결합제에 관해서는, 이하 코팅층의 설명의 란에 상세히 설명한다.The inorganic particles and the binder will be described in detail in the description section of the coating layer below.

도 44는, 이온 교환막의 일실시형태를 나타내는 단면 모식도이다. 이온 교환막(1)은, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체(10)와, 막 본체(10)의 양면에 형성된 코팅층(11a 및 11b)을 갖는다. It is a cross-sectional schematic diagram which shows one Embodiment of an ion exchange membrane. The ion exchange membrane 1 has a membrane main body 10 containing a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group, and coating layers 11a and 11b formed on both surfaces of the membrane main body 10.

이온 교환막(1)에서 막 본체(10)는, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층(3)과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층(2)을 구비하고, 강화 심재(4)에 의해 강도 및 치수 안정성이 강화되어 있다. 이온 교환막(1)은, 술폰산층(3)과 카르복실산층(2)을 구비하기 때문에, 양이온 교환막으로서 적합하게 이용된다. In the ion exchange membrane 1, the membrane main body 10 is a sulfonic acid layer 3 having an ion exchange group derived from a sulfo group (a group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and ions derived from a carboxyl group. exchanger has a strength and dimensional stability are enhanced by the carboxylic sancheung 2 provided, and the reinforcement core (4) having a (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). Since the ion exchange membrane 1 is provided with the sulfonic acid layer 3 and the carboxylic acid layer 2, it is suitably used as a cation exchange membrane.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층 및 카르복실산층의 어느 하나만을 갖는 것이어도 좋다. 또한, 이온 교환막은, 반드시 강화 심재에 의해 강화되어 있을 필요는 없고, 강화 심재의 배치 상태도 도 44의 예에 한정되는 것은 아니다. In addition, the ion exchange membrane may have only one of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer. In addition, the ion exchange membrane does not necessarily need to be reinforced by the reinforcing core, and the arrangement state of the reinforcing core is not limited to the example of FIG. 44.

(막 본체) (The membrane body)

우선, 이온 교환막(1)을 구성하는 막 본체(10)에 관해 설명한다. First, the membrane main body 10 constituting the ion exchange membrane 1 will be described.

막 본체(10)는, 양이온을 선택적으로 투과하는 기능을 가지며, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 것이면 되며, 그 구성이나 재료는 특별히 한정되지 않고, 적절하게 적합한 것을 선택할 수 있다. The membrane main body 10 may have a function of selectively permeating cations, and may include a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group. The structure and the material thereof are not particularly limited, and a suitable one can be appropriately selected. have.

막 본체(10)에서의 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체는, 예컨대 가수분해 등에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체로부터 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 주쇄가 불소화 탄화수소로 이루어지고, 가수분해 등에 의해 이온 교환기로 변환 가능한 기(이온 교환기 전구체)를 팬던트 측쇄로서 가지며, 또한 용융 가공이 가능한 중합체(이하, 경우에 따라 「함불소계 중합체(a)」라고 함)를 사용하여 막 본체(10)의 전구체를 제작한 후, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 것에 의해, 막 본체(10)를 얻을 수 있다. The hydrocarbon-based polymer or fluorine-containing polymer having an ion exchange group in the membrane main body 10 can be obtained from a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion-exchange precursor which can be an ion-exchange group, for example, by hydrolysis or the like. Specifically, for example, the main chain is made of a fluorinated hydrocarbon, and has a group (ion exchanger precursor) which can be converted into an ion exchanger by hydrolysis or the like as a pendant side chain, and also a polymer which can be melt processed (hereinafter referred to as "fluorine-containing polymer). (a) ") to produce the precursor of the membrane main body 10, and then convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger to obtain the membrane main body 10.

함불소계 중합체(a)는, 예컨대 하기 제1군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체와, 하기 제2군 및/또는 하기 제3군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체를 공중합하는 것에 의해 제조할 수 있다. 또한, 하기 제1군, 하기 제2군 및 하기 제3군의 어느 것에서 선택되는 1종의 단량체의 단독 중합에 의해 제조할 수도 있다. The fluorine-containing polymer (a) can be produced, for example, by copolymerizing at least one monomer selected from the following first group and at least one monomer selected from the following second group and / or the third group below. have. Moreover, it can also manufacture by the homopolymerization of 1 type of monomers chosen from any of the following 1st group, the following 2nd group, and the following 3rd group.

제1군의 단량체로는, 예컨대 불화비닐 화합물을 들 수 있다. 불화비닐 화합물로는, 예컨대 불화비닐, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다. 특히, 이온 교환막을 알칼리 전해용막으로서 이용하는 경우, 불화비닐 화합물은, 퍼플루오로 단량체인 것이 바람직하고, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르로 이루어진 군에서 선택되는 퍼플루오로 단량체가 바람직하다. As a monomer of a 1st group, a vinyl fluoride compound is mentioned, for example. Examples of the vinyl fluoride compound include vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, and the like. In particular, when the ion exchange membrane is used as the alkali electrolytic membrane, the vinyl fluoride compound is preferably a perfluoro monomer, and is perfluoro selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkyl vinyl ether. Monomer is preferred.

제2군의 단량체로는, 예컨대 카르복실산형 이온 교환기(카르복실산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 카르복실산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CF(OCF2CYF)s-O(CZF)t-COOR로 표시되는 단량체 등을 들 수 있다(여기서, s는 0∼2의 정수를 나타내고, t는 1∼12의 정수를 나타내고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 F 또는 CF3을 나타내고, R은 저급 알킬기를 나타낸다. 저급 알킬기는, 예컨대 탄소수 1∼3의 알킬기이다.). As a monomer of a 2nd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a carboxylic acid type ion exchange group (carboxylic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted to a carboxylic acid group, for example, and the like can be CF 2 = CF (OCF 2 CYF ) s -O (CZF) t monomers represented by -COOR (wherein, s is 0 An integer of -2, t represents an integer of 1 to 12, Y and Z each independently represents F or CF 3 , and R represents a lower alkyl group, for example, a lower alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. .).

이들 중에서도, CF2=CF(OCF2CYF)n-O(CF2)m-COOR로 표시되는 화합물이 바람직하다. 여기서, n은 0∼2의 정수를 나타내고, m은 1∼4의 정수를 나타내고, Y는 F 또는 CF3을 나타내고, R은 CH3, C2H5 또는 C3H7을 나타낸다. Among these, CF is 2 = CF (OCF 2 CYF) n -O (CF 2) m -COOR compound represented by are preferred. Here n represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 4, Y represents F or CF 3 , and R represents CH 3 , C 2 H 5 or C 3 H 7 .

또한, 이온 교환막을 알칼리 전해용 양이온 교환막으로서 이용하는 경우, 단량체로서 퍼플루오로 화합물을 적어도 이용하는 것이 바람직하지만, 에스테르기의 알킬기(상기 R 참조)는 가수분해되는 시점에서 중합체로부터 소실되기 때문에, 알킬기(R)는 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 퍼플루오로알킬기가 아니어도 좋다. When the ion exchange membrane is used as a cation exchange membrane for alkali electrolysis, it is preferable to use at least a perfluoro compound as the monomer. However, since the alkyl group (see R above) of the ester group is lost from the polymer at the time of hydrolysis, the alkyl group ( R) may not be a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

제2군의 단량체로는, 상기 중에서도 하기에 나타내는 단량체가 보다 바람직하다. As a monomer of a 2nd group, the monomer shown below is more preferable among the above.

CF2=CFOCF2-CF(CF3)OCF2COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 -CF (CF 3 ) OCF 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2COOCH3,CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CF[OCF2-CF(CF3)]2O(CF2)2COOCH3, CF 2 = CF [OCF 2 -CF (CF 3 )] 2 O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)3COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)2COOCH3, CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)3COOCH3. CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 COOCH 3 .

제3군의 단량체로는, 예컨대 술폰형 이온 교환기(술폰산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 술폰산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CFO-X-CF2-SO2F로 표시되는 단량체가 바람직하다(여기서, X는 퍼플루오로알킬렌기를 나타낸다.). 이들의 구체예로는, 하기에 나타내는 단량체 등을 들 수 있다. As a monomer of a 3rd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a sulfone type ion exchange group (sulfonic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted into a sulfonic acid is, for example, CF 2 = a monomer represented by the CFO-X-CF 2 -SO 2 F are preferred (wherein, X represents an alkylene group of a perfluoroalkyl.). As these specific examples, the monomer etc. which are shown below are mentioned.

CF2=CFOCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CF(CF2)2SO2F, CF 2 = CF (CF 2 ) 2 SO 2 F,

CF2=CFO〔CF2CF(CF3)O〕2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFO [CF 2 CF (CF 3 ) O] 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF2OCF3)OCF2CF2SO2F. CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2 OCF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F.

이들 중에서도, CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F 및 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F가 보다 바람직하다. Among these, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F are more preferable.

이들 단량체로부터 얻어지는 공중합체는, 불화에틸렌의 단독 중합 및 공중합에 대하여 개발된 중합법, 특히 테트라플루오로에틸렌에 대하여 이용되는 일반적인 중합 방법에 의해 제조할 수 있다. 예컨대, 비수성법에서는, 퍼플루오로탄화수소, 클로로플루오로카본 등의 불활성 용매를 사용하고, 퍼플루오로카본퍼옥사이드나 아조 화합물 등의 라디칼 중합 개시제의 존재 하에, 온도 0∼200℃, 압력 0.1∼20 MPa의 조건 하에 중합 반응을 행할 수 있다. The copolymer obtained from these monomers can be manufactured by the polymerization method developed for the homopolymerization and copolymerization of ethylene fluoride, especially the general polymerization method used with respect to tetrafluoroethylene. For example, in the non-aqueous method, inert solvents such as perfluorohydrocarbon and chlorofluorocarbon are used, and in the presence of radical polymerization initiators such as perfluorocarbon peroxide and azo compound, the temperature is 0 to 200 캜 and the pressure is 0.1 to 0.1. The polymerization reaction can be carried out under the condition of 20 MPa.

상기 공중합에서, 상기 단량체의 조합의 종류 및 그 비율은 특별히 한정되지 않고, 얻어지는 함불소계 중합체에 부여하고자 하는 작용기의 종류 및 양에 따라 선택 결정된다. 예컨대, 카르복실산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제2군에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 술폰산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 카르복실산기 및 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군, 제2군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 이 경우, 상기 제1군 및 제2군으로 이루어진 공중합체와, 상기 제1군 및 제3군으로 이루어진 공중합체를 따로따로 중합하여, 후에 혼합하는 것에 의해서도 목적으로 하는 함불소계 중합체를 얻을 수 있다. 또한, 각 단량체의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 단위 중합체당 작용기의 양을 늘리는 경우, 상기 제2군 및 제3군에서 선택되는 단량체의 비율을 증가시키면 된다. In the said copolymerization, the kind and ratio of the combination of the said monomers are not specifically limited, It selects according to the kind and quantity of the functional group to provide to the fluorine-containing polymer obtained. For example, in the case of using a fluorine-containing polymer containing only a carboxylic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the first group and the second group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer containing only a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group and the third group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group, the second group, and the third group, respectively. In this case, the target fluorine-containing polymer can also be obtained by separately polymerizing the copolymer composed of the first group and the second group and the copolymer composed of the first group and the third group, and then mixing the copolymer separately. . Moreover, although the mixing ratio of each monomer is not specifically limited, When increasing the quantity of functional groups per unit polymer, what is necessary is just to increase the ratio of the monomer chosen from the said 2nd group and the 3rd group.

함불소계 공중합체의 총 이온 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 0.5∼2.0 mg 당량/g인 것이 바람직하고, 0.6∼1.5 mg 당량/g인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 총 이온 교환 용량이란, 건조 수지의 단위 중량당 교환기의 당량을 말하며, 중화 적정 등에 의해 측정할 수 있다. Although the total ion exchange capacity of a fluorine-containing copolymer is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5-2.0 mg equivalent / g, and it is more preferable that it is 0.6-1.5 mg equivalent / g. Here, total ion exchange capacity means the equivalent of the exchanger per unit weight of dry resin, and can be measured by neutralization titration etc.

이온 교환막(1)의 막 본체(10)에서는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 술폰산층(3)과, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 카르복실산층(2)이 적층되어 있다. 이러한 층 구조를 막 본체(10)로 함으로써, 나트륨 이온 등의 양이온의 선택적 투과성을 한층 더 향상시킬 수 있다. In the membrane main body 10 of the ion exchange membrane 1, a sulfonic acid layer 3 containing a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group and a carboxylic acid layer 2 containing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group are laminated. . By using this layer structure as the membrane main body 10, the selective permeability of cations such as sodium ions can be further improved.

이온 교환막(1)을 전해조에 배치하는 경우, 통상, 술폰산층(3)이 전해조의 양극측에, 카르복실산층(2)이 전해조의 음극측에, 각각 위치하도록 배치한다. In the case where the ion exchange membrane 1 is disposed in the electrolytic cell, the sulfonic acid layer 3 is usually disposed on the anode side of the electrolytic cell and the carboxylic acid layer 2 on the cathode side of the electrolytic cell.

술폰산층(3)은, 전기 저항이 낮은 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 막 강도의 관점에서, 막 두께가 카르복실산층(2)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 술폰산층(3)의 막 두께는, 바람직하게는 카르복실산층(2)의 2∼25배이며, 보다 바람직하게는 3∼15배이다. It is preferable that the sulfonic acid layer 3 is comprised from the material with low electrical resistance, and it is preferable that a film thickness is thicker than the carboxylic acid layer 2 from a viewpoint of film strength. The film thickness of the sulfonic acid layer 3 becomes like this. Preferably it is 2-25 times of the carboxylic acid layer 2, More preferably, it is 3-15 times.

카르복실산층(2)은, 막 두께가 얇아도 높은 음이온 배제성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 음이온 배제성이란, 이온 교환막(1)으로의 음이온의 침입이나 투과를 방해하고자 하는 성질을 말한다. 음이온 배제성을 높이기 위해서는, 술폰산층에 대하여, 이온 교환 용량이 작은 카르복실산층을 배치하는 것 등이 유효하다. It is preferable that the carboxylic acid layer 2 has high anion exclusion property even if it is thin. Anion-exclusion here means the property which wants to interrupt the invasion and permeation | transmission of anion to the ion exchange membrane 1. In order to improve anion exclusion, disposing a carboxylic acid layer having a small ion exchange capacity with respect to the sulfonic acid layer is effective.

술폰산층(3)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제3군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F를 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. As the fluorine-containing polymer used for the sulfonic acid layer 3, for example, a polymer obtained by using CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F as the third group of monomers is suitable.

카르복실산층(2)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제2군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF2)O(CF2)2COOCH3을 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. Carboxylic acids referred to as the fluorine-based polymer for use in sancheung (2) is, for example, as monomers of group 2 CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2) O (CF 2) a polymer obtained by using 2 COOCH 3 are suitable.

(코팅층) (Coating layer)

이온 교환막은, 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 코팅층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 도 44에 나타내는 바와 같이, 이온 교환막(1)에서는, 막 본체(10)의 양면 위에 각각 코팅층(11a 및 11b)이 형성되어 있다. It is preferable that an ion exchange membrane has a coating layer on at least one surface of a membrane main body. 44, in the ion exchange membrane 1, the coating layers 11a and 11b are formed on both surfaces of the membrane main body 10, respectively.

코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함한다. The coating layer includes inorganic particles and a binder.

무기물 입자의 평균 입경은, 0.90 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 무기물 입자의 평균 입경이 0.90 ㎛ 이상이면, 가스 부착뿐만 아니라 불순물에 대한 내구성이 매우 향상된다. 즉, 무기물 입자의 평균 입경을 크게 하면서, 또한 전술한 비표면적의 값을 만족시키도록 함으로써, 특히 현저한 효과가 얻어지게 된다. 이와 같은 평균 입경과 비표면적을 만족시키기 때문에, 불규칙형의 무기물 입자가 바람직하다. 용융에 의해 얻어지는 무기물 입자, 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 사용할 수 있다. 바람직하게는 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 적합하게 이용할 수 있다. As for the average particle diameter of an inorganic particle, it is more preferable that it is 0.90 micrometer or more. If the average particle diameter of the inorganic particles is 0.90 µm or more, the durability against impurities as well as gas adhesion is greatly improved. In other words, a particularly significant effect is obtained by increasing the average particle diameter of the inorganic particles and by satisfying the above-described specific surface area. In order to satisfy such an average particle diameter and specific surface area, irregular inorganic particles are preferable. Inorganic particles obtained by melting and inorganic particles obtained by crushing gemstones can be used. Preferably, the inorganic particles obtained by gemstone grinding can be suitably used.

또한, 무기물 입자의 평균 입경은 2 ㎛ 이하로 할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경이 2 ㎛ 이하이면, 무기물 입자에 의해 막이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경은, 보다 바람직하게는 0.90∼1.2 ㎛이다. In addition, the average particle diameter of an inorganic particle can be 2 micrometers or less. If the average particle diameter of an inorganic particle is 2 micrometers or less, it can prevent that a film | membrane is damaged by an inorganic particle. The average particle diameter of the inorganic particles is more preferably 0.90 to 1.2 µm.

여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(「SALD2200」 시마즈 제작소)에 의해 측정할 수 있다. Here, an average particle diameter can be measured with a particle size distribution meter ("SALD2200" Shimadzu Corporation).

무기물 입자의 형상은 불규칙 형상인 것이 바람직하다. 불순물에 대한 내성이 보다 향상된다. 또한, 무기물 입자의 입도 분포는 넓은 것이 바람직하다. It is preferable that the shape of an inorganic particle is an irregular shape. Resistance to impurities is further improved. In addition, the particle size distribution of the inorganic particles is preferably wide.

무기물 입자는, 주기율표 제IV족 원소의 산화물, 주기율표 제IV족 원소의 질화물 및 주기율표 제IV족 원소의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 무기물을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 내구성의 관점에서 산화지르코늄의 입자이다. It is preferable that an inorganic particle contains at least 1 sort (s) of inorganic substance chosen from the group which consists of an oxide of a group IV element of a periodic table, a nitride of a group IV element of a periodic table, and a carbide of a group IV element of a periodic table. More preferably, they are particles of zirconium oxide from the viewpoint of durability.

이 무기물 입자는, 무기물 입자의 원석을 분쇄하는 것에 의해 제조된 무기물 입자이거나, 또는 무기물 입자의 원석을 용융하여 정제함으로써 입자의 직경이 고른 구형의 입자를 무기물 입자로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that this inorganic particle is an inorganic particle manufactured by crushing the gemstone of an inorganic particle, or it is preferable to make spherical particle | grains of the uniform diameter of particle | grains into an inorganic particle by melting and refine | purifying the gemstone of an inorganic particle.

원석 분쇄 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 볼 밀, 비드 밀, 콜로이드 밀, 코니컬 밀, 디스크 밀, 엣지 밀, 제분 밀, 해머 밀, 펠릿 밀, VSI 밀, 윌리 밀, 롤러 밀, 제트 밀 등을 들 수 있다. 또한, 분쇄후 세정되는 것이 바람직하고, 그 때 세정 방법으로는 산처리되는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 무기물 입자의 표면에 부착된 철 등의 불순물을 삭감할 수 있다. Examples of the raw material grinding method include, but are not particularly limited to, ball mills, bead mills, colloid mills, conical mills, disc mills, edge mills, milling mills, hammer mills, pellet mills, VSI mills, willy mills, roller mills, and jet mills. Etc. can be mentioned. Moreover, it is preferable to wash | clean after grinding | pulverization, and it is preferable to be acid-processed at that time. As a result, impurities such as iron adhering to the surface of the inorganic particles can be reduced.

코팅층은 결합제를 포함하는 것이 바람직하다. 결합제는, 무기물 입자를 이온 교환막의 표면에 유지하여 코팅층을 이루는 성분이다. 결합제는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성의 관점에서, 함불소계 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. The coating layer preferably comprises a binder. A binder is a component which keeps inorganic particle on the surface of an ion exchange membrane, and comprises a coating layer. It is preferable that a binder contains a fluorine-containing polymer from a viewpoint of resistance to electrolyte solution or the product by electrolysis.

결합제로는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성 및 이온 교환막의 표면에 대한 접착성의 관점에서, 카르복실산기 또는 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체인 것이 보다 바람직하다. 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(술폰산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 카르복실산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(카르복실산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. As a binder, it is more preferable that it is a fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group or a sulfonic acid group from a tolerance with respect to the electrolyte solution and the product by electrolysis, and adhesiveness to the surface of an ion exchange membrane. When forming a coating layer on the layer (sulfonic acid layer) containing a fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group as a binder of this coating layer. Moreover, when forming a coating layer on the layer (carboxylic acid layer) containing the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group as a binder of this coating layer.

코팅층 중 무기물 입자의 함유량은, 40∼90 질량%인 것이 바람직하고, 50∼90 질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 결합제의 함유량은, 10∼60 질량%인 것이 바람직하고, 10∼50 질량%인 것이 보다 바람직하다. It is preferable that it is 40-90 mass%, and, as for content of an inorganic particle in a coating layer, it is more preferable that it is 50-90 mass%. Moreover, it is preferable that it is 10-60 mass%, and, as for content of a binder, it is more preferable that it is 10-50 mass%.

이온 교환막에서의 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.05∼2 mg인 것이 바람직하다. 또한, 이온 교환막이 표면에 요철 형상을 갖는 경우에는, 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.5∼2 mg인 것이 바람직하다. The distribution density of the coating layer in the ion exchange membrane is preferably 0.05 to 2 mg per cm 2. In addition, when an ion exchange membrane has a concave-convex shape on the surface, it is preferable that the distribution density of a coating layer is 0.5-2 mg per cm <2>.

코팅층을 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 무기물 입자를 결합제를 포함하는 용액에 분산한 코팅액을, 스프레이 등에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다. It does not specifically limit as a method of forming a coating layer, A well-known method can be used. For example, the method of apply | coating the coating liquid which disperse | distributed inorganic particle to the solution containing a binder by spray etc. is mentioned.

(강화 심재) (Reinforced heartwood)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 배치된 강화 심재를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a reinforcing core material disposed inside the membrane body.

강화 심재는, 이온 교환막의 강도나 치수 안정성을 강화하는 부재이다. 강화 심재를 막 본체의 내부에 배치시킴으로써, 특히 이온 교환막의 신축을 원하는 범위로 제어할 수 있다. 이러한 이온 교환막은, 전해시 등에 있어서, 필요 이상으로 신축하지 않고, 장기간 우수한 치수 안정성을 유지할 수 있다. The reinforcing core is a member for enhancing the strength and dimensional stability of the ion exchange membrane. By arrange | positioning a reinforcing core material inside a membrane main body, especially expansion and contraction of an ion exchange membrane can be controlled to a desired range. Such an ion exchange membrane can maintain excellent dimensional stability for a long time without being stretched more than necessary in electrolysis or the like.

강화 심재의 구성은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 강화사라고 불리는 실을 방사하여 형성시켜도 좋다. 여기서 말하는 강화사란, 강화 심재를 구성하는 부재로서, 이온 교환막에 원하는 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있는 것이며, 또한 이온 교환막 중에서 안정적으로 존재할 수 있는 실을 말한다. 이러한 강화사를 방사한 강화 심재를 사용함으로써, 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 이온 교환막에 부여할 수 있다. The configuration of the reinforcing core is not particularly limited, and may be formed by spinning a yarn called reinforcing yarn, for example. The reinforcement yarn mentioned here is a member which constitutes a reinforcing core material, which can impart desired dimensional stability and mechanical strength to the ion exchange membrane, and refers to a yarn that can stably exist in the ion exchange membrane. By using the reinforcing core material which radiated such reinforcement yarn, further excellent dimensional stability and mechanical strength can be provided to the ion exchange membrane.

강화 심재 및 이것에 사용하는 강화사의 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 산이나 알칼리 등에 내성을 갖는 재료인 것이 바람직하고, 장기간에 걸친 내열성, 내약품성이 필요하다는 점에서, 함불소계 중합체로 이루어진 섬유가 바람직하다. The material of the reinforcing core material and the reinforcing yarn used for this is not particularly limited, but it is preferable that the material is resistant to acids, alkalis, or the like. desirable.

강화 심재에 이용되는 함불소계 중합체로는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 트리플루오로클로로에틸렌-에틸렌 공중합체 및 불화비닐리덴 중합체(PVDF) 등을 들 수 있다. 이들 중, 특히 내열성 및 내약품성의 관점에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. Examples of the fluorine-containing polymer used in the reinforcing core material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), tetra Fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, trifluorochloroethylene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride polymer (PVDF), and the like. Among these, it is preferable to use the fiber which consists of polytetrafluoroethylene from a heat resistant and chemical resistant viewpoint especially.

강화 심재에 이용되는 강화사의 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20∼300 데니어, 보다 바람직하게는 50∼250 데니어이다. 직조 밀도(단위 길이당 삽입 라인수)는, 바람직하게는 5∼50 라인/인치이다. 강화 심재의 형태로는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 직포, 부직포, 편포 등이 이용되지만, 직포의 형태인 것이 바람직하다. 또한, 직포의 두께는, 바람직하게는 30∼250 ㎛, 보다 바람직하게는 30∼150 ㎛인 것이 사용된다. The diameter of the reinforcing sand used for the reinforcing core is not particularly limited, but is preferably 20 to 300 denier, and more preferably 50 to 250 denier. The weave density (number of insertion lines per unit length) is preferably 5 to 50 lines / inch. The form of the reinforcing core is not particularly limited, and for example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a knitted fabric, or the like is used, but it is preferably a form of a woven fabric. In addition, the thickness of the woven fabric is preferably 30 to 250 m, more preferably 30 to 150 m.

직포 또는 편포는, 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 이들의 얀, 슬릿 얀 등을 사용할 수 있고, 직조 방법은 평직, 레노직, 편직, 코드직, 시어서커 등의 여러 직조 방법을 사용할 수 있다. As the woven fabric or knitted fabric, monofilament, multifilament or yarns, slit yarns, and the like thereof can be used, and the weaving method can use various weaving methods such as plain weave, leno weave, knitting, cord weave, and seerker.

막 본체에서의 강화 심재의 직조 방법 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막의 크기나 형상, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The weaving method and arrangement of the reinforcing core material in the membrane main body are not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of the size and shape of the ion exchange membrane, the desired physical properties and the use environment for the ion exchange membrane, and the like.

예컨대, 막 본체의 소정의 한 방향을 따라 강화 심재를 배치해도 좋지만, 치수 안정성의 관점에서, 소정의 제1 방향을 따라 강화 심재를 배치하고, 또한 제1 방향에 대하여 대략 수직인 제2 방향을 따라 별도의 강화 심재를 배치하는 것이 바람직하다. 막 본체의 세로 방향 막 본체의 내부에서 대략 직행하도록 복수의 강화 심재를 배치함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. 예컨대, 막 본체의 표면에서 세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(날실)와 가로 방향을 따라 배치된 강화 심재(씨실)를 직조하는 배치가 바람직하다. 날실과 씨실을 교대로 부침시켜 삽입하여 직조한 평직이나, 2개의 날실을 비틀면서 씨실과 직조한 레노직, 2 라인 또는 여러 라인씩 당겨 가지런히 배치한 날실에 동수의 씨실을 삽입하여 직조한 사자직(어자직) 등으로 하는 것이, 치수 안정성, 기계적 강도 및 제조 용이성의 관점에서 보다 바람직하다. For example, the reinforcing core may be disposed along a predetermined direction of the membrane body, but from the viewpoint of dimensional stability, the reinforcing core is disposed along the predetermined first direction, and a second direction substantially perpendicular to the first direction is provided. Therefore, it is preferable to arrange a separate reinforcing core material. By arranging the plurality of reinforcing cores so as to run substantially straight inside the longitudinal membrane body of the membrane body, further superior dimensional stability and mechanical strength can be imparted in multiple directions. For example, an arrangement for weaving the reinforcing core material (warp) disposed along the longitudinal direction and the reinforcing core material (weft) arranged along the transverse direction on the surface of the membrane body is preferable. Lion weaved by inserting the same number of wefts into the weaving plain weave by twisting and inserting warp and weft alternately, or by weaving two warp and leno weaving by twisting two warp and two or several lines. It is more preferable to use a woven fabric (a loom) from the viewpoint of dimensional stability, mechanical strength, and ease of manufacture.

특히, 이온 교환막의 MD 방향(Machine Direction 방향) 및 TD 방향(Transverse Direction 방향)의 양 방향을 따라 강화 심재가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, MD 방향과 TD 방향으로 평직되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, MD 방향이란, 후술하는 이온 교환막의 제조 공정에서, 막 본체나 각종 심재(예컨대, 강화 심재, 강화사, 후술하는 희생사 등)가 반송되는 방향(흐름 방향)을 말하며, TD 방향이란, MD 방향과 대략 수직인 방향을 말한다. 그리고, MD 방향을 따라 직조된 실을 MD사라고 하고, TD 방향을 따라 직조된 실을 TD사라고 한다. 통상, 전해에 사용하는 이온 교환막은 직사각형이며, 길이 방향이 MD 방향이 되고, 폭방향이 TD 방향이 되는 경우가 많다. MD사인 강화 심재와 TD사인 강화 심재를 직조함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. In particular, it is preferable that the reinforcing core is disposed along both directions of the MD direction (Machine Direction direction) and the TD direction (Transverse Direction direction) of the ion exchange membrane. That is, it is preferable to be woven in the MD direction and the TD direction. Here, MD direction means the direction (flow direction) in which a membrane main body and various core materials (for example, a reinforced core material, a reinforcement yarn, a sacrificial yarn etc. mentioned later) are conveyed in the manufacturing process of the ion exchange membrane mentioned later, and a TD direction is It refers to a direction approximately perpendicular to the MD direction. The yarn woven along the MD direction is called MD yarn, and the yarn woven along the TD direction is called TD yarn. Usually, the ion exchange membrane used for electrolysis is rectangular, and a longitudinal direction becomes MD direction, and the width direction becomes a TD direction in many cases. By weaving the reinforced MD core material and the reinforced TD core material, it is possible to give even more excellent dimensional stability and mechanical strength in multiple directions.

강화 심재의 배치 간격은 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The spacing of the reinforcing cores is not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of desired physical properties, use environment, and the like for the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율은 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 90% 이하이다. 개구율은, 이온 교환막의 전기 화학적 성질의 관점에서는 30% 이상이 바람직하고, 이온 교환막의 기계적 강도의 관점에서는 90% 이하가 바람직하다. The opening ratio of the reinforcing core material is not particularly limited, and is preferably 30% or more, more preferably 50% or more and 90% or less. The opening ratio is preferably 30% or more from the viewpoint of the electrochemical properties of the ion exchange membrane, and preferably 90% or less from the viewpoint of the mechanical strength of the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율이란, 막 본체의 어느 한쪽의 표면의 면적(A)에서의 이온 등의 물질(전해액 및 그것에 함유되는 양이온(예컨대, 나트륨 이온))이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)의 비율(B/A)을 말한다. 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)이란, 이온 교환막에서 양이온이나 전해액 등이, 이온 교환막에 포함되는 강화 심재 등에 의해 차단되지 않는 영역의 총 면적이라고 할 수 있다.The opening ratio of the reinforcing core is the total area (B) of the surface through which substances such as ions (electrolyte and cation (for example, sodium ions) contained) in the area (A) of either surface of the membrane body can pass. The ratio of (B / A). The total area (B) of the surface through which substances such as ions can pass can be referred to as the total area of the region where cations, electrolytes, and the like are not blocked by the reinforcing core included in the ion exchange membrane.

도 45는, 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다. 도 45는 이온 교환막의 일부를 확대하여, 그 영역 내에서의 강화 심재(21 및 22)의 배치만을 나타내고 있는 것이며, 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. 45 is a schematic view for explaining the aperture ratio of the reinforcing core material constituting the ion exchange membrane. 45 enlarges a part of the ion exchange membrane and shows only the arrangement of the reinforcing core materials 21 and 22 in the region, and the illustration of other members is omitted.

세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(21)와 가로 방향으로 배치된 강화 심재(22)에 의해 둘러싸인 영역으로서, 강화 심재의 면적도 포함시킨 영역의 면적(A)로부터 강화 심재의 총 면적(C)을 빼는 것에 의해, 전술한 영역의 면적(A)에서의 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 영역의 총 면적(B)을 구할 수 있다. 즉, 개구율은, 하기 식(I)에 의해 구할 수 있다. The total area C of the reinforcement core from the area A of the region including the area of the reinforcement core, which is also surrounded by the reinforcement core 21 arranged in the longitudinal direction and the reinforcement core 22 arranged in the horizontal direction. By subtracting, the total area B of the area through which substances such as ions in the area A of the area can pass can be obtained. That is, an opening ratio can be calculated | required by following formula (I).

개구율=(B)/(A)=((A)-(C))/(A) …(I) Aperture ratio = (B) / (A) = ((A)-(C)) / (A). (I)

강화 심재 중에서도 특히 바람직한 형태는, 내약품성 및 내열성의 관점에서, PTFE를 포함하는 테이프 얀 또는 고배향 모노필라멘트이다. 구체적으로는, PTFE로 이루어진 고강도 다공질 시트를 테이프형으로 슬릿한 테이프 얀, 또는 PTFE로 이루어진 고도로 배향한 모노필라멘트의 50∼300 데니어를 사용하고, 또한 직조 밀도가 10∼50 라인/인치인 평직이며, 그 두께가 50∼100 ㎛의 범위인 강화 심재인 것이 보다 바람직하다. 이러한 강화 심재를 포함하는 이온 교환막의 개구율은 60% 이상인 것이 더욱 바람직하다. Among the reinforcing cores, a particularly preferable form is a tape yarn or a highly oriented monofilament containing PTFE in view of chemical resistance and heat resistance. Specifically, a high-strength porous sheet made of PTFE is a tape yarn slitted in tape form, or a 50 to 300 denier of a highly oriented monofilament made of PTFE, and a woven density of 10 to 50 lines / inch. It is more preferable that it is a reinforcement core material whose thickness is the range of 50-100 micrometers. It is more preferable that the opening ratio of the ion exchange membrane including such a reinforcing core material is 60% or more.

강화사의 형상으로는, 둥근 실, 테이프형 실 등을 들 수 있다. Examples of the shape of the reinforcing yarn include round yarns and tape-like yarns.

(연통 구멍) (Communication hole)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 연통 구멍을 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a communication hole inside the membrane main body.

연통 구멍이란, 전해시에 발생하는 이온이나 전해액의 유로가 될 수 있는 구멍을 말한다. 또한, 연통 구멍이란, 막 본체 내부에 형성되어 있는 관상의 구멍이며, 후술하는 희생 심재(또는 희생사)가 용출됨으로써 형성된다. 연통 구멍의 형상이나 직경 등은, 희생 심재(희생사)의 형상이나 직경을 선택하는 것에 의해 제어할 수 있다. The communication hole refers to a hole that can be a flow path for ions or electrolyte generated during electrolysis. In addition, a communication hole is a tubular hole formed in the inside of a membrane main body, and is formed by eluting the sacrificial core material (or sacrificial thread) mentioned later. The shape and diameter of the communication hole can be controlled by selecting the shape and diameter of the sacrificial core material (sacrificial yarn).

이온 교환막에 연통 구멍을 형성함으로써, 전해시에 전해액의 이동성을 확보할 수 있다. 연통 구멍의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 제법에 의하면, 연통 구멍의 형성에 이용되는 희생 심재의 형상으로 할 수 있다. By forming communication holes in the ion exchange membrane, the mobility of the electrolyte can be ensured at the time of electrolysis. Although the shape of a communication hole is not specifically limited, According to the manufacturing method mentioned later, it can be set as the shape of the sacrificial core material used for formation of a communication hole.

연통 구멍은, 강화 심재의 양극측(술폰산층측)과 음극측(카르복실산층측)을 교대로 통과하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 함으로써, 강화 심재의 음극측에 연통 구멍이 형성되어 있는 부분에서는, 연통 구멍에 채워져 있는 전해액을 통해서 수송된 이온(예컨대, 나트륨 이온)이 강화 심재의 음극측으로도 흐를 수 있다. 그 결과, 양이온의 흐름이 차폐되는 일이 없기 때문에, 이온 교환막의 전기 저항을 더욱 낮게 할 수 있다. The communication hole is preferably formed so as to alternately pass through the anode side (sulfonic acid layer side) and the cathode side (carboxylic acid layer side) of the reinforcing core material. With such a structure, in the part where the communication hole is formed in the cathode side of the reinforcing core material, ions (for example, sodium ions) transported through the electrolyte solution filled in the communication hole can also flow to the cathode side of the reinforcing core material. As a result, since the flow of cation is not blocked, the electrical resistance of the ion exchange membrane can be made lower.

연통 구멍은, 이온 교환막을 구성하는 막 본체의 소정의 한 방향만을 따라 형성되어 있어도 좋지만, 보다 안정된 전해 성능을 발휘한다고 한다는 관점에서, 막 본체의 세로 방향과 가로 방향의 양 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. The communication hole may be formed along only one predetermined direction of the membrane main body constituting the ion exchange membrane, but is formed in both the longitudinal direction and the transverse direction of the membrane main body in view of exhibiting more stable electrolytic performance. desirable.

〔제조 방법〕 [Production method]

이온 교환막의 적합한 제조 방법으로는, 이하의 (1) 공정∼(6) 공정을 갖는 방법을 들 수 있다. As a suitable manufacturing method of an ion exchange membrane, the method of having the following (1) process-(6) process is mentioned.

(1) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 제조하는 공정. (1) Process: The process of manufacturing the fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(2) 공정 : 필요에 따라, 복수의 강화 심재와, 산 또는 알칼리에 용해되는 성질을 가지며, 연통 구멍을 형성하는 희생사를 적어도 직조하는 것에 의해, 인접하는 강화 심재끼리의 사이에 희생사가 배치된 보강재를 얻는 공정. (2) Process: If necessary, a sacrificial yarn is disposed between adjacent reinforcing cores by at least weaving a plurality of reinforcing cores and a property of dissolving in an acid or alkali and forming at least a communication hole. To obtain the finished reinforcement.

(3) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 상기 함불소계 중합체를 필름화하는 공정. (3) Process: The process of film-forming the said fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(4) 공정 : 상기 필름에 필요에 따라 상기 보강재를 매립하여, 상기 보강재가 내부에 배치된 막 본체를 얻는 공정. (4) Step: The step of embedding the reinforcing material in the film as necessary to obtain a membrane body having the reinforcing material disposed therein.

(5) 공정 : (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하는 공정(가수분해 공정). (5) Process: The process (hydrolysis process) of hydrolyzing the membrane main body obtained at process (4).

(6) 공정 : (5) 공정에서 얻어진 막 본체에 코팅층을 형성하는 공정(코팅 공정). (6) Process: The process (coating process) of forming a coating layer in the film main body obtained at the process (5).

이하, 각 공정에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, each process is explained in full detail.

(1) 공정 : 함불소계 중합체를 제조하는 공정 (1) Process: process for producing fluorine-containing polymer

(1) 공정에서는, 상기 제1군∼제3군에 기재한 원료의 단량체를 사용하여 함불소계 중합체를 제조한다. 함불소계 중합체의 이온 교환 용량을 제어하기 위해서는, 각 층을 형성하는 함불소계 중합체의 제조에서, 원료의 단량체의 혼합비를 조정하면 된다. In the step (1), the fluorine-containing polymer is produced by using the monomers of the raw materials described in the first group to the third group. In order to control the ion exchange capacity of a fluorine-containing polymer, in the manufacture of the fluorine-containing polymer which forms each layer, the mixing ratio of the monomer of a raw material may be adjusted.

(2) 공정 : 보강재의 제조 공정 (2) Process: manufacturing process of reinforcement

보강재란, 강화사를 직조한 직포 등이다. 보강재가 막 내에 매립됨으로써 강화 심재를 형성한다. 연통 구멍을 갖는 이온 교환막으로 할 때에는, 희생사도 함께 보강재에 직조한다. 이 경우의 희생사의 혼직량은, 바람직하게는 보강재 전체의 10∼80 질량%, 보다 바람직하게는 30∼70 질량%이다. 희생사를 직조하는 것에 의해, 강화 심재의 메쉬 어긋남을 방지할 수도 있다. A reinforcing material is a woven fabric etc. which woven the reinforcement yarn. The reinforcing material is embedded in the film to form the reinforcing core material. When using an ion exchange membrane having communication holes, the sacrificial yarn is also woven into the reinforcing material. In this case, the blending amount of the sacrificial material is preferably 10 to 80 mass%, more preferably 30 to 70 mass% of the entire reinforcing material. By weaving a sacrificial thread, the mesh shift | offset of a reinforcement core material can also be prevented.

희생사는, 막의 제조 공정 혹은 전해 환경하에서 용해성을 갖는 것이며, 레이온, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 셀룰로오스 및 폴리아미드 등이 이용된다. 또한, 20∼50 데니어의 굵기를 가지며, 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트로 이루어진 폴리비닐알콜 등도 바람직하다. The sacrificial material has solubility in a film production process or an electrolytic environment, and rayon, polyethylene terephthalate (PET), cellulose, polyamide, and the like are used. Moreover, polyvinyl alcohol etc. which have a thickness of 20-50 denier and consist of monofilament or multifilament are also preferable.

또한, (2) 공정에서, 강화 심재나 희생사의 배치를 조정하는 것에 의해, 개구율이나 연통 구멍의 배치 등을 제어할 수 있다. In the step (2), by adjusting the arrangement of the reinforcing core material or the sacrificial material, the opening ratio, the arrangement of the communication holes, and the like can be controlled.

(3) 공정 : 필름화 공정 (3) process: filming process

(3) 공정에서는, 상기 (1) 공정에서 얻어진 함불소계 중합체를, 압출기를 사용하여 필름화한다. 필름은 단층 구조이어도 좋고, 전술한 바와 같이, 술폰산층과 카르복실산층의 2층 구조이어도 좋고, 3층 이상의 다층 구조이어도 좋다. In the step (3), the fluorine-containing polymer obtained in the step (1) is filmed using an extruder. A single layer structure may be sufficient as a film, and as above-mentioned, the two-layered structure of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer may be sufficient, and the multilayered structure of three or more layers may be sufficient as it.

필름화하는 방법으로는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다. As a method of film-forming, the following are mentioned, for example.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 각각 따로따로 필름화하는 방법. A method of filming each of the fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and the fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group separately.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체와 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를, 공압출에 의해 복합 필름으로 하는 방법. A method in which a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group are co-extruded into a composite film.

또한, 필름은 각각 복수매이어도 좋다. 또한, 상이한 종류의 필름을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하기 때문에 바람직하다. In addition, a plurality of films may be sufficient respectively. Moreover, coextrusion of different kinds of films is preferable because it contributes to raising the adhesive strength of an interface.

(4) 공정 : 막 본체를 얻는 공정 (4) step: the step of obtaining the membrane body

(4) 공정에서는, (2) 공정에서 얻은 보강재를 (3) 공정에서 얻은 필름의 내부에 매립함으로써, 보강재가 내재된 막 본체를 얻는다. In the step (4), the film body in which the reinforcing material is embedded is obtained by embedding the reinforcing material obtained in the step (2) inside the film obtained in the step (3).

막 본체의 바람직한 형성 방법으로는, (i) 음극측에 위치하는 카르복실산기 전구체(예컨대, 카르복실산에스테르 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제1층이라고 함)와, 술폰산기 전구체(예컨대, 술포닐플루오라이드 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제2층이라고 함)를 공압출법에 의해 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에, 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 보강재, 제2층/제1층 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법; (ii) 제2층/제1층 복합 필름과는 별도로, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체(제3층)를 미리 단독으로 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 제3층 필름, 강화 심재, 제2층/제1층으로 이루어진 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법을 들 수 있다. As a preferable formation method of a film main body, (i) the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group precursor (for example, a carboxylic acid ester functional group) located in the cathode side (henceforth, the layer which consists of this is called a 1st layer), And forming a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor (e.g., a sulfonylfluoride functional group) (hereinafter, referred to as a second layer) by a coextrusion method, and heating and vacuum source as necessary. Is laminated on a flat plate or drum having a large number of pores on the surface of the reinforcing material and the second layer / first layer composite film in the order of a reinforcing material and a heat-resistant release paper having air permeability. Integrating while removing air between each layer by decompression under temperature; (ii) Apart from the second layer / first layer composite film, the fluorine-containing polymer (third layer) having a sulfonic acid group precursor is previously filmed alone, and the surface is heated and heated using a vacuum source if necessary. The laminated film was laminated in the order of a composite film consisting of a third layer film, a reinforcing core material, and a second layer / first layer via a heat-resistant release paper having air permeability on a flat plate or a drum having a large number of pores thereon. The method of integrating, removing the air between each layer by pressure reduction under the temperature which melt | dissolves is mentioned.

여기서, 제1층과 제2층을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하고 있다. Here, coextrusion of a 1st layer and a 2nd layer contributes to raising the adhesive strength of an interface.

또한, 감압 하에 일체화하는 방법은, 가압 프레스법에 비하여, 보강재 상의 제3층의 두께가 커지는 특징을 갖고 있다. 또한, 보강재가 막 본체의 내면에 고정되어 있기 때문에, 이온 교환막의 기계적 강도를 충분히 유지할 수 있는 성능을 갖고 있다.Moreover, the method of integrating under reduced pressure has the feature that the thickness of the 3rd layer on a reinforcement material becomes large compared with the pressure press method. In addition, since the reinforcing material is fixed to the inner surface of the membrane main body, it has the performance of sufficiently maintaining the mechanical strength of the ion exchange membrane.

또한, 여기서 설명한 적층의 바리에이션은 일례이며, 원하는 막 본체의 층구성이나 물성 등을 고려하여, 적절하게 적합한 적층 패턴(예컨대, 각 층의 조합 등)을 선택한 다음 공압출할 수 있다. In addition, the variation of lamination described here is an example, and considering the desired layer structure, physical properties, etc. of a film body, a suitable lamination pattern (for example, the combination of each layer, etc.) can be selected, and then co-extruded.

또한, 이온 교환막의 전기적 성능을 더욱 높일 목적으로, 제1층과 제2층 사이에, 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 더 개재시키는 것이나, 제2층 대신에 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 사용하는 것도 가능하다. Further, in order to further improve the electrical performance of the ion exchange membrane, a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor is further interposed between the first layer and the second layer. It is also possible to use a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor instead of the layer.

제4층의 형성 방법은, 카르복실산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체와, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 따로따로 제조한 후에 혼합하는 방법이어도 좋고, 카르복실산기 전구체를 갖는 단량체와 술폰산기 전구체를 갖는 단량체를 공중합한 것을 사용하는 방법이어도 좋다. The method for forming the fourth layer may be a method of separately preparing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group precursor and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor, and then mixing the monomers with the carboxylic acid group precursor and the sulfonic acid group precursor. The method of copolymerizing the monomer which has the thing may be used.

제4층을 이온 교환막의 구성으로 하는 경우에는, 제1층과 제4층의 공압출 필름을 성형하고, 제3층과 제2층은 이것과는 별도로 단독으로 필름화하여, 전술한 방법으로 적층해도 좋고, 제1층/제4층/제2층의 3층을 한번에 공압출로 필름화해도 좋다.In the case where the fourth layer is configured as an ion exchange membrane, the coextruded film of the first layer and the fourth layer is molded, and the third layer and the second layer are filmed independently of this, by the method described above. You may laminate | stack and three layers of a 1st layer / 4th layer / 2nd layer may be film-formed by coextrusion at once.

이 경우, 압출된 필름이 흘러가는 방향이 MD 방향이다. 이와 같이 하여, 이온 교환기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체를 보강재 상에 형성할 수 있다. In this case, the direction in which the extruded film flows is the MD direction. In this way, a membrane body containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group can be formed on the reinforcing material.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층으로 이루어진 표면측에, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체로 이루어진 돌출된 부분, 즉 볼록부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 볼록부를 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 수지 표면에 볼록부를 형성하는 공지의 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 막 본체의 표면에 엠보스 가공을 하는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 상기 복합 필름과 보강재 등을 일체화할 때에, 미리 엠보스 가공된 이형지를 사용하는 것에 의해, 상기 볼록부를 형성시킬 수 있다. 엠보스 가공에 의해 볼록부를 형성하는 경우, 볼록부의 높이나 배치 밀도의 제어는, 전사하는 엠보스 형상(이형지의 형상)을 제어함으로써 행할 수 있다. In addition, the ion exchange membrane preferably has a protruding portion, that is, a convex portion, made of a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group, on the surface side of the sulfonic acid layer. It does not specifically limit as a method of forming such a convex part, The well-known method of forming a convex part in the resin surface can be employ | adopted. Specifically, the method of embossing on the surface of a film main body is mentioned, for example. For example, when the said composite film, reinforcing material, etc. are integrated, the said convex part can be formed by using the release paper previously embossed. When forming a convex part by embossing, control of the height and placement density of a convex part can be performed by controlling the emboss shape (shape of a release paper) to be transferred.

(5) 가수분해 공정 (5) hydrolysis process

(5) 공정에서는, (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하여, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 공정(가수분해 공정)을 행한다. In the step (5), the membrane body obtained in the step (4) is hydrolyzed to convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger (hydrolysis step).

또한, (5) 공정에서는, 막 본체에 포함되어 있는 희생사를 산 또는 알칼리로 용해 제거함으로써, 막 본체에 용출 구멍을 형성시킬 수 있다. 또한, 희생사는, 완전히 용해 제거되지 않고 연통 구멍에 남아 있어도 좋다. 또한, 연통 구멍에 남아 있던 희생사는, 이온 교환막이 전해에 제공되었을 때 전해액에 의해 용해 제거되어도 좋다. In the step (5), the elution hole can be formed in the membrane main body by dissolving and removing the sacrificial yarn contained in the membrane main body with an acid or an alkali. In addition, the sacrificial yarn may remain in the communication hole without being completely dissolved and removed. In addition, the sacrificial yarn remaining in the communication hole may be dissolved and removed by the electrolytic solution when the ion exchange membrane is provided for electrolysis.

희생사는, 이온 교환막의 제조 공정이나 전해 환경하에서, 산 또는 알칼리에 대하여 용해성을 갖는 것이며, 희생사가 용출됨으로써 해당 부위에 연통 구멍이 형성된다. The sacrificial yarn is soluble in acid or alkali in the ion exchange membrane production process or in an electrolytic environment, and communication holes are formed in the site by dissolving the sacrificial material.

(5) 공정은, 산 또는 알칼리를 포함하는 가수분해 용액에 (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 침지하여 행할 수 있다. 해당 가수분해 용액으로는, 예컨대 KOH와 DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 포함하는 혼합 용액을 사용할 수 있다. The step (5) can be performed by immersing the membrane body obtained in the step (4) in a hydrolysis solution containing an acid or an alkali. As the hydrolysis solution, for example, a mixed solution containing KOH and DMSO (dimethyl sulfoxide) can be used.

상기 혼합 용액은, KOH 2.5∼4.0N을 포함하고, DMSO 25∼35 질량%를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the said mixed solution contains 2.5-4.0 N of KOH, and contains 25-35 mass% of DMSO.

가수분해의 온도로는, 70∼100℃인 것이 바람직하다. 온도가 높을수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 75∼100℃이다. As temperature of hydrolysis, it is preferable that it is 70-100 degreeC. The higher the temperature, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 75-100 degreeC.

가수분해의 시간으로는, 10∼120분인 것이 바람직하다. 시간이 길수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 20∼120분이다. It is preferable that it is 10 to 120 minutes as time of hydrolysis. The longer the time, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 20 to 120 minutes.

여기서, 희생사를 용출시킴으로써 연통 구멍 형성하는 공정에 관해 보다 상세히 설명한다. 도 46의 (a), (b)는, 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다. Here, the process of forming a communication hole by eluting a sacrificial yarn is demonstrated in detail. 46A and 46B are schematic views for explaining a method of forming communication holes of an ion exchange membrane.

도 46의 (a), (b)에서는, 강화사(52)와 희생사(504a)와 희생사(504a)에 의해 형성되는 연통 구멍(504)만을 도시하고 있고, 막 본체 등의 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. 46A and 46B, only the communication hole 504 formed by the reinforcement yarn 52, the sacrificial yarn 504a, and the sacrificial yarn 504a is shown, and it is shown to other members, such as a membrane main body. The illustration is omitted.

우선, 이온 교환막 중에서 강화 심재를 구성하게 되는 강화사(52)와, 이온 교환막 중에서 연통 구멍(504)을 형성하기 위한 희생사(504a)를, 편직 보강재로 한다. 그리고, (5) 공정에서 희생사(504a)가 용출됨으로써 연통 구멍(504)이 형성된다. First, the reinforcement yarn 52 which comprises a reinforcing core material in an ion exchange membrane, and the sacrificial yarn 504a for forming the communication hole 504 in an ion exchange membrane are used as a knitted reinforcement material. And the communication hole 504 is formed by eluting the sacrificial yarn 504a in the process (5).

상기 방법에 의하면, 이온 교환막의 막 본체 내에서 강화 심재, 연통 구멍을 어떠한 배치로 하는지에 따라서, 강화사(52)와 희생사(504a)의 편직 방법을 조정하면 되기 때문에 간편하다. According to the method described above, the knitting method of the reinforcing yarn 52 and the sacrificial yarn 504a may be adjusted in accordance with the arrangement of the reinforcing core and the communication hole in the membrane main body of the ion exchange membrane.

도 46의 (a)에서는, 지면에서 세로 방향과 가로 방향의 양 방향을 따라 강화사(52)와 희생사(504a)를 직조한 평직의 보강재를 예시하고 있지만, 필요에 따라 보강재에서의 강화사(52)와 희생사(504a)의 배치를 변경할 수 있다. In FIG. 46 (a), although the reinforcement of the plain weave which woven the reinforcement yarn 52 and the sacrificial yarn 504a in both the longitudinal direction and the horizontal direction in the ground is illustrated, the reinforcement yarn in a reinforcement material as needed. The arrangement of the 52 and the victim 504a can be changed.

(6) 코팅 공정 (6) coating process

(6) 공정에서는, 원석 분쇄 또는 원석 용융에 의해 얻어진 무기물 입자와, 결합제를 포함하는 코팅액을 제조하고, 코팅액을 (5) 공정에서 얻어진 이온 교환막의 표면에 도포 및 건조시킴으로써 코팅층을 형성할 수 있다. In the step (6), the coating layer can be formed by preparing a coating liquid containing the inorganic particles obtained by gemstone grinding or melting of the gemstone and a binder, and applying and drying the coating liquid on the surface of the ion exchange membrane obtained in the step (5). .

결합제로는, 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를, 디메틸술폭시드(DMSO) 및 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액으로 가수분해한 후, 염산에 침지하여 이온 교환기의 짝이온을 H+로 치환한 결합제(예컨대, 카르복실기 또는 술포기를 갖는 함불소계 중합체)가 바람직하다. 그것에 의해, 후술하는 물이나 에탄올에 용해되기 쉬워지기 때문에 바람직하다. As a binder, after hydrolyzing the fluorine-containing polymer having an ion exchange group precursor with an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH), it is immersed in hydrochloric acid to replace the counter ion of the ion exchange group with H + . One binder (eg, a fluorine-containing polymer having a carboxyl or sulfo group) is preferred. Since it becomes easy to melt | dissolve in water and ethanol mentioned later by this, it is preferable.

이 결합제를, 물과 에탄올을 혼합한 용액에 용해한다. 또한, 물과 에탄올의 바람직한 체적비 10:1∼1:10이며, 보다 바람직하게는 5:1∼1:5이며, 더욱 바람직하게는 2:1∼1:2이다. 이와 같이 하여 얻은 용해액 중에, 무기물 입자를 볼 밀로 분산시켜 코팅액을 얻는다. 이 때, 분산될 때의 시간, 회전 속도를 조정함으로써, 입자의 평균 입경 등을 조정할 수도 있다. 또한, 무기물 입자와 결합제의 바람직한 배합량은 전술한 바와 같다. This binder is dissolved in a solution in which water and ethanol are mixed. Moreover, the preferable volume ratio of water and ethanol is 10: 1-1:10, More preferably, it is 5: 1-1: 5, More preferably, it is 2: 1-1: 2. In the solution thus obtained, the inorganic particles are dispersed by a ball mill to obtain a coating solution. At this time, the average particle diameter of a particle | grains, etc. can also be adjusted by adjusting the time and the rotation speed at the time of dispersion. In addition, the preferable compounding quantity of an inorganic particle and a binder is as above-mentioned.

코팅액 중의 무기물 입자 및 결합제의 농도에 관해서는, 특별히 한정되지 않지만, 옅은 코팅액으로 하는 편이 바람직하다. 그것에 의해, 이온 교환막의 표면에 균일하게 도포하는 것이 가능해진다. The concentration of the inorganic particles and the binder in the coating liquid is not particularly limited, but is preferably a light coating liquid. Thereby, it becomes possible to apply | coat uniformly to the surface of an ion exchange membrane.

또한, 무기물 입자를 분산시킬 때에, 계면활성제를 분산액에 첨가해도 좋다. 계면활성제로는, 비이온계 계면활성제가 바람직하고, 예컨대 니찌유 주식회사 제조 HS-210, NS-210, P-210, E-212 등을 들 수 있다. In addition, when dispersing the inorganic particles, a surfactant may be added to the dispersion. As surfactant, a nonionic surfactant is preferable, For example, HS-210, NS-210, P-210, E-212 by Nichi-yu Corporation, etc. are mentioned.

얻어진 코팅액을, 스프레이 도포나 롤 도공으로 이온 교환막 표면에 도포함으로써 이온 교환막이 얻어진다. An ion exchange membrane is obtained by apply | coating the obtained coating liquid to the surface of an ion exchange membrane by spray coating or roll coating.

〔미다공막〕 [Microporous membrane]

본 실시형태의 미다공막으로는, 전술한 바와 같이, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 미다공막을 적용할 수 있다. As described above, the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various microporous membranes can be applied.

본 실시형태의 미다공막의 기공률은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20∼90으로 할 수 있고, 바람직하게는 30∼85이다. 상기 기공률은, 예컨대 하기의 식으로 산출할 수 있다. Although the porosity of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 20-90, Preferably it is 30-85. The porosity can be calculated by the following formula, for example.

기공률=(1-(건조 상태의 막 중량)/(막의 두께, 폭, 길이로부터 산출되는 체적과 막소재의 밀도로부터 산출되는 중량))×100 Porosity = (1- (Dry Film Weight in Dry State) / (Volume calculated from the thickness, width and length of the film and weight calculated from the density of the film material)) × 100

본 실시형태의 미다공막의 평균 구멍 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 0.01 ㎛∼10 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 0.05 ㎛∼5 ㎛이다. 상기 평균 구멍 직경은, 예컨대 막을 두께 방향으로 수직으로 절단하고, 절단면을 FE-SEM으로 관찰한다. 관찰되는 구멍의 직경을 100점 정도 측정하여 평균함으로써 구할 수 있다. Although the average pore diameter of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 0.01 micrometer-10 micrometers, Preferably it is 0.05 micrometer-5 micrometers. The average pore diameter is, for example, the film is vertically cut in the thickness direction, and the cut surface is observed by FE-SEM. It can obtain | require by measuring and averaging about 100 points of the diameter of the hole observed.

본 실시형태의 미다공막의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 50 ㎛∼600 ㎛이다. 상기 두께는, 예컨대 마이크로미터(주식회사 미츠토요 제조) 등을 사용하여 측정할 수 있다. Although the thickness of the microporous film of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 10 micrometers-1000 micrometers, Preferably it is 50 micrometers-600 micrometers. The said thickness can be measured using a micrometer (made by Mitsutoyo Corporation) etc., for example.

전술한 바와 같은 미다공막의 구체예로는, Agfa사 제조의 Zirfon Perl UTP 500(본 실시형태에서 Zirfon막으로도 칭함), 국제 공개 제2013-183584호 팜플렛, 국제 공개 제2016-203701호 팜플렛 등에 기재된 것을 들 수 있다. Specific examples of the microporous membranes described above include Agir's Zirfon Perl UTP 500 (also referred to as Zirfon membrane in this embodiment), International Publication No. 2013-183584, International Publication No. 2016-203701, etc. The things described are mentioned.

본 실시형태에서는, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 EW(이온 교환 당량)을 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 작용기를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 이온 교환 당량은 도입하는 작용기에 의해 조정할 수 있고, 도입할 수 있는 작용기에 관해서는 전술한 바와 같다. In this embodiment, it is preferable that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has EW (ion exchange equivalent) different from this 1st ion exchange resin layer. Moreover, it is preferable that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has a functional group different from this 1st ion exchange resin layer. An ion exchange equivalent can be adjusted with the functional group to introduce | transduce, and the functional group which can be introduce | transduced is as above-mentioned.

〔고정 영역〕 [Fixed area]

본 실시형태에서, 전해용 전극은, 격막의 표면의 적어도 하나의 영역에 고정되어 있고, <제3 실시형태>의 항에서, 이 하나 또는 2 이상의 영역을 고정 영역이라고도 한다. 본 실시형태에서의 고정 영역은, 전해용 전극과 격막의 분리를 억제하는 기능을 가지며, 격막에 전해용 전극을 고정하는 부분이라면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 전해용 전극 자체가 고정 수단이 됨으로써 고정 영역을 구성하는 경우도 있고, 또한 전해용 전극과는 별체인 고정용 부재가 고정 수단이 됨으로써 고정 영역을 구성하는 경우도 있다. 또한, 본 실시형태에서의 고정 영역은, 전해시의 통전면에 대응하는 위치에만 존재해도 좋고, 비통전면에 대응하는 위치로 연장되어도 좋다. 또한, 「통전면」은, 양극실과 음극실의 사이에서 전해질의 이동이 행해지도록 설계된 부분에 대응한다. 또한, 「비통전면」이란 통전면 이외의 부분을 의미한다. In this embodiment, the electrode for electrolysis is fixed to at least one area | region of the surface of a diaphragm, and in the term of <third embodiment>, this one or two or more area | regions is also called fixed area | region. The fixed region in the present embodiment has a function of suppressing separation of the electrode for electrolysis and the diaphragm, and is not particularly limited as long as it is a portion for fixing the electrode for electrolysis to the diaphragm. In some cases, the fixing member, which is separate from the electrolytic electrode, is used as the fixing means. In addition, the fixed area | region in this embodiment may exist only in the position corresponding to the energized surface at the time of electrolysis, and may extend to the position corresponding to the non-electrically conductive surface. In addition, the "conduction surface" corresponds to the part designed to allow the movement of the electrolyte between the anode chamber and the cathode chamber. In addition, a "non-electrically conductive surface" means parts other than an electrically conductive surface.

또한, 본 실시형태에서, 격막의 표면에서의 고정 영역의 비율(이하, 단순히 「비율 α」라고도 함)은 0% 초과 93% 미만이 된다. 상기 비율은, 격막의 표면의 면적(이하, 단순히 「면적 S1」이라고도 함)에 대한 고정 영역의 면적(이하, 단순히 「면적 S3」라고도 함)의 비율로서 구할 수 있다. 본 실시형태에서 「격막의 표면」이란, 격막이 갖는 표면 중, 전해용 전극이 존재하는 쪽의 표면을 의미하는 것이다. 또한, 전술한 격막의 표면에서, 전해용 전극으로 덮이지 않은 부분의 면적도 면적 S1로서 카운트한다. In addition, in this embodiment, the ratio of the fixed area | region on the surface of a diaphragm (henceforth simply "ratio (alpha)") becomes more than 0% and less than 93%. The said ratio can be calculated | required as ratio of the area of the fixed area | region (henceforth simply "area S3") with respect to the area of the diaphragm surface (henceforth simply "area S1"). In this embodiment, the "surface of a diaphragm" means the surface in which the electrode for electrolysis exists among the surfaces which a diaphragm has. In addition, on the surface of the above-mentioned diaphragm, the area of the part which is not covered by the electrode for electrolysis is also counted as area S1.

격막과 전해용 전극의 적층체로서 보다 안정시킨다는 관점에서, 상기 비율 α(=100×S3/S1)은 0% 초과이며, 바람직하게는 0.00000001% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.0000001% 이상이다. 한편, 종래 기술에 있는 바와 같이, 격막과 전극의 접촉면의 전면을 열압착 등의 방법에 의해 견고하게 접착하고 있는 경우(즉, 상기 비율이 100%가 되는 경우)는, 전극에서의 접촉면의 전면이 격막에 매립되는 상태가 되어 물리적으로 접착되게 된다. 이러한 접착 부분은, 나트륨 이온의 막 내의 이동을 방해하게 되고, 전압이 크게 상승한다. 본 실시형태에서, 이온이 자유롭게 이동할 수 있는 공간을 충분히 확보한다는 관점에서, 상기 비율은 93% 미만이며, 90% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70% 이하이며, 더욱 바람직하게는 60% 미만이다. From a viewpoint of making it more stable as a laminated body of a diaphragm and an electrode for electrolysis, the said ratio (= 100 * S3 / S1) is more than 0%, Preferably it is 0.00000001% or more, More preferably, it is 0.0000001% or more. On the other hand, as in the prior art, when the front surface of the contact surface of the diaphragm and the electrode is firmly adhered by a method such as thermocompression bonding (that is, the ratio becomes 100%), the front surface of the contact surface on the electrode The membrane is embedded in the diaphragm to be physically bonded. This adhesive portion interferes with the movement of sodium ions in the film, and the voltage is greatly increased. In the present embodiment, from the viewpoint of ensuring a sufficient space for the ions to move freely, the ratio is less than 93%, preferably 90% or less, more preferably 70% or less, even more preferably less than 60% to be.

본 실시형태에서, 보다 양호한 전해 성능을 얻는다는 관점에서, 고정 영역의 면적(면적 S3) 중, 통전면에만 대응하는 부분의 면적(이하, 단순히 「면적 S3'」라고도 함)을 조정하는 것이 바람직하다. 즉, 통전면의 면적(이하, 단순히 「면적 S2」라고도 함)에 대한 면적 S3'의 비율(이하, 단순히 「비율 β」라고도 함)을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 면적 S2는, 전해용 전극의 표면적으로서 특정할 수 있다(상세한 것은 후술함). 구체적으로는, 본 실시형태에서 비율 β(=100×S3'/S2)는 0% 초과 100% 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.0000001% 이상 83% 미만이며, 더욱 바람직하게는 0.000001% 이상 70% 이하이며, 보다 더 바람직하게는 0.00001% 이상 25% 이하이다. In the present embodiment, from the viewpoint of obtaining better electrolytic performance, it is preferable to adjust the area (hereinafter, also simply referred to as "area S3 '") of the area of the fixed area (area S3) corresponding only to the conductive surface. Do. That is, it is preferable to adjust the ratio of the area S3 'to the area of the energizing surface (hereinafter also simply referred to as "area S2") (hereinafter also simply referred to as "ratio β"). In addition, area S2 can be specified as the surface area of an electrode for electrolysis (details are mentioned later). Specifically, in the present embodiment, the ratio β (= 100 x S3 '/ S2) is preferably more than 0% and less than 100%, more preferably 0.0000001% or more and less than 83%, still more preferably 0.000001% or more 70 It is% or less, More preferably, it is 0.00001% or more and 25% or less.

상기 비율 α 및 β는, 예컨대 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. Said ratio (alpha) and (beta) can be measured as follows, for example.

우선, 격막의 표면의 면적 S1을 산출한다. 이어서, 전해용 전극의 면적 S2를 산출한다. 여기서, 면적 S1 및 S2는, 격막과 전해용 전극의 적층체를 전해용 전극측에서 봤을 때(도 57 참조)의 면적으로서 특정할 수 있다. First, the area S1 of the surface of the diaphragm is calculated. Next, the area S2 of the electrode for electrolysis is calculated. Here, the areas S1 and S2 can be identified as areas when the laminate of the diaphragm and the electrode for electrolysis is viewed from the electrode side for electrolysis (see FIG. 57).

또한, 전해용 전극의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 개공을 갖는 것이어도 좋고, 형상이 망상형 등의 개공을 갖는 것인 경우로서, (i) 개공률이 90% 미만인 경우는, S2에 관해서는, 그 개공 부분도 면적 S2로 카운트하는 것으로 하는 한편, (ii) 개공률이 90% 이상인 경우는, 전해 성능을 충분히 확보하기 위해, 해당 개공 부분을 제외한 면적으로 S2를 산출한다. 여기서 말하는 개공률은, 전해용 전극에서의 개공 부분의 합계 면적 S'을, 해당 개공 부분을 면적으로 카운트하여 얻어지는 전해용 전극에서의 면적 S''로 나누기하여 얻어지는 수치(%; 100×S'/S'')이다. In addition, the shape of the electrode for electrolysis is not particularly limited, but may be one having pores, and the case is one having pores such as a reticular shape. (I) When the porosity is less than 90%, S2 (2) When the porosity is 90% or more, S2 is calculated by the area excluding the perforated part in order to sufficiently secure the electrolytic performance. The porosity here is a numerical value (%; 100 x S ') obtained by dividing the total area S' of the openings in the electrode for electrolysis by the area S '' in the electrode for electrolysis obtained by counting the openings with an area. / S '').

고정 영역의 면적(면적 S3 및 면적 S3')에 관해서는 후술한다. The area (area S3 and area S3 ') of the fixed region will be described later.

상기와 같이, 격막의 표면에서의 상기 영역의 비율 α(%)는, 100×(S3/S1)을 산출함으로써 구할 수 있다. 또한, 통전면의 면적에 대한 고정 영역의 통전면에만 대응하는 부분의 면적의 비율 β(%)로는, 100×(S3'/S2)을 산출함으로써 구할 수 있다. As mentioned above, ratio (%) of the said area | region in the surface of a diaphragm can be calculated | required by calculating 100 * (S3 / S1). Moreover, as ratio (%) of the area of the part corresponding only to the electrically conductive surface of the fixed area with respect to the area of an electrically conductive surface, it can obtain | require by calculating 100x (S3 '/ S2).

보다 구체적으로는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다. More specifically, it can measure by the method as described in the Example mentioned later.

전술한 바와 같이 특정되는 격막의 표면의 면적 S1은, 특별히 한정되지 않지만, 통전면의 면적 S2의 1배 이상 5배 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1배 이상 4배 이하이며, 더욱 바람직하게는 1배 이상 3배 이하이다. Although the area S1 of the surface of the diaphragm identified as mentioned above is not specifically limited, It is preferable that they are 1 times or more and 5 times or less of the area S2 of an electricity supply surface, More preferably, they are 1 times or more and 4 times or less, More preferably, Is more than 1 time and less than 3 times.

본 실시형태에서는, 고정 영역에서의 고정 구조를 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 이하에 예시하는 고정 구조를 채용할 수 있다. 또한, 각 고정 구조는 1종만을 채용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 채용할 수도 있다. In this embodiment, although the fixing structure in a fixed area | region is not limited, For example, the fixing structure illustrated below can be employ | adopted. In addition, only 1 type may be employ | adopted for each fixing structure, and may be employ | adopted in combination of 2 or more type.

본 실시형태에서는, 고정 영역에서, 전해용 전극의 적어도 일부가, 격막을 관통하여 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 47a를 이용하여 설명한다. In this embodiment, it is preferable that at least one part of the electrode for electrolysis is fixed through the diaphragm in the fixed area | region. This aspect is demonstrated using FIG. 47A.

도 47a에서는, 전해용 전극(2)의 적어도 일부가 격막(3)을 관통하여 고정되어 있다. 도 47a에 나타낸 바와 같이, 전해용 전극(2)의 일부가 격막(3)을 관통한 상태로 되어 있다. 도 47a에서는, 전해용 전극(2)이 금속 다공 전극인 예를 나타내고 있다. 즉, 도 47a에서는 전해용 전극(2)의 부분이 복수 독립적으로 나타나 있지만, 이들은 연결되어 있고, 일체의 금속 다공 전극의 단면을 나타내고 있다(이하의 도 48∼51에서도 동일함). In FIG. 47A, at least a part of the electrolytic electrode 2 is fixed through the diaphragm 3. As shown in FIG. 47A, a part of the electrolytic electrode 2 penetrates through the diaphragm 3. 47A shows an example in which the electrolytic electrode 2 is a metal porous electrode. That is, although the part of the electrode for electrolysis 2 is shown independently in FIG. 47A, these are connected and have shown the cross section of the integral metal porous electrode (it is the same also in FIGS. 48-51 below).

이러한 전극 구조에서는, 예컨대 소정 위치(고정 영역이 되어야 하는 위치)에서의 격막(3)을 전해용 전극(2)에 압박하면, 전해용 전극(2)의 표면의 요철 구조 내 또는 구멍 구조 내에 격막(3)의 일부가 들어가, 전극 표면의 오목부나 구멍 주위의 볼록 부분이 격막(3)을 관통하고, 바람직하게는 도 47a에 나타낸 바와 같이, 격막(3)의 외표면(3b)까지 뚫고 나간다. In such an electrode structure, for example, when the diaphragm 3 at a predetermined position (position to be a fixed region) is pressed against the electrolytic electrode 2, the diaphragm is formed in the uneven structure or the hole structure of the surface of the electrolytic electrode 2. A part of (3) enters, and the recessed part of the electrode surface and the convex part around a hole penetrate the diaphragm 3, Preferably it penetrates out to the outer surface 3b of the diaphragm 3, as shown in FIG. 47A. .

상기와 같이, 도 47a의 고정 구조는, 격막(3)을 전해용 전극(2)에 압박함으로써 제조할 수 있지만, 이 경우, 가온에 의해 격막(3)을 연화시킨 상태로 열압착ㆍ열흡인한다. 이것에 의해, 전해용 전극(2)은 격막(3)을 관통한다. 혹은, 격막(3)을 용융시킨 상태로 행해도 좋다. 이 경우, 도 47b에 나타내는 상태에서, 전해용 전극(2)의 외표면(2b)측(배면측)으로부터 격막(3)을 흡인하는 것이 바람직하다. 또한, 격막(3)을 전해용 전극(2)에 압박한 영역이 「고정 영역」을 구성한다. As described above, the fixed structure of FIG. 47A can be manufactured by pressing the diaphragm 3 against the electrolytic electrode 2, but in this case, the thermocompression bonding and heat suction in the state which softened the diaphragm 3 by heating. do. As a result, the electrolytic electrode 2 penetrates through the diaphragm 3. Alternatively, the membrane 3 may be melted. In this case, it is preferable to suck the diaphragm 3 from the outer surface 2b side (back side) of the electrode 2 for electrolysis in the state shown in FIG. 47B. Moreover, the area | region which pressed the diaphragm 3 to the electrolytic electrode 2 comprises a "fixed area | region."

도 47a에 나타내는 고정 구조는, 확대경(루페), 광학 현미경이나 전자 현미경으로 관찰하는 것이 가능하다. 또한, 전해용 전극(2)이 격막(3)을 관통함으로써, 격막(3)의 외표면(3b)과, 전해용 전극(2)의 외표면(2b) 사이의 테스터 등을 사용한 도통 검사에 의해, 도 47a의 고정 구조를 추측하는 것이 가능하다. The fixed structure shown in FIG. 47A can be observed with a magnifying glass (loupe), an optical microscope, or an electron microscope. In addition, when the electrolytic electrode 2 penetrates through the diaphragm 3, for the conduction test using a tester or the like between the outer surface 3b of the diaphragm 3 and the outer surface 2b of the electrolytic electrode 2. By this, it is possible to infer the fixing structure of Fig. 47A.

도 47a에서, 격막으로 구획된 양극실, 음극실의 전해액이 관통부를 투과하지 않는 것이 바람직하다. 이 때문에, 관통한 부분의 구멍 직경이 전해액이 투과하지 않을 정도로 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 전해 시험을 실시했을 때에, 관통부를 갖지 않는 격막과 동등한 성능이 발휘되는 것이 바람직하다. 또는, 관통한 부분에 전해액의 투과를 방지하는 가공을 실시하는 것이 바람직하다. 관통한 부분에 양극실 전해액, 양극실에서 발생하는 생성물, 음극실 전해액, 음극실에서 발생하는 생성물에 의해 용출, 분해되지 않는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, EPDM, 불소계의 수지가 바람직하다. 이온 교환기를 갖는 불소 수지인 것이 보다 바람직하다. In Fig. 47A, it is preferable that the electrolyte solution of the anode chamber and the cathode chamber partitioned by the diaphragm does not penetrate the through portion. For this reason, it is preferable that the hole diameter of the part which penetrated is small so that electrolyte solution does not permeate | transmit. Specifically, when performing an electrolytic test, it is preferable that the performance equivalent to the diaphragm which does not have a penetration part is exhibited. Or it is preferable to process to prevent permeation | transmission of electrolyte solution to the part which penetrated. It is preferable to use the material which does not elute and decompose | dissolve by the anode chamber electrolyte solution, the product which arises in a cathode chamber, the cathode chamber electrolyte solution, and the product which generate | occur | produces in the penetrating part. For example, EPDM and fluorine resin are preferable. It is more preferable that it is a fluororesin which has an ion exchange group.

본 실시형태에서는, 고정 영역에서, 전해용 전극의 적어도 일부가 격막의 내부에 위치하여 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 48a를 이용하여 설명한다. In this embodiment, it is preferable that at least one part of the electrode for electrolysis is located inside and fixed to a diaphragm in a fixed area | region. This aspect is demonstrated using FIG. 48A.

상기와 같이, 전해용 전극(2)의 표면은, 요철 구조나 구멍 구조로 되어 있다. 도 48a에 나타내는 실시형태에서는, 소정 위치(고정 영역이 되어야 하는 위치)에서의 격막(3)에, 전극 표면의 일부가 침입하여 고정된다. 도 48a에 나타내는 고정 구조는, 격막(3)을 전해용 전극(2)에 압박함으로써 제조할 수 있다. 이 경우, 가온에 의해, 격막(3)을 연화시킨 상태로 열압착ㆍ열흡인하여 도 48a의 고정 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 혹은, 격막(3)을 용융시켜 도 48a의 고정 구조를 형성할 수도 있다. 이 경우, 전해용 전극(2)의 외표면(2b)측(배면측)으로부터 격막(3)을 흡인하는 것이 바람직하다. As described above, the surface of the electrolytic electrode 2 has an uneven structure or a hole structure. In the embodiment shown in FIG. 48A, a part of the electrode surface penetrates into and is fixed to the diaphragm 3 at a predetermined position (a position that should be a fixed region). The fixed structure shown in FIG. 48A can be manufactured by pressing the diaphragm 3 on the electrode 2 for electrolysis. In this case, it is preferable to form the fixed structure of FIG. 48A by thermocompression bonding and heat suction in the state which softened the diaphragm 3 by heating. Alternatively, the diaphragm 3 may be melted to form the fixed structure of FIG. 48A. In this case, it is preferable to suck the diaphragm 3 from the outer surface 2b side (back side) of the electrode 2 for electrolysis.

도 48a에 나타내는 고정 구조는, 확대경(루페), 광학 현미경이나 전자 현미경으로 관찰하는 것이 가능하다. 특히, 샘플을 포매 처리한 후에, 마이크로톰에 의해 단면을 작성하여 관찰하는 방법이 바람직하다. 또한, 도 48a에 나타내는 고정 구조에서는, 전해용 전극(2)이 격막(3)을 관통하지 않기 때문에, 격막(3)의 외표면(3b)과 전해용 전극(2)의 외표면(2b) 사이의 도통 검사에 의한 도통은 확인되지 않는다. The fixed structure shown in FIG. 48A can be observed with a magnifying glass (loupe), an optical microscope, or an electron microscope. In particular, after embedding the sample, a method of creating and observing a cross section by a microtome is preferable. In addition, in the fixed structure shown in FIG. 48A, since the electrolytic electrode 2 does not penetrate the diaphragm 3, the outer surface 3b of the diaphragm 3 and the outer surface 2b of the electrolytic electrode 2 are shown. The conduction by the conduction test between is not confirmed.

본 실시형태에서는, 격막과 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재를 더 갖는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 49a∼c를 이용하여 설명한다. In this embodiment, it is preferable to further have a fixing member for fixing a diaphragm and an electrode for electrolysis. This aspect is demonstrated using FIGS. 49A-C.

도 49a에 나타내는 고정 구조는, 전해용 전극(2)과 격막(3)과는 별체의 고정용 부재(7)를 사용하며, 고정용 부재(7)가 전해용 전극(2)과 격막(3)을 관통하여 고정되는 구조이다. 전해용 전극(2)은 반드시 고정용 부재(7)에 의해 관통되어 있을 필요는 없고, 고정용 부재(7)에 의해 격막(3)과 분리되지 않도록 고정되어 있으면 된다. 고정용 부재(7)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 고정용 부재(7)로서, 예컨대 금속이나 수지 등으로 구성되는 것을 사용할 수 있다. 금속의 경우, 니켈, 니크롬, 티탄, 스테인레스강(SUS) 등을 들 수 있다. 이들의 산화물이어도 좋다. 수지로는, 불소 수지(예컨대, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PFA(테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로알콕시에틸렌의 공중합체), ETFE(테트라플루오로에틸렌과 에틸렌의 공중합체)나, 하기에 기재하는 격막(3)의 재질)나 PVDF(폴리불화비닐리덴), EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무), PP(폴리에틸렌), PE(폴리프로필렌), 나일론, 아라미드 등을 사용할 수 있다. The fixing structure shown in FIG. 49A uses the fixing member 7 which is separate from the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3, and the fixing member 7 is the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 ) It is a structure fixed through. The electrolytic electrode 2 does not necessarily need to penetrate through the fixing member 7, but may be fixed so as not to be separated from the diaphragm 3 by the fixing member 7. The material of the fastening member 7 is not specifically limited, As the fastening member 7, what consists of metal, resin, etc. can be used, for example. In the case of a metal, nickel, nichrome, titanium, stainless steel (SUS), etc. are mentioned. These oxides may be sufficient. Examples of the resin include fluororesins (e.g. PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkoxy ethylene), ETFE (copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene), The material of the diaphragm 3 described below, PVDF (polyvinylidene fluoride), EPDM (ethylene propylene diene rubber), PP (polyethylene), PE (polypropylene), nylon, aramid, etc. can be used.

본 실시형태에서, 예컨대 실모양의 고정용 부재(실모양의 금속이나 수지)를 사용하고, 도 49b, c에 나타낸 바와 같이, 전해용 전극(2)과 격막(3)의 외표면(2b, 3b) 사이의 소정 위치(고정 영역이 되어야 하는 위치)를 꿰매는 것에 의해 고정할 수도 있다. 실모양의 수지로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 PTFE의 실 등을 들 수 있다. 또한, 태커와 같은 고정 기구를 사용하여, 전해용 전극(2)과 격막(3)을 고정하는 것도 가능하다. In the present embodiment, for example, using a thread-shaped fixing member (thread-shaped metal or resin), as shown in Figs. 49B and C, the outer surfaces 2b of the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3, It can also fix by sewing the predetermined position (position which should become a fixed area | region) between 3b). Although it does not specifically limit as thread-shaped resin, For example, the thread of PTFE etc. are mentioned. It is also possible to fix the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 using a fixing mechanism such as a tacker.

도 49a∼c에서, 격막으로 구획된 양극실, 음극실의 전해액이 관통부를 투과하지 않는 것이 바람직하다. 이 때문에, 관통한 부분의 구멍 직경이 전해액이 투과하지 않을 정도로 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 전해 시험을 실시했을 때에, 관통부를 갖지 않는 격막과 동등한 성능이 발휘되는 것이 바람직하다. 또는, 관통한 부분에 전해액의 투과를 방지하는 가공을 실시하는 것이 바람직하다. 관통한 부분에 양극실 전해액, 양극실에서 발생하는 생성물, 음극실 전해액, 음극실에서 발생하는 생성물에 의해 용출, 분해되지 않는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, EPDM, 불소계의 수지가 바람직하다. 이온 교환기를 갖는 불소 수지인 것이 보다 바람직하다. 49A to 49C, it is preferable that the electrolyte solution of the anode chamber and the cathode chamber partitioned by the diaphragm does not penetrate the penetrating portion. For this reason, it is preferable that the hole diameter of the part which penetrated is small so that electrolyte solution does not permeate | transmit. Specifically, when performing an electrolytic test, it is preferable that the performance equivalent to the diaphragm which does not have a penetration part is exhibited. Or it is preferable to process to prevent permeation | transmission of electrolyte solution to the part which penetrated. It is preferable to use the material which does not elute and decompose | dissolve by the anode chamber electrolyte solution, the product which arises in a cathode chamber, the cathode chamber electrolyte solution, and the product which generate | occur | produces in the penetrating part. For example, EPDM and fluorine resin are preferable. It is more preferable that it is a fluororesin which has an ion exchange group.

도 50에 나타내는 고정 구조는, 전해용 전극(2)과 격막(3) 사이에 유기 수지(접착층)가 개재되어 고정되는 구조이다. 즉, 도 50에서는, 고정용 부재(7)로서의 유기 수지를, 전해용 전극(2)과 격막(3) 사이의 소정 위치(고정 영역이 되어야 하는 위치)에 배치하고, 접착에 의해 고정한 구조이다. 예컨대, 전해용 전극(2)의 내표면(2a) 혹은 격막(3)의 내표면(3a), 또는 전해용 전극(2) 및 격막(3)의 내표면(2a, 3a)의 양쪽 혹은 한쪽에 유기 수지를 도포한다. 그리고, 전해용 전극(2)과 격막(3)을 접합함으로써, 도 50에 나타내는 고정 구조를 형성할 수 있다. 유기 수지의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 불소 수지(예컨대, PTFE, PFA, ETFE)나, 전술한 격막(3)을 구성하는 재료와 동일한 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 적절하게, 시판하는 불소계 접착제, PTFE 분산액 등을 사용할 수도 있다. 또한, 범용의 아세트산비닐계 접착제, 에틸렌아세트산비닐 공중합계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, α-올레핀계 접착제, 스티렌부타디엔 고무계 라텍스 접착제, 염화비닐 수지계 접착제, 클로로프렌계 접착제, 니트릴 고무계 접착제, 우레탄 고무계 접착제, 에폭시계 접착제, 실리콘 수지계 접착제, 변성 실리콘계 접착제, 에폭시ㆍ변성 실리콘 수지계 접착제, 실릴화 우레탄 수지계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제 등을 사용할 수도 있다. The fixed structure shown in FIG. 50 is a structure in which an organic resin (adhesive layer) is interposed and fixed between the electrode 2 for electrolysis and the diaphragm 3. That is, in FIG. 50, the organic resin as the fixing member 7 is arranged at a predetermined position (position to be a fixed region) between the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 and fixed by adhesion. . For example, both or one of the inner surface 2a of the electrolytic electrode 2 or the inner surface 3a of the diaphragm 3 or the inner surfaces 2a and 3a of the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3. The organic resin is applied to the. And the fixed structure shown in FIG. 50 can be formed by joining the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3. Although the material of an organic resin is not specifically limited, For example, fluororesin (for example, PTFE, PFA, ETFE), resin similar to the material which comprises the above-mentioned diaphragm 3, etc. can be used. In addition, a commercially available fluorine adhesive, a PTFE dispersion, or the like can also be used as appropriate. In addition, general purpose vinyl acetate adhesives, ethylene vinyl acetate copolymer adhesives, acrylic resin adhesives, α-olefin adhesives, styrene-butadiene rubber latex adhesives, vinyl chloride resin adhesives, chloroprene adhesives, nitrile rubber adhesives, urethane rubber adhesives, and epoxy resins Adhesives, silicone resin adhesives, modified silicone adhesives, epoxy-modified silicone resin adhesives, silylated urethane resin adhesives, cyanoacrylate adhesives, and the like.

본 실시형태에서는, 전해액에 용해되거나, 혹은 전해 중에 용해, 분해되는 유기 수지를 사용해도 좋다. 전해액에 용해되거나, 혹은 전해 중에 용해, 분해되는 유기 수지로는, 이하에 한정되지 않지만, 예컨대 아세트산비닐계 접착제, 에틸렌아세트산비닐 공중합계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, α-올레핀계 접착제, 스티렌부타디엔 고무계 라텍스 접착제, 염화비닐 수지계 접착제, 클로로프렌계 접착제, 니트릴 고무계 접착제, 우레탄 고무계 접착제, 에폭시계 접착제, 실리콘 수지계 접착제, 변성 실리콘계 접착제, 에폭시ㆍ변성 실리콘 수지계 접착제, 실릴화 우레탄 수지계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제 등을 들 수 있다. In this embodiment, you may use the organic resin which melt | dissolves in electrolyte solution, or dissolves and decomposes during electrolysis. The organic resin dissolved in the electrolyte or dissolved and decomposed during electrolysis is not limited to the following, but is not limited to, for example, vinyl acetate adhesive, ethylene vinyl acetate copolymer adhesive, acrylic resin adhesive, α-olefin adhesive, and styrene butadiene rubber latex. Adhesive, vinyl chloride resin adhesive, chloroprene adhesive, nitrile rubber adhesive, urethane rubber adhesive, epoxy adhesive, silicone resin adhesive, modified silicone adhesive, epoxy / modified silicone resin adhesive, silylated urethane resin adhesive, cyanoacrylate adhesive Etc. can be mentioned.

도 50에 나타내는 고정 구조는, 광학 현미경이나 전자 현미경으로 관찰하는 것이 가능하다. 특히, 샘플을 포매 처리한 후에, 마이크로톰에 의해 단면을 작성하여 관찰하는 방법이 바람직하다. The fixed structure shown in FIG. 50 can be observed with an optical microscope or an electron microscope. In particular, after embedding the sample, a method of creating and observing a cross section by a microtome is preferable.

본 실시형태에서는, 고정용 부재의 적어도 일부가, 격막과 전해용 전극을 외부에서 파지하는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 51a를 이용하여 설명한다. In this embodiment, it is preferable that at least one part of the fixing member grips the diaphragm and the electrode for electrolysis outside. This aspect is demonstrated using FIG. 51A.

도 51a에 나타내는 고정 구조는, 전해용 전극(2)과 격막(3)이 외부로부터 파지되어 고정되는 구조이다. 즉, 전해용 전극(2)의 외표면(2b)과 격막(3)의 외표면(3b)의 사이가 고정용 부재(7)로서의 파지 부재에 의해 끼워져 고정되어 있다. 도 51a에 나타내는 고정 구조에서는, 파지 부재가 전해용 전극(2)이나 격막(3)에 파고든 상태도 포함된다. 파지 부재로는, 예컨대 테이프, 클립 등을 들 수 있다. The fixing structure shown in FIG. 51A is a structure in which the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 are gripped from the outside and fixed. That is, between the outer surface 2b of the electrolytic electrode 2 and the outer surface 3b of the diaphragm 3 is clamped by the holding member as the fixing member 7, and is fixed. In the fixed structure shown in FIG. 51A, the state in which the holding member was dug into the electrolytic electrode 2 or the diaphragm 3 is also included. As a holding member, a tape, a clip, etc. are mentioned, for example.

본 실시형태에서는, 전해액에 용해되는 파지 부재를 사용해도 좋다. 전해액에 용해되는 파지 부재로는, 예컨대 PET제의 테이프, 클립, PVA제의 테이프, 클립 등을 들 수 있다. In this embodiment, you may use the holding member melt | dissolved in electrolyte solution. As a holding member melt | dissolved in electrolyte solution, the tape made from PET, a clip, the tape made from PVA, a clip, etc. are mentioned, for example.

도 51a에 나타내는 고정 구조는, 도 47∼도 50과 달리, 전해용 전극(2)과 격막(3)의 계면을 접합한 것이 아니라, 전해용 전극(2)과 격막(3)의 각 내표면(2a, 3a)은, 접촉 혹은 대향한 상태에 있을 뿐이며, 파지 부재를 제거함으로써, 전해용 전극(2)과 격막(3)의 고정 상태는 해제되어 분리할 수 있다. In contrast to FIGS. 47 to 50, the fixed structure shown in FIG. 51A does not bond the interface between the electrode 2 for electrolysis and the membrane 3, but each inner surface of the electrode 2 and the membrane 3 for electrolysis. (2a, 3a) are only in a contact or facing state, and by removing the holding member, the fixed state of the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 can be released and separated.

도 51a에 나타내지 않지만, 전해 셀에 파지 부재를 사용하여 전해용 전극(2)과 격막(3)을 고정할 수도 있다. Although not shown in FIG. 51A, the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 may be fixed to the electrolytic cell by using a holding member.

예컨대 PTFE제의 테이프를 되접어서 격막과 전극을 끼워 넣어 고정할 수 있다. For example, a PTFE-made tape can be folded back to fix the diaphragm and the electrode.

또한, 본 실시형태에서는, 고정용 부재의 적어도 일부가, 격막과 전해용 전극을 자력으로 고정하는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 51b를 이용하여 설명한다. Moreover, in this embodiment, it is preferable that at least one part of the fixing member fixes the diaphragm and the electrode for electrolysis by magnetic force. This aspect is demonstrated using FIG. 51B.

도 51b에 나타내는 고정 구조는, 전해용 전극(2)과 격막(3)이 외부로부터 파지되어 고정되는 구조이다. 도 51a와의 차이는, 고정용 부재로서의 파지 부재로서 1쌍의 자석을 사용하고 있는 점이다. 도 51b에 나타내는 고정 구조의 양태에서는, 적층체(1)를 전해조에 부착한 후, 전해조 가동시에 있어서, 파지 부재를 그대로 남겨도 좋고, 적층체(1)로부터 제거해도 좋다. The fixed structure shown in FIG. 51B is a structure in which the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 are gripped and fixed from the outside. The difference from FIG. 51A is that a pair of magnets are used as the holding member as the fixing member. In the aspect of the fixing structure shown in FIG. 51B, after the laminate 1 is attached to the electrolytic cell, the holding member may be left as it is at the time of the electrolytic cell operation, or may be removed from the laminate 1.

도 51b에 나타내지 않지만, 전해 셀에 파지 부재를 사용하여 전해용 전극(2)과 격막(3)을 고정할 수도 있다. 또한, 전해 셀의 재질의 일부에 자석에 접착하는 자성 재료가 사용되고 있는 경우에는, 하나의 파지 재료를 격막면측에 설치하고, 전해 셀과 전해용 전극(2)과 격막(3)을 사이에 끼워 고정할 수도 있다. Although not shown in FIG. 51B, the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 may be fixed to the electrolytic cell by using a holding member. In addition, when a magnetic material that adheres to a magnet to a part of the material of the electrolytic cell is used, one gripping material is provided on the diaphragm surface side, and the electrolytic cell, the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 are sandwiched therebetween. It can also be fixed.

또한, 고정 영역을 복수 라인 설치할 수도 있다. 즉, 적층체(1)의 윤곽측으로부터 내측을 향해, 1, 2, 3, … n개의 고정 영역을 배치할 수 있다. n은 1 이상의 정수이다. 또한, 제m번째(m<n)의 고정 영역과 제L번째(m<L≤n)의 고정 영역은, 상이한 고정 패턴으로 형성하는 것이 가능하다. In addition, a plurality of lines may be provided in the fixed area. That is, 1, 2, 3,... Toward the inner side from the contour side of the laminate 1. n fixed areas can be arranged. n is an integer of 1 or more. The m-th (m <n) fixed region and the L-th (m <L≤n) fixed region can be formed in different fixing patterns.

통전부에 형성되는 고정 영역은, 선대칭의 형상이 바람직하다. 이것에 의해, 응력 집중을 억제할 수 있는 경향이 있다. 예컨대, 직교하는 2방향을 X 방향과 Y 방향으로 하면, X 방향과 Y 방향의 각각에 1개씩, 혹은 X 방향과 Y 방향의 각각에 복수개씩 등간격으로 배치하여 고정 영역을 구성할 수 있다. X 방향 및 Y 방향으로의 고정 영역의 갯수를 한정하는 것은 아니지만, X 방향 및 Y 방향으로 각각 100개 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 통전부의 면성을 확보한다는 관점에서, X 방향 및 Y 방향으로의 고정 영역의 갯수는 각각 50개 이하가 좋다. As for the fixed area | region formed in an electricity supply part, the shape of linear symmetry is preferable. There exists a tendency which can suppress stress concentration by this. For example, when two orthogonal directions are made into the X direction and the Y direction, a fixed area can be configured by arranging one in each of the X direction and the Y direction or a plurality of them in the X direction and the Y direction at equal intervals. Although the number of fixed areas in the X direction and the Y direction is not limited, it is preferable to be 100 or less in the X direction and the Y direction, respectively. In addition, from the viewpoint of securing the surface area of the energizing portion, the number of the fixed regions in the X direction and the Y direction is preferably 50 or less, respectively.

본 실시형태에서의 고정 영역에서, 도 47a나 도 49에 나타내는 고정 구조를 갖는 경우, 양극과 음극이 접촉하는 것에 기인하는 단락을 방지한다는 관점에서, 고정 영역의 막면 상에 밀봉재를 도포하는 것이 바람직하다. 밀봉재로는, 예컨대 상기 접착제에서 설명한 소재를 사용할 수 있다. In the fixed area in the present embodiment, when the fixed structure shown in Figs. 47A and 49 is used, it is preferable to apply a sealing material on the film surface of the fixed area from the viewpoint of preventing short circuit caused by contact between the positive electrode and the negative electrode. Do. As a sealing material, the raw material demonstrated by the said adhesive agent can be used, for example.

고정용 부재를 사용하는 경우, 면적 S3 및 면적 S3'를 구할 때, 상기 고정용 부재가 중복되는 부분에 관해서는 중복분을 면적 S3 및 면적 S3'로 카운트하지 않는 것으로 한다. 예컨대, 전술한 PTFE사를 고정용 부재로서 고정할 때, PTFE사끼리 교차하는 부분은 중복분으로서 면적으로 카운트하지 않는다. 또한, 전술한 PTFE 테이프를 고정용 부재로서 고정할 때, PTFE 테이프끼리 중복되는 부분은 중복분으로서 면적으로 카운트하지 않는다. When using the fixing member, when the area S3 and the area S3 'are obtained, the overlapping portion is not counted as the area S3 and the area S3' when the area for the fixing member overlaps. For example, when fixing the above-mentioned PTFE yarn as a fixing member, the portions where the PTFE yarns intersect do not count as overlapping areas. In addition, when fixing the above-mentioned PTFE tape as a fixing member, the part which overlaps PTFE tape does not count as an area as an overlap.

또한, 전술한 PTFE사나 접착제를 고정용 부재로서 고정한 경우, 전해용 전극 및/또는 격막의 이면에 존재하는 면적도 면적 S3 및 면적 S3'로 카운트한다. In addition, when the above-mentioned PTFE yarn or adhesive agent is fixed as a fixing member, the area existing on the back surface of the electrolytic electrode and / or the diaphragm is also counted as area S3 and area S3 '.

본 실시형태에서의 적층체는, 전술한 바와 같이, 여러가지 고정 영역을 여러가지 위치에 갖고 있어도 좋지만, 특히, 고정 영역이 존재하지 않는 부분(비고정 영역)에서, 전해용 전극이 전술한 「가해지는 힘」을 만족시키고 있는 것이 바람직하다. 즉, 전해용 전극의 비고정 영역에서의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만인 것이 바람직하다. As described above, the laminate in the present embodiment may have various fixed regions at various positions. In particular, the electrolytic electrode is added to the aforementioned electrode in a portion where the fixed region does not exist (non-fixed region). Power ”is desirable. That is, it is preferable that the force applied per unit mass and unit area in the non-fixed region of the electrolytic electrode is less than 1.5 N / mg · cm 2.

〔전해조〕 [Electrolysis tank]

본 실시형태의 전해조는 본 실시형태의 적층체를 포함한다. 이하, 격막으로서 이온 교환막을 사용하여 식염 전해를 행하는 경우를, 예를 들어 전해조의 일실시형태를 상세히 설명한다. The electrolytic cell of this embodiment contains the laminated body of this embodiment. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of an electrolytic cell is explained in full detail, for example, when salt electrolysis is performed using an ion exchange membrane as a diaphragm.

〔전해 셀〕 [Electrolysis cell]

도 52는, 전해 셀(1)의 단면도이다. 52 is a cross-sectional view of the electrolytic cell 1.

전해 셀(1)은, 양극실(10)과, 음극실(20)과, 양극실(10)과 음극실(20)의 사이에 설치된 격벽(30)과, 양극실(10)에 설치된 양극(11)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)을 구비한다. 필요에 따라 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극실 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비해도 좋다. 하나의 전해 셀(1)에 속하는 양극(11) 및 음극(21)은 서로 전기적으로 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 전해 셀(1)은 다음 음극 구조체를 구비한다. 음극 구조체(40)는, 음극실(20)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)과, 음극실(20) 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비하고, 역전류 흡수체(18)는, 도 56에 나타낸 바와 같이 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극(21)과 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극실(20)은, 집전체(23)와, 해당 집전체를 지지하는 지지체(24)와, 금속 탄성체(22)를 더 갖는다. 금속 탄성체(22)는, 집전체(23)와 음극(21)의 사이에 설치되어 있다. 지지체(24)는, 집전체(23)와 격벽(30)의 사이에 설치되어 있다. 집전체(23)는, 금속 탄성체(22)를 개재하여 음극(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 격벽(30)은, 지지체(24)를 개재하여 집전체(23)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 격벽(30), 지지체(24), 집전체(23), 금속 탄성체(22) 및 음극(21)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층은, 직접 접속되어 있어도 좋고, 집전체, 지지체, 금속 탄성체 또는 격벽 등을 개재하여 간접적으로 접속되어 있어도 좋다. 음극(21)의 표면 전체는 환원 반응을 위한 촉매층으로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전기적 접속의 형태는, 격벽(30)과 지지체(24), 지지체(24)와 집전체(23), 집전체(23)와 금속 탄성체(22)가 각각 직접 부착되고, 금속 탄성체(22) 상에 음극(21)이 적층되는 형태이어도 좋다. 이들 각 구성 부재를 서로 직접 부착하는 방법으로서, 용접 등을 들 수 있다. 또한, 역전류 흡수체(18), 음극(21) 및 집전체(23)를 총칭하여 음극 구조체(40)로 해도 좋다. The electrolytic cell 1 includes the anode chamber 10, the cathode chamber 20, the partition wall 30 provided between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20, and the anode provided in the anode chamber 10. 11 and a cathode 21 provided in the cathode chamber 20. If necessary, the base 18a and the reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a may be provided, and the reverse current absorber 18 provided in the cathode chamber may be provided. The positive electrode 11 and the negative electrode 21 belonging to one electrolytic cell 1 are electrically connected to each other. In other words, the electrolytic cell 1 has the following cathode structure. The negative electrode structure 40 includes a negative electrode chamber 20, a negative electrode 21 provided in the negative electrode chamber 20, and a reverse current absorber 18 provided in the negative electrode chamber 20, and the reverse current absorber 18. 56 has a base 18a and a reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a, and the cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The negative electrode chamber 20 further includes a current collector 23, a support 24 supporting the current collector, and a metal elastic body 22. The metal elastic body 22 is provided between the electrical power collector 23 and the negative electrode 21. The support body 24 is provided between the collector 23 and the partition 30. The current collector 23 is electrically connected to the negative electrode 21 via the metal elastic body 22. The partition 30 is electrically connected to the current collector 23 via the support 24. Therefore, the partition 30, the support body 24, the collector 23, the metal elastic body 22, and the cathode 21 are electrically connected. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer may be directly connected, or may be connected indirectly via a current collector, a support, a metal elastic body, a partition, or the like. It is preferable that the whole surface of the cathode 21 is covered with a catalyst layer for the reduction reaction. In addition, in the form of electrical connection, the partition 30 and the support body 24, the support body 24 and the collector 23, the collector 23 and the metal elastic body 22 are respectively directly attached, and the metal elastic body 22 ) May be laminated on the cathode 21. Welding etc. are mentioned as a method of attaching these structural members directly to each other. In addition, the reverse current absorber 18, the negative electrode 21, and the current collector 23 may be collectively referred to as the negative electrode structure 40.

도 53은, 전해조(4) 내에서 인접하는 2개의 전해 셀(1)의 단면도이다. 도 54는, 전해조(4)를 나타낸다. 도 55는, 전해조(4)를 조립하는 공정을 나타낸다. 도 53에 나타낸 바와 같이, 전해 셀(1), 양이온 교환막(2), 전해 셀(1)이 이 순서로 직렬로 나열되어 있다. 전해조 내에서 인접하는 2개의 전해 셀 중 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실과 다른쪽 전해 셀(1)의 음극실 사이에 이온 교환막(2)이 배치되어 있다. 즉, 전해 셀(1)의 양극실(10)과, 이것에 인접하는 전해 셀(1)의 음극실(20)은, 양이온 교환막(2)에 의해 이격된다. 도 54에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)로 구성된다. 즉, 전해조(4)는, 직렬로 배치된 복수의 전해 셀(1)과, 인접하는 전해 셀(1) 사이에 배치된 이온 교환막(2)을 구비하는 복극식 전해조이다. 도 55에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 배치하고, 프레스기(5)에 의해 연결되는 것에 의해 조립된다. 53 is a cross-sectional view of two electrolytic cells 1 adjacent in the electrolytic cell 4. 54 shows the electrolytic cell 4. 55 shows a step of assembling the electrolytic cell 4. As shown in FIG. 53, the electrolysis cell 1, the cation exchange membrane 2, and the electrolysis cell 1 are arranged in series in this order. The ion exchange membrane 2 is arrange | positioned between the anode chamber of one electrolytic cell 1 and the cathode chamber of the other electrolytic cell 1 among two electrolytic cells which adjoin in an electrolytic cell. In other words, the anode chamber 10 of the electrolytic cell 1 and the cathode chamber 20 of the electrolytic cell 1 adjacent thereto are spaced apart by the cation exchange membrane 2. As shown in FIG. 54, the electrolytic cell 4 is composed of a plurality of electrolytic cells 1 connected in series via an ion exchange membrane 2. That is, the electrolyzer 4 is a bipolar electrolyzer having a plurality of electrolytic cells 1 arranged in series and an ion exchange membrane 2 arranged between adjacent electrolytic cells 1. As shown in FIG. 55, the electrolytic cell 4 is assembled by arranging a plurality of electrolytic cells 1 in series via an ion exchange membrane 2 and being connected by a press 5.

전해조(4)는, 전원에 접속되는 양극 단자(7)와 음극 단자(6)를 갖는다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(1) 중 최단에 위치하는 전해 셀(1)의 양극(11)은, 양극 단자(7)에 전기적으로 접속된다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(2) 중 양극 단자(7)의 반대측의 단에 위치하는 전해 셀의 음극(21)은, 음극 단자(6)에 전기적으로 접속된다. 전해시의 전류는, 양극 단자(7)측으로부터, 각 전해 셀(1)의 양극 및 음극을 경유하여, 음극 단자(6)를 향해 흐른다. 또한, 연결한 전해 셀(1)의 양단에는, 양극실만을 갖는 전해 셀(양극 터미널 셀)과, 음극실만을 갖는 전해 셀(음극 터미널 셀)을 배치해도 좋다. 이 경우, 그 일단에 배치된 양극 터미널 셀에 양극 단자(7)가 접속되고, 타단에 배치된 음극 터미널 셀에 음극 단자(6)가 접속된다. The electrolytic cell 4 has the positive terminal 7 and the negative terminal 6 connected to a power supply. The positive electrode 11 of the electrolytic cell 1 positioned at the shortest of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series in the electrolytic cell 4 is electrically connected to the positive electrode terminal 7. Among the plurality of electrolytic cells 2 connected in series in the electrolytic cell 4, the negative electrode 21 of the electrolytic cell located at the end opposite to the positive electrode terminal 7 is electrically connected to the negative electrode terminal 6. The electric current at the time of electrolysis flows toward the negative electrode terminal 6 from the positive terminal 7 side via the positive electrode and the negative electrode of each electrolytic cell 1. Moreover, you may arrange | position the electrolytic cell (anode terminal cell) which has only an anode chamber, and the electrolytic cell (cathode terminal cell) which has only a cathode chamber in the both ends of the electrolytic cell 1 which connected. In this case, the positive terminal 7 is connected to the positive terminal cell disposed at one end thereof, and the negative terminal 6 is connected to the negative terminal cell arranged at the other end thereof.

염수의 전해를 행하는 경우, 각 양극실(10)에는 염수가 공급되고, 음극실(20)에는 순수 또는 저농도의 수산화나트륨 수용액이 공급된다. 각 액체는, 전해액 공급관(도시 생략)으로부터, 전해액 공급 호스(도시 생략)를 경유하여, 각 전해 셀(1)에 공급된다. 또한, 전해액 및 전해에 의한 생성물은, 전해액 회수관(도시 생략)으로부터 회수된다. 전해에서, 염수중의 나트륨 이온은, 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실(10)로부터, 이온 교환막(2)을 통과하여 이웃하는 전해 셀(1)의 음극실(20)로 이동한다. 따라서, 전해 중의 전류는, 전해 셀(1)이 직렬로 연결된 방향을 따라 흐르게 된다. 즉, 전류는, 양이온 교환막(2)을 개재하여 양극실(10)로부터 음극실(20)을 향해 흐른다. 염수의 전해에 따라, 양극(11)측에서 염소 가스가 생성되고, 음극(21)측에서 수산화나트륨(용질)과 수소 가스가 생성된다. In the case of electrolysis of brine, brine is supplied to each anode chamber 10, and pure or low concentration aqueous sodium hydroxide solution is supplied to the cathode chamber 20. Each liquid is supplied to each electrolytic cell 1 from electrolyte supply pipe (not shown) via electrolyte supply hose (not shown). In addition, electrolyte solution and the product by electrolysis are collect | recovered from an electrolyte collection pipe (not shown). In electrolysis, sodium ions in brine move from the anode chamber 10 of one electrolytic cell 1 through the ion exchange membrane 2 to the cathode chamber 20 of the neighboring electrolytic cell 1. Therefore, the current during electrolysis flows along the direction in which the electrolytic cells 1 are connected in series. That is, the current flows from the anode chamber 10 toward the cathode chamber 20 via the cation exchange membrane 2. By electrolysis of the brine, chlorine gas is produced on the anode 11 side, and sodium hydroxide (solute) and hydrogen gas are produced on the cathode 21 side.

(양극실) (Positive room)

양극실(10)은, 양극(11) 또는 양극 급전체(11)를 갖는다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 11은 양극 급전체로서 기능한다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 11은 양극으로서 기능한다. 또한, 양극실(10)은, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 양극측 전해액 공급부와, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 격벽(30)과 대략 평행 또는 비스듬해지도록 배치된 배플판과, 배플판의 상측에 배치되고, 기체가 혼입된 전해액으로부터 기체를 분리하는 양극측 기액 분리부를 갖는 것이 바람직하다. The anode chamber 10 includes a cathode 11 or an anode feeder 11. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, 11 functions as a positive electrode feeder. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, 11 functions as an anode. In addition, the anode chamber 10 is disposed on an anode side electrolyte supply portion for supplying an electrolyte solution to the anode chamber 10 and an anode side electrolyte supply portion, and a baffle plate disposed to be substantially parallel or oblique with the partition wall 30. And it is preferable to have an anode side gas-liquid separation part arrange | positioned above the baffle plate and isolate | separates a gas from the electrolyte solution which gas mixed.

(양극) (anode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극(11)이 설치되어 있다. 양극(11)으로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수 있다. DSA란, 루테늄, 이리듐, 티탄을 성분으로 하는 산화물에 의해 표면이 피복된 티탄 기재의 전극이다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, the anode 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the anode 11, a metal electrode such as so-called DSA (registered trademark) can be used. DSA is a titanium-based electrode whose surface was covered with an oxide containing ruthenium, iridium and titanium.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극 급전체) (Positive electrode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극 급전체(11)가 설치되어 있다. 양극 급전체(11)로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수도 있고, 촉매 코팅되지 않은 티탄을 사용할 수도 있다. 또한, 촉매 코팅 두께를 얇게 한 DSA를 사용할 수도 있다. 또한, 사용한 양극을 사용할 수도 있다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, the positive electrode feeder 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the positive electrode feeder 11, a metal electrode such as DSA (registered trademark) or the like may be used, or titanium without a catalyst coating may be used. It is also possible to use DSA with a thinner catalyst coating thickness. Moreover, the used anode can also be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극측 전해액 공급부) (Anode-side electrolyte supply unit)

양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 것이며, 전해액 공급관에 접속된다. 양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)의 하측에 배치되는 것이 바람직하다. 양극측 전해액 공급부로는, 예컨대 표면에 개구부가 형성된 파이프(분산 파이프) 등을 사용할 수 있다. 이러한 파이프는, 양극(11)의 표면을 따라, 전해 셀의 바닥부(19)에 대하여 평행하게 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 파이프는, 전해 셀(1) 내에 전해액을 공급하는 전해액 공급관(액공급 노즐)에 접속된다. 액공급 노즐로부터 공급된 전해액은 파이프에 의해 전해 셀(1) 내까지 반송되고, 파이프의 표면에 설치된 개구부로부터 양극실(10)의 내부에 공급된다. 파이프를, 양극(11)의 표면을 따라 전해 셀의 바닥부(19)에 평행하게 배치함으로써, 양극실(10)의 내부에 균일하게 전해액을 공급할 수 있기 때문에 바람직하다. The anode-side electrolyte supply unit supplies the electrolyte solution to the anode chamber 10 and is connected to the electrolyte solution supply pipe. It is preferable that an anode side electrolyte supply part is arrange | positioned under the anode chamber 10. As an anode side electrolyte supply part, the pipe (dispersion pipe) etc. which have an opening part formed in the surface can be used, for example. It is more preferable that such a pipe is arrange | positioned in parallel with the bottom part 19 of an electrolysis cell along the surface of the anode 11. This pipe is connected to the electrolyte supply pipe (liquid supply nozzle) which supplies electrolyte solution in the electrolysis cell 1. The electrolyte solution supplied from the liquid supply nozzle is conveyed to the electrolysis cell 1 by the pipe, and is supplied to the inside of the anode chamber 10 from the opening provided in the surface of the pipe. By arranging the pipes parallel to the bottom portion 19 of the electrolytic cell along the surface of the anode 11, the electrolyte can be uniformly supplied into the anode chamber 10, which is preferable.

(양극측 기액 분리부) (Positive side gas-liquid separator)

양극측 기액 분리부는, 배플판의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 전해 중에 있어서, 양극측 기액 분리부는, 염소 가스 등의 생성 가스와 전해액을 분리하는 기능을 갖는다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 상측이란, 도 52의 전해 셀(1)에서의 상방향을 의미하고, 하측이란, 도 52의 전해 셀(1)에서의 하방향을 의미한다. It is preferable that the anode-side gas-liquid separator is disposed above the baffle plate. During electrolysis, the anode-side gas-liquid separator has a function of separating the generated gas such as chlorine gas and the electrolyte. In addition, unless otherwise indicated, an upper side means the upward direction in the electrolysis cell 1 of FIG. 52, and a lower side means the downward direction in the electrolysis cell 1 of FIG.

전해시, 전해 셀(1)에서 발생한 생성 가스와 전해액이 혼상(기액 혼상)이 되어 계외로 배출되면, 전해 셀(1) 내부의 압력 변동에 의해 진동이 발생하고, 이온 교환막의 물리적인 파손을 일으키는 경우가 있다. 이것을 억제하기 위해, 본 실시형태의 전해 셀(1)에는, 기체와 액체를 분리하기 위한 양극측 기액 분리부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 양극측 기액 분리부에는, 기포를 소거하기 위한 소포판이 설치되는 것이 바람직하다. 기액 혼상류가 소포판을 통과할 때에 기포가 터지는 것에 의해 전해액과 가스로 분리할 수 있다. 그 결과, 전해시의 진동을 방지할 수 있다. At the time of electrolysis, when the generated gas and electrolyte generated in the electrolytic cell 1 become mixed phase (gas-liquid mixed phase) and discharged out of the system, vibration occurs due to pressure fluctuation inside the electrolytic cell 1, and physical damage of the ion exchange membrane is prevented. I may cause it. In order to suppress this, it is preferable that the positive electrode side gas-liquid separation part for separating a gas and a liquid is provided in the electrolysis cell 1 of this embodiment. It is preferable that a defoaming plate for removing bubbles is provided in the anode-side gas-liquid separator. When a gas-liquid mixture flows through a vesicle plate, a bubble bursts and can be isolate | separated into electrolyte solution and gas. As a result, vibration during electrolysis can be prevented.

(배플판) (Baffle version)

배플판은, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 또한 격벽(30)과 대략 평행 또는 경사 배치되는 것이 바람직하다. 배플판은, 양극실(10)의 전해액의 흐름을 제어하는 구획판이다. 배플판을 설치함으로써, 양극실(10)에서 전해액(염수 등)을 내부 순환시켜 그 농도를 균일하게 할 수 있다. 내부 순환을 일으키기 위해, 배플판은, 양극(11) 근방의 공간과 격벽(30) 근방의 공간을 이격하도록 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 배플판은, 양극(11) 및 격벽(30)의 각 표면에 대향하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 배플판에 의해 구획된 양극 근방의 공간에서는, 전해가 진행되는 것에 의해 전해액 농도(염수 농도)가 내려가고, 또한 염소 가스 등의 생성 가스가 발생한다. 이것에 의해, 배플판에 의해 구획된 양극(11) 근방의 공간과, 격벽(30) 근방의 공간에서 기액의 비중차가 생긴다. 이것을 사용하여, 양극실(10)에서의 전해액의 내부 순환을 촉진시켜, 양극실(10)의 전해액의 농도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. It is preferable that the baffle plate is disposed above the anode-side electrolyte supply portion, and is disposed substantially parallel to or inclined with the partition wall 30. The baffle plate is a partition plate that controls the flow of the electrolyte solution in the anode chamber 10. By providing the baffle plate, the electrolyte solution (salt water, etc.) can be circulated internally in the anode chamber 10 to make the concentration uniform. In order to cause internal circulation, the baffle plate is preferably arranged to be spaced apart from the space near the anode 11 and the space near the partition wall 30. From this viewpoint, the baffle plate is preferably provided so as to face each surface of the anode 11 and the partition wall 30. In the space near the anode partitioned by the baffle plate, electrolytic solution concentration (saline concentration) decreases as electrolysis proceeds, and product gas such as chlorine gas is generated. Thereby, the specific gravity difference of gas-liquid arises in the space near the anode 11 divided by the baffle plate, and the space near the partition 30. As shown in FIG. By using this, the internal circulation of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be promoted, and the concentration distribution of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be made more uniform.

또한, 도 52에 도시하지 않지만, 양극실(10)의 내부에 집전체를 별도로 설치해도 좋다. 이러한 집전체로는, 후술하는 음극실의 집전체와 동일한 재료나 구성으로 할 수도 있다. 또한, 양극실(10)에서는, 양극(11) 자체를 집전체로서 기능시킬 수도 있다. Although not shown in FIG. 52, a current collector may be separately provided inside the positive electrode chamber 10. As such an electrical power collector, it can also be set as the material and structure similar to the electrical power collector of the negative electrode chamber mentioned later. In the anode chamber 10, the anode 11 itself can also function as a current collector.

(격벽) (septum)

격벽(30)은, 양극실(10)과 음극실(20) 사이에 배치되어 있다. 격벽(30)은, 세퍼레이터라고 불리는 경우도 있고, 양극실(10)과 음극실(20)을 구획하는 것이다. 격벽(30)으로는, 전해용의 세퍼레이터로서 공지의 것을 사용할 수 있고, 예컨대 음극측에 니켈, 양극측에 티탄으로 이루어진 판을 용접한 격벽 등을 들 수 있다. The partition 30 is disposed between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. The partition 30 may be called a separator and divides the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. As the partition 30, a well-known thing can be used as a separator for electrolysis, For example, the partition which welded the plate which consists of nickel to the cathode side, and titanium to the anode side, etc. are mentioned.

(음극실) (Cathode room)

음극실(20)은, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 21은 음극 급전체로서 기능하고, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 21은 음극으로서 기능한다. 역전류 흡수체를 갖는 경우는, 음극 혹은 음극 급전체(21)와 역전류 흡수체는 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 음극실(20)도 양극실(10)과 마찬가지로, 음극측 전해액 공급부, 음극측 기액 분리부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 음극실(20)을 구성하는 각 부위 중, 양극실(10)을 구성하는 각 부위와 동일한 것에 관해서는 설명을 생략한다. The cathode chamber 20 functions as a cathode feeder when the electrode for electrolysis in the present embodiment is inserted on the cathode side, and when the electrode for electrolyte in the present embodiment is not inserted on the cathode side. , 21 functions as a cathode. When the reverse current absorber is provided, the negative electrode or the negative electrode feeder 21 and the reverse current absorber are electrically connected to each other. In addition, it is preferable that the cathode chamber 20 also has a cathode side electrolyte solution supply section and a cathode side gas-liquid separation section similarly to the anode chamber 10. In addition, description is abbreviate | omitted about the same thing as each part which comprises the anode chamber 10 among each site | part which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG.

(음극) (cathode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극(21)이 설치되어 있다. 음극(21)은, 니켈 기재와 니켈 기재를 피복하는 촉매층을 갖는 것이 바람직하다. 니켈 기재 상의 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 필요에 따라 음극(21)에 환원 처리를 해도 좋다. 또한, 음극(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the cathode side, the cathode 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. It is preferable that the negative electrode 21 has a catalyst layer which covers a nickel substrate and a nickel substrate. As a component of the catalyst layer on the nickel substrate, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd , Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho And metals such as Er, Tm, Yb and Lu, and oxides or hydroxides of the metals. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may give reduction process to the negative electrode 21 as needed. As the base material of the negative electrode 21, one in which nickel, nickel alloy, iron, or stainless steel is plated with nickel may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(음극 급전체) (Cathode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극 급전체(21)가 설치되어 있다. 음극 급전체(21)에 촉매 성분이 피복되어 있어도 좋다. 그 촉매 성분은, 원래 음극으로서 사용되어 잔존한 것이어도 좋다. 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 촉매 코팅되지 않은 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. 또한, 음극 급전체(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the cathode side, the negative electrode feeder 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. The catalyst component may be coated on the negative electrode feeder 21. The catalyst component may be originally used as a negative electrode and remain. As components of the catalyst layer, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Metals, such as Tm, Yb, Lu, and the oxide or hydroxide of this metal are mentioned. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may use what plated nickel with nickel, nickel alloys, iron, or stainless steel which are not catalyst coated. As the base material of the negative electrode feeder 21, a plated nickel on nickel, a nickel alloy, iron or stainless may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(역전류 흡수층) Reverse Current Absorption Layer

전술한 음극의 촉매층용 원소의 산화 환원 전위보다 낮은 산화 환원 전위를 갖는 재료를 역전류 흡수층의 재료로서 선택할 수 있다. 예컨대, 니켈이나 철 등을 들 수 있다. A material having a redox potential lower than the redox potential of the element for the catalyst layer of the cathode described above can be selected as the material of the reverse current absorbing layer. For example, nickel, iron, etc. are mentioned.

(집전체) (Current collector)

음극실(20)은 집전체(23)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 집전 효과가 높아진다. 본 실시형태에서는, 집전체(23)는 다공판이며, 음극(21)의 표면과 대략 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a current collector 23. This increases the current collecting effect. In the present embodiment, the current collector 23 is a porous plate, and is preferably disposed substantially parallel to the surface of the negative electrode 21.

집전체(23)로는, 예컨대 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성이 있는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 집전체(23)는, 이들 금속의 혼합물, 합금 또는 복합 산화물이어도 좋다. 또한, 집전체(23)의 형상은, 집전체로서 기능하는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋으며, 판상형, 망상형이어도 좋다. The current collector 23 is preferably made of an electrically conductive metal such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The current collector 23 may be a mixture of these metals, an alloy or a composite oxide. In addition, as long as it is a shape which functions as an electrical power collector, the shape of the electrical power collector 23 may be any shape, and plate-shaped or network-shaped may be sufficient as it.

(금속 탄성체) (Metal elastomer)

집전체(23)와 음극(21) 사이에 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)의 각 음극(21)이 이온 교환막(2)에 압박되고, 각 양극(11)과 각 음극(21) 사이의 거리가 짧아지고, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1) 전체에 가해지는 전압이 낮아질 수 있다. 전압이 낮아지는 것에 의해, 소비 전량을 낮출 수 있다. 또한, 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 본 실시형태에 관한 전해용 전극을 포함하는 적층체를 전해 셀에 설치했을 때에, 금속 탄성체(22)에 의해 누르는 압에 의해, 해당 전해용 전극을 안정적으로 정위치에 유지할 수 있다. By providing the metal elastic body 22 between the collector 23 and the cathode 21, each cathode 21 of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series is pressed against the ion exchange membrane 2, The distance between each anode 11 and each cathode 21 can be shortened, and the voltage applied to the entire plurality of electrolytic cells 1 connected in series can be lowered. By lowering the voltage, the total consumption can be reduced. Moreover, when the metal elastic body 22 is provided and the laminated body containing the electrode for electrolysis which concerns on this embodiment is installed in an electrolytic cell, the said electrode for electrolysis by the pressure pressed by the metal elastic body 22 is carried out. Can be kept in a stable position.

금속 탄성체(22)로는, 스파이럴 스프링, 코일 등의 스프링 부재, 쿠션성 매트 등을 사용할 수 있다. 금속 탄성체(22)로는, 이온 교환막을 압박하는 응력 등을 고려하여 적절하게 적합한 것을 채용할 수 있다. 금속 탄성체(22)를 음극실(20)측의 집전체(23)의 표면 상에 설치해도 좋고, 양극실(10)측의 격벽의 표면 상에 설치해도 좋다. 통상, 음극실(20)이 양극실(10)보다 작아지도록 양쪽 실이 구획되어 있기 때문에, 프레임체의 강도 등의 관점에서, 금속 탄성체(22)를 음극실(20)의 집전체(23)와 음극(21) 사이에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 금속 탄성체(22)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. As the metallic elastic body 22, a spring member, such as a spiral spring and a coil, a cushion mat, etc. can be used. As the metal elastic body 22, a suitable one can be appropriately adopted in consideration of a stress or the like which presses the ion exchange membrane. The metal elastic body 22 may be provided on the surface of the collector 23 on the cathode chamber 20 side, or may be provided on the surface of the partition wall on the anode chamber 10 side. Usually, since both chambers are partitioned so that the cathode chamber 20 becomes smaller than the anode chamber 10, from the viewpoint of the strength of the frame or the like, the metal elastic body 22 is used for the current collector 23 of the cathode chamber 20. It is preferable to provide between and the cathode 21. Moreover, it is preferable that the metal elastic body 22 consists of metal which has electrical conductivity, such as nickel, iron, copper, silver, titanium.

(지지체) (Support)

음극실(20)은, 집전체(23)와 격벽(30)을 전기적으로 접속하는 지지체(24)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 효율적으로 전류를 흘릴 수 있다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a support 24 for electrically connecting the current collector 23 and the partition wall 30. Thereby, an electric current can flow efficiently.

지지체(24)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 지지체(24)의 형상으로는, 집전체(23)를 지지할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋고, 봉상형, 판상형 또는 망상형이어도 좋다. 지지체(24)는, 예컨대 판상형이다. 복수의 지지체(24)는, 격벽(30)과 집전체(23) 사이에 배치된다. 복수의 지지체(24)는, 각각의 면이 서로 평행해지도록 나열되어 있다. 지지체(24)는, 격벽(30) 및 집전체(23)에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. The support 24 is preferably made of a metal having electrical conductivity such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The shape of the support 24 may be any shape as long as it can support the current collector 23, and may be a rod, plate, or network. The support body 24 is plate-shaped, for example. The plurality of supports 24 are disposed between the partition wall 30 and the current collector 23. The plurality of supports 24 are arranged such that their respective surfaces are parallel to each other. The support body 24 is disposed substantially perpendicular to the partition wall 30 and the current collector 23.

(양극측 개스킷, 음극측 개스킷) (Anode side gasket, cathode side gasket)

양극측 개스킷은, 양극실(10)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 음극측 개스킷은, 음극실(20)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 하나의 전해 셀이 구비하는 양극측 개스킷과, 이것에 인접하는 전해 셀의 음극측 개스킷이, 이온 교환막(2)을 협지하도록 전해 셀끼리 접속된다(도 52, 53 참조). 이들 개스킷에 의해, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 접속할 때에, 접속 개소에 기밀성을 부여할 수 있다. It is preferable that the anode side gasket is arranged on the surface of the frame body constituting the anode chamber 10. It is preferable that the cathode side gasket is arrange | positioned at the surface of the frame body which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG. The anode side gasket of one electrolytic cell and the cathode side gasket of the electrolytic cell adjacent to this are connected so that the electrolytic cells may be pinched | interposed on the ion exchange membrane 2 (refer FIG. 52, 53). By these gaskets, when connecting a plurality of electrolytic cells 1 in series via the ion exchange membrane 2, airtightness can be provided to a connection location.

개스킷이란, 이온 교환막과 전해 셀 사이를 시일하는 것이다. 개스킷의 구체예로는, 중앙에 개구부가 형성된 액자형의 고무제 시트 등을 들 수 있다. 개스킷에는, 부식성의 전해액이나 생성되는 가스 등에 대하여 내성을 가지며, 장기간 사용할 수 있는 것이 요구된다. 따라서, 내약품성이나 경도의 관점에서, 통상, 에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무(EPDM 고무), 에틸렌ㆍ프로필렌 고무(EPM 고무)의 가황품이나 과산화물 가교품 등이 개스킷으로서 이용된다. 또한, 필요에 따라 액체에 접하는 영역(접액부)을 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이나 테트라플루오로에틸렌ㆍ퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA) 등의 불소계 수지로 피복한 개스킷을 사용할 수도 있다. 이들 개스킷은, 전해액의 흐름을 방해하지 않도록 각각 개구부를 갖고 있으면 되며, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 양극실(10)을 구성하는 양극실 프레임 또는 음극실(20)을 구성하는 음극실 프레임의 각 개구부의 둘레 가장자리를 따라, 액자형의 개스킷이 접착제 등으로 접착된다. 그리고, 예컨대 이온 교환막(2)을 개재하여 2체의 전해 셀(1)을 접속하는 경우(도 53 참조), 이온 교환막(2)을 개재하여 개스킷을 접착한 각 전해 셀(1)을 체결하면 된다. 이것에 의해, 전해액, 전해에 의해 생성되는 알칼리 금속 수산화물, 염소 가스, 수소 가스 등이 전해 셀(1)의 외부로 새는 것을 억제할 수 있다. A gasket seals between an ion exchange membrane and an electrolysis cell. As a specific example of a gasket, a frame-shaped rubber sheet etc. in which the opening part was formed in the center are mentioned. The gasket is required to be resistant to corrosive electrolytes, generated gases and the like and to be used for a long time. Therefore, from the viewpoint of chemical resistance and hardness, vulcanized products, peroxide crosslinked products and the like of ethylene propylene diene rubber (EPDM rubber) and ethylene propylene rubber (EPM rubber) are usually used as the gasket. Moreover, the gasket which coat | covered the area | region (contact part) which contact | connects a liquid as needed with fluororesin, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), can also be used. These gaskets should just have opening parts, respectively, so that the flow of electrolyte solution may not be disturbed, The shape is not specifically limited. For example, a frame-shaped gasket is bonded with an adhesive or the like along the circumferential edge of each opening of the anode chamber frame constituting the anode chamber 10 or the cathode chamber frame constituting the cathode chamber 20. For example, when connecting two electrolytic cells 1 via the ion exchange membrane 2 (refer FIG. 53), when each electrolytic cell 1 which bonded the gasket through the ion exchange membrane 2 is fastened, do. Thereby, it can suppress that an electrolyte solution, the alkali metal hydroxide produced by electrolysis, chlorine gas, hydrogen gas, etc. leak to the exterior of the electrolysis cell 1.

(이온 교환막(2)) (Ion exchange membrane (2))

이온 교환막(2)으로는, 상기 이온 교환막의 항에 기재된 바와 같다. As the ion exchange membrane 2, it is as described in the term of the said ion exchange membrane.

(수전해) (Hydraulic)

본 실시형태의 전해조에 있어서, 수전해를 행하는 경우의 전해조는, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조에서의 이온 교환막을 미다공막으로 변경한 구성을 갖는 것이다. 또한, 공급하는 원료가 물인 점에서, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와는 상이한 것이다. 그 밖의 구성에 관해서는, 수전해를 행하는 경우의 전해조도 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와 동일한 구성을 채용할 수 있다. 식염 전해의 경우에는, 양극실에서 염소 가스가 발생하기 때문에, 양극실의 재질은 티탄이 이용되지만, 수전해의 경우에는, 양극실에서 산소 가스가 발생할 뿐이기 때문에, 음극실의 재질과 동일한 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 니켈 등을 들 수 있다. 또한, 양극 코팅은 산소 발생용의 촉매 코팅이 적당하다. 촉매 코팅의 예로는, 백금족 금속 및 천이 금속의 금속, 산화물, 수산화물 등을 들 수 있다. 예컨대, 백금, 이리듐, 팔라듐, 루테늄, 니켈, 코발트, 철 등의 원소를 사용할 수 있다. In the electrolytic cell of this embodiment, the electrolytic cell in the case of performing electrolytic electrolysis has the structure which changed the ion exchange membrane in the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis to a microporous membrane. In addition, since the raw material to be supplied is water, it differs from the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis. As for other configurations, the same configuration as the electrolytic cell in the case of performing salt electrolysis can also be adopted. In the case of salt electrolysis, since chlorine gas is generated in the anode chamber, titanium is used as the material of the anode chamber. However, in the case of hydrolysis, since oxygen gas is only generated in the anode chamber, the same material as the cathode chamber is used. Can be used. For example, nickel etc. can be mentioned. In addition, the anode coating is suitably a catalyst coating for oxygen generation. Examples of catalyst coatings include metals, oxides, hydroxides, and the like of platinum group metals and transition metals. For example, elements such as platinum, iridium, palladium, ruthenium, nickel, cobalt and iron can be used.

<제4 실시형태> Fourth Embodiment

여기서는, 본 발명의 제4 실시형태에 관해, 도 63∼90을 참조하면서 상세히 설명한다. Here, the 4th Embodiment of this invention is described in detail, referring FIGS. 63-90.

[전해조] [Electrolyzer]

제4 실시형태(이후, <제4 실시형태>의 항에서 단순히 「본 실시형태」로 칭함)의 전해조는, 양극과, 상기 양극을 지지하는 양극 프레임과, 상기 양극 프레임 상에 배치되는 양극측 개스킷과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 음극을 지지하는 음극 프레임과, 상기 음극 프레임 상에 배치되고, 상기 양극측 개스킷과 대향하는 음극측 개스킷과, 격막과 전해용 전극의 적층체로서, 상기 양극측 개스킷과 상기 음극측 개스킷 사이에 배치되는 적층체를 구비하고, 상기 적층체의 적어도 일부가, 상기 양극측 개스킷 및 상기 음극측 개스킷에 협지되어 있고, 해당 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 0.2 cm/s 및 통기량 0.4 cc/㎠/s로 한 경우의 통기 저항이 24 kPaㆍs/m 이하이다. 상기와 같이 구성되어 있기 때문에, 본 실시형태의 전해조는, 전해 성능이 우수함과 더불어 격막의 손상을 방지할 수 있다. The electrolytic cell of the fourth embodiment (hereinafter simply referred to as "the present embodiment" in the term of <fourth embodiment>) includes an anode, an anode frame for supporting the anode, and an anode side disposed on the anode frame. As a laminate of a gasket, a negative electrode facing the positive electrode, a negative electrode frame supporting the negative electrode, a negative electrode side gasket disposed on the negative electrode frame and facing the positive electrode side gasket, a diaphragm and an electrode for electrolysis, A laminate disposed between the anode side gasket and the cathode side gasket, wherein at least a part of the laminate is sandwiched between the anode side gasket and the cathode side gasket, and the electrolytic electrode is 50 mm × 50. The airflow resistance in the case of a size of mm and a temperature of 24 ° C., a relative humidity of 32%, a piston speed of 0.2 cm / s, and an air flow rate of 0.4 cc / cm 2 / s is 24 kPa · s / m or less. Since it is comprised as mentioned above, the electrolytic cell of this embodiment is excellent in electrolytic performance and can prevent damage of a diaphragm.

본 실시형태의 전해조는, 전술한 구성 부재를 포함하는 것이며, 환언하면, 전해 셀을 포함하는 것이다. 이하, 격막으로서 이온 교환막을 사용하여 식염 전해를 행하는 경우를, 예를 들어 전해조의 일실시형태를 상세히 설명한다. The electrolytic cell of this embodiment includes the above-mentioned structural member, in other words, it contains an electrolytic cell. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of an electrolytic cell is explained in full detail, for example, when salt electrolysis is performed using an ion exchange membrane as a diaphragm.

〔전해 셀〕 [Electrolysis cell]

우선, 본 실시형태의 전해조의 구성 단위로서 사용할 수 있는 전해 셀에 관해 설명한다. 도 63은, 전해 셀(1)의 단면도이다. First, the electrolytic cell which can be used as a structural unit of the electrolytic cell of this embodiment is demonstrated. 63 is a cross-sectional view of the electrolytic cell 1.

전해 셀(1)은, 양극실(10)과, 음극실(20)과, 양극실(10)과 음극실(20)의 사이에 설치된 격벽(30)과, 양극실(10)에 설치된 양극(11)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)을 구비한다. 필요에 따라 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극실 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비해도 좋다. 하나의 전해 셀(1)에 속하는 양극(11) 및 음극(21)은 서로 전기적으로 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 전해 셀(1)은 다음 음극 구조체를 구비한다. 음극 구조체(40)는, 음극실(20)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)과, 음극실(20) 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비하고, 역전류 흡수체(18)는, 도 67에 나타낸 바와 같이 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극(21)과 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극실(20)은, 집전체(23)와, 해당 집전체를 지지하는 지지체(24)와, 금속 탄성체(22)를 더 갖는다. 금속 탄성체(22)는, 집전체(23)와 음극(21)의 사이에 설치되어 있다. 지지체(24)는, 집전체(23)와 격벽(30)의 사이에 설치되어 있다. 집전체(23)는, 금속 탄성체(22)를 개재하여 음극(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 격벽(30)은, 지지체(24)를 개재하여 집전체(23)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 격벽(30), 지지체(24), 집전체(23), 금속 탄성체(22) 및 음극(21)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층은, 직접 접속되어 있어도 좋고, 집전체, 지지체, 금속 탄성체 또는 격벽 등을 개재하여 간접적으로 접속되어 있어도 좋다. 음극(21)의 표면 전체는 환원 반응을 위한 촉매층으로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전기적 접속의 형태는, 격벽(30)과 지지체(24), 지지체(24)와 집전체(23), 집전체(23)와 금속 탄성체(22)가 각각 직접 부착되고, 금속 탄성체(22) 상에 음극(21)이 적층되는 형태이어도 좋다. 이들 각 구성 부재를 서로 직접 부착하는 방법으로서, 용접 등을 들 수 있다. 또한, 역전류 흡수체(18), 음극(21) 및 집전체(23)를 총칭하여 음극 구조체(40)로 해도 좋다. The electrolytic cell 1 includes the anode chamber 10, the cathode chamber 20, the partition wall 30 provided between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20, and the anode provided in the anode chamber 10. 11 and a cathode 21 provided in the cathode chamber 20. If necessary, the base 18a and the reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a may be provided, and the reverse current absorber 18 provided in the cathode chamber may be provided. The positive electrode 11 and the negative electrode 21 belonging to one electrolytic cell 1 are electrically connected to each other. In other words, the electrolytic cell 1 has the following cathode structure. The negative electrode structure 40 includes a negative electrode chamber 20, a negative electrode 21 provided in the negative electrode chamber 20, and a reverse current absorber 18 provided in the negative electrode chamber 20, and the reverse current absorber 18. As shown in FIG. 67, the substrate 18a and the reverse current absorbing layer 18b formed on the substrate 18a are electrically connected to the cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b. The negative electrode chamber 20 further includes a current collector 23, a support 24 supporting the current collector, and a metal elastic body 22. The metal elastic body 22 is provided between the electrical power collector 23 and the negative electrode 21. The support body 24 is provided between the collector 23 and the partition 30. The current collector 23 is electrically connected to the negative electrode 21 via the metal elastic body 22. The partition 30 is electrically connected to the current collector 23 via the support 24. Therefore, the partition 30, the support body 24, the collector 23, the metal elastic body 22, and the cathode 21 are electrically connected. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer may be directly connected, or may be connected indirectly via a current collector, a support, a metal elastic body, a partition, or the like. It is preferable that the whole surface of the cathode 21 is covered with a catalyst layer for the reduction reaction. In addition, in the form of electrical connection, the partition 30 and the support body 24, the support body 24 and the collector 23, the collector 23 and the metal elastic body 22 are respectively directly attached, and the metal elastic body 22 ) May be laminated on the cathode 21. Welding etc. are mentioned as a method of attaching these structural members directly to each other. In addition, the reverse current absorber 18, the negative electrode 21, and the current collector 23 may be collectively referred to as the negative electrode structure 40.

도 64는, 전해조(4) 내에서 인접하는 2개의 전해 셀(1)의 단면도이다. 도 65는, 전해조(4)를 나타낸다. 도 66은, 전해조(4)를 조립하는 공정을 나타낸다. 64 is a cross-sectional view of two electrolytic cells 1 adjacent in the electrolytic cell 4. 65 shows the electrolytic cell 4. 66 shows a step of assembling the electrolytic cell 4.

종래의 전해조에서는, 도 64a에 나타낸 바와 같이, 전해 셀(1), 격막(여기서는 양이온 교환막)(2), 전해 셀(1)이 이 순서로 직렬로 나열되어 있고, 전해조 내에서 인접하는 2개의 전해 셀 중 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실과 다른쪽의 전해 셀(1)의 음극실 사이에 이온 교환막(2)이 배치되어 있다. 즉, 전해조에서, 통상, 전해 셀(1)의 양극실(10)과, 이것에 인접하는 전해 셀(1)의 음극실(20)은, 양이온 교환막(2)에 의해 이격된다. In the conventional electrolytic cell, as shown in FIG. 64A, the electrolytic cell 1, the diaphragm (here cation exchange membrane) 2, and the electrolytic cell 1 are arranged in this order in series, and two adjacent cells in the electrolyzer are arranged. The ion exchange membrane 2 is arrange | positioned between the anode chamber of one electrolytic cell 1 and the cathode chamber of the other electrolytic cell 1 among electrolytic cells. That is, in the electrolytic cell, normally, the anode chamber 10 of the electrolytic cell 1 and the cathode chamber 20 of the electrolytic cell 1 adjacent to this are spaced apart by the cation exchange membrane 2.

한편, 본 실시형태에서는, 도 64b에 나타낸 바와 같이, 전해 셀(1), 격막(여기서는 양이온 교환막)(2)과 전해용 전극(여기서는 갱신용 음극)(21a)을 갖는 적층체(25), 전해 셀(1)이 이 순서로 직렬로 나열되어 있고, 적층체(25)는, 그 일부(도 64b에서는 상단부)에서, 양극 개스킷(12)과 음극 개스킷(13)의 사이에 협지하게 된다. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 64B, the laminated body 25 which has the electrolysis cell 1, the diaphragm (here cation exchange membrane) 2, and the electrode for electrolysis (here, a cathode for update) 21a, The electrolytic cells 1 are arranged in series in this order, and the laminate 25 is sandwiched between the positive electrode gasket 12 and the negative electrode gasket 13 at a part thereof (upper end in FIG. 64B).

또한, 도 65에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)로 구성된다. 즉, 전해조(4)는, 직렬로 배치된 복수의 전해 셀(1)과, 인접하는 전해 셀(1) 사이에 배치된 이온 교환막(2)을 구비하는 복극식 전해조이다. 도 66에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬에 배치하여, 프레스기(5)에 의해 연결되는 것에 의해 조립된다.As shown in FIG. 65, the electrolytic cell 4 is composed of a plurality of electrolytic cells 1 connected in series via an ion exchange membrane 2. That is, the electrolyzer 4 is a bipolar electrolyzer having a plurality of electrolytic cells 1 arranged in series and an ion exchange membrane 2 arranged between adjacent electrolytic cells 1. As shown in FIG. 66, the electrolytic cell 4 is assembled by arranging a plurality of electrolytic cells 1 in series via the ion exchange membrane 2 and being connected by the press 5.

전해조(4)는, 전원에 접속되는 양극 단자(7)와 음극 단자(6)를 갖는다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(1) 중 최단에 위치하는 전해 셀(1)의 양극(11)은, 양극 단자(7)에 전기적으로 접속된다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(2) 중 양극 단자(7)의 반대측의 단에 위치하는 전해 셀의 음극(21)은, 음극 단자(6)에 전기적으로 접속된다. 전해시의 전류는, 양극 단자(7)측으로부터, 각 전해 셀(1)의 양극 및 음극을 경유하여, 음극 단자(6)를 향해 흐른다. 또한, 연결한 전해 셀(1)의 양단에는, 양극실만을 갖는 전해 셀(양극 터미널 셀)과, 음극실만을 갖는 전해 셀(음극 터미널 셀)을 배치해도 좋다. 이 경우, 그 일단에 배치된 양극 터미널 셀에 양극 단자(7)가 접속되고, 타단에 배치된 음극 터미널 셀에 음극 단자(6)가 접속된다. The electrolytic cell 4 has the positive terminal 7 and the negative terminal 6 connected to a power supply. The positive electrode 11 of the electrolytic cell 1 positioned at the shortest of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series in the electrolytic cell 4 is electrically connected to the positive electrode terminal 7. Among the plurality of electrolytic cells 2 connected in series in the electrolytic cell 4, the negative electrode 21 of the electrolytic cell located at the end opposite to the positive electrode terminal 7 is electrically connected to the negative electrode terminal 6. The electric current at the time of electrolysis flows toward the negative electrode terminal 6 from the positive terminal 7 side via the positive electrode and the negative electrode of each electrolytic cell 1. Moreover, you may arrange | position the electrolytic cell (anode terminal cell) which has only an anode chamber, and the electrolytic cell (cathode terminal cell) which has only a cathode chamber in the both ends of the electrolytic cell 1 which connected. In this case, the positive terminal 7 is connected to the positive terminal cell disposed at one end thereof, and the negative terminal 6 is connected to the negative terminal cell arranged at the other end thereof.

염수의 전해를 행하는 경우, 각 양극실(10)에는 염수가 공급되고, 음극실(20)에는 순수 또는 저농도의 수산화나트륨 수용액이 공급된다. 각 액체는, 전해액 공급관(도시 생략)으로부터, 전해액 공급 호스(도시 생략)를 경유하여, 각 전해 셀(1)에 공급된다. 또한, 전해액 및 전해에 의한 생성물은, 전해액 회수관(도시 생략)으로부터 회수된다. 전해에서, 염수중의 나트륨 이온은, 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실(10)로부터, 이온 교환막(2)을 통과하여 이웃하는 전해 셀(1)의 음극실(20)로 이동한다. 따라서, 전해 중의 전류는, 전해 셀(1)이 직렬로 연결된 방향을 따라 흐르게 된다. 즉, 전류는, 양이온 교환막(2)을 개재하여 양극실(10)로부터 음극실(20)을 향해 흐른다. 염수의 전해에 따라, 양극(11)측에서 염소 가스가 생성되고, 음극(21)측에서 수산화나트륨(용질)과 수소 가스가 생성된다. In the case of electrolysis of brine, brine is supplied to each anode chamber 10, and pure or low concentration aqueous sodium hydroxide solution is supplied to the cathode chamber 20. Each liquid is supplied to each electrolytic cell 1 from electrolyte supply pipe (not shown) via electrolyte supply hose (not shown). In addition, electrolyte solution and the product by electrolysis are collect | recovered from an electrolyte collection pipe (not shown). In electrolysis, sodium ions in brine move from the anode chamber 10 of one electrolytic cell 1 through the ion exchange membrane 2 to the cathode chamber 20 of the neighboring electrolytic cell 1. Therefore, the current during electrolysis flows along the direction in which the electrolytic cells 1 are connected in series. That is, the current flows from the anode chamber 10 toward the cathode chamber 20 via the cation exchange membrane 2. By electrolysis of the brine, chlorine gas is produced on the anode 11 side, and sodium hydroxide (solute) and hydrogen gas are produced on the cathode 21 side.

전술한 바와 같이, 전해조에서의 격막, 음극 및 양극은, 통상, 전해조의 운전에 따라 그 성능이 열화하고, 결국 신품으로의 교환이 필요해져 격막만을 교환하는 경우는, 기존의 격막을 전해 셀 사이에서 취출하고 새로운 격막을 삽입함으로써 간단히 갱신할 수 있지만, 양극이나 음극의 교환을 용접으로 행하는 경우는 전용의 설비가 필요하기 때문에 번잡해진다. As described above, when the diaphragm, the negative electrode, and the positive electrode in the electrolytic cell are normally degraded in accordance with the operation of the electrolytic cell, and eventually need to be replaced with a new one, only the diaphragm is replaced. Although it can be simply updated by taking out a new diaphragm and inserting a new diaphragm, when the anode or cathode is exchanged by welding, it is complicated because a dedicated facility is required.

한편, 본 실시형태에서는, 상기와 같이 적층체(25)가, 그 일부(도 64b에서는 상단부)에서, 양극 개스킷(12)과 음극 개스킷(13)의 사이에 협지하게 된다. 특히 도 64b에 나타내는 예에서는, 격막(여기서는 양이온 교환막)(2)과 전해용 전극(여기서는 갱신용 음극)(21a)은 적어도 이들 적층체의 상단부에서, 양극 개스킷(12)으로부터 적층체(25)로 향하는 방향으로의 압박, 및 음극 개스킷(13)으로부터 적층체(25)로 향하는 방향으로의 압박에 의해 고정할 수 있다. 이 경우, 적층체(25)(특히 전해용 전극)를 기존의 부재(예컨대, 기존 음극)에 대하여 용접에 의해 고정할 필요가 없기 때문에 바람직하다. 즉, 전해용 전극 및 격막의 쌍방이 양극측 개스킷 및 상기 음극측 개스킷에 협지되어 있는 경우, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시키는 경향이 있기 때문에 바람직하다. On the other hand, in the present embodiment, as described above, the laminate 25 is sandwiched between the positive electrode gasket 12 and the negative electrode gasket 13 at a part thereof (the upper end portion in FIG. 64B). In particular, in the example shown in FIG. 64B, the diaphragm (here, the cation exchange membrane) 2 and the electrolytic electrode (here, the update cathode) 21a are formed from the anode gasket 12 from the anode gasket 12 at least at the upper end of the laminate 25. It can fix by pressurization in the direction which goes to the direction, and pressurization in the direction toward the laminated body 25 from the negative electrode gasket 13. In this case, since the laminated body 25 (especially an electrode for electrolysis) does not need to be fixed by welding with respect to an existing member (for example, an existing cathode), it is preferable. That is, when both the electrode for electrolysis and a diaphragm are pinched by the anode side gasket and the said cathode side gasket, since it exists in the tendency to improve the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell, it is preferable.

또한, 본 실시형태의 전해조의 구성에 의하면, 격막과 전해용 전극이 적층체로서 충분히 고정되어 있기 때문에, 우수한 전해 성능을 얻을 수 있다. Moreover, according to the structure of the electrolytic cell of this embodiment, since the diaphragm and the electrode for electrolysis are fully fixed as a laminated body, the outstanding electrolytic performance can be obtained.

(양극실) (Positive room)

양극실(10)은, 양극(11) 또는 양극 급전체(11)를 갖는다. 여기서 말하는 급전체란, 열화한 전극(즉, 기존 전극)이나 촉매 코팅되지 않은 전극 등을 의미한다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 11은 양극 급전체로서 기능한다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 11은 양극으로서 기능한다. 또한, 양극실(10)은, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 양극측 전해액 공급부와, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 격벽(30)과 대략 평행 또는 비스듬해지도록 배치된 배플판과, 배플판의 상측에 배치되고, 기체가 혼입된 전해액으로부터 기체를 분리하는 양극측 기액 분리부를 갖는 것이 바람직하다. The anode chamber 10 includes a cathode 11 or an anode feeder 11. The term "feeder" as used herein means a deteriorated electrode (that is, an existing electrode), an electrode not coated with a catalyst, or the like. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, 11 functions as a positive electrode feeder. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, 11 functions as an anode. In addition, the anode chamber 10 is disposed on an anode side electrolyte supply portion for supplying an electrolyte solution to the anode chamber 10 and an anode side electrolyte supply portion, and a baffle plate disposed to be substantially parallel or oblique with the partition wall 30. And it is preferable to have an anode side gas-liquid separation part arrange | positioned above the baffle plate and isolate | separates a gas from the electrolyte solution which gas mixed.

(양극) (anode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 양극실(10)의 프레임(즉, 양극 프레임) 내에는 양극(11)이 설치되어 있다. 양극(11)으로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수 있다. DSA란, 루테늄, 이리듐, 티탄을 성분으로 하는 산화물에 의해 표면이 피복된 티탄 기재의 전극이다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, the anode 11 is provided in the frame (namely, anode frame) of the anode chamber 10. As the anode 11, a metal electrode such as so-called DSA (registered trademark) can be used. DSA is a titanium-based electrode whose surface was covered with an oxide containing ruthenium, iridium and titanium.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극 급전체) (Positive electrode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극 급전체(11)가 설치되어 있다. 양극 급전체(11)로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수도 있고, 촉매 코팅되지 않은 티탄을 사용할 수도 있다. 또한, 촉매 코팅 두께를 얇게 한 DSA를 사용할 수도 있다. 또한, 사용한 양극을 사용할 수도 있다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, the positive electrode feeder 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the positive electrode feeder 11, a metal electrode such as DSA (registered trademark) or the like may be used, or titanium without a catalyst coating may be used. It is also possible to use DSA with a thinner catalyst coating thickness. Moreover, the used anode can also be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극측 전해액 공급부) (Anode-side electrolyte supply unit)

양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 것이며, 전해액 공급관에 접속된다. 양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)의 하측에 배치되는 것이 바람직하다. 양극측 전해액 공급부로는, 예컨대 표면에 개구부가 형성된 파이프(분산 파이프) 등을 사용할 수 있다. 이러한 파이프는, 양극(11)의 표면을 따라, 전해 셀의 바닥부(19)에 대하여 평행하게 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 파이프는, 전해 셀(1) 내에 전해액을 공급하는 전해액 공급관(액공급 노즐)에 접속된다. 액공급 노즐로부터 공급된 전해액은 파이프에 의해 전해 셀(1) 내까지 반송되고, 파이프의 표면에 설치된 개구부로부터 양극실(10)의 내부에 공급된다. 파이프를, 양극(11)의 표면을 따라 전해 셀의 바닥부(19)에 평행하게 배치함으로써, 양극실(10)의 내부에 균일하게 전해액을 공급할 수 있기 때문에 바람직하다. The anode-side electrolyte supply unit supplies the electrolyte solution to the anode chamber 10 and is connected to the electrolyte solution supply pipe. It is preferable that an anode side electrolyte supply part is arrange | positioned under the anode chamber 10. As an anode side electrolyte supply part, the pipe (dispersion pipe) etc. which have an opening part formed in the surface can be used, for example. It is more preferable that such a pipe is arrange | positioned in parallel with the bottom part 19 of an electrolysis cell along the surface of the anode 11. This pipe is connected to the electrolyte supply pipe (liquid supply nozzle) which supplies electrolyte solution in the electrolysis cell 1. The electrolyte solution supplied from the liquid supply nozzle is conveyed to the electrolysis cell 1 by the pipe, and is supplied to the inside of the anode chamber 10 from the opening provided in the surface of the pipe. By arranging the pipes parallel to the bottom portion 19 of the electrolytic cell along the surface of the anode 11, the electrolyte can be uniformly supplied into the anode chamber 10, which is preferable.

(양극측 기액 분리부) (Positive side gas-liquid separator)

양극측 기액 분리부는, 배플판의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 전해 중에 있어서, 양극측 기액 분리부는, 염소 가스 등의 생성 가스와 전해액을 분리하는 기능을 갖는다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 상측이란, 도 63의 전해 셀(1)에서의 상방향을 의미하고, 하측이란, 도 63의 전해 셀(1)에서의 하방향을 의미한다. It is preferable that the anode-side gas-liquid separator is disposed above the baffle plate. During electrolysis, the anode-side gas-liquid separator has a function of separating the generated gas such as chlorine gas and the electrolyte. In addition, unless otherwise indicated, an upper side means the upward direction in the electrolysis cell 1 of FIG. 63, and a lower side means the downward direction in the electrolysis cell 1 of FIG.

전해시, 전해 셀(1)에서 발생한 생성 가스와 전해액이 혼상(기액 혼상)이 되어 계외로 배출되면, 전해 셀(1) 내부의 압력 변동에 의해 진동이 발생하고, 이온 교환막의 물리적인 파손을 일으키는 경우가 있다. 이것을 억제하기 위해, 본 실시형태의 전해 셀(1)에는, 기체와 액체를 분리하기 위한 양극측 기액 분리부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 양극측 기액 분리부에는, 기포를 소거하기 위한 소포판이 설치되는 것이 바람직하다. 기액 혼상류가 소포판을 통과할 때에 기포가 터지는 것에 의해 전해액과 가스로 분리할 수 있다. 그 결과, 전해시의 진동을 방지할 수 있다. At the time of electrolysis, when the generated gas and electrolyte generated in the electrolytic cell 1 become mixed phase (gas-liquid mixed phase) and discharged out of the system, vibration occurs due to pressure fluctuation inside the electrolytic cell 1, and physical damage of the ion exchange membrane is prevented. I may cause it. In order to suppress this, it is preferable that the positive electrode side gas-liquid separation part for separating a gas and a liquid is provided in the electrolysis cell 1 of this embodiment. It is preferable that a defoaming plate for removing bubbles is provided in the anode-side gas-liquid separator. When a gas-liquid mixture flows through a vesicle plate, a bubble bursts and can be isolate | separated into electrolyte solution and gas. As a result, vibration during electrolysis can be prevented.

(배플판) (Baffle version)

배플판은, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 또한 격벽(30)과 대략 평행 또는 경사 배치되는 것이 바람직하다. 배플판은, 양극실(10)의 전해액의 흐름을 제어하는 구획판이다. 배플판을 설치함으로써, 양극실(10)에서 전해액(염수 등)을 내부 순환시켜 그 농도를 균일하게 할 수 있다. 내부 순환을 일으키기 위해, 배플판은, 양극(11) 근방의 공간과 격벽(30) 근방의 공간을 이격하도록 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 배플판은, 양극(11) 및 격벽(30)의 각 표면에 대향하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 배플판에 의해 구획된 양극 근방의 공간에서는, 전해가 진행되는 것에 의해 전해액 농도(염수 농도)가 내려가고, 또한 염소 가스 등의 생성 가스가 발생한다. 이것에 의해, 배플판에 의해 구획된 양극(11) 근방의 공간과, 격벽(30) 근방의 공간에서 기액의 비중차가 생긴다. 이것을 사용하여, 양극실(10)에서의 전해액의 내부 순환을 촉진시켜, 양극실(10)의 전해액의 농도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. It is preferable that the baffle plate is disposed above the anode-side electrolyte supply portion, and is disposed substantially parallel to or inclined with the partition wall 30. The baffle plate is a partition plate that controls the flow of the electrolyte solution in the anode chamber 10. By providing the baffle plate, the electrolyte solution (salt water, etc.) can be circulated internally in the anode chamber 10 to make the concentration uniform. In order to cause internal circulation, the baffle plate is preferably arranged to be spaced apart from the space near the anode 11 and the space near the partition wall 30. From this viewpoint, the baffle plate is preferably provided so as to face each surface of the anode 11 and the partition wall 30. In the space near the anode partitioned by the baffle plate, electrolytic solution concentration (saline concentration) decreases as electrolysis proceeds, and product gas such as chlorine gas is generated. Thereby, the specific gravity difference of gas-liquid arises in the space near the anode 11 divided by the baffle plate, and the space near the partition 30. As shown in FIG. By using this, the internal circulation of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be promoted, and the concentration distribution of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be made more uniform.

또한, 도 63에 도시하지 않지만, 양극실(10)의 내부에 집전체를 별도로 설치해도 좋다. 이러한 집전체로는, 후술하는 음극실의 집전체와 동일한 재료나 구성으로 할 수도 있다. 또한, 양극실(10)에서는, 양극(11) 자체를 집전체로서 기능시킬 수도 있다. Although not shown in FIG. 63, a current collector may be separately provided inside the positive electrode chamber 10. As such an electrical power collector, it can also be set as the material and structure similar to the electrical power collector of the negative electrode chamber mentioned later. In the anode chamber 10, the anode 11 itself can also function as a current collector.

(격벽) (septum)

격벽(30)은, 양극실(10)과 음극실(20) 사이에 배치되어 있다. 격벽(30)은, 세퍼레이터라고 불리는 경우도 있고, 양극실(10)과 음극실(20)을 구획하는 것이다. 격벽(30)으로는, 전해용의 세퍼레이터로서 공지의 것을 사용할 수 있고, 예컨대 음극측에 니켈, 양극측에 티탄으로 이루어진 판을 용접한 격벽 등을 들 수 있다. The partition 30 is disposed between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. The partition 30 may be called a separator and divides the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. As the partition 30, a well-known thing can be used as a separator for electrolysis, For example, the partition which welded the plate which consists of nickel to the cathode side, and titanium to the anode side, etc. are mentioned.

(음극실) (Cathode room)

음극실(20)은, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 21은 음극 급전체로서 기능하고, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 21은 음극으로서 기능한다. 역전류 흡수체를 갖는 경우는, 음극 혹은 음극 급전체(21)와 역전류 흡수체는 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 음극실(20)도 양극실(10)과 마찬가지로, 음극측 전해액 공급부, 음극측 기액 분리부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 음극실(20)을 구성하는 각 부위 중, 양극실(10)을 구성하는 각 부위와 동일한 것에 관해서는 설명을 생략한다. The cathode chamber 20 functions as a cathode feeder when the electrode for electrolysis in the present embodiment is inserted on the cathode side, and when the electrode for electrolyte in the present embodiment is not inserted on the cathode side. , 21 functions as a cathode. When the reverse current absorber is provided, the negative electrode or the negative electrode feeder 21 and the reverse current absorber are electrically connected to each other. In addition, it is preferable that the cathode chamber 20 also has a cathode side electrolyte solution supply section and a cathode side gas-liquid separation section similarly to the anode chamber 10. In addition, description is abbreviate | omitted about the same thing as each part which comprises the anode chamber 10 among each site | part which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG.

(음극) (cathode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 음극실(20)의 프레임(즉, 음극 프레임) 내에는 음극(21)이 설치되어 있다. 음극(21)은, 니켈 기재와 니켈 기재를 피복하는 촉매층을 갖는 것이 바람직하다. 니켈 기재 상의 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 필요에 따라 음극(21)에 환원 처리를 해도 좋다. 또한, 음극(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the cathode side, the cathode 21 is provided in the frame (namely, the cathode frame) of the cathode chamber 20. It is preferable that the negative electrode 21 has a catalyst layer which covers a nickel substrate and a nickel substrate. As a component of the catalyst layer on the nickel substrate, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd , Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho And metals such as Er, Tm, Yb and Lu, and oxides or hydroxides of the metals. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may give reduction process to the negative electrode 21 as needed. As the base material of the negative electrode 21, one in which nickel, nickel alloy, iron, or stainless steel is plated with nickel may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(음극 급전체) (Cathode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극 급전체(21)가 설치되어 있다. 음극 급전체(21)에 촉매 성분이 피복되어 있어도 좋다. 그 촉매 성분은, 원래 음극으로서 사용되어 잔존한 것이어도 좋다. 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 촉매 코팅되지 않은 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. 또한, 음극 급전체(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the cathode side, the negative electrode feeder 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. The catalyst component may be coated on the negative electrode feeder 21. The catalyst component may be originally used as a negative electrode and remain. As components of the catalyst layer, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Metals, such as Tm, Yb, Lu, and the oxide or hydroxide of this metal are mentioned. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may use what plated nickel with nickel, nickel alloys, iron, or stainless steel which are not catalyst coated. As the base material of the negative electrode feeder 21, a plated nickel on nickel, a nickel alloy, iron or stainless may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(역전류 흡수층) Reverse Current Absorption Layer

전술한 음극의 촉매층용 원소의 산화 환원 전위보다 낮은 산화 환원 전위를 갖는 재료를 역전류 흡수층의 재료로서 선택할 수 있다. 예컨대, 니켈이나 철 등을 들 수 있다. A material having a redox potential lower than the redox potential of the element for the catalyst layer of the cathode described above can be selected as the material of the reverse current absorbing layer. For example, nickel, iron, etc. are mentioned.

(집전체) (Current collector)

음극실(20)은 집전체(23)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 집전 효과가 높아진다. 본 실시형태에서는, 집전체(23)는 다공판이며, 음극(21)의 표면과 대략 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a current collector 23. This increases the current collecting effect. In the present embodiment, the current collector 23 is a porous plate, and is preferably disposed substantially parallel to the surface of the negative electrode 21.

집전체(23)로는, 예컨대 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성이 있는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 집전체(23)는, 이들 금속의 혼합물, 합금 또는 복합 산화물이어도 좋다. 또한, 집전체(23)의 형상은, 집전체로서 기능하는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋으며, 판상형, 망상형이어도 좋다. The current collector 23 is preferably made of an electrically conductive metal such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The current collector 23 may be a mixture of these metals, an alloy or a composite oxide. In addition, as long as it is a shape which functions as an electrical power collector, the shape of the electrical power collector 23 may be any shape, and plate-shaped or network-shaped may be sufficient as it.

(금속 탄성체) (Metal elastomer)

집전체(23)와 음극(21) 사이에 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)의 각 음극(21)이 이온 교환막(2)에 압박되고, 각 양극(11)과 각 음극(21) 사이의 거리가 짧아지고, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1) 전체에 가해지는 전압이 낮아질 수 있다. 전압이 낮아지는 것에 의해, 소비 전량을 낮출 수 있다. 또한, 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 포함하는 적층체를 전해 셀에 설치했을 때에, 금속 탄성체(22)에 의해 누르는 압에 의해, 해당 전해용 전극을 안정적으로 정위치에 유지할 수 있다. By providing the metal elastic body 22 between the collector 23 and the cathode 21, each cathode 21 of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series is pressed against the ion exchange membrane 2, The distance between each anode 11 and each cathode 21 can be shortened, and the voltage applied to the entire plurality of electrolytic cells 1 connected in series can be lowered. By lowering the voltage, the total consumption can be reduced. Moreover, when the metal elastic body 22 is provided and the laminated body containing the electrode for electrolysis in this embodiment is installed in an electrolytic cell, the said electrode for electrolysis by the pressure pressed by the metal elastic body 22 is carried out. Can be kept in a stable position.

금속 탄성체(22)로는, 스파이럴 스프링, 코일 등의 스프링 부재, 쿠션성 매트 등을 사용할 수 있다. 금속 탄성체(22)로는, 이온 교환막을 압박하는 응력 등을 고려하여 적절하게 적합한 것을 채용할 수 있다. 금속 탄성체(22)를 음극실(20)측의 집전체(23)의 표면 상에 설치해도 좋고, 양극실(10)측의 격벽의 표면 상에 설치해도 좋다. 통상, 음극실(20)이 양극실(10)보다 작아지도록 양쪽 실이 구획되어 있기 때문에, 프레임체의 강도 등의 관점에서, 금속 탄성체(22)를 음극실(20)의 집전체(23)와 음극(21) 사이에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 금속 탄성체(22)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. As the metallic elastic body 22, a spring member, such as a spiral spring and a coil, a cushion mat, etc. can be used. As the metal elastic body 22, a suitable one can be appropriately adopted in consideration of a stress or the like which presses the ion exchange membrane. The metal elastic body 22 may be provided on the surface of the collector 23 on the cathode chamber 20 side, or may be provided on the surface of the partition wall on the anode chamber 10 side. Usually, since both chambers are partitioned so that the cathode chamber 20 becomes smaller than the anode chamber 10, from the viewpoint of the strength of the frame or the like, the metal elastic body 22 is used for the current collector 23 of the cathode chamber 20. It is preferable to provide between and the cathode 21. Moreover, it is preferable that the metal elastic body 22 consists of metal which has electrical conductivity, such as nickel, iron, copper, silver, titanium.

(지지체) (Support)

음극실(20)은, 집전체(23)와 격벽(30)을 전기적으로 접속하는 지지체(24)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 효율적으로 전류를 흘릴 수 있다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a support 24 for electrically connecting the current collector 23 and the partition wall 30. Thereby, an electric current can flow efficiently.

지지체(24)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 지지체(24)의 형상으로는, 집전체(23)를 지지할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋고, 봉상형, 판상형 또는 망상형이어도 좋다. 지지체(24)는, 예컨대 판상형이다. 복수의 지지체(24)는, 격벽(30)과 집전체(23) 사이에 배치된다. 복수의 지지체(24)는, 각각의 면이 서로 평행해지도록 나열되어 있다. 지지체(24)는, 격벽(30) 및 집전체(23)에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. The support 24 is preferably made of a metal having electrical conductivity such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The shape of the support 24 may be any shape as long as it can support the current collector 23, and may be a rod, plate, or network. The support body 24 is plate-shaped, for example. The plurality of supports 24 are disposed between the partition wall 30 and the current collector 23. The plurality of supports 24 are arranged such that their respective surfaces are parallel to each other. The support body 24 is disposed substantially perpendicular to the partition wall 30 and the current collector 23.

(양극측 개스킷, 음극측 개스킷) (Anode side gasket, cathode side gasket)

양극측 개스킷은, 양극실(10)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 음극측 개스킷은, 음극실(20)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 하나의 전해 셀이 구비하는 양극측 개스킷과, 이것에 인접하는 전해 셀의 음극측 개스킷이, 적층체(25)를 협지하도록 전해 셀끼리 접속된다(도 64b 참조). 이들 개스킷에 의해, 적층체(25)를 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 접속할 때에, 접속 개소에 기밀성을 부여할 수 있다. It is preferable that the anode side gasket is arranged on the surface of the frame body constituting the anode chamber 10. It is preferable that the cathode side gasket is arrange | positioned at the surface of the frame body which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG. The electrolytic cells are connected so that the anode side gasket which one electrolytic cell is equipped, and the cathode side gasket of the electrolysis cell adjacent to this clamp the laminated body 25 (refer FIG. 64B). By these gaskets, when connecting the some electrolytic cell 1 in series via the laminated body 25, airtightness can be provided to a connection location.

개스킷이란, 이온 교환막과 전해 셀 사이를 시일하는 것이다. 개스킷의 구체예로는, 중앙에 개구부가 형성된 액자형의 고무제 시트 등을 들 수 있다. 개스킷에는, 부식성의 전해액이나 생성되는 가스 등에 대하여 내성을 가지며, 장기간 사용할 수 있는 것이 요구된다. 따라서, 내약품성이나 경도의 관점에서, 통상, 에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무(EPDM 고무), 에틸렌ㆍ프로필렌 고무(EPM 고무)의 가황품이나 과산화물 가교품 등이 개스킷으로서 이용된다. 또한, 필요에 따라 액체에 접하는 영역(접액부)을 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이나 테트라플루오로에틸렌ㆍ퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA) 등의 불소계 수지로 피복한 개스킷을 사용할 수도 있다. 이들 개스킷은, 전해액의 흐름을 방해하지 않도록, 각각 개구부를 갖고 있으면 되며, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 양극실(10)을 구성하는 양극실 프레임 또는 음극실(20)을 구성하는 음극실 프레임의 각 개구부의 둘레 가장자리를 따라, 액자형의 개스킷이 접착제 등으로 접착된다. 양극 개스킷 및 음극 개스킷에 의해 적층체(25)를 협지함으로써, 전해액, 전해에 의해 생성되는 알칼리 금속 수산화물, 염소 가스, 수소 가스 등이 전해 셀(1)의 외부로 새는 것을 억제할 수 있다. A gasket seals between an ion exchange membrane and an electrolysis cell. As a specific example of a gasket, a frame-shaped rubber sheet etc. in which the opening part was formed in the center are mentioned. The gasket is required to be resistant to corrosive electrolytes, generated gases and the like and to be used for a long time. Therefore, from the viewpoint of chemical resistance and hardness, vulcanized products, peroxide crosslinked products and the like of ethylene propylene diene rubber (EPDM rubber) and ethylene propylene rubber (EPM rubber) are usually used as the gasket. Moreover, the gasket which coat | covered the area | region (contact part) which contact | connects a liquid as needed with fluororesin, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), can also be used. These gaskets should just have openings, so that the flow of electrolyte solution may not be disturbed, and the shape is not specifically limited. For example, a frame-shaped gasket is bonded with an adhesive or the like along the circumferential edge of each opening of the anode chamber frame constituting the anode chamber 10 or the cathode chamber frame constituting the cathode chamber 20. By sandwiching the laminated body 25 with the positive electrode gasket and the negative electrode gasket, leakage of the electrolyte solution, alkali metal hydroxide, chlorine gas, hydrogen gas, etc. generated by electrolysis can be suppressed to the outside of the electrolytic cell 1.

〔적층체〕 [Laminated body]

본 실시형태에서의 적층체는, 격막과 전해용 전극을 갖는다. 본 실시형태에서의 적층체는, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 발현할 수 있다. 즉, 본 실시형태에서의 적층체에 의해, 전극을 갱신할 때, 전해 셀에 고정된 기존 전극을 박리하는 등 번잡한 작업을 수반하지 않고, 격막의 갱신과 같은 간단한 작업으로 전극을 갱신할 수 있기 때문에, 작업 효율이 대폭 향상된다. The laminate in this embodiment has a membrane and an electrode for electrolysis. The laminated body in this embodiment can improve the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell, and can express the outstanding electrolytic performance after an update. That is, when the electrode is updated by the laminate in the present embodiment, the electrode can be updated by a simple operation such as updating the diaphragm without involving complicated operations such as peeling off an existing electrode fixed to the electrolytic cell. As a result, the work efficiency is greatly improved.

또한, 본 실시형태에서의 적층체에 의하면, 기존 전해 셀의 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 유지 또는 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 기존의 전해 셀에 고정되어 양극, 음극으로서 기능하고 있는 전극은, 급전체로서 기능하기만 하면 되며, 촉매 코팅을 대폭 삭감 혹은 제로로 할 수 있게 된다. Moreover, according to the laminated body in this embodiment, the electrolytic performance of the existing electrolytic cell can be maintained or improved equivalent to the performance at the time of a new article. Therefore, the electrode which is fixed to the existing electrolytic cell and functions as a positive electrode and a negative electrode only needs to function as a feeder, and the catalyst coating can be greatly reduced or zero.

〔전해용 전극〕 [Electrode Electrode]

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 해당 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 0.2 cm/s 및 통기량 0.4 cc/㎠/s로 한 경우(이하, 「측정 조건 1」이라고도 함)의 통기 저항(이하, 「통기 저항 1」이라고도 함)이 24 kPaㆍs/m 이하이다. 통기 저항이 큰 것은, 공기가 흐르기 어렵다는 것을 의미하며, 밀도가 높은 상태를 가리킨다. 이 상태에서는, 전해에 의한 생성물이 전극 중에 머물러, 반응 기질이 전극 내부에 확산되기 어려워지기 때문에, 전해 성능(전압 등)이 나빠진다. 또한, 막표면의 농도가 올라간다. 구체적으로는, 음극면에서는 가성 농도가 올라가고, 양극면에서는 염수의 공급성이 내려간다. 그 결과, 격막과 전극이 접해 있는 계면에 생성물이 고농도로 체류하기 때문에 격막의 손상으로 이어지고, 음극면 상의 전압 상승 및 막 손상, 양극면 상의 막 손상으로도 이어진다. 본 실시형태에서는, 이러한 문제를 방지하기 위해, 통기 저항을 24 kPaㆍs/m 이하로 한다. The electrolytic electrode in this embodiment makes the electrolytic electrode 50 mm x 50 mm in size, and has a temperature of 24 degreeC, a relative humidity of 32%, a piston speed of 0.2 cm / s, and an airflow of 0.4 cc / cm <2> / s. In one case (hereinafter, also referred to as "measurement condition 1"), the ventilation resistance (hereinafter, also referred to as "ventilation resistance 1") is 24 kPa · s / m or less. High ventilation resistance means that air is difficult to flow, and indicates a high density. In this state, the electrolytic product remains in the electrode and the reaction substrate becomes less likely to diffuse into the electrode, resulting in poor electrolytic performance (voltage, etc.). In addition, the concentration of the film surface increases. Specifically, the caustic concentration increases on the cathode side, and the supplyability of brine decreases on the anode side. As a result, the product remains at a high concentration at the interface where the diaphragm and the electrode contact, leading to damage of the diaphragm, leading to voltage rise and film damage on the cathode surface and film damage on the anode surface. In this embodiment, in order to prevent such a problem, a ventilation resistance shall be 24 kPa * s / m or less.

또한, 본 실시형태에서, 통기 저항이 일정 이상 크면, 음극의 경우에는 전극에서 발생한 NaOH가 전극과 격막의 계면에 체류하여 고농도가 되는 경향이 있고, 양극의 경우에는 염수 공급성이 저하되어 염수 농도가 저농도가 되는 경향이 있어, 이러한 체류에 기인하여 생길 수 있는 격막에 대한 손상을 미연에 방지하는 데에 있어서는, 0.19 kPaㆍs/m 미만인 것이 바람직하고, 0.15 kPaㆍs/m 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.07 kPaㆍs/m 이하인 것이 더욱 바람직하다. In addition, in this embodiment, when the ventilation resistance is greater than or equal to a certain level, in the case of the negative electrode, NaOH generated at the electrode tends to remain at the interface between the electrode and the diaphragm, resulting in a high concentration. In order to prevent the damage to the diaphragm which may occur due to such retention, it is preferably less than 0.19 kPa · s / m, more preferably 0.15 kPa · s / m or less. And it is more preferable that it is 0.07 kPa * s / m or less.

한편, 통기 저항이 낮은 경우, 전극의 면적이 작아지기 때문에, 통전 면적이 작아지고 전해 성능(전압 등)이 나빠진다. 통기 저항이 제로인 경우는, 전해용 전극이 설치되어 있지 않기 때문에, 급전체가 전극으로서 기능하고, 전해 성능(전압 등)이 현저하게 나빠진다. 이러한 점에서, 통기 저항 1로서 특정되는 바람직한 하한치는, 특별히 한정되지 않지만, 0 kPaㆍs/m 초과인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.0001 kPaㆍs/m 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.001 kPaㆍs/m 이상이다. On the other hand, when the airflow resistance is low, the area of the electrode becomes small, so that the current supply area becomes small and the electrolytic performance (voltage, etc.) deteriorates. In the case where the ventilation resistance is zero, since the electrode for electrolysis is not provided, a feeder functions as an electrode and electrolytic performance (voltage etc.) becomes remarkably bad. In this regard, the lower limit specified as the ventilation resistance 1 is not particularly limited, but is preferably more than 0 kPa · s / m, more preferably 0.0001 kPa · s / m or more, still more preferably 0.001 kPa S / m or more.

또한, 통기 저항 1은, 그 측정법상, 0.07 kPaㆍs/m 이하에서는 충분한 측정 정밀도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 이러한 관점에서, 통기 저항 1이 0.07 kPaㆍs/m 이하인 전해용 전극에 대해서는, 다음 측정 방법(이하, 「측정 조건 2」라고도 함)에 의한 통기 저항(이하, 「통기 저항 2」라고도 함)에 의한 평가도 가능하다. 즉, 통기 저항 2는, 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 2 cm/s 및 통기량 4 cc/㎠/s로 한 경우의 통기 저항이다. In addition, the ventilation resistance 1 may not be able to obtain sufficient measurement accuracy in 0.07 kPa * s / m or less on the measuring method. In view of this, for the electrode for electrolysis having a ventilation resistance 1 of 0.07 kPa · s / m or less, the ventilation resistance according to the following measuring method (hereinafter also referred to as “measurement condition 2”) (hereinafter also referred to as “airflow resistance 2”) Evaluation by is also possible. That is, the ventilation resistance 2 sets the electrode for electrolysis to the size of 50 mm x 50 mm, and it is the ventilation | emission when the temperature is 24 degreeC, the relative humidity 32%, the piston speed 2 cm / s, and the ventilation amount 4 cc / cm <2> / s. Resistance.

구체적인 통기 저항 1 및 2의 측정 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. The measuring method of specific ventilation resistance 1 and 2 is as having described in the Example.

상기 통기 저항 1 및 2는, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 통기 저항 1 및 2는 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 통기 저항 1 및 2는 커지는 경향이 있다. The ventilation resistances 1 and 2 can be in the above ranges by appropriately adjusting the porosity, electrode thickness, and the like described later, for example. More specifically, for example, when the pore rate is increased, the airflow resistances 1 and 2 tend to be small, and when the porosity is small, the airflow resistances 1 and 2 tend to be large.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 급전체(열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 전극) 등과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. The electrode for electrolysis in this embodiment can obtain favorable handling property, and is a unit from a viewpoint of having favorable adhesive force, such as a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a feeder (a deteriorated electrode and a catalyst uncoated electrode), etc. The force applied per mass and unit area is preferably 1.6 N / (mg · cm 2) or less, more preferably less than 1.6 N / (mg · cm 2), still more preferably less than 1.5 N / (mg · cm 2) More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred.

전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/mgㆍ㎠ 이상이며, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상이 보다 더 바람직하다. From the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and even more preferably 0.1 N / mg · cm 2 or more. More preferably, it is 0.14 N / (mg * cm <2>) or more. 0.2 N / (mg * cm <2>) or more is more preferable from a viewpoint of the ease of handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m).

상기 가해지는 힘은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께, 산술 평균 표면 거칠기 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 개공률을 크게 하면 가해지는 힘은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 가해지는 힘은 커지는 경향이 있다. The said applied force can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, arithmetic mean surface roughness, etc., for example. More specifically, for example, when the porosity is increased, the applied force tends to be small, and when the porosity is decreased, the applied force tends to be large.

또한, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 양호한 접착력을 가지며, 또한 경제성의 관점에서, 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 mg/㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 20 mg/㎠ 이하이며, 또한 핸들링성, 접착성 및 경제성을 합한 종합적인 관점에서, 15 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 mg/㎠ 정도이다. In addition, good handling properties can be obtained, good adhesion to diaphragms such as ion exchange membranes and microporous membranes, deteriorated electrodes, catalyst uncoated feeders and the like, and from the viewpoint of economy, the mass per unit area is 48 mg / cm 2 or less. It is preferable, More preferably, it is 30 mg / cm <2> or less, More preferably, it is 20 mg / cm <2> or less, It is preferable that it is 15 mg / cm <2> or less from a comprehensive viewpoint which combined handling property, adhesiveness, and economics. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is about 1 mg / cm <2>.

상기 단위 면적당 질량은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 단위 면적당 질량은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 단위 면적당 질량은 커지는 경향이 있다. The said mass per unit area can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, etc., for example. More specifically, for example, if the thickness is the same, the mass per unit area tends to be smaller when the porosity is increased, and the mass per unit area tends to be larger when the porosity is reduced.

가해지는 힘은, 이하의 방법(i) 또는 (ii)에 의해 측정할 수 있고, 상세하게는 실시예에 기재된 바와 같다. 가해지는 힘은, 방법(i)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(1)」라고도 칭함)과, 방법(ii)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(2)」라고도 칭함)이, 동일해도 좋고 상이해도 좋지만, 어느 값이라도 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이 되는 것이 바람직하다.The force applied can be measured by the following method (i) or (ii) and is as having described in the Example in detail. The force applied is also referred to as the value obtained by the measurement of the method (i) (also referred to as "the applied force 1"), and the value obtained by the measurement of the method (ii) (also referred to as the "force 2 applied"). ) May be the same or different, but any value is preferably less than 1.5 N / mg · cm 2.

〔방법(i)〕 [Method (i)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm)과, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 이온 교환막(가로 세로 170 mm, 여기서 말하는 이온 교환막의 상세에 관해서는, 실시예에 기재된 바와 같음)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 또한, 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.5∼0.8 ㎛이다. 산술 평균 표면 거칠기(Ra)의 구체적인 산출 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. Nickel plate obtained by blasting with alumina of particle number 320 (thickness 1.2 mm, width 200 mm) and an ion exchange membrane coated with inorganic particles and a binder on both sides of a membrane of a perfluorocarbon polymer into which an ion exchanger was introduced (horizontal 170 mm in length and the details of the ion-exchange membrane here, as described in the Example) and an electrode sample (130 mm in length) were laminated in this order, and this laminated body was fully immersed in pure water, and then laminated body. A sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the surface. In addition, the arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after a blasting process is 0.5-0.8 micrometer. The specific calculation method of arithmetic mean surface roughness Ra is as having described in the Example.

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were raised in 10 mm in the vertical direction. Measure the weight when This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 이온 교환막의 중복 부분의 면적, 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 샘플에서의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. The average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the ion exchange membrane and the mass of the electrode sample of the overlapped portion with the ion exchange membrane, and the force applied per unit mass and unit area (1) (N / mg · cm 2) To calculate.

방법(i)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠)이며, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상인 것이 한층 더 바람직하다. The force (1) applied per unit mass and unit area obtained by the method (i) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more and more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) and 0.2 N / (mg · cm 2) from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m). ) Is more preferable.

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm, 상기 방법(i)과 동일한 니켈판)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을, 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. The nickel plate (thickness 1.2 mm, width 200 mm, the same nickel plate as the method (i)) and the electrode sample (length 130 mm) obtained by blasting with alumina of particle number 320 were laminated in this order. After fully immersing the laminate with pure water, a sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the laminate surface. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were 10 mm in the vertical direction. The weight at the time of rise is measured. This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 니켈판의 중복 부분의 면적, 및 니켈판과 중복된 부분에서의 전극 샘플의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당의 접착력(2)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. This average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the nickel plate, and the mass of the electrode sample in the overlapped portion of the nickel plate, and the adhesive force 2 per unit mass and unit area (N / mg · cm 2) is obtained. Calculate.

방법(ii)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 더 바람직하게는, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. The force (2) applied per unit mass and unit area obtained by the method (ii) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more, and even more preferably, from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m), still more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) or more.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 해당 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)는, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있고, 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 300 ㎛ 이하가 바람직하고, 205 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하가 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. It is preferable that the electrolytic electrode in this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. Although the thickness (gauge thickness) of the said electrolytic electrode base material is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feedstock), and an electrode without a catalyst coating (grade 300 micrometers or less are preferable from a viewpoint of having a good adhesive force with the whole), and being rolled suitably, being able to bend it favorably, and facilitating handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). 205 micrometers or less are more preferable, 155 micrometers or less are more preferable, 135 micrometers or less are still more preferable, 125 micrometers or less are still more preferable, 120 micrometers or less are still more preferable, 100 micrometers or less are further more preferable In addition, from a viewpoint of handling property and economical efficiency, 50 micrometers or less are further more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 이하의 방법(2)에 의해 측정한 비율이, 90% 이상인 것이 바람직하고, 92% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 95% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), From the viewpoint of having good adhesion, the ratio measured by the following method (2) is preferably 90% or more, more preferably 92% or more, and also in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). It is more preferable that it is 95% or more from the viewpoint of easy handling. The upper limit is 100%.

〔방법(2)〕 [Method (2)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 280 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the condition of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 280 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있다는 관점에서, 이하의 방법(3)에 의해 측정한 비율이, 75% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it is 75% or more, and it is more preferable that it is 80% or more from the viewpoint of having favorable adhesive force, and being able to wind up in roll shape suitably, and bend | bending favorably. It is more preferable that it is 90% or more from a viewpoint that handling at a size (for example, size 1.5 m x 2.5 m) becomes easy. The upper limit is 100%.

〔방법(3)〕 [Method (3)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 145 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 145 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 핸들링성의 관점에서, 이하의 방법(A)에 의해 측정한 값이, 40 mm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 29 mm 이하이며, 더욱 바람직하게는 19 mm 이하이다. As for the electrode for electrolysis in this embodiment, it is preferable that the value measured by the following method (A) is 40 mm or less from a viewpoint of handling property, More preferably, it is 29 mm or less, More preferably, 19 mm It is as follows.

〔방법(A)〕 [Method (A)]

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 이온 교환막(가로 세로 170 mm, 여기서 말하는 이온 교환막의 상세에 관해서는, 실시예에 기재된 바와 같음)과 상기 전해용 전극을 적층한 샘플을, 외경 φ32 mm의 염화비닐제 심재의 곡면 상에 권취하여 고정하고, 6시간 정치한 후에 해당 전해용 전극을 분리하여 수평인 판에 올려놓았을 때, 해당 전해용 전극의 양단부에서의 수직 방향의 높이 L1 및 L2를 측정하여, 이들의 평균치를 측정치로 한다. An ion exchange membrane (170 mm in width and length of the ion exchange membrane referred to herein) is coated with inorganic particles and a binder on both sides of a membrane of a perfluorocarbon polymer in which an ion exchanger is introduced under conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%. For details, as described in Examples) and the sample of the electrolytic electrode laminated, the electrolytic electrode was wound up and fixed on a curved surface of a vinyl chloride core material having an outer diameter of φ32 mm, and left standing for 6 hours. When separated and placed on a horizontal plate, the heights L 1 and L 2 in the vertical direction at both ends of the electrolytic electrode are measured, and these average values are measured.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 전해 중에 발생하는 가스의 체류 방지의 관점에서, 다공 구조이며, 그 개공률 또는 공극률이 5∼90% 이하인 것이 바람직하다. 개공률은, 보다 바람직하게는 10∼80% 이하이며, 더욱 바람직하게는 20∼75%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it has a favorable adhesive force and is a porous structure from a viewpoint of the prevention of the residence of the gas which arises during electrolysis, and its porosity or porosity is 5 to 90% or less. The porosity is more preferably 10 to 80% or less, still more preferably 20 to 75%.

또한, 개공률이란, 단위 체적당 개공부의 비율이다. 개공부도 서브미크론 오더까지 감안하는지, 눈에 보이는 개구만 감안하는지에 따라서, 산출 방법이 여러가지이다. 본 실시형태에서는, 전극의 게이지 두께, 폭, 길이의 값으로부터 체적 V를 산출하고, 또한 중량 W를 실측하는 것에 의해, 개공률 A를 하기의 식으로 산출했다. In addition, an opening ratio is a ratio of an opening part per unit volume. The calculation method varies depending on whether the opening is also considered to submicron order or only the visible opening. In this embodiment, the volume V was calculated from the values of the gauge thickness, the width, and the length of the electrode, and the weight W was measured, and the porosity A was calculated by the following formula.

A=(1-(W/(V×ρ))×100A = (1- (W / (V × ρ)) × 100

ρ는 전극의 재질의 밀도(g/㎤)이다. 예컨대 니켈의 경우는 8.908 g/㎤이고, 티탄의 경우는 4.506 g/㎤이다. 개공률의 조정은, 펀칭 메탈이라면 단위 면적당 금속을 펀칭하는 면적을 변경하고, 익스팬드 메탈이라면 SW(단직경), LW(장직경), 피딩값을 변경하고, 메쉬라면 금속 섬유의 선직경, 메쉬수를 변경하고, 일렉트로포밍이라면 사용하는 포토레지스트의 패턴을 변경하고, 부직포라면 금속 섬유 직경 및 섬유 밀도를 변경하고, 발포 금속이라면 공극을 형성시키기 위한 주형을 변경하는 등의 방법에 의해 적절하게 조정할 수 있다. ρ is the density (g / cm 3) of the material of the electrode. For example, nickel is 8.908 g / cm 3 and titanium is 4.506 g / cm 3. The adjustment of the porosity is to change the area punching the metal per unit area if the punching metal, change the SW (short diameter), LW (long diameter), the feeding value if the expanded metal, the mesh diameter of the metal fiber, By changing the number of meshes, changing the pattern of the photoresist to be used for electroforming, changing the metal fiber diameter and fiber density for nonwoven fabrics, and changing the mold for forming the voids for the foamed metal, etc. I can adjust it.

이하, 본 실시형태에서의 전해용 전극의 일형태에 관해 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one form of the electrode for electrolysis in this embodiment is demonstrated.

본 실시형태에 관한 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 촉매층은 이하와 같이, 복수의 층으로 구성되어도 좋고 단층 구조이어도 좋다. It is preferable that the electrolytic electrode which concerns on this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. The catalyst layer may be composed of a plurality of layers as described below or may have a single layer structure.

도 68에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전해용 전극(100)은, 전해용 전극 기재(10)와, 전해용 전극 기재(10)의 양 표면을 피복하는 한쌍의 제1층(20)을 구비한다. 제1층(20)은 전해용 전극 기재(10) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극의 촉매 활성 및 내구성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 전해용 전극 기재(10)의 한쪽 표면에만 제1층(20)이 적층되어 있어도 좋다. As shown in FIG. 68, the electrolytic electrode 100 according to the present embodiment includes a pair of first layers 20 covering both surfaces of the electrolytic electrode substrate 10 and the electrolytic electrode substrate 10. It is provided. It is preferable that the 1st layer 20 coat | covers the electrolytic electrode base material 10 whole. As a result, the catalytic activity and durability of the electrode for electrolysis tends to be improved. In addition, the first layer 20 may be laminated only on one surface of the electrode base 10 for electrolysis.

또한, 도 68에 나타낸 바와 같이, 제1층(20)의 표면은 제2층(30)으로 피복되어 있어도 좋다. 제2층(30)은 제1층(20) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 또한, 제2층(30)은 제1층(20)의 한쪽 표면만 적층되어 있어도 좋다. In addition, as shown in FIG. 68, the surface of the first layer 20 may be covered with the second layer 30. The second layer 30 preferably covers the entire first layer 20. In addition, only one surface of the first layer 20 may be laminated on the second layer 30.

(전해용 전극 기재) (Electrode base for electrolysis)

전해용 전극 기재(10)로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 니켈, 니켈 합금, 스테인레스 스틸 또는 티탄 등으로 대표되는 밸브 금속을 사용할 수 있고, 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. The electrolytic electrode substrate 10 is not particularly limited, but a valve metal such as nickel, nickel alloy, stainless steel or titanium may be used, and at least one selected from nickel (Ni) and titanium (Ti) may be used. It is preferable to include the element of a species.

스테인레스 스틸을 고농도의 알칼리 수용액 중에서 이용한 경우, 철 및 크롬이 용출되는 것, 및 스테인레스 스틸의 전기 전도성이 니켈의 1/10 정도인 것을 고려하면, 전해용 전극 기재로는 니켈(Ni)을 포함하는 기재가 바람직하다. When stainless steel is used in a high concentration aqueous alkali solution, considering that iron and chromium are eluted, and that the electrical conductivity of stainless steel is about 1/10 of nickel, the electrolytic electrode substrate includes nickel (Ni). The substrate is preferred.

또한, 전해용 전극 기재(10)는, 포화에 가까운 고농도의 식염수 중에서, 염소 가스 발생 분위기에서 이용한 경우, 재질은 내식성이 높은 티탄인 것도 바람직하다. In addition, when the electrolytic electrode base material 10 is used in the chlorine gas generation | occurence atmosphere in the high concentration saline solution near saturation, it is preferable that a material is titanium with high corrosion resistance.

전해용 전극 기재(10)의 형상에는 특별히 한정은 없고, 목적에 따라 적절한 형상을 선택할 수 있다. 형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. 그 중에서도, 펀칭 메탈 혹은 익스팬드 메탈이 바람직하다. 또한, 일렉트로포밍이란, 사진 제판과 전기 도금법을 조합하여 정밀한 패턴의 금속 박막을 제작하는 기술이다. 기판 상에 포토레지스트로 패턴 형성하고, 레지스트에 보호되지 않은 부분에 전기 도금을 하여 금속박을 얻는 방법이다. There is no restriction | limiting in particular in the shape of the electrode base material 10 for electrolysis, An appropriate shape can be selected according to the objective. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used. Especially, a punching metal or an expanded metal is preferable. In addition, electroforming is a technique which manufactures a metal thin film of a precise pattern by combining photolithography and an electroplating method. It is a method of pattern-forming with a photoresist on a board | substrate, electroplating to the part which is not protected by a resist, and obtaining metal foil.

전해용 전극 기재의 형상에 관해서는, 전해조에서의 양극과 음극의 거리에 따라 적합한 사양이 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 양극과 음극이 유한한 거리를 갖는 경우에는, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈 형상을 사용할 수 있고, 이온 교환막과 전극이 접하는 소위 제로 갭 전해조의 경우에는, 가는 선을 짠 우븐 메쉬, 철망, 발포 금속, 금속 부직포, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈, 금속 다공박 등을 사용할 수 있다. The shape of the electrode base material for electrolysis has suitable specifications depending on the distance between the anode and the cathode in the electrolytic cell. Although not particularly limited, in the case where the anode and the cathode have a finite distance, an expanded metal or a punched metal shape can be used, and in the case of a so-called zero gap electrolytic cell in which the ion exchange membrane and the electrode are in contact, a woven mesh woven with fine lines , Wire mesh, foamed metal, metal nonwoven fabric, expanded metal, punched metal, metal porous foil and the like can be used.

전해용 전극 기재(10)로는, 금속 다공박, 철망, 금속 부직포, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 또는 발포 금속을 들 수 있다. Examples of the electrode base 10 for electrolysis include a metal porous foil, a wire mesh, a metal nonwoven fabric, a punching metal, an expanded metal or a foamed metal.

펀칭 메탈, 익스팬드 메탈로 가공하기 전의 판재로는, 압연 성형한 판재, 전해박 등이 바람직하다. 전해박은, 또한 후처리로서 모재와 동일한 원소로 도금 처리를 하여, 한면 혹은 양면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. As a board | plate material before processing with a punching metal and an expanded metal, the board | plate material roll-molded, electrolytic foil, etc. are preferable. It is preferable that the electrolytic foil is further plated with the same element as the base material as post-treatment to form irregularities on one or both surfaces.

또한, 전해용 전극 기재(10)의 두께는, 전술한 바와 같이 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 205 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하인 것이 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하인 것이 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 더 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. In addition, it is preferable that the thickness of the electrolytic electrode base material 10 is 300 micrometers or less as mentioned above, It is more preferable that it is 205 micrometers or less, It is more preferable that it is 155 micrometers or less, It is further more preferable that it is 135 micrometers or less, 125 It is still more preferable that it is micrometer or less, It is still more preferable that it is 120 micrometers or less, It is still more preferable that it is 100 micrometers or less, It is further more preferable that it is 50 micrometers or less from a viewpoint of handling property and economy. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

전해용 전극 기재에서는, 전해용 전극 기재를 산화 분위기 중에서 소둔함으로써 가공시의 잔류 응력을 완화하는 것이 바람직하다. 또한, 전해용 전극 기재의 표면에는, 상기 표면에 피복되는 촉매층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 스틸 그리드, 알루미나 분말 등을 사용하여 요철을 형성하고, 그 후 산처리에 의해 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 또는, 기재와 동일한 원소로 도금 처리를 하고, 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. In the electrode base for electrolysis, it is preferable to relieve the residual stress at the time of processing by annealing the electrode base for electrolysis in an oxidizing atmosphere. Moreover, in order to improve the adhesiveness with the catalyst layer coat | covered with the said surface, the surface of an electrolytic electrode base material uses unevenness | corrugation using a steel grid, alumina powder, etc., and it is preferable to increase a surface area by acid treatment after that. Do. Or it is preferable to plating by the same element as a base material, and to increase a surface area.

전해용 전극 기재(10)에는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 표면을 밀착시키기 위해, 표면적을 증대시키는 처리를 하는 것이 바람직하다. 표면적을 증대시키는 처리로는, 커트 와이어, 스틸 그리드, 알루미나 그리드 등을 사용한 블라스트 처리, 황산 또는 염산을 사용한 산처리, 기재와 동일한 원소로 하는 도금 처리 등을 들 수 있다. 기재 표면의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는, 특별히 한정되지 않지만, 0.05 ㎛∼50 ㎛이 바람직하고, 0.1∼10 ㎛이 보다 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 더욱 바람직하다. In order to make the surface of the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis adhere to the electrode base material 10 for electrolysis, it is preferable to perform the process which increases a surface area. Examples of the treatment for increasing the surface area include a blast treatment using a cut wire, a steel grid, an alumina grid, and the like, an acid treatment using sulfuric acid or hydrochloric acid, a plating treatment using the same element as the substrate, and the like. Although arithmetic mean surface roughness Ra of the surface of a base material is not specifically limited, 0.05 micrometer-50 micrometers are preferable, 0.1-10 micrometers is more preferable, 0.1-8 micrometers is still more preferable.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 양극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

도 68에서, 촉매층인 제1층(20)은, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함한다. 루테늄 산화물로는 RuO2 등을 들 수 있다. 이리듐 산화물로는 IrO2 등을 들 수 있다. 티탄 산화물로는 TiO2 등을 들 수 있다. 제1층(20)은, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하거나, 또는 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 제1층(20)이 보다 안정된 층이 되고, 또한 제2층(30)과의 밀착성도 보다 향상된다. In FIG. 68, the 1st layer 20 which is a catalyst layer contains at least 1 sort (s) of oxide of ruthenium oxide, iridium oxide, and titanium oxide. Of ruthenium oxide RuO 2, etc., it may be mentioned. IrO 2 etc. are mentioned as an iridium oxide. Examples of titanium oxides include TiO 2 . The first layer 20 preferably contains two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, or three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Thereby, the 1st layer 20 becomes a more stable layer, and also adhesiveness with the 2nd layer 30 improves more.

제1층(20)이, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하는 경우에는, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 1∼9 몰인 것이 바람직하고, 1∼4 몰인 것이 보다 바람직하다. 2종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. In the case where the first layer 20 includes two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, titanium contained in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide included in the first layer 20. It is preferable that it is 1-9 mol, and, as for an oxide, it is more preferable that it is 1-4 mol. By setting the composition ratio of the two kinds of oxides in this range, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 경우, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 이리듐 산화물은 0.2∼3 몰인 것이 바람직하고, 0.3∼2.5 몰인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 0.3∼8 몰인 것이 바람직하고, 1∼7 몰인 것이 보다 바람직하다. 3종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. When the first layer 20 includes three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, the first layer 20 is included in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide contained in the first layer 20. It is preferable that it is 0.2-3 mol, and, as for the iridium oxide used, it is more preferable that it is 0.3-2.5 mol. Moreover, it is preferable that it is 0.3-8 mol, and, as for 1 mol of titanium oxide contained in the 1st layer 20 with respect to 1 mol of ruthenium oxide contained in the 1st layer 20, it is more preferable. By making the composition ratio of three types of oxides into this range, the electrode 100 for electrolysis shows the outstanding durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중에서 선택되는 적어도 2종류의 산화물을 포함하는 경우, 이들 산화물은 고용체를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 산화물 고용체를 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. When the 1st layer 20 contains at least 2 types of oxide chosen from a ruthenium oxide, an iridium oxide, and a titanium oxide, it is preferable that these oxides form a solid solution. By forming the oxide solid solution, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

상기 조성 외에도, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함하고 있는 한, 여러가지 조성의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, DSA(등록상표)라고 불리는 루테늄, 이리듐, 탄탈, 니오븀, 티탄, 주석, 코발트, 망간, 백금 등을 포함하는 산화물 코팅을 제1층(20)으로서 이용하는 것도 가능하다. In addition to the above composition, as long as it contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, those having various compositions can be used. For example, an oxide coating containing ruthenium, iridium, tantalum, niobium, titanium, tin, cobalt, manganese, platinum, or the like, referred to as DSA (registered trademark), may be used as the first layer 20.

제1층(20)은, 단층일 필요는 없고, 복수의 층을 포함하고 있어도 좋다. 예컨대, 제1층(20)이 3종류의 산화물을 포함하는 층과 2종류의 산화물을 포함하는 층을 포함하고 있어도 좋다. 제1층(20)의 두께는 0.05∼10 ㎛이 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 보다 바람직하다. The first layer 20 does not need to be a single layer, but may include a plurality of layers. For example, the first layer 20 may include a layer containing three kinds of oxides and a layer containing two kinds of oxides. 0.05-10 micrometers is preferable and, as for the thickness of the 1st layer 20, 0.1-8 micrometers is more preferable.

(제2층) (2nd floor)

제2층(30)은, 루테늄과 티탄을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains ruthenium and titanium. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)이 산화팔라듐, 산화팔라듐과 백금의 고용체 혹은 팔라듐과 백금의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains palladium oxide, the solid solution of palladium oxide, and platinum, or the alloy of palladium and platinum. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)은, 두꺼운 편이 전해 성능을 유지할 수 있는 기간이 길어지지만, 경제성의 관점에서 0.05∼3 ㎛의 두께인 것이 바람직하다. The longer the longer the thickness of the second layer 30 can maintain the electrolytic performance, the thickness of the second layer 30 is preferably 0.05 to 3 m.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 음극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

촉매층인 제1층(20)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As a component of the first layer 20 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함하는 경우, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금이 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐 중 적어도 1종류의 백금족 금속을 포함하는 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal include at least one kind, the alloy containing the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide and the platinum group metal is platinum, palladium, rhodium, It is preferable to contain at least 1 type of platinum group metal among ruthenium and iridium.

백금족 금속으로는, 백금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal, it is preferable to contain platinum.

백금족 금속 산화물로는, 루테늄 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal oxide contains ruthenium oxide.

백금족 금속 수산화물로는, 루테늄 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal hydroxide contains a ruthenium hydroxide.

백금족 금속 합금으로는, 백금과 니켈, 철, 코발트와의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal alloy, it is preferable to include the alloy of platinum, nickel, iron, and cobalt.

또한 필요에 따라 제2 성분으로서, 란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a lanthanoid element as a 2nd component as needed. As a result, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물로는, 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘에서 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. The oxide or hydroxide of the lanthanoid-based element preferably contains at least one selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, and dysprosium.

또한 필요에 따라, 제3 성분으로서 천이 금속의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a transition metal as a 3rd component as needed.

제3 성분을 첨가하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 보다 뛰어난 내구성을 나타내며, 전해 전압을 저감시킬 수 있다. By adding the third component, the electrolytic electrode 100 exhibits more excellent durability and can reduce the electrolytic voltage.

바람직한 조합의 예로는, 루테늄만, 루테늄+니켈, 루테늄+세륨, 루테늄+란탄, 루테늄+란탄+백금, 루테늄+란탄+팔라듐, 루테늄+프라세오디뮴, 루테늄+프라세오디뮴+백금, 루테늄+프라세오디뮴+백금+팔라듐, 루테늄+네오디뮴, 루테늄+네오디뮴+백금, 루테늄+네오디뮴+망간, 루테늄+네오디뮴+철, 루테늄+네오디뮴+코발트, 루테늄+네오디뮴+아연, 루테늄+네오디뮴+갈륨, 루테늄+네오디뮴+황, 루테늄+네오디뮴+납, 루테늄+네오디뮴+니켈, 루테늄+네오디뮴+구리, 루테늄+사마륨, 루테늄+사마륨+망간, 루테늄+사마륨+철, 루테늄+사마륨+코발트, 루테늄+사마륨+아연, 루테늄+사마륨+갈륨, 루테늄+사마륨+황, 루테늄+사마륨+납, 루테늄+사마륨+니켈, 백금+세륨, 백금+팔라듐+세륨, 백금+팔라듐+란탄+세륨, 백금+이리듐, 백금+팔라듐, 백금+이리듐+팔라듐, 백금+니켈+팔라듐, 백금+니켈+루테늄, 백금과 니켈의 합금, 백금과 코발트의 합금, 백금과 철의 합금 등을 들 수 있다. Examples of preferred combinations include ruthenium only, ruthenium + nickel, ruthenium + cerium, ruthenium + lanthanum, ruthenium + lanthanum + platinum, ruthenium + lanthanum + palladium, ruthenium + praseodymium, ruthenium + praseodymium + platinum, ruthenium + praseodymium + platinum + palladium Ruthenium + Neodymium, Ruthenium + Neodymium + Platinum, Ruthenium + Neodymium + Manganese, Ruthenium + Neodymium + Iron, Ruthenium + Neodymium + Cobalt, Ruthenium + Neodymium + Zinc, Ruthenium + Neodymium + Gallium, Ruthenium + Neodymium + Sulfur, Ruthenium + Lead, ruthenium + neodymium + nickel, ruthenium + neodymium + copper, ruthenium + samarium, ruthenium + samarium + manganese, ruthenium + samarium + iron, ruthenium + samarium + cobalt, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + Samarium + sulfur, ruthenium + samarium + lead, ruthenium + samarium + nickel, platinum + cerium, platinum + palladium + cerium, platinum + palladium + lanthanum + cerium, platinum + iridium, platinum + palladium, platinum + iridium + palladium, platinum + Nickel + palladium, bag Gold + nickel + ruthenium, an alloy of platinum and nickel, an alloy of platinum and cobalt, an alloy of platinum and iron, and the like.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금을 포함하지 않는 경우, 촉매의 주성분이 니켈 원소인 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal are not included, the main component of the catalyst is preferably nickel element.

니켈 금속, 산화물, 수산화물 중 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to contain at least 1 sort (s) among nickel metal, oxide, and hydroxide.

제2 성분으로서 천이 금속을 첨가해도 좋다. 첨가하는 제2 성분으로는, 티탄, 주석, 몰리브덴, 코발트, 망간, 철, 황, 아연, 구리, 탄소 중 적어도 1종류의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. You may add a transition metal as a 2nd component. As a 2nd component to add, it is preferable to contain at least 1 type of element among titanium, tin, molybdenum, cobalt, manganese, iron, sulfur, zinc, copper, and carbon.

바람직한 조합으로서, 니켈+주석, 니켈+티탄, 니켈+몰리브덴, 니켈+코발트 등을 들 수 있다. As a preferable combination, nickel + tin, nickel + titanium, nickel + molybdenum, nickel + cobalt, etc. are mentioned.

필요에 따라, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10) 사이에 중간층을 형성할 수 있다. 중간층을 설치하는 것에 의해, 전해용 전극(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.If necessary, an intermediate layer can be formed between the first layer 20 and the electrolytic electrode substrate 10. By providing the intermediate layer, the durability of the electrolytic electrode 100 can be improved.

중간층으로는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 양쪽에 친화성이 있는 것이 바람직하다. 중간층으로는, 니켈 산화물, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물이 바람직하다. 중간층으로는, 중간층을 형성하는 성분을 포함하는 용액을 도포, 소성함으로써 형성할 수도 있고, 기재를 공기 분위기 중에서 300∼600℃의 온도에서 열처리를 실시하여 표면 산화물층을 형성시킬 수도 있다. 기타, 열용사법, 이온 플레이팅법 등 기지의 방법으로 형성시킬 수 있다. As an intermediate | middle layer, what has affinity for both the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis is preferable. As the intermediate layer, nickel oxide, platinum group metal, platinum group metal oxide, and platinum group metal hydroxide are preferable. As an intermediate | middle layer, it can form by apply | coating and baking the solution containing the component which forms an intermediate | middle layer, and can also form a surface oxide layer by heat-processing a base material at 300-600 degreeC in air atmosphere. In addition, it can form by a well-known method, such as a thermal spraying method and an ion plating method.

(제2층) (2nd floor)

촉매층인 제1층(30)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As the components of the first layer 30 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 제2층에 포함되는 원소의 바람직한 조합의 예로는, 제1층에서 예를 든 조합 등이 있다. 제1층과 제2층의 조합은, 동일한 조성이며 조성비가 상이한 조합이어도 좋고, 상이한 조성의 조합이어도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included. Examples of preferred combinations of the elements included in the second layer include combinations exemplified in the first layer. The combination of a 1st layer and a 2nd layer may be a combination with the same composition, and a composition ratio differs, and the combination of a different composition may be sufficient as it.

촉매층의 두께로는, 형성시킨 촉매층 및 중간층의 합산한 두께가 0.01 ㎛∼20 ㎛이 바람직하다. 0.01 ㎛ 이상이면, 촉매로서 충분히 기능을 발휘할 수 있다. 20 ㎛ 이하이면, 기재로부터의 탈락이 적고 견고한 촉매층을 형성할 수 있다. 0.05 ㎛∼15 ㎛이 보다 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ㎛∼10 ㎛이다. 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛∼8 ㎛이다. As thickness of a catalyst layer, the sum total of the formed catalyst layer and the intermediate | middle layer has preferable 0.01 micrometer-20 micrometers. If it is 0.01 micrometer or more, it can fully function as a catalyst. If it is 20 micrometers or less, a strong catalyst layer can be formed with little fall-out from a base material. 0.05 micrometers-15 micrometers are more preferable. More preferably, they are 0.1 micrometer-10 micrometers. More preferably, they are 0.2 micrometer-8 micrometers.

전극의 두께, 즉, 전해용 전극 기재와 촉매층의 합계의 두께로는, 전극의 핸들링성의 관점에서, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 130 ㎛ 미만이며, 더욱 바람직하게는 115 ㎛ 이하이며, 보다 더 바람직하게는 65 ㎛ 이하이다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전극의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요, 최소 표시 0.001 mm)로 측정함으로써 구할 수 있다. 전극용 전극 기재의 두께는 전극 두께와 동일하게 측정한다. 촉매층 두께는, 전극 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼는 것에 의해 구할 수 있다. As thickness of an electrode, ie, the thickness of the sum total of an electrolytic electrode base material and a catalyst layer, 315 micrometers or less are preferable, 220 micrometers or less are more preferable, 170 micrometers or less are more preferable from a viewpoint of handling property of an electrode, 150 The thickness is even more preferable, 145 µm or less is particularly preferable, 140 µm or less is still more preferable, 138 µm or less is even more preferable, and 135 µm or less is even more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, it is preferable that it is 130 micrometers or less from a viewpoint similar to the above, More preferably, it is less than 130 micrometers, More preferably, it is 115 micrometers or less, More preferably, it is 65 micrometers or less. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, the thickness of an electrode can be calculated | required by measuring with a dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation, minimum display 0.001 mm). The thickness of the electrode base material for electrodes is measured similarly to electrode thickness. The catalyst layer thickness can be obtained by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the electrode thickness.

본 실시형태에서, 충분한 전해 성능을 확보한다는 관점에서, 전해용 전극이, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb 및 Dy로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 촉매 성분을 포함하는 것이 바람직하다. In the present embodiment, from the viewpoint of securing sufficient electrolytic performance, the electrode for electrolysis is Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y , Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd It is preferred to include at least one catalyst component selected from the group consisting of Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy.

본 실시형태에서, 전해용 전극은, 탄성 변형 영역이 넓은 전극이면, 보다 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 보다 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 전해용 전극의 두께는, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하가 바람직하고, 130 ㎛ 미만이 보다 바람직하고, 115 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 65 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서, 「탄성 변형 영역이 넓다」란, 전해용 전극을 권회하여 권회체로 하고, 권회 상태를 해제한 후, 권회에 유래하는 휘어짐이 생기기 어렵다는 것을 의미한다. 또한, 전해용 전극의 두께란, 후술하는 촉매층을 포함하는 경우, 전해용 전극 기재와 촉매층을 합한 두께를 말한다. In the present embodiment, the electrode for electrolysis can obtain better handling property as long as it is an electrode having a large elastic deformation region, and has better adhesion force such as a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, a catalyst-free feeder, and the like. From the viewpoint of having a thickness, the thickness of the electrode for electrolysis is preferably 315 µm or less, more preferably 220 µm or less, still more preferably 170 µm or less, even more preferably 150 µm or less, and particularly 145 µm or less. Preferably, 140 micrometers or less are further more preferable, 138 micrometers or less are further more preferable, 135 micrometers or less are further more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, from a viewpoint similar to the above, 130 micrometers or less are preferable, less than 130 micrometers are more preferable, 115 micrometers or less are more preferable, and 65 micrometers or less are still more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, in this embodiment, a "elastic deformation area | region is wide" means that it is difficult to produce the curvature resulting from winding after winding an electrode for electrolysis to make a winding body, and canceling a wound state. In addition, the thickness of an electrode for electrolysis means the thickness which combined the electrode base material for electrolysis and a catalyst layer, when including the catalyst layer mentioned later.

(전해용 전극의 제조 방법) (Method for producing electrode for electrolysis)

다음으로 전해용 전극(100)의 제조 방법의 일실시형태에 관해 상세히 설명한다. Next, one Embodiment of the manufacturing method of the electrolytic electrode 100 is described in detail.

본 실시형태에서는, 산소 분위기하에서의 도막의 소성(열분해), 혹은 이온 플레이팅, 도금, 열용사 등의 방법에 의해, 전해용 전극 기재 상에 제1층(20), 바람직하게는 제2층(30)을 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)을 제조할 수 있다. 이러한 본 실시형태의 제조 방법에서는, 전해용 전극(100)의 높은 생산성을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 촉매를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 공정, 도포액을 건조시키는 건조 공정, 열분해를 행하는 열분해 공정에 의해, 전해용 전극 기재 상에 촉매층이 형성된다. 여기서 열분해란, 전구체가 되는 금속염을 가열하여, 금속 또는 금속 산화물과 가스상 물질로 분해하는 것을 의미한다. 이용하는 금속종, 염의 종류, 열분해를 행하는 분위기 등에 따라 분해 생성물은 상이하지만, 산화성 분위기에서는 대부분의 금속은 산화물을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 전극의 공업적인 제조 프로세스에서, 열분해는 통상 공기 중에서 행해지며, 대부분의 경우 금속 산화물 혹은 금속 수산화물이 형성된다. In the present embodiment, the first layer 20, preferably the second layer (on the electrode base material for electrolysis) is performed by a method such as baking (pyrolysis) of the coating film in an oxygen atmosphere or ion plating, plating, thermal spraying or the like. By forming 30), the electrode 100 for electrolysis can be manufactured. In this manufacturing method of the present embodiment, high productivity of the electrode 100 for electrolysis can be realized. Specifically, a catalyst layer is formed on the electrode base material for electrolysis by a coating step of applying a coating liquid containing a catalyst, a drying step of drying the coating solution, and a thermal decomposition step of performing pyrolysis. Pyrolysis means here that the metal salt used as a precursor is heated and decomposed | disassembled into a metal or metal oxide and gaseous substance. Although decomposition products differ depending on the metal species used, the kind of salt, and the atmosphere in which pyrolysis is performed, most metals tend to form oxides in an oxidizing atmosphere. In the industrial production process of electrodes, pyrolysis is usually carried out in air, and in most cases metal oxides or metal hydroxides are formed.

(양극의 제1층의 형성) (Formation of the first layer of the anode)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 루테늄, 이리듐 및 티탄 중 적어도 1종류의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 루테늄, 이리듐 및 티탄의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved at least 1 sort (s) of metal salt of ruthenium, iridium, and titanium to an electrolytic electrode base material, and thermally decomposes (baking) in presence of oxygen. The content of ruthenium, iridium and titanium in the first coating liquid is approximately the same as that of the first layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(제2층의 형성) (Formation of the second layer)

제2층(30)은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 및 백금 화합물을 포함하는 용액 혹은 루테늄 화합물 및 티탄 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 제1층(20)의 위에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. The 2nd layer 30 is formed as needed, for example, apply | coating the solution containing a palladium compound and a platinum compound, or the solution (2nd coating liquid) containing a ruthenium compound and a titanium compound on the 1st layer 20 After that, it is obtained by pyrolysis in the presence of oxygen.

(열분해법에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Pyrolysis)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 여러가지 조합의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 금속의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved the metal salt of various combinations to the electrode base material for electrolysis, and thermally decomposing (baking) in presence of oxygen. The content rate of the metal in a 1st coating liquid is substantially the same as the 1st layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(중간층의 형성) (Formation of intermediate layer)

중간층은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 혹은 백금 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 기재 상에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. 혹은, 용액을 도포하지 않고 기재를 가열하는 것만으로 기재 표면에 산화니켈 중간층을 형성시켜도 좋다. An intermediate | middle layer is formed as needed, for example, is obtained by apply | coating the solution (2nd coating liquid) containing a palladium compound or a platinum compound on a base material, and then thermally decomposing in presence of oxygen. Alternatively, the nickel oxide intermediate layer may be formed on the surface of the substrate only by heating the substrate without applying the solution.

(이온 플레이팅에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Ion Plating)

제1층(20)은 이온 플레이팅으로 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 may be formed by ion plating.

일례로서, 기재를 챔버 내에 고정하고, 금속 루테늄 타겟에 전자선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 증발한 금속 루테늄 입자는, 챔버 내의 플라즈마 중에서 플러스로 대전되고, 마이너스로 대전시킨 기판 상에 퇴적한다. 플라즈마 분위기는 아르곤, 산소이며, 루테늄은 루테늄 산화물로서 기재 상에 퇴적한다. As an example, the method of fixing a base material in a chamber, and irradiating an electron beam to a metal ruthenium target is mentioned. The evaporated metal ruthenium particles are positively charged in the plasma in the chamber and are deposited on the negatively charged substrate. The plasma atmosphere is argon and oxygen, and ruthenium is deposited on the substrate as ruthenium oxide.

(도금에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Plating)

제1층(20)은, 도금법으로도 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 can also be formed by a plating method.

일례로서, 기재를 음극으로서 사용하여, 니켈 및 주석을 포함하는 전해액 중에서 전해 도금을 실시하면, 니켈과 주석의 합금 도금을 형성시킬 수 있다. As an example, when a base material is used as a cathode and electrolytic plating is performed in the electrolyte solution containing nickel and tin, alloy plating of nickel and tin can be formed.

(열용사에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Thermal Spray)

제1층(20)은, 열용사법으로도 형성시킬 수 있다. The first layer 20 can also be formed by thermal spraying.

일례로서, 산화니켈 입자를 기재 상에 플라즈마 용사하는 것에 의해, 금속 니켈과 산화니켈이 혼합한 촉매층을 형성시킬 수 있다. As an example, by spraying nickel oxide particles on a substrate, a catalyst layer in which metal nickel and nickel oxide are mixed can be formed.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과 일체화하여 이용할 수 있다. 그 때문에, 본 실시형태에서의 적층체는, 막 일체 전극으로서 이용할 수 있고, 전극을 갱신할 때의 음극 및 양극의 교체 작업이 불필요해져, 작업 효율이 대폭 향상된다. The electrode for electrolysis in this embodiment can be used integrally with diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane. Therefore, the laminated body in this embodiment can be used as a membrane integrated electrode, and the replacement work of the cathode and the anode at the time of updating an electrode becomes unnecessary, and work efficiency improves significantly.

또한, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과의 일체 전극에 의하면, 전해 성능을 신품일 때의 성능과 동등하게 하거나 향상시킬 수 있다. Moreover, according to the integral electrode with the diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, electrolytic performance can be made to be equivalent to the performance at the time of new, or it can improve.

이하, 이온 교환막에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, the ion exchange membrane will be described in detail.

〔이온 교환막〕 [Ion exchange membrane]

이온 교환막으로는, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 이온 교환막을 적용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체와, 해당 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 형성된 코팅층을 갖는 이온 교환막을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함하고, 코팅층의 비표면적은 0.1∼10 ㎡/g인 것이 바람직하다. 이러한 구조의 이온 교환막은, 전해 중에 발생하는 가스에 의한 전해 성능에 미치는 영향이 적어, 안정된 전해 성능을 발휘하는 경향이 있다. The ion exchange membrane is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various ion exchange membranes can be applied. In this embodiment, it is preferable to use the membrane main body containing the hydrocarbon type polymer or fluorine-containing polymer which has an ion exchange group, and the ion exchange membrane which has a coating layer formed on at least one surface of this membrane main body. In addition, it is preferable that the coating layer contains inorganic particles and a binder, and the specific surface area of the coating layer is 0.1-10 m 2 / g. The ion-exchange membrane of such a structure has little influence on the electrolytic performance by the gas which generate | occur | produces during electrolysis, and it tends to exhibit stable electrolytic performance.

상기 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막이란, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층의 어느 하나를 구비하는 것이다. 강도 및 치수 안정성의 관점에서, 강화 심재를 더 갖는 것이 바람직하다. The membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchange group is introduced is a sulfonic acid layer having an ion exchange group derived from a sulfo group (group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and an ion exchange group derived from a carboxyl group. It is provided with either a carboxylic sancheung having a - (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). In view of strength and dimensional stability, it is preferable to further have a reinforcing core material.

무기물 입자 및 결합제에 관해서는, 이하 코팅층의 설명의 란에 상세히 설명한다.The inorganic particles and the binder will be described in detail in the description section of the coating layer below.

도 69는, 이온 교환막의 일실시형태를 나타내는 단면 모식도이다. 이온 교환막(1)은, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체(10)와, 막 본체(10)의 양면에 형성된 코팅층(11a 및 11b)을 갖는다. 69 is a schematic sectional view showing one embodiment of the ion exchange membrane. The ion exchange membrane 1 has a membrane main body 10 containing a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group, and coating layers 11a and 11b formed on both surfaces of the membrane main body 10.

이온 교환막(1)에서 막 본체(10)는, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층(3)과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층(2)을 구비하고, 강화 심재(4)에 의해 강도 및 치수 안정성이 강화되어 있다. 이온 교환막(1)은, 술폰산층(3)과 카르복실산층(2)을 구비하기 때문에, 양이온 교환막으로서 적합하게 이용된다. In the ion exchange membrane 1, the membrane main body 10 is a sulfonic acid layer 3 having an ion exchange group derived from a sulfo group (a group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and ions derived from a carboxyl group. exchanger has a strength and dimensional stability are enhanced by the carboxylic sancheung 2 provided, and the reinforcement core (4) having a (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). Since the ion exchange membrane 1 is provided with the sulfonic acid layer 3 and the carboxylic acid layer 2, it is suitably used as a cation exchange membrane.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층 및 카르복실산층의 어느 하나만을 갖는 것이어도 좋다. 또한, 이온 교환막은, 반드시 강화 심재에 의해 강화되어 있을 필요는 없고, 강화 심재의 배치 상태도 도 69의 예에 한정되는 것은 아니다. In addition, the ion exchange membrane may have only one of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer. In addition, the ion exchange membrane does not necessarily need to be reinforced by the reinforcing core, and the arrangement state of the reinforcing core is not limited to the example of FIG. 69.

(막 본체) (The membrane body)

우선, 이온 교환막(1)을 구성하는 막 본체(10)에 관해 설명한다. First, the membrane main body 10 constituting the ion exchange membrane 1 will be described.

막 본체(10)는, 양이온을 선택적으로 투과하는 기능을 가지며, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 것이면 되며, 그 구성이나 재료는 특별히 한정되지 않고, 적절하게 적합한 것을 선택할 수 있다. The membrane main body 10 may have a function of selectively permeating cations, and may include a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group. The structure and the material thereof are not particularly limited, and a suitable one can be appropriately selected. have.

막 본체(10)에서의 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체는, 예컨대 가수분해 등에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체로부터 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 주쇄가 불소화 탄화수소로 이루어지고, 가수분해 등에 의해 이온 교환기로 변환 가능한 기(이온 교환기 전구체)를 팬던트 측쇄로서 가지며, 또한 용융 가공이 가능한 중합체(이하, 경우에 따라 「함불소계 중합체(a)」라고 함)를 사용하여 막 본체(10)의 전구체를 제작한 후, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 것에 의해, 막 본체(10)를 얻을 수 있다. The hydrocarbon-based polymer or fluorine-containing polymer having an ion exchange group in the membrane main body 10 can be obtained from a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion-exchange precursor which can be an ion-exchange group, for example, by hydrolysis or the like. Specifically, for example, the main chain is made of a fluorinated hydrocarbon, and has a group (ion exchanger precursor) which can be converted into an ion exchanger by hydrolysis or the like as a pendant side chain, and also a polymer which can be melt processed (hereinafter referred to as "fluorine-containing polymer). (a) ") to produce the precursor of the membrane main body 10, and then convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger to obtain the membrane main body 10.

함불소계 중합체(a)는, 예컨대 하기 제1군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체와, 하기 제2군 및/또는 하기 제3군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체를 공중합하는 것에 의해 제조할 수 있다. 또한, 하기 제1군, 하기 제2군 및 하기 제3군의 어느 것에서 선택되는 1종의 단량체의 단독 중합에 의해 제조할 수도 있다. The fluorine-containing polymer (a) can be produced, for example, by copolymerizing at least one monomer selected from the following first group and at least one monomer selected from the following second group and / or the third group below. have. Moreover, it can also manufacture by the homopolymerization of 1 type of monomers chosen from any of the following 1st group, the following 2nd group, and the following 3rd group.

제1군의 단량체로는, 예컨대 불화비닐 화합물을 들 수 있다. 불화비닐 화합물로는, 예컨대 불화비닐, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다. 특히, 이온 교환막을 알칼리 전해용막으로서 이용하는 경우, 불화비닐 화합물은, 퍼플루오로 단량체인 것이 바람직하고, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르로 이루어진 군에서 선택되는 퍼플루오로 단량체가 바람직하다. As a monomer of a 1st group, a vinyl fluoride compound is mentioned, for example. Examples of the vinyl fluoride compound include vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, and the like. In particular, when the ion exchange membrane is used as the alkali electrolytic membrane, the vinyl fluoride compound is preferably a perfluoro monomer, and is perfluoro selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkyl vinyl ether. Monomer is preferred.

제2군의 단량체로는, 예컨대 카르복실산형 이온 교환기(카르복실산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 카르복실산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CF(OCF2CYF)s-O(CZF)t-COOR로 표시되는 단량체 등을 들 수 있다(여기서, s는 0∼2의 정수를 나타내고, t는 1∼12의 정수를 나타내고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 F 또는 CF3을 나타내고, R은 저급 알킬기를 나타낸다. 저급 알킬기는, 예컨대 탄소수 1∼3의 알킬기이다.). As a monomer of a 2nd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a carboxylic acid type ion exchange group (carboxylic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted to a carboxylic acid group, for example, and the like can be CF 2 = CF (OCF 2 CYF ) s -O (CZF) t monomers represented by -COOR (wherein, s is 0 An integer of -2, t represents an integer of 1 to 12, Y and Z each independently represents F or CF 3 , and R represents a lower alkyl group, for example, a lower alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. .).

이들 중에서도, CF2=CF(OCF2CYF)n-O(CF2)m-COOR로 표시되는 화합물이 바람직하다. 여기서, n은 0∼2의 정수를 나타내고, m은 1∼4의 정수를 나타내고, Y는 F 또는 CF3을 나타내고, R은 CH3, C2H5 또는 C3H7을 나타낸다. Among these, CF is 2 = CF (OCF 2 CYF) n -O (CF 2) m -COOR compound represented by are preferred. Here n represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 4, Y represents F or CF 3 , and R represents CH 3 , C 2 H 5 or C 3 H 7 .

또한, 이온 교환막을 알칼리 전해용 양이온 교환막으로서 이용하는 경우, 단량체로서 퍼플루오로 화합물을 적어도 이용하는 것이 바람직하지만, 에스테르기의 알킬기(상기 R 참조)는 가수분해되는 시점에서 중합체로부터 소실되기 때문에, 알킬기(R)는 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 퍼플루오로알킬기가 아니어도 좋다. When the ion exchange membrane is used as a cation exchange membrane for alkali electrolysis, it is preferable to use at least a perfluoro compound as the monomer. However, since the alkyl group (see R above) of the ester group is lost from the polymer at the time of hydrolysis, the alkyl group ( R) may not be a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

제2군의 단량체로는, 상기 중에서도 하기에 나타내는 단량체가 보다 바람직하다. As a monomer of a 2nd group, the monomer shown below is more preferable among the above.

CF2=CFOCF2-CF(CF3)OCF2COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 -CF (CF 3 ) OCF 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2COOCH3,CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CF[OCF2-CF(CF3)]2O(CF2)2COOCH3, CF 2 = CF [OCF 2 -CF (CF 3 )] 2 O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)3COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)2COOCH3, CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)3COOCH3. CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 COOCH 3 .

제3군의 단량체로는, 예컨대 술폰형 이온 교환기(술폰산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 술폰산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CFO-X-CF2-SO2F로 표시되는 단량체가 바람직하다(여기서, X는 퍼플루오로알킬렌기를 나타낸다.). 이들의 구체예로는, 하기에 나타내는 단량체 등을 들 수 있다. As a monomer of a 3rd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a sulfone type ion exchange group (sulfonic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted into a sulfonic acid is, for example, CF 2 = a monomer represented by the CFO-X-CF 2 -SO 2 F are preferred (wherein, X represents an alkylene group of a perfluoroalkyl.). As these specific examples, the monomer etc. which are shown below are mentioned.

CF2=CFOCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CF(CF2)2SO2F, CF 2 = CF (CF 2 ) 2 SO 2 F,

CF2=CFO〔CF2CF(CF3)O〕2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFO [CF 2 CF (CF 3 ) O] 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF2OCF3)OCF2CF2SO2F. CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2 OCF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F.

이들 중에서도, CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F 및 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F가 보다 바람직하다. Among these, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F are more preferable.

이들 단량체로부터 얻어지는 공중합체는, 불화에틸렌의 단독 중합 및 공중합에 대하여 개발된 중합법, 특히 테트라플루오로에틸렌에 대하여 이용되는 일반적인 중합 방법에 의해 제조할 수 있다. 예컨대, 비수성법에서는, 퍼플루오로탄화수소, 클로로플루오로카본 등의 불활성 용매를 사용하고, 퍼플루오로카본퍼옥사이드나 아조 화합물 등의 라디칼 중합 개시제의 존재 하에, 온도 0∼200℃, 압력 0.1∼20 MPa의 조건 하에 중합 반응을 행할 수 있다. The copolymer obtained from these monomers can be manufactured by the polymerization method developed for the homopolymerization and copolymerization of ethylene fluoride, especially the general polymerization method used with respect to tetrafluoroethylene. For example, in the non-aqueous method, inert solvents such as perfluorohydrocarbon and chlorofluorocarbon are used, and in the presence of radical polymerization initiators such as perfluorocarbon peroxide and azo compound, the temperature is 0 to 200 캜 and the pressure is 0.1 to 0.1. The polymerization reaction can be carried out under the condition of 20 MPa.

상기 공중합에서, 상기 단량체의 조합의 종류 및 그 비율은 특별히 한정되지 않고, 얻어지는 함불소계 중합체에 부여하고자 하는 작용기의 종류 및 양에 따라 선택 결정된다. 예컨대, 카르복실산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제2군에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 술폰산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 카르복실산기 및 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군, 제2군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 이 경우, 상기 제1군 및 제2군으로 이루어진 공중합체와, 상기 제1군 및 제3군으로 이루어진 공중합체를 따로따로 중합하여, 후에 혼합하는 것에 의해서도 목적으로 하는 함불소계 중합체를 얻을 수 있다. 또한, 각 단량체의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 단위 중합체당 작용기의 양을 늘리는 경우, 상기 제2군 및 제3군에서 선택되는 단량체의 비율을 증가시키면 된다. In the said copolymerization, the kind and ratio of the combination of the said monomers are not specifically limited, It selects according to the kind and quantity of the functional group to provide to the fluorine-containing polymer obtained. For example, in the case of using a fluorine-containing polymer containing only a carboxylic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the first group and the second group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer containing only a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group and the third group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group, the second group, and the third group, respectively. In this case, the target fluorine-containing polymer can also be obtained by separately polymerizing the copolymer composed of the first group and the second group and the copolymer composed of the first group and the third group, and then mixing the copolymer separately. . Moreover, although the mixing ratio of each monomer is not specifically limited, When increasing the quantity of functional groups per unit polymer, what is necessary is just to increase the ratio of the monomer chosen from the said 2nd group and the 3rd group.

함불소계 공중합체의 총 이온 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 0.5∼2.0 mg 당량/g인 것이 바람직하고, 0.6∼1.5 mg 당량/g인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 총 이온 교환 용량이란, 건조 수지의 단위 중량당 교환기의 당량을 말하며, 중화 적정 등에 의해 측정할 수 있다. Although the total ion exchange capacity of a fluorine-containing copolymer is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5-2.0 mg equivalent / g, and it is more preferable that it is 0.6-1.5 mg equivalent / g. Here, total ion exchange capacity means the equivalent of the exchanger per unit weight of dry resin, and can be measured by neutralization titration etc.

이온 교환막(1)의 막 본체(10)에서는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 술폰산층(3)과, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 카르복실산층(2)이 적층되어 있다. 이러한 층 구조를 막 본체(10)로 함으로써, 나트륨 이온 등의 양이온의 선택적 투과성을 한층 더 향상시킬 수 있다. In the membrane main body 10 of the ion exchange membrane 1, a sulfonic acid layer 3 containing a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group and a carboxylic acid layer 2 containing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group are laminated. . By using this layer structure as the membrane main body 10, the selective permeability of cations such as sodium ions can be further improved.

이온 교환막(1)을 전해조에 배치하는 경우, 통상, 술폰산층(3)이 전해조의 양극측에, 카르복실산층(2)이 전해조의 음극측에, 각각 위치하도록 배치한다. In the case where the ion exchange membrane 1 is disposed in the electrolytic cell, the sulfonic acid layer 3 is usually disposed on the anode side of the electrolytic cell and the carboxylic acid layer 2 on the cathode side of the electrolytic cell.

술폰산층(3)은, 전기 저항이 낮은 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 막 강도의 관점에서, 막 두께가 카르복실산층(2)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 술폰산층(3)의 막 두께는, 바람직하게는 카르복실산층(2)의 2∼25배이며, 보다 바람직하게는 3∼15배이다. It is preferable that the sulfonic acid layer 3 is comprised from the material with low electrical resistance, and it is preferable that a film thickness is thicker than the carboxylic acid layer 2 from a viewpoint of film strength. The film thickness of the sulfonic acid layer 3 becomes like this. Preferably it is 2-25 times of the carboxylic acid layer 2, More preferably, it is 3-15 times.

카르복실산층(2)은, 막 두께가 얇아도 높은 음이온 배제성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 음이온 배제성이란, 이온 교환막(1)으로의 음이온의 침입이나 투과를 방해하고자 하는 성질을 말한다. 음이온 배제성을 높이기 위해서는, 술폰산층에 대하여, 이온 교환 용량이 작은 카르복실산층을 배치하는 것 등이 유효하다. It is preferable that the carboxylic acid layer 2 has high anion exclusion property even if it is thin. Anion-exclusion here means the property which wants to interrupt the invasion and permeation | transmission of anion to the ion exchange membrane 1. In order to improve anion exclusion, disposing a carboxylic acid layer having a small ion exchange capacity with respect to the sulfonic acid layer is effective.

술폰산층(3)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제3군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F를 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. As the fluorine-containing polymer used for the sulfonic acid layer 3, for example, a polymer obtained by using CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F as the third group of monomers is suitable.

카르복실산층(2)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제2군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF2)O(CF2)2COOCH3을 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. Carboxylic acids referred to as the fluorine-based polymer for use in sancheung (2) is, for example, as monomers of group 2 CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2) O (CF 2) a polymer obtained by using 2 COOCH 3 are suitable.

(코팅층) (Coating layer)

이온 교환막은, 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 코팅층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 도 69에 나타내는 바와 같이, 이온 교환막(1)에서는, 막 본체(10)의 양면 위에 각각 코팅층(11a 및 11b)이 형성되어 있다. It is preferable that an ion exchange membrane has a coating layer on at least one surface of a membrane main body. 69, in the ion exchange membrane 1, the coating layers 11a and 11b are formed on both surfaces of the membrane main body 10, respectively.

코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함한다. The coating layer includes inorganic particles and a binder.

무기물 입자의 평균 입경은, 0.90 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 무기물 입자의 평균 입경이 0.90 ㎛ 이상이면, 가스 부착뿐만 아니라 불순물에 대한 내구성이 매우 향상된다. 즉, 무기물 입자의 평균 입경을 크게 하면서, 또한 전술한 비표면적의 값을 만족시키도록 함으로써, 특히 현저한 효과가 얻어지게 된다. 이와 같은 평균 입경과 비표면적을 만족시키기 때문에, 불규칙형의 무기물 입자가 바람직하다. 용융에 의해 얻어지는 무기물 입자, 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 사용할 수 있다. 바람직하게는 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 적합하게 이용할 수 있다. As for the average particle diameter of an inorganic particle, it is more preferable that it is 0.90 micrometer or more. If the average particle diameter of the inorganic particles is 0.90 µm or more, the durability against impurities as well as gas adhesion is greatly improved. In other words, a particularly significant effect is obtained by increasing the average particle diameter of the inorganic particles and by satisfying the above-described specific surface area. In order to satisfy such an average particle diameter and specific surface area, irregular inorganic particles are preferable. Inorganic particles obtained by melting and inorganic particles obtained by crushing gemstones can be used. Preferably, the inorganic particles obtained by gemstone grinding can be suitably used.

또한, 무기물 입자의 평균 입경은 2 ㎛ 이하로 할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경이 2 ㎛ 이하이면, 무기물 입자에 의해 막이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경은, 보다 바람직하게는 0.90∼1.2 ㎛이다. In addition, the average particle diameter of an inorganic particle can be 2 micrometers or less. If the average particle diameter of an inorganic particle is 2 micrometers or less, it can prevent that a film | membrane is damaged by an inorganic particle. The average particle diameter of the inorganic particles is more preferably 0.90 to 1.2 µm.

여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(「SALD2200」 시마즈 제작소)에 의해 측정할 수 있다. Here, an average particle diameter can be measured with a particle size distribution meter ("SALD2200" Shimadzu Corporation).

무기물 입자의 형상은 불규칙 형상인 것이 바람직하다. 불순물에 대한 내성이 보다 향상된다. 또한, 무기물 입자의 입도 분포는 넓은 것이 바람직하다. It is preferable that the shape of an inorganic particle is an irregular shape. Resistance to impurities is further improved. In addition, the particle size distribution of the inorganic particles is preferably wide.

무기물 입자는, 주기율표 제IV족 원소의 산화물, 주기율표 제IV족 원소의 질화물 및 주기율표 제IV족 원소의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 무기물을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 내구성의 관점에서 산화지르코늄의 입자이다. It is preferable that an inorganic particle contains at least 1 sort (s) of inorganic substance chosen from the group which consists of an oxide of a group IV element of a periodic table, a nitride of a group IV element of a periodic table, and a carbide of a group IV element of a periodic table. More preferably, they are particles of zirconium oxide from the viewpoint of durability.

이 무기물 입자는, 무기물 입자의 원석을 분쇄하는 것에 의해 제조된 무기물 입자이거나, 또는 무기물 입자의 원석을 용융하여 정제함으로써 입자의 직경이 고른 구형의 입자를 무기물 입자로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that this inorganic particle is an inorganic particle manufactured by crushing the gemstone of an inorganic particle, or it is preferable to make spherical particle | grains of the uniform diameter of particle | grains into an inorganic particle by melting and refine | purifying the gemstone of an inorganic particle.

원석 분쇄 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 볼 밀, 비드 밀, 콜로이드 밀, 코니컬 밀, 디스크 밀, 엣지 밀, 제분 밀, 해머 밀, 펠릿 밀, VSI 밀, 윌리 밀, 롤러 밀, 제트 밀 등을 들 수 있다. 또한, 분쇄후 세정되는 것이 바람직하고, 그 때 세정 방법으로는 산처리되는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 무기물 입자의 표면에 부착된 철 등의 불순물을 삭감할 수 있다. Examples of the raw material grinding method include, but are not particularly limited to, ball mills, bead mills, colloid mills, conical mills, disc mills, edge mills, milling mills, hammer mills, pellet mills, VSI mills, willy mills, roller mills, and jet mills. Etc. can be mentioned. Moreover, it is preferable to wash | clean after grinding | pulverization, and it is preferable to be acid-processed at that time. As a result, impurities such as iron adhering to the surface of the inorganic particles can be reduced.

코팅층은 결합제를 포함하는 것이 바람직하다. 결합제는, 무기물 입자를 이온 교환막의 표면에 유지하여 코팅층을 이루는 성분이다. 결합제는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성의 관점에서, 함불소계 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. The coating layer preferably comprises a binder. A binder is a component which keeps inorganic particle on the surface of an ion exchange membrane, and comprises a coating layer. It is preferable that a binder contains a fluorine-containing polymer from a viewpoint of resistance to electrolyte solution or the product by electrolysis.

결합제로는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성 및 이온 교환막의 표면에 대한 접착성의 관점에서, 카르복실산기 또는 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체인 것이 보다 바람직하다. 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(술폰산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 카르복실산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(카르복실산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. As a binder, it is more preferable that it is a fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group or a sulfonic acid group from a tolerance with respect to the electrolyte solution and the product by electrolysis, and adhesiveness to the surface of an ion exchange membrane. When forming a coating layer on the layer (sulfonic acid layer) containing a fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group as a binder of this coating layer. Moreover, when forming a coating layer on the layer (carboxylic acid layer) containing the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group as a binder of this coating layer.

코팅층 중 무기물 입자의 함유량은, 40∼90 질량%인 것이 바람직하고, 50∼90 질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 결합제의 함유량은, 10∼60 질량%인 것이 바람직하고, 10∼50 질량%인 것이 보다 바람직하다. It is preferable that it is 40-90 mass%, and, as for content of an inorganic particle in a coating layer, it is more preferable that it is 50-90 mass%. Moreover, it is preferable that it is 10-60 mass%, and, as for content of a binder, it is more preferable that it is 10-50 mass%.

이온 교환막에서의 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.05∼2 mg인 것이 바람직하다. 또한, 이온 교환막이 표면에 요철 형상을 갖는 경우에는, 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.5∼2 mg인 것이 바람직하다. The distribution density of the coating layer in the ion exchange membrane is preferably 0.05 to 2 mg per cm 2. In addition, when an ion exchange membrane has a concave-convex shape on the surface, it is preferable that the distribution density of a coating layer is 0.5-2 mg per cm <2>.

코팅층을 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 무기물 입자를 결합제를 포함하는 용액에 분산한 코팅액을, 스프레이 등에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다. It does not specifically limit as a method of forming a coating layer, A well-known method can be used. For example, the method of apply | coating the coating liquid which disperse | distributed inorganic particle to the solution containing a binder by spray etc. is mentioned.

(강화 심재) (Reinforced heartwood)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 배치된 강화 심재를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a reinforcing core material disposed inside the membrane body.

강화 심재는, 이온 교환막의 강도나 치수 안정성을 강화하는 부재이다. 강화 심재를 막 본체의 내부에 배치시킴으로써, 특히 이온 교환막의 신축을 원하는 범위로 제어할 수 있다. 이러한 이온 교환막은, 전해시 등에 있어서, 필요 이상으로 신축하지 않고, 장기간 우수한 치수 안정성을 유지할 수 있다. The reinforcing core is a member for enhancing the strength and dimensional stability of the ion exchange membrane. By arrange | positioning a reinforcing core material inside a membrane main body, especially expansion and contraction of an ion exchange membrane can be controlled to a desired range. Such an ion exchange membrane can maintain excellent dimensional stability for a long time without being stretched more than necessary in electrolysis or the like.

강화 심재의 구성은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 강화사라고 불리는 실을 방사하여 형성시켜도 좋다. 여기서 말하는 강화사란, 강화 심재를 구성하는 부재로서, 이온 교환막에 원하는 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있는 것이며, 또한 이온 교환막 중에서 안정적으로 존재할 수 있는 실을 말한다. 이러한 강화사를 방사한 강화 심재를 사용함으로써, 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 이온 교환막에 부여할 수 있다. The configuration of the reinforcing core is not particularly limited, and may be formed by spinning a yarn called reinforcing yarn, for example. The reinforcement yarn mentioned here is a member which constitutes a reinforcing core material, which can impart desired dimensional stability and mechanical strength to the ion exchange membrane, and refers to a yarn that can stably exist in the ion exchange membrane. By using the reinforcing core material which radiated such reinforcement yarn, further excellent dimensional stability and mechanical strength can be provided to the ion exchange membrane.

강화 심재 및 이것에 사용하는 강화사의 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 산이나 알칼리 등에 내성을 갖는 재료인 것이 바람직하고, 장기간에 걸친 내열성, 내약품성이 필요하다는 점에서, 함불소계 중합체로 이루어진 섬유가 바람직하다. The material of the reinforcing core material and the reinforcing yarn used for this is not particularly limited, but it is preferable that the material is resistant to acids, alkalis, or the like. desirable.

강화 심재에 이용되는 함불소계 중합체로는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 트리플루오로클로로에틸렌-에틸렌 공중합체 및 불화비닐리덴 중합체(PVDF) 등을 들 수 있다. 이들 중, 특히 내열성 및 내약품성의 관점에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. Examples of the fluorine-containing polymer used in the reinforcing core material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), tetra Fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, trifluorochloroethylene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride polymer (PVDF), and the like. Among these, it is preferable to use the fiber which consists of polytetrafluoroethylene from a heat resistant and chemical resistant viewpoint especially.

강화 심재에 이용되는 강화사의 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20∼300 데니어, 보다 바람직하게는 50∼250 데니어이다. 직조 밀도(단위 길이당 삽입 라인수)는, 바람직하게는 5∼50 라인/인치이다. 강화 심재의 형태로는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 직포, 부직포, 편포 등이 이용되지만, 직포의 형태인 것이 바람직하다. 또한, 직포의 두께는, 바람직하게는 30∼250 ㎛, 보다 바람직하게는 30∼150 ㎛인 것이 사용된다. The diameter of the reinforcing sand used for the reinforcing core is not particularly limited, but is preferably 20 to 300 denier, and more preferably 50 to 250 denier. The weave density (number of insertion lines per unit length) is preferably 5 to 50 lines / inch. The form of the reinforcing core is not particularly limited, and for example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a knitted fabric, or the like is used, but it is preferably a form of a woven fabric. In addition, the thickness of the woven fabric is preferably 30 to 250 m, more preferably 30 to 150 m.

직포 또는 편포는, 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 이들의 얀, 슬릿 얀 등을 사용할 수 있고, 직조 방법은 평직, 레노직, 편직, 코드직, 시어서커 등의 여러 직조 방법을 사용할 수 있다. As the woven fabric or knitted fabric, monofilament, multifilament or yarns, slit yarns, and the like thereof can be used, and the weaving method can use various weaving methods such as plain weave, leno weave, knitting, cord weave, and seerker.

막 본체에서의 강화 심재의 직조 방법 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막의 크기나 형상, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The weaving method and arrangement of the reinforcing core material in the membrane main body are not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of the size and shape of the ion exchange membrane, the desired physical properties and the use environment for the ion exchange membrane, and the like.

예컨대, 막 본체의 소정의 한 방향을 따라 강화 심재를 배치해도 좋지만, 치수 안정성의 관점에서, 소정의 제1 방향을 따라 강화 심재를 배치하고, 또한 제1 방향에 대하여 대략 수직인 제2 방향을 따라 별도의 강화 심재를 배치하는 것이 바람직하다. 막 본체의 세로 방향 막 본체의 내부에서 대략 직행하도록 복수의 강화 심재를 배치함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. 예컨대, 막 본체의 표면에서 세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(날실)와 가로 방향을 따라 배치된 강화 심재(씨실)를 직조하는 배치가 바람직하다. 날실과 씨실을 교대로 부침시켜 삽입하여 직조한 평직이나, 2개의 날실을 비틀면서 씨실과 직조한 레노직, 2 라인 또는 여러 라인씩 당겨 가지런히 배치한 날실에 동수의 씨실을 삽입하여 직조한 사자직(어자직) 등으로 하는 것이, 치수 안정성, 기계적 강도 및 제조 용이성의 관점에서 보다 바람직하다. For example, the reinforcing core may be disposed along a predetermined direction of the membrane body, but from the viewpoint of dimensional stability, the reinforcing core is disposed along the predetermined first direction, and a second direction substantially perpendicular to the first direction is provided. Therefore, it is preferable to arrange a separate reinforcing core material. By arranging the plurality of reinforcing cores so as to run substantially straight inside the longitudinal membrane body of the membrane body, further superior dimensional stability and mechanical strength can be imparted in multiple directions. For example, an arrangement for weaving the reinforcing core material (warp) disposed along the longitudinal direction and the reinforcing core material (weft) arranged along the transverse direction on the surface of the membrane body is preferable. Lion weaved by inserting the same number of wefts into the weaving plain weave by twisting and inserting warp and weft alternately, or by weaving two warp and leno weaving by twisting two warp and two or several lines. It is more preferable to use a woven fabric (a loom) from the viewpoint of dimensional stability, mechanical strength, and ease of manufacture.

특히, 이온 교환막의 MD 방향(Machine Direction 방향) 및 TD 방향(Transverse Direction 방향)의 양 방향을 따라 강화 심재가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, MD 방향과 TD 방향으로 평직되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, MD 방향이란, 후술하는 이온 교환막의 제조 공정에서, 막 본체나 각종 심재(예컨대, 강화 심재, 강화사, 후술하는 희생사 등)가 반송되는 방향(흐름 방향)을 말하며, TD 방향이란, MD 방향과 대략 수직인 방향을 말한다. 그리고, MD 방향을 따라 직조된 실을 MD사라고 하고, TD 방향을 따라 직조된 실을 TD사라고 한다. 통상, 전해에 사용하는 이온 교환막은 직사각형이며, 길이 방향이 MD 방향이 되고, 폭방향이 TD 방향이 되는 경우가 많다. MD사인 강화 심재와 TD사인 강화 심재를 직조함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. In particular, it is preferable that the reinforcing core is disposed along both directions of the MD direction (Machine Direction direction) and the TD direction (Transverse Direction direction) of the ion exchange membrane. That is, it is preferable to be woven in the MD direction and the TD direction. Here, MD direction means the direction (flow direction) in which a membrane main body and various core materials (for example, a reinforced core material, a reinforcement yarn, a sacrificial yarn etc. mentioned later) are conveyed in the manufacturing process of the ion exchange membrane mentioned later, and a TD direction is It refers to a direction approximately perpendicular to the MD direction. The yarn woven along the MD direction is called MD yarn, and the yarn woven along the TD direction is called TD yarn. Usually, the ion exchange membrane used for electrolysis is rectangular, and a longitudinal direction becomes MD direction, and the width direction becomes a TD direction in many cases. By weaving the reinforced MD core material and the reinforced TD core material, it is possible to give even more excellent dimensional stability and mechanical strength in multiple directions.

강화 심재의 배치 간격은 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The spacing of the reinforcing cores is not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of desired physical properties, use environment, and the like for the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율은 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 90% 이하이다. 개구율은, 이온 교환막의 전기 화학적 성질의 관점에서는 30% 이상이 바람직하고, 이온 교환막의 기계적 강도의 관점에서는 90% 이하가 바람직하다. The opening ratio of the reinforcing core material is not particularly limited, and is preferably 30% or more, more preferably 50% or more and 90% or less. The opening ratio is preferably 30% or more from the viewpoint of the electrochemical properties of the ion exchange membrane, and preferably 90% or less from the viewpoint of the mechanical strength of the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율이란, 막 본체의 어느 한쪽의 표면의 면적(A)에서의 이온 등의 물질(전해액 및 그것에 함유되는 양이온(예컨대, 나트륨 이온))이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)의 비율(B/A)을 말한다. 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)이란, 이온 교환막에서 양이온이나 전해액 등이, 이온 교환막에 포함되는 강화 심재 등에 의해 차단되지 않는 영역의 총 면적이라고 할 수 있다.The opening ratio of the reinforcing core is the total area (B) of the surface through which substances such as ions (electrolyte and cation (for example, sodium ions) contained) in the area (A) of either surface of the membrane body can pass. The ratio of (B / A). The total area (B) of the surface through which substances such as ions can pass can be referred to as the total area of the region where cations, electrolytes, and the like are not blocked by the reinforcing core included in the ion exchange membrane.

도 70은, 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다. 도 70은 이온 교환막의 일부를 확대하여, 그 영역 내에서의 강화 심재(21 및 22)의 배치만을 나타내고 있는 것이며, 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. 70 is a schematic view for explaining the aperture ratio of the reinforcing core material constituting the ion exchange membrane. FIG. 70 enlarges a part of the ion exchange membrane and shows only the arrangement of the reinforcing core materials 21 and 22 in the region, and the illustration of the other members is omitted.

세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(21)와 가로 방향으로 배치된 강화 심재(22)에 의해 둘러싸인 영역으로서, 강화 심재의 면적도 포함시킨 영역의 면적(A)로부터 강화 심재의 총 면적(C)을 빼는 것에 의해, 전술한 영역의 면적(A)에서의 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 영역의 총 면적(B)을 구할 수 있다. 즉, 개구율은, 하기 식(I)에 의해 구할 수 있다. The total area C of the reinforcement core from the area A of the region including the area of the reinforcement core, which is also surrounded by the reinforcement core 21 arranged in the longitudinal direction and the reinforcement core 22 arranged in the horizontal direction. By subtracting, the total area B of the area through which substances such as ions in the area A of the area can pass can be obtained. That is, an opening ratio can be calculated | required by following formula (I).

개구율=(B)/(A)=((A)-(C))/(A) …(I) Aperture ratio = (B) / (A) = ((A)-(C)) / (A). (I)

강화 심재 중에서도 특히 바람직한 형태는, 내약품성 및 내열성의 관점에서, PTFE를 포함하는 테이프 얀 또는 고배향 모노필라멘트이다. 구체적으로는, PTFE로 이루어진 고강도 다공질 시트를 테이프형으로 슬릿한 테이프 얀, 또는 PTFE로 이루어진 고도로 배향한 모노필라멘트의 50∼300 데니어를 사용하고, 또한 직조 밀도가 10∼50 라인/인치인 평직이며, 그 두께가 50∼100 ㎛의 범위인 강화 심재인 것이 보다 바람직하다. 이러한 강화 심재를 포함하는 이온 교환막의 개구율은 60% 이상인 것이 더욱 바람직하다. Among the reinforcing cores, a particularly preferable form is a tape yarn or a highly oriented monofilament containing PTFE in view of chemical resistance and heat resistance. Specifically, a high-strength porous sheet made of PTFE is a tape yarn slitted in tape form, or a 50 to 300 denier of a highly oriented monofilament made of PTFE, and a woven density of 10 to 50 lines / inch. It is more preferable that it is a reinforcement core material whose thickness is the range of 50-100 micrometers. It is more preferable that the opening ratio of the ion exchange membrane including such a reinforcing core material is 60% or more.

강화사의 형상으로는, 둥근 실, 테이프형 실 등을 들 수 있다. Examples of the shape of the reinforcing yarn include round yarns and tape-like yarns.

(연통 구멍) (Communication hole)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 연통 구멍을 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a communication hole inside the membrane main body.

연통 구멍이란, 전해시에 발생하는 이온이나 전해액의 유로가 될 수 있는 구멍을 말한다. 또한, 연통 구멍이란, 막 본체 내부에 형성되어 있는 관상의 구멍이며, 후술하는 희생 심재(또는 희생사)가 용출됨으로써 형성된다. 연통 구멍의 형상이나 직경 등은, 희생 심재(희생사)의 형상이나 직경을 선택하는 것에 의해 제어할 수 있다. The communication hole refers to a hole that can be a flow path for ions or electrolyte generated during electrolysis. In addition, a communication hole is a tubular hole formed in the inside of a membrane main body, and is formed by eluting the sacrificial core material (or sacrificial thread) mentioned later. The shape and diameter of the communication hole can be controlled by selecting the shape and diameter of the sacrificial core material (sacrificial yarn).

이온 교환막에 연통 구멍을 형성함으로써, 전해시에 전해액의 이동성을 확보할 수 있다. 연통 구멍의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 제법에 의하면, 연통 구멍의 형성에 이용되는 희생 심재의 형상으로 할 수 있다. By forming communication holes in the ion exchange membrane, the mobility of the electrolyte can be ensured at the time of electrolysis. Although the shape of a communication hole is not specifically limited, According to the manufacturing method mentioned later, it can be set as the shape of the sacrificial core material used for formation of a communication hole.

연통 구멍은, 강화 심재의 양극측(술폰산층측)과 음극측(카르복실산층측)을 교대로 통과하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 함으로써, 강화 심재의 음극측에 연통 구멍이 형성되어 있는 부분에서는, 연통 구멍에 채워져 있는 전해액을 통해서 수송된 이온(예컨대, 나트륨 이온)이 강화 심재의 음극측으로도 흐를 수 있다. 그 결과, 양이온의 흐름이 차폐되는 일이 없기 때문에, 이온 교환막의 전기 저항을 더욱 낮게 할 수 있다. The communication hole is preferably formed so as to alternately pass through the anode side (sulfonic acid layer side) and the cathode side (carboxylic acid layer side) of the reinforcing core material. With such a structure, in the part where the communication hole is formed in the cathode side of the reinforcing core material, ions (for example, sodium ions) transported through the electrolyte solution filled in the communication hole can also flow to the cathode side of the reinforcing core material. As a result, since the flow of cation is not blocked, the electrical resistance of the ion exchange membrane can be made lower.

연통 구멍은, 이온 교환막을 구성하는 막 본체의 소정의 한 방향만을 따라 형성되어 있어도 좋지만, 보다 안정된 전해 성능을 발휘한다고 한다는 관점에서, 막 본체의 세로 방향과 가로 방향의 양 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.The communication hole may be formed along only one predetermined direction of the membrane main body constituting the ion exchange membrane, but is formed in both the longitudinal direction and the transverse direction of the membrane main body in view of exhibiting more stable electrolytic performance. desirable.

〔제조 방법〕 [Production method]

이온 교환막의 적합한 제조 방법으로는, 이하의 (1) 공정∼(6) 공정을 갖는 방법을 들 수 있다. As a suitable manufacturing method of an ion exchange membrane, the method of having the following (1) process-(6) process is mentioned.

(1) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 제조하는 공정. (1) Process: The process of manufacturing the fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(2) 공정 : 필요에 따라, 복수의 강화 심재와, 산 또는 알칼리에 용해되는 성질을 가지며, 연통 구멍을 형성하는 희생사를 적어도 직조하는 것에 의해, 인접하는 강화 심재끼리의 사이에 희생사가 배치된 보강재를 얻는 공정. (2) Process: If necessary, a sacrificial yarn is disposed between adjacent reinforcing cores by at least weaving a plurality of reinforcing cores and a property of dissolving in an acid or alkali and forming at least a communication hole. To obtain the finished reinforcement.

(3) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 상기 함불소계 중합체를 필름화하는 공정. (3) Process: The process of film-forming the said fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(4) 공정 : 상기 필름에 필요에 따라 상기 보강재를 매립하여, 상기 보강재가 내부에 배치된 막 본체를 얻는 공정. (4) Step: The step of embedding the reinforcing material in the film as necessary to obtain a membrane body having the reinforcing material disposed therein.

(5) 공정 : (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하는 공정(가수분해 공정). (5) Process: The process (hydrolysis process) of hydrolyzing the membrane main body obtained at process (4).

(6) 공정 : (5) 공정에서 얻어진 막 본체에 코팅층을 형성하는 공정(코팅 공정).(6) Process: The process (coating process) of forming a coating layer in the film main body obtained at the process (5).

이하, 각 공정에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, each process is explained in full detail.

(1) 공정 : 함불소계 중합체를 제조하는 공정 (1) Process: process for producing fluorine-containing polymer

(1) 공정에서는, 상기 제1군∼제3군에 기재한 원료의 단량체를 사용하여 함불소계 중합체를 제조한다. 함불소계 중합체의 이온 교환 용량을 제어하기 위해서는, 각 층을 형성하는 함불소계 중합체의 제조에서, 원료의 단량체의 혼합비를 조정하면 된다. In the step (1), the fluorine-containing polymer is produced by using the monomers of the raw materials described in the first group to the third group. In order to control the ion exchange capacity of a fluorine-containing polymer, in the manufacture of the fluorine-containing polymer which forms each layer, the mixing ratio of the monomer of a raw material may be adjusted.

(2) 공정 : 보강재의 제조 공정 (2) Process: manufacturing process of reinforcement

보강재란, 강화사를 직조한 직포 등이다. 보강재가 막 내에 매립됨으로써 강화 심재를 형성한다. 연통 구멍을 갖는 이온 교환막으로 할 때에는, 희생사도 함께 보강재에 직조한다. 이 경우의 희생사의 혼직량은, 바람직하게는 보강재 전체의 10∼80 질량%, 보다 바람직하게는 30∼70 질량%이다. 희생사를 직조하는 것에 의해, 강화 심재의 메쉬 어긋남을 방지할 수도 있다. A reinforcing material is a woven fabric etc. which woven the reinforcement yarn. The reinforcing material is embedded in the film to form the reinforcing core material. When using an ion exchange membrane having communication holes, the sacrificial yarn is also woven into the reinforcing material. In this case, the blending amount of the sacrificial material is preferably 10 to 80 mass%, more preferably 30 to 70 mass% of the entire reinforcing material. By weaving a sacrificial thread, the mesh shift | offset of a reinforcement core material can also be prevented.

희생사는, 막의 제조 공정 혹은 전해 환경하에서 용해성을 갖는 것이며, 레이온, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 셀룰로오스 및 폴리아미드 등이 이용된다. 또한, 20∼50 데니어의 굵기를 가지며, 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트로 이루어진 폴리비닐알콜 등도 바람직하다. The sacrificial material has solubility in a film production process or an electrolytic environment, and rayon, polyethylene terephthalate (PET), cellulose, polyamide, and the like are used. Moreover, polyvinyl alcohol etc. which have a thickness of 20-50 denier and consist of monofilament or multifilament are also preferable.

또한, (2) 공정에서, 강화 심재나 희생사의 배치를 조정하는 것에 의해, 개구율이나 연통 구멍의 배치 등을 제어할 수 있다. In the step (2), by adjusting the arrangement of the reinforcing core material or the sacrificial material, the opening ratio, the arrangement of the communication holes, and the like can be controlled.

(3) 공정 : 필름화 공정 (3) process: filming process

(3) 공정에서는, 상기 (1) 공정에서 얻어진 함불소계 중합체를, 압출기를 사용하여 필름화한다. 필름은 단층 구조이어도 좋고, 전술한 바와 같이, 술폰산층과 카르복실산층의 2층 구조이어도 좋고, 3층 이상의 다층 구조이어도 좋다. In the step (3), the fluorine-containing polymer obtained in the step (1) is filmed using an extruder. A single layer structure may be sufficient as a film, and as above-mentioned, the two-layered structure of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer may be sufficient, and the multilayered structure of three or more layers may be sufficient as it.

필름화하는 방법으로는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다. As a method of film-forming, the following are mentioned, for example.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 각각 따로따로 필름화하는 방법. A method of filming each of the fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and the fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group separately.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체와 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를, 공압출에 의해 복합 필름으로 하는 방법. A method in which a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group are co-extruded into a composite film.

또한, 필름은 각각 복수매이어도 좋다. 또한, 상이한 종류의 필름을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하기 때문에 바람직하다. In addition, a plurality of films may be sufficient respectively. Moreover, coextrusion of different kinds of films is preferable because it contributes to raising the adhesive strength of an interface.

(4) 공정 : 막 본체를 얻는 공정 (4) step: the step of obtaining the membrane body

(4) 공정에서는, (2) 공정에서 얻은 보강재를 (3) 공정에서 얻은 필름의 내부에 매립함으로써, 보강재가 내재된 막 본체를 얻는다. In the step (4), the film body in which the reinforcing material is embedded is obtained by embedding the reinforcing material obtained in the step (2) inside the film obtained in the step (3).

막 본체의 바람직한 형성 방법으로는, (i) 음극측에 위치하는 카르복실산기 전구체(예컨대, 카르복실산에스테르 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제1층이라고 함)와, 술폰산기 전구체(예컨대, 술포닐플루오라이드 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제2층이라고 함)를 공압출법에 의해 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에, 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 보강재, 제2층/제1층 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법; (ii) 제2층/제1층 복합 필름과는 별도로, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체(제3층)를 미리 단독으로 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 제3층 필름, 강화 심재, 제2층/제1층으로 이루어진 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법을 들 수 있다. As a preferable formation method of a film main body, (i) the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group precursor (for example, a carboxylic acid ester functional group) located in the cathode side (henceforth, the layer which consists of this is called a 1st layer), And forming a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor (e.g., a sulfonylfluoride functional group) (hereinafter, referred to as a second layer) by a coextrusion method, and heating and vacuum source as necessary. Is laminated on a flat plate or drum having a large number of pores on the surface of the reinforcing material and the second layer / first layer composite film in the order of a reinforcing material and a heat-resistant release paper having air permeability. Integrating while removing air between each layer by decompression under temperature; (ii) Apart from the second layer / first layer composite film, the fluorine-containing polymer (third layer) having a sulfonic acid group precursor is previously filmed alone, and the surface is heated and heated using a vacuum source if necessary. The laminated film was laminated in the order of a composite film consisting of a third layer film, a reinforcing core material, and a second layer / first layer via a heat-resistant release paper having air permeability on a flat plate or a drum having a large number of pores thereon. The method of integrating, removing the air between each layer by pressure reduction under the temperature which melt | dissolves is mentioned.

여기서, 제1층과 제2층을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하고 있다. Here, coextrusion of a 1st layer and a 2nd layer contributes to raising the adhesive strength of an interface.

또한, 감압 하에 일체화하는 방법은, 가압 프레스법에 비하여, 보강재 상의 제3층의 두께가 커지는 특징을 갖고 있다. 또한, 보강재가 막 본체의 내면에 고정되어 있기 때문에, 이온 교환막의 기계적 강도를 충분히 유지할 수 있는 성능을 갖고 있다.Moreover, the method of integrating under reduced pressure has the feature that the thickness of the 3rd layer on a reinforcement material becomes large compared with the pressure press method. In addition, since the reinforcing material is fixed to the inner surface of the membrane main body, it has the performance of sufficiently maintaining the mechanical strength of the ion exchange membrane.

또한, 여기서 설명한 적층의 바리에이션은 일례이며, 원하는 막 본체의 층구성이나 물성 등을 고려하여, 적절하게 적합한 적층 패턴(예컨대, 각 층의 조합 등)을 선택한 다음 공압출할 수 있다. In addition, the variation of lamination described here is an example, and considering the desired layer structure, physical properties, etc. of a film body, a suitable lamination pattern (for example, the combination of each layer, etc.) can be selected, and then co-extruded.

또한, 이온 교환막의 전기적 성능을 더욱 높일 목적으로, 제1층과 제2층 사이에, 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 더 개재시키는 것이나, 제2층 대신에 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 사용하는 것도 가능하다. Further, in order to further improve the electrical performance of the ion exchange membrane, a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor is further interposed between the first layer and the second layer. It is also possible to use a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor instead of the layer.

제4층의 형성 방법은, 카르복실산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체와, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 따로따로 제조한 후에 혼합하는 방법이어도 좋고, 카르복실산기 전구체를 갖는 단량체와 술폰산기 전구체를 갖는 단량체를 공중합한 것을 사용하는 방법이어도 좋다. The method for forming the fourth layer may be a method of separately preparing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group precursor and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor, and then mixing the monomers with the carboxylic acid group precursor and the sulfonic acid group precursor. The method of copolymerizing the monomer which has the thing may be used.

제4층을 이온 교환막의 구성으로 하는 경우에는, 제1층과 제4층의 공압출 필름을 성형하고, 제3층과 제2층은 이것과는 별도로 단독으로 필름화하여, 전술한 방법으로 적층해도 좋고, 제1층/제4층/제2층의 3층을 한번에 공압출로 필름화해도 좋다.In the case where the fourth layer is configured as an ion exchange membrane, the coextruded film of the first layer and the fourth layer is molded, and the third layer and the second layer are filmed independently of this, by the method described above. You may laminate | stack and three layers of a 1st layer / 4th layer / 2nd layer may be film-formed by coextrusion at once.

이 경우, 압출된 필름이 흘러가는 방향이 MD 방향이다. 이와 같이 하여, 이온 교환기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체를 보강재 상에 형성할 수 있다. In this case, the direction in which the extruded film flows is the MD direction. In this way, a membrane body containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group can be formed on the reinforcing material.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층으로 이루어진 표면측에, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체로 이루어진 돌출된 부분, 즉 볼록부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 볼록부를 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 수지 표면에 볼록부를 형성하는 공지의 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 막 본체의 표면에 엠보스 가공을 하는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 상기 복합 필름과 보강재 등을 일체화할 때에, 미리 엠보스 가공된 이형지를 사용하는 것에 의해, 상기 볼록부를 형성시킬 수 있다. 엠보스 가공에 의해 볼록부를 형성하는 경우, 볼록부의 높이나 배치 밀도의 제어는, 전사하는 엠보스 형상(이형지의 형상)을 제어함으로써 행할 수 있다. In addition, the ion exchange membrane preferably has a protruding portion, that is, a convex portion, made of a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group, on the surface side of the sulfonic acid layer. It does not specifically limit as a method of forming such a convex part, The well-known method of forming a convex part in the resin surface can be employ | adopted. Specifically, the method of embossing on the surface of a film main body is mentioned, for example. For example, when the said composite film, reinforcing material, etc. are integrated, the said convex part can be formed by using the release paper previously embossed. When forming a convex part by embossing, control of the height and placement density of a convex part can be performed by controlling the emboss shape (shape of a release paper) to be transferred.

(5) 가수분해 공정 (5) hydrolysis process

(5) 공정에서는, (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하여, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 공정(가수분해 공정)을 행한다. In the step (5), the membrane body obtained in the step (4) is hydrolyzed to convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger (hydrolysis step).

또한, (5) 공정에서는, 막 본체에 포함되어 있는 희생사를 산 또는 알칼리로 용해 제거함으로써, 막 본체에 용출 구멍을 형성시킬 수 있다. 또한, 희생사는, 완전히 용해 제거되지 않고 연통 구멍에 남아 있어도 좋다. 또한, 연통 구멍에 남아 있던 희생사는, 이온 교환막이 전해에 제공되었을 때 전해액에 의해 용해 제거되어도 좋다. In the step (5), the elution hole can be formed in the membrane main body by dissolving and removing the sacrificial yarn contained in the membrane main body with an acid or an alkali. In addition, the sacrificial yarn may remain in the communication hole without being completely dissolved and removed. In addition, the sacrificial yarn remaining in the communication hole may be dissolved and removed by the electrolytic solution when the ion exchange membrane is provided for electrolysis.

희생사는, 이온 교환막의 제조 공정이나 전해 환경하에서, 산 또는 알칼리에 대하여 용해성을 갖는 것이며, 희생사가 용출됨으로써 해당 부위에 연통 구멍이 형성된다.The sacrificial yarn is soluble in acid or alkali in the ion exchange membrane production process or in an electrolytic environment, and communication holes are formed in the site by dissolving the sacrificial material.

(5) 공정은, 산 또는 알칼리를 포함하는 가수분해 용액에 (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 침지하여 행할 수 있다. 해당 가수분해 용액으로는, 예컨대 KOH와 DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 포함하는 혼합 용액을 사용할 수 있다. The step (5) can be performed by immersing the membrane body obtained in the step (4) in a hydrolysis solution containing an acid or an alkali. As the hydrolysis solution, for example, a mixed solution containing KOH and DMSO (dimethyl sulfoxide) can be used.

상기 혼합 용액은, KOH 2.5∼4.0N을 포함하고, DMSO 25∼35 질량%를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the said mixed solution contains 2.5-4.0 N of KOH, and contains 25-35 mass% of DMSO.

가수분해의 온도로는, 70∼100℃인 것이 바람직하다. 온도가 높을수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 75∼100℃이다. As temperature of hydrolysis, it is preferable that it is 70-100 degreeC. The higher the temperature, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 75-100 degreeC.

가수분해의 시간으로는, 10∼120분인 것이 바람직하다. 시간이 길수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 20∼120분이다. It is preferable that it is 10 to 120 minutes as time of hydrolysis. The longer the time, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 20 to 120 minutes.

여기서, 희생사를 용출시킴으로써 연통 구멍 형성하는 공정에 관해 보다 상세히 설명한다. 도 71의 (a), (b)는, 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다. Here, the process of forming a communication hole by eluting a sacrificial yarn is demonstrated in detail. 71 (a) and 71 (b) are schematic diagrams for explaining a method of forming a communication hole of an ion exchange membrane.

도 71의 (a), (b)에서는, 강화사(52)와 희생사(504a)와 희생사(504a)에 의해 형성되는 연통 구멍(504)만을 도시하고 있고, 막 본체 등의 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. In FIGS. 71A and 71B, only the communication holes 504 formed by the reinforcing yarn 52, the sacrificial yarn 504a, and the sacrificial yarn 504a are shown. The illustration is omitted.

우선, 이온 교환막 중에서 강화 심재를 구성하게 되는 강화사(52)와, 이온 교환막 중에서 연통 구멍(504)을 형성하기 위한 희생사(504a)를, 편직 보강재로 한다. 그리고, (5) 공정에서 희생사(504a)가 용출됨으로써 연통 구멍(504)이 형성된다. First, the reinforcement yarn 52 which comprises a reinforcing core material in an ion exchange membrane, and the sacrificial yarn 504a for forming the communication hole 504 in an ion exchange membrane are used as a knitted reinforcement material. And the communication hole 504 is formed by eluting the sacrificial yarn 504a in the process (5).

상기 방법에 의하면, 이온 교환막의 막 본체 내에서 강화 심재, 연통 구멍을 어떠한 배치로 하는지에 따라서, 강화사(52)와 희생사(504a)의 편직 방법을 조정하면 되기 때문에 간편하다. According to the method described above, the knitting method of the reinforcing yarn 52 and the sacrificial yarn 504a may be adjusted in accordance with the arrangement of the reinforcing core and the communication hole in the membrane main body of the ion exchange membrane.

도 71의 (a)에서는, 지면에서 세로 방향과 가로 방향의 양 방향을 따라 강화사(52)와 희생사(504a)를 직조한 평직의 보강재를 예시하고 있지만, 필요에 따라 보강재에서의 강화사(52)와 희생사(504a)의 배치를 변경할 수 있다. In FIG. 71 (a), although the reinforcement of the plain weave which woven the reinforcement yarn 52 and the sacrificial yarn 504a in both the longitudinal direction and the horizontal direction in the ground is illustrated, the reinforcement yarn in a reinforcement material as needed. The arrangement of the 52 and the victim 504a can be changed.

(6) 코팅 공정 (6) coating process

(6) 공정에서는, 원석 분쇄 또는 원석 용융에 의해 얻어진 무기물 입자와, 결합제를 포함하는 코팅액을 제조하고, 코팅액을 (5) 공정에서 얻어진 이온 교환막의 표면에 도포 및 건조시킴으로써 코팅층을 형성할 수 있다. In the step (6), the coating layer can be formed by preparing a coating liquid containing the inorganic particles obtained by gemstone grinding or melting of the gemstone and a binder, and applying and drying the coating liquid on the surface of the ion exchange membrane obtained in the step (5). .

결합제로는, 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를, 디메틸술폭시드(DMSO) 및 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액으로 가수분해한 후, 염산에 침지하여 이온 교환기의 짝이온을 H+로 치환한 결합제(예컨대, 카르복실기 또는 술포기를 갖는 함불소계 중합체)가 바람직하다. 그것에 의해, 후술하는 물이나 에탄올에 용해되기 쉬워지기 때문에 바람직하다. As a binder, after hydrolyzing the fluorine-containing polymer having an ion exchange group precursor with an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH), it is immersed in hydrochloric acid to replace the counter ion of the ion exchange group with H + . One binder (eg, a fluorine-containing polymer having a carboxyl or sulfo group) is preferred. Since it becomes easy to melt | dissolve in water and ethanol mentioned later by this, it is preferable.

이 결합제를, 물과 에탄올을 혼합한 용액에 용해한다. 또한, 물과 에탄올의 바람직한 체적비 10:1∼1:10이며, 보다 바람직하게는 5:1∼1:5이며, 더욱 바람직하게는 2:1∼1:2이다. 이와 같이 하여 얻은 용해액 중에, 무기물 입자를 볼 밀로 분산시켜 코팅액을 얻는다. 이 때, 분산될 때의 시간, 회전 속도를 조정함으로써, 입자의 평균 입경 등을 조정할 수도 있다. 또한, 무기물 입자와 결합제의 바람직한 배합량은 전술한 바와 같다. This binder is dissolved in a solution in which water and ethanol are mixed. Moreover, the preferable volume ratio of water and ethanol is 10: 1-1:10, More preferably, it is 5: 1-1: 5, More preferably, it is 2: 1-1: 2. In the solution thus obtained, the inorganic particles are dispersed by a ball mill to obtain a coating solution. At this time, the average particle diameter of a particle | grains, etc. can also be adjusted by adjusting the time and the rotation speed at the time of dispersion. In addition, the preferable compounding quantity of an inorganic particle and a binder is as above-mentioned.

코팅액 중의 무기물 입자 및 결합제의 농도에 관해서는, 특별히 한정되지 않지만, 옅은 코팅액으로 하는 편이 바람직하다. 그것에 의해, 이온 교환막의 표면에 균일하게 도포하는 것이 가능해진다. The concentration of the inorganic particles and the binder in the coating liquid is not particularly limited, but is preferably a light coating liquid. Thereby, it becomes possible to apply | coat uniformly to the surface of an ion exchange membrane.

또한, 무기물 입자를 분산시킬 때에, 계면활성제를 분산액에 첨가해도 좋다. 계면활성제로는, 비이온계 계면활성제가 바람직하고, 예컨대 니찌유 주식회사 제조 HS-210, NS-210, P-210, E-212 등을 들 수 있다. In addition, when dispersing the inorganic particles, a surfactant may be added to the dispersion. As surfactant, a nonionic surfactant is preferable, For example, HS-210, NS-210, P-210, E-212 by Nichi-yu Corporation, etc. are mentioned.

얻어진 코팅액을, 스프레이 도포나 롤 도공으로 이온 교환막 표면에 도포함으로써 이온 교환막이 얻어진다. An ion exchange membrane is obtained by apply | coating the obtained coating liquid to the surface of an ion exchange membrane by spray coating or roll coating.

〔미다공막〕 [Microporous membrane]

본 실시형태의 미다공막으로는, 전술한 바와 같이, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 미다공막을 적용할 수 있다. As described above, the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various microporous membranes can be applied.

본 실시형태의 미다공막의 기공률은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20∼90으로 할 수 있고, 바람직하게는 30∼85이다. 상기 기공률은, 예컨대 하기의 식으로 산출할 수 있다. Although the porosity of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 20-90, Preferably it is 30-85. The porosity can be calculated by the following formula, for example.

기공률=(1-(건조 상태의 막 중량)/(막의 두께, 폭, 길이로부터 산출되는 체적과 막소재의 밀도로부터 산출되는 중량))×100 Porosity = (1- (Dry Film Weight in Dry State) / (Volume calculated from the thickness, width and length of the film and weight calculated from the density of the film material)) × 100

본 실시형태의 미다공막의 평균 구멍 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 0.01 ㎛∼10 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 0.05 ㎛∼5 ㎛이다. 상기 평균 구멍 직경은, 예컨대 막을 두께 방향으로 수직으로 절단하고, 절단면을 FE-SEM으로 관찰한다. 관찰되는 구멍의 직경을 100점 정도 측정하여 평균함으로써 구할 수 있다. Although the average pore diameter of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 0.01 micrometer-10 micrometers, Preferably it is 0.05 micrometer-5 micrometers. The average pore diameter is, for example, the film is vertically cut in the thickness direction, and the cut surface is observed by FE-SEM. It can obtain | require by measuring and averaging about 100 points of the diameter of the hole observed.

본 실시형태의 미다공막의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 50 ㎛∼600 ㎛이다. 상기 두께는, 예컨대 마이크로미터(주식회사 미츠토요 제조) 등을 사용하여 측정할 수 있다. Although the thickness of the microporous film of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 10 micrometers-1000 micrometers, Preferably it is 50 micrometers-600 micrometers. The said thickness can be measured using a micrometer (made by Mitsutoyo Corporation) etc., for example.

전술한 바와 같은 미다공막의 구체예로는, Agfa사 제조의 Zirfon Perl UTP 500(본 실시형태에서 Zirfon막으로도 칭함), 국제 공개 제2013-183584호 팜플렛, 국제 공개 제2016-203701호 팜플렛 등에 기재된 것을 들 수 있다. Specific examples of the microporous membranes described above include Agir's Zirfon Perl UTP 500 (also referred to as Zirfon membrane in this embodiment), International Publication No. 2013-183584, International Publication No. 2016-203701, etc. The things described are mentioned.

본 실시형태에서는, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 EW(이온 교환 당량)을 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 작용기를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 이온 교환 당량은 도입하는 작용기에 의해 조정할 수 있고, 도입할 수 있는 작용기에 관해서는 전술한 바와 같다. In this embodiment, it is preferable that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has EW (ion exchange equivalent) different from this 1st ion exchange resin layer. Moreover, it is preferable that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has a functional group different from this 1st ion exchange resin layer. An ion exchange equivalent can be adjusted with the functional group to introduce | transduce, and the functional group which can be introduce | transduced is as above-mentioned.

본 실시형태에서, 양극 개스킷(12)과 음극 개스킷(13)의 사이에 협지되는 적층체(25)의 부분은, 비통전면인 것이 바람직하다. 또한, 「통전면」은, 양극실과 음극실의 사이에서 전해질의 이동이 행해지도록 설계된 부분에 대응하고, 「비통전면」은 통전면에 해당하지 않는 부분이다. In this embodiment, it is preferable that the part of the laminated body 25 clamped between the positive electrode gasket 12 and the negative electrode gasket 13 is a non-conductive surface. In addition, a "conduction surface" corresponds to the part designed so that electrolyte may be moved between the anode chamber and the cathode chamber, and "non-conduction surface" is a portion which does not correspond to the conduction surface.

또한, 본 실시형태에서, 적층체의 최외주연이, 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷의 최외주연보다 통전면 방향 내측에 위치해도 좋고, 외측에 위치해도 좋지만, 외측에 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성되어 있는 경우, 외측에 위치하는 최외주연을 붙잡을 수 있기 때문에, 전해조를 조립할 때의 작업성이 향상되는 경향이 있다. 여기서, 적층체의 최외주연은, 격막과 전해용 전극이 조합된 상태에서의 최외주연이다. 즉, 격막의 최외주연보다 서로의 접촉면 외측에 전해용 전극의 최외주연이 있으면, 전해용 전극의 최외주연을 의미하고, 또한 격막의 최외주연보다 서로의 접촉면 내측에 전해용 전극의 최외주연이 있으면, 격막의 최외주연을 의미한다. In addition, in this embodiment, although the outermost periphery of a laminated body may be located in the energization surface direction inner side rather than outermost periphery of an anode side gasket and a cathode side gasket, it may be located outside, but it is preferable to be located outside. When comprised in this way, since the outermost periphery located in the outer side can be caught, workability at the time of assembling an electrolytic cell tends to improve. Here, the outermost edge of the laminate is the outermost edge in a state where the diaphragm and the electrode for electrolysis are combined. That is, if the outermost edge of the electrode for electrolysis is outside the contact surface outside the outermost edge of the diaphragm, it means the outermost edge of the electrode for electrolysis, and if there is the outermost edge of the electrode for electrolysis inside the contact surface inside each other than the outermost edge of the diaphragm It means the outermost part of the diaphragm.

이러한 위치 관계에 관해, 도 72, 73을 이용하여 설명한다. 도 72, 73은, 예컨대 도 64b에 나타내는 2개의 전해 셀을 α 방향에서 관찰한 경우에 있어서, 특히 개스킷 및 적층체의 위치 관계를 나타내는 것이다. 도 72, 73에서는, 중앙에 개구부를 갖는 장방형상의 개스킷 A가 가장 앞에 위치하게 된다. 그 뒤에, 장방형상의 격막 B가 위치하고, 그 뒤에, 장방형상의 전해용 전극 C가 위치한다. 즉, 개스킷 A의 개구부는 적층체의 통전면에 대응하는 부분이다. This positional relationship will be described with reference to FIGS. 72 and 73. 72 and 73 show the positional relationship of a gasket and a laminated body especially when the two electrolytic cells shown, for example in FIG. 64B are observed from (alpha) direction. 72 and 73, the rectangular gasket A having an opening in the center is positioned at the forefront. Thereafter, the rectangular diaphragm B is located, and thereafter, the rectangular electrolytic electrode C is located. That is, the opening part of gasket A is a part corresponding to the energizing surface of a laminated body.

도 72에서는, 개스킷 A의 최외주연 A1은, 격막 B의 최외주연 B1 및 전해용 전극 C의 최외주연 C1보다 통전면 방향 내측에 위치하고 있다. In FIG. 72, the outermost peripheral A1 of the gasket A is located in the conduction surface direction inner side than the outermost peripheral B1 of the diaphragm B and the outermost peripheral C1 of the electrolytic electrode C. In FIG.

또한, 도 73에서는, 개스킷 A의 최외주연 A1은, 전해용 전극 C의 최외주연 C1보다 통전면 방향 외측에 위치하고 있지만, 격막 B의 최외주연 B1은 개스킷 A의 최외주연 A1보다 통전면 방향 외측에 위치하고 있다. In FIG. 73, the outermost peripheral A1 of the gasket A is located outside the conducting surface direction than the outermost peripheral C1 of the electrolytic electrode C, but the outermost peripheral B1 of the diaphragm B is located outside the outermost peripheral A1 of the gasket A. Is located.

또한, 본 실시형태에서는, 적층체로서, 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷에 협지되어 있으면 되며, 전해용 전극 자체가 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷에 직접 협지되어 있지 않아도 좋다. 즉, 전해용 전극 자체가 격막에 고정되어 있는 한, 격막만이 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷에 직접 협지되어 있어도 좋다. 본 실시형태에서, 전해조 중에서 전해용 전극을 보다 안정적으로 고정한다는 관점에서는, 전해용 전극 및 격막의 쌍방이 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷에 협지되어 있는 것이 바람직하다. In the present embodiment, the laminate may be sandwiched between the anode side gasket and the cathode side gasket, and the electrolytic electrode itself may not be directly sandwiched between the anode side gasket and the cathode side gasket. That is, as long as the electrolytic electrode itself is fixed to the diaphragm, only the diaphragm may be directly sandwiched by the anode side gasket and the cathode side gasket. In the present embodiment, from the viewpoint of more stably fixing the electrolytic electrode in the electrolytic cell, it is preferable that both of the electrolytic electrode and the diaphragm are sandwiched between the anode side gasket and the cathode side gasket.

본 실시형태에서, 격막과 전해용 전극은, 적어도 양극 개스킷 및 음극 개스킷에 의해 고정되어 적층체로서 존재하는 것이지만, 그 밖의 고정 구조를 갖고 있어도 좋고, 예컨대 이하에 예시하는 고정 구조를 채용할 수 있다. 또한, 각 고정 구조는 1종만을 채용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 채용할 수도 있다. In the present embodiment, the diaphragm and the electrode for electrolysis are fixed at least by the positive electrode gasket and the negative electrode gasket and exist as a laminate, but may have other fixing structures, for example, a fixing structure illustrated below can be adopted. . In addition, only 1 type may be employ | adopted for each fixing structure, and may be employ | adopted in combination of 2 or more type.

본 실시형태에서는, 전해용 전극의 적어도 일부가, 격막을 관통하여 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 74a를 이용하여 설명한다. In this embodiment, it is preferable that at least one part of the electrode for electrolysis is fixed through the diaphragm. This aspect is demonstrated using FIG. 74A.

도 74a에서는, 전해용 전극(2)의 적어도 일부가, 격막(3)을 관통하여 고정되어 있다. 도 74a에서는, 전해용 전극(2)이 금속 다공 전극인 예를 나타내고 있다. 즉, 도 74a에서는 전해용 전극(2)의 부분이 복수 독립적으로 나타나 있지만, 이들은 연결되어 있고, 일체의 금속 다공 전극의 단면을 나타내고 있다(이하의 도 75∼78에서도 동일함). In FIG. 74A, at least a part of the electrolytic electrode 2 is fixed through the diaphragm 3. 74A shows an example in which the electrolytic electrode 2 is a metal porous electrode. That is, although the part of the electrode for electrolysis 2 is shown independently in FIG. 74A, these are connected and have shown the cross section of the integral metal porous electrode (it is the same also in FIGS. 75-78 below).

이러한 전극 구조에서는, 예컨대 소정 위치(고정부가 되어야 하는 위치)에서의 격막(3)을 전해용 전극(2)에 압박하면, 전해용 전극(2)의 표면의 요철 구조 내 또는 구멍 구조 내에 격막(3)의 일부가 들어가, 전극 표면의 오목부나 구멍 주위의 볼록 부분이 격막(3)을 관통하고, 바람직하게는 도 74a에 나타낸 바와 같이, 격막(3)의 외표면(3b)까지 뚫고 나간다. In such an electrode structure, for example, when the diaphragm 3 at a predetermined position (position to be fixed) is pressed against the electrolytic electrode 2, the diaphragm (within the uneven structure or the hole structure on the surface of the electrolytic electrode 2) A part of 3) enters, and the recessed part of the electrode surface and the convex part around a hole penetrate the diaphragm 3, Preferably it penetrates out to the outer surface 3b of the diaphragm 3 as shown to FIG. 74A.

상기와 같이, 도 74a의 고정 구조는, 격막(3)을 전해용 전극(2)에 압박함으로써 제조할 수 있지만, 이 경우, 가온에 의해 격막(3)을 연화시킨 상태로 열압착ㆍ열흡인한다. 이것에 의해, 전해용 전극(2)은 격막(3)을 관통한다. 혹은, 격막(3)을 용융시킨 상태로 행해도 좋다. 이 경우, 도 74b에 나타내는 상태에서, 전해용 전극(2)의 외표면(2b)측(배면측)으로부터 격막(3)을 흡인하는 것이 바람직하다. 또한, 격막(3)을 전해용 전극(2)에 압박한 영역이 「고정부」를 구성한다. As described above, the fixed structure of FIG. 74A can be manufactured by pressing the diaphragm 3 against the electrode 2 for electrolysis, but in this case, the thermocompression bonding and heat suction in the state which softened the diaphragm 3 by heating. do. As a result, the electrolytic electrode 2 penetrates through the diaphragm 3. Alternatively, the membrane 3 may be melted. In this case, it is preferable to suck the diaphragm 3 from the outer surface 2b side (back side) of the electrolytic electrode 2 in the state shown in FIG. 74B. Moreover, the area | region which pressed the diaphragm 3 to the electrolytic electrode 2 comprises "fixing part."

도 74a에 나타내는 고정 구조는, 확대경(루페), 광학 현미경이나 전자 현미경으로 관찰하는 것이 가능하다. 또한, 전해용 전극(2)이 격막(3)을 관통함으로써, 격막(3)의 외표면(3b)과 전해용 전극(2)의 외표면(2b) 사이의 테스터 등을 사용한 도통 검사에 의해, 도 74a의 고정 구조를 추측하는 것이 가능하다. The fixed structure shown in FIG. 74A can be observed with a magnifying glass (loupe), an optical microscope, or an electron microscope. In addition, when the electrolytic electrode 2 penetrates through the diaphragm 3, by a conduction test using a tester or the like between the outer surface 3b of the diaphragm 3 and the outer surface 2b of the electrolytic electrode 2. , It is possible to guess the fixed structure of Fig. 74A.

본 실시형태에서는, 고정부에서, 전해용 전극의 적어도 일부가, 격막의 내부에 위치하여 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 75a를 이용하여 설명한다. In this embodiment, it is preferable that at least a part of the electrode for electrolysis is fixed in the inside of a diaphragm in a fixed part. This aspect is demonstrated using FIG. 75A.

상기와 같이, 전해용 전극(2)의 표면은 요철 구조나 구멍 구조로 되어 있다. 도 75a에 나타내는 실시형태에서는, 소정 위치(고정부가 되어야 하는 위치)에서의 격막(3)에, 전극 표면의 일부가 침입하여 고정된다. 도 75a에 나타내는 고정 구조는, 격막(3)을 전해용 전극(2)에 압박함으로써 제조할 수 있다. 이 경우, 가온에 의해, 격막(3)을 연화시킨 상태로 열압착ㆍ열흡인하여 도 75a의 고정 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 혹은, 격막(3)을 용융시켜 도 75a의 고정 구조를 형성할 수도 있다. 이 경우, 전해용 전극(2)의 외표면(2b)측(배면측)으로부터 격막(3)을 흡인하는 것이 바람직하다. As described above, the surface of the electrolytic electrode 2 has an uneven structure or a hole structure. In the embodiment shown in FIG. 75A, a part of the electrode surface penetrates into and is fixed to the diaphragm 3 at a predetermined position (position to be fixed). The fixed structure shown in FIG. 75A can be manufactured by pressing the diaphragm 3 to the electrode 2 for electrolysis. In this case, it is preferable to form the fixed structure of FIG. 75A by thermocompression bonding and heat suction in the state which softened the diaphragm 3 by heating. Alternatively, the diaphragm 3 may be melted to form the fixed structure of FIG. 75A. In this case, it is preferable to suck the diaphragm 3 from the outer surface 2b side (back side) of the electrode 2 for electrolysis.

도 75a에 나타내는 고정 구조는, 확대경(루페), 광학 현미경이나 전자 현미경으로 관찰하는 것이 가능하다. 특히, 샘플을 포매 처리한 후에, 마이크로톰에 의해 단면을 작성하여 관찰하는 방법이 바람직하다. 또한, 도 75a에 나타내는 고정 구조에서는, 전해용 전극(2)이 격막(3)을 관통하지 않기 때문에, 격막(3)의 외표면(3b)과 전해용 전극(2)의 외표면(2b) 사이의 도통 검사에 의한 도통은 확인되지 않는다. The fixed structure shown in FIG. 75A can be observed with a magnifying glass (loupe), an optical microscope, or an electron microscope. In particular, after embedding the sample, a method of creating and observing a cross section by a microtome is preferable. In addition, in the fixed structure shown in FIG. 75A, since the electrolytic electrode 2 does not penetrate the diaphragm 3, the outer surface 3b of the diaphragm 3 and the outer surface 2b of the electrolytic electrode 2 are shown. The conduction by the conduction test between is not confirmed.

본 실시형태에서는, 적층체에서, 격막과 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재를 더 갖는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 76a∼76c를 이용하여 설명한다. In this embodiment, it is preferable to further have a fixing member for fixing a diaphragm and an electrode for electrolysis in a laminated body. This aspect is demonstrated using FIGS. 76A-76C.

도 76a에 나타내는 고정 구조는, 전해용 전극(2)과 격막(3)과는 별체의 고정용 부재(7)를 사용하며, 고정용 부재(7)가, 전해용 전극(2)과 격막(3)을 관통하여 고정되는 구조이다. 전해용 전극(2)은 반드시 고정용 부재(7)에 의해 관통되어 있을 필요는 없고, 고정용 부재(7)에 의해 격막(3)과 분리되지 않도록 고정되어 있으면 된다. 고정용 부재(7)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 고정용 부재(7)로서, 예컨대 금속이나 수지 등으로 구성되는 것을 사용할 수 있다. 금속의 경우, 니켈, 니크롬, 티탄, 스테인레스강(SUS) 등을 들 수 있다. 이들의 산화물이어도 좋다. 수지로는, 불소 수지(예컨대, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PFA(테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로알콕시에틸렌의 공중합체), ETFE(테트라플루오로에틸렌과 에틸렌의 공중합체)나, 하기에 기재하는 격막(3)의 재질)이나 PVDF(폴리불화비닐리덴), EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무), PP(폴리에틸렌), PE(폴리프로필렌), 나일론, 아라미드 등을 사용할 수 있다. The fixing structure shown in FIG. 76A uses the fixing member 7 which is separate from the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3, and the fixing member 7 has the electrolytic electrode 2 and the diaphragm ( 3) It is a structure fixed through. The electrolytic electrode 2 does not necessarily need to penetrate through the fixing member 7, but may be fixed so as not to be separated from the diaphragm 3 by the fixing member 7. The material of the fastening member 7 is not specifically limited, As the fastening member 7, what consists of metal, resin, etc. can be used, for example. In the case of a metal, nickel, nichrome, titanium, stainless steel (SUS), etc. are mentioned. These oxides may be sufficient. Examples of the resin include fluororesins (e.g. PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkoxy ethylene), ETFE (copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene), The material of the diaphragm 3 described below, PVDF (polyvinylidene fluoride), EPDM (ethylene propylene diene rubber), PP (polyethylene), PE (polypropylene), nylon, aramid, etc. can be used.

본 실시형태에서, 예컨대 실모양의 금속이나 수지를 사용하여, 도 76b, c에 나타낸 바와 같이, 전해용 전극(2)과 격막(3)의 외표면(2b, 3b) 사이의 소정 위치(고정부가 되어야 하는 위치)를 꿰매는 것에 의해 고정할 수도 있다. 또한, 태커와 같은 고정 기구를 사용하여, 전해용 전극(2)과 격막(3)을 고정하는 것도 가능하다. In the present embodiment, for example, using a thread-shaped metal or resin, as shown in Figs. 76B and C, predetermined positions (fixed) between the electrode 2 for electrolysis and the outer surfaces 2b and 3b of the diaphragm 3 are fixed. It may also be fixed by sewing). It is also possible to fix the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 using a fixing mechanism such as a tacker.

도 77에 나타내는 고정 구조는, 전해용 전극(2)과 격막(3) 사이에 유기 수지(접착층)가 개재되어 고정되는 구조이다. 즉, 도 77에서는, 고정용 부재(7)로서의 유기 수지를, 전해용 전극(2)과 격막(3) 사이의 소정 위치(고정부가 되어야 하는 위치)에 배치하고, 접착에 의해 고정한 구조이다. 예컨대, 전해용 전극(2)의 내표면(2a) 또는 격막(3)의 내표면(3a), 또는 전해용 전극(2) 및 격막(3)의 내표면(2a, 3a)의 양쪽 혹은 한쪽에, 유기 수지를 도포한다. 그리고, 전해용 전극(2)과 격막(3)을 접합함으로써, 도 77에 나타내는 고정 구조를 형성할 수 있다. 유기 수지의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 불소 수지(예컨대, PTFE, PFE, PFPE)나, 전술한 격막(3)을 구성하는 재료와 동일한 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 적절하게, 시판하는 불소계 접착제, PTFE 분산액 등을 사용할 수도 있다. 또한, 범용의 아세트산비닐계 접착제, 에틸렌아세트산비닐 공중합계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, α-올레핀계 접착제, 스티렌부타디엔 고무계 라텍스 접착제, 염화비닐 수지계 접착제, 클로로프렌계 접착제, 니트릴 고무계 접착제, 우레탄 고무계 접착제, 에폭시계 접착제, 실리콘 수지계 접착제, 변성 실리콘계 접착제, 에폭시ㆍ변성 실리콘 수지계 접착제, 실릴화 우레탄 수지계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제 등을 사용할 수도 있다. The fixed structure shown in FIG. 77 is a structure in which an organic resin (adhesive layer) is interposed and fixed between the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3. That is, in FIG. 77, the organic resin as the fixing member 7 is arranged at a predetermined position (position to be fixed) between the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 and fixed by adhesion. For example, both or one of the inner surface 2a of the electrolytic electrode 2 or the inner surface 3a of the diaphragm 3 or the inner surfaces 2a and 3a of the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3. Organic resin is apply | coated to it. And the fixed structure shown in FIG. 77 can be formed by joining the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3. Although the material of an organic resin is not specifically limited, For example, fluororesin (for example, PTFE, PFE, PFPE), resin similar to the material which comprises the above-mentioned diaphragm 3, etc. can be used. In addition, a commercially available fluorine adhesive, a PTFE dispersion, or the like can also be used as appropriate. In addition, general purpose vinyl acetate adhesives, ethylene vinyl acetate copolymer adhesives, acrylic resin adhesives, α-olefin adhesives, styrene-butadiene rubber latex adhesives, vinyl chloride resin adhesives, chloroprene adhesives, nitrile rubber adhesives, urethane rubber adhesives, and epoxy resins Adhesives, silicone resin adhesives, modified silicone adhesives, epoxy-modified silicone resin adhesives, silylated urethane resin adhesives, cyanoacrylate adhesives, and the like.

본 실시형태에서는, 전해액에 용해되거나, 혹은 전해 중에 용해, 분해되는 유기 수지를 사용해도 좋다. 전해액에 용해되거나, 혹은 전해 중에 용해, 분해되는 유기 수지로는, 이하에 한정되지 않지만, 예컨대 아세트산비닐계 접착제, 에틸렌아세트산비닐 공중합계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, α-올레핀계 접착제, 스티렌부타디엔 고무계 라텍스 접착제, 염화비닐 수지계 접착제, 클로로프렌계 접착제, 니트릴 고무계 접착제, 우레탄 고무계 접착제, 에폭시계 접착제, 실리콘 수지계 접착제, 변성 실리콘계 접착제, 에폭시ㆍ변성 실리콘 수지계 접착제, 실릴화 우레탄 수지계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제 등을 들 수 있다. In this embodiment, you may use the organic resin which melt | dissolves in electrolyte solution, or dissolves and decomposes during electrolysis. The organic resin dissolved in the electrolyte or dissolved and decomposed during electrolysis is not limited to the following, but is not limited to, for example, vinyl acetate adhesive, ethylene vinyl acetate copolymer adhesive, acrylic resin adhesive, α-olefin adhesive, and styrene butadiene rubber latex. Adhesive, vinyl chloride resin adhesive, chloroprene adhesive, nitrile rubber adhesive, urethane rubber adhesive, epoxy adhesive, silicone resin adhesive, modified silicone adhesive, epoxy / modified silicone resin adhesive, silylated urethane resin adhesive, cyanoacrylate adhesive Etc. can be mentioned.

도 77에 나타내는 고정 구조는, 광학 현미경이나 전자 현미경으로 관찰하는 것이 가능하다. 특히, 샘플을 포매 처리한 후에, 마이크로톰에 의해 단면을 작성하여 관찰하는 방법이 바람직하다. The fixed structure shown in FIG. 77 can be observed with an optical microscope or an electron microscope. In particular, after embedding the sample, a method of creating and observing a cross section by a microtome is preferable.

본 실시형태에서는, 고정용 부재의 적어도 일부가, 격막과 전해용 전극을 외부에서 파지하는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 78a를 이용하여 설명한다. In this embodiment, it is preferable that at least one part of the fixing member grips the diaphragm and the electrode for electrolysis outside. This aspect is demonstrated using FIG. 78A.

도 78a에 나타내는 고정 구조는, 전해용 전극(2)과 격막(3)이 외부로부터 파지되어 고정되는 구조이다. 즉, 전해용 전극(2)의 외표면(2b)과 격막(3)의 외표면(3b)의 사이가 고정용 부재(7)로서의 파지 부재에 의해 끼워져 고정되어 있다. 도 78a에 나타내는 고정 구조에서는, 파지 부재가 전해용 전극(2)이나 격막(3)에 파고든 상태도 포함된다. 파지 부재로는, 예컨대 테이프, 클립 등을 들 수 있다. The fixing structure shown in FIG. 78A is a structure in which the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 are gripped from the outside and fixed. That is, between the outer surface 2b of the electrolytic electrode 2 and the outer surface 3b of the diaphragm 3 is clamped by the holding member as the fixing member 7, and is fixed. In the fixing structure shown to FIG. 78A, the state which the holding member dug in the electrolytic electrode 2 or the diaphragm 3 is also included. As a holding member, a tape, a clip, etc. are mentioned, for example.

본 실시형태에서는, 전해액에 용해되는 파지 부재를 사용해도 좋다. 전해액에 용해되는 파지 부재로는, 예컨대 PET제의 테이프, 클립, PVA제의 테이프, 클립 등을 들 수 있다. In this embodiment, you may use the holding member melt | dissolved in electrolyte solution. As a holding member melt | dissolved in electrolyte solution, the tape made from PET, a clip, the tape made from PVA, a clip, etc. are mentioned, for example.

도 78a에 나타내는 고정 구조는, 도 74∼도 77과 달리, 전해용 전극(2)과 격막(3)의 계면을 접합한 것이 아니라, 전해용 전극(2)과 격막(3)의 각 내표면(2a, 3a)은, 접촉 혹은 대향한 상태에 있을 뿐이며, 파지 부재를 제거함으로써, 전해용 전극(2)과 격막(3)의 고정 상태는 해제되어 분리할 수 있다. In the fixing structure shown in FIG. 78A, unlike the FIGS. 74-77, the interface of the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 was not bonded, but each inner surface of the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 is shown. (2a, 3a) are only in a contact or facing state, and by removing the holding member, the fixed state of the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 can be released and separated.

도 78a에 나타내지 않지만, 전해 셀에 파지 부재를 사용하여 전해용 전극(2)과 격막(3)을 고정할 수도 있다. Although not shown in FIG. 78A, the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 may be fixed to the electrolytic cell by using a gripping member.

또한, 본 실시형태에서는, 고정용 부재의 적어도 일부가, 격막과 전해용 전극을 자력으로 고정하는 것이 바람직하다. 이러한 양태에 관해, 도 78b를 이용하여 설명한다. Moreover, in this embodiment, it is preferable that at least one part of the fixing member fixes the diaphragm and the electrode for electrolysis by magnetic force. This aspect is demonstrated using FIG. 78B.

도 78b에 나타내는 고정 구조는, 전해용 전극(2)과 격막(3)이 외부로부터 파지되어 고정되는 구조이다. 도 78a와의 차이는, 고정용 부재로서의 파지 부재로서 1쌍의 자석을 사용하고 있는 점이다. 도 78b에 나타내는 고정 구조의 양태에서는, 적층체(1)를 전해조에 부착한 후, 전해조 가동시에 있어서, 파지 부재를 그대로 남겨도 좋고, 적층체(1)로부터 제거해도 좋다. The fixing structure shown in FIG. 78B is a structure in which the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 are gripped and fixed from the outside. The difference from FIG. 78A is that a pair of magnets are used as the holding member as the fixing member. In the aspect of the fixing structure shown to FIG. 78B, after attaching the laminated body 1 to an electrolytic cell, the holding member may be left as it is at the time of an electrolytic cell operation, and may be removed from the laminated body 1.

도 78b에 나타내지 않지만, 전해 셀에 파지 부재를 사용하여 전해용 전극(2)과 격막(3)을 고정할 수도 있다. 또한, 전해 셀의 재질의 일부에 자석에 접착하는 자성 재료가 사용되고 있는 경우에는, 하나의 파지 재료를 격막면측에 설치하고, 전해 셀과 전해용 전극(2)과 격막(3)을 사이에 끼워 고정할 수도 있다. Although not shown in FIG. 78B, the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 may be fixed to the electrolytic cell by using a holding member. In addition, when a magnetic material that adheres to a magnet to a part of the material of the electrolytic cell is used, one gripping material is provided on the diaphragm surface side, and the electrolytic cell, the electrolytic electrode 2 and the diaphragm 3 are sandwiched therebetween. It can also be fixed.

또한, 고정부를 복수 라인 설치할 수도 있다. 즉, 적층체(1)의 윤곽측으로부터 내측을 향해, 1, 2, 3, … n개의 고정부를 배치할 수 있다. n은 1 이상의 정수이다. 또한, 제m번째(m<n)의 고정부와 제L번째(m<L≤n)의 고정부는, 상이한 고정 패턴으로 형성하는 것이 가능하다. In addition, a plurality of lines of fixing portions may be provided. That is, 1, 2, 3,... Toward the inner side from the contour side of the laminate 1. n fixing parts can be arranged. n is an integer of 1 or more. The m-th (m <n) fixing part and the L-th (m <L≤n) fixing part can be formed in different fixing patterns.

통전면에 형성되는 고정부는, 선대칭의 형상이 바람직하다. 이것에 의해, 응력 집중을 억제할 수 있는 경향이 있다. 예컨대, 직교하는 2방향을 X 방향과 Y 방향으로 하면, X 방향과 Y 방향의 각각에 1개씩, 혹은, X 방향과 Y 방향의 각각에 복수개씩 등간격으로 배치하여 고정부를 구성할 수 있다. X 방향 및 Y 방향으로의 고정부의 갯수를 한정하는 것은 아니지만, X 방향 및 Y 방향으로 각각 100개 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 통전면의 면성을 확보한다는 관점에서, X 방향 및 Y 방향으로의 고정부의 갯수는 각각 50개 이하가 좋다. The fixed part formed in the electricity supply surface is preferably a line symmetrical shape. There exists a tendency which can suppress stress concentration by this. For example, when two orthogonal directions are made into the X direction and the Y direction, a fixed part can be comprised by arrange | positioning one by one in each of the X direction and the Y direction, or a plurality in equal intervals in each of the X direction and the Y direction. . The number of fixing portions in the X and Y directions is not limited, but is preferably 100 or less in the X and Y directions, respectively. In addition, from the viewpoint of securing the surface area of the energized surface, the number of fixing portions in the X direction and the Y direction is preferably 50 or less, respectively.

본 실시형태에서의 고정부에서, 도 74a나 도 76에 나타내는 고정 구조를 갖는 경우, 양극과 음극이 접촉하는 것에 기인하는 단락을 방지한다는 관점에서, 고정부의 막면 상에 밀봉재를 도포하는 것이 바람직하다. 밀봉재로는, 예컨대 상기 접착제에 대하여 설명한 소재를 사용할 수 있다. In the fixing part in this embodiment, when it has the fixing structure shown to FIG. 74A or 76, it is preferable to apply a sealing material on the film surface of a fixing part from a viewpoint of preventing the short circuit resulting from the contact of an anode and a cathode. Do. As a sealing material, the raw material demonstrated about the said adhesive agent can be used, for example.

본 실시형태에서의 적층체는, 전술한 바와 같이, 여러가지 고정부를 여러가지 위치에 갖고 있어도 좋지만, 전해 성능을 충분히 확보한다는 관점에서, 이들 고정부는 비통전면에 존재하는 것이 바람직하다. As mentioned above, although the laminated body in this embodiment may have various fixing parts in various positions, it is preferable that these fixing parts exist in a non-conductive surface from a viewpoint of ensuring sufficient electrolytic performance.

본 실시형태에서의 적층체는, 전술한 바와 같이, 여러가지 고정부를 여러가지 위치에 갖고 있어도 좋지만, 특히, 고정부가 존재하지 않는 부분(비고정부)에서, 전해용 전극이 전술한 「가해지는 힘」을 만족시키고 있는 것이 바람직하다. 즉, 전해용 전극의 비고정부에서의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만인 것이 바람직하다. As mentioned above, although the laminated body in this embodiment may have various fixing parts in various positions, in particular, in the part (non-fixed part) in which the fixing part does not exist, the "electromotive force" mentioned above by the electrolytic electrode is mentioned. It is desirable to satisfy. That is, it is preferable that the force applied per unit mass and unit area in the non-fixing part of the electrode for electrolysis is less than 1.5 N / mg · cm 2.

또한, 본 실시형태에서는, 격막이, 표면층에 유기 수지를 함유하는 이온 교환막을 포함하고, 상기 유기 수지에서 전해용 전극이 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 유기 수지는 전술한 바와 같고, 여러가지 공지의 방법에 의해 이온 교환막의 표면층으로서 형성할 수 있다. Moreover, in this embodiment, it is preferable that a diaphragm contains the ion exchange membrane containing an organic resin in a surface layer, and the electrode for electrolysis is fixed by the said organic resin. Such organic resin is as mentioned above, and can be formed as a surface layer of an ion exchange membrane by various well-known methods.

(수전해) (Hydraulic)

본 실시형태의 전해조에 있어서, 수전해를 행하는 경우의 전해조는, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조에서의 이온 교환막을 미다공막으로 변경한 구성을 갖는 것이다. 또한, 공급하는 원료가 물인 점에서, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와는 상이한 것이다. 그 밖의 구성에 관해서는, 수전해를 행하는 경우의 전해조도 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와 동일한 구성을 채용할 수 있다. 식염 전해의 경우에는, 양극실에서 염소 가스가 발생하기 때문에, 양극실의 재질은 티탄이 이용되지만, 수전해의 경우에는, 양극실에서 산소 가스가 발생할 뿐이기 때문에, 음극실의 재질과 동일한 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 니켈 등을 들 수 있다. 또한, 양극 코팅은 산소 발생용의 촉매 코팅이 적당하다. 촉매 코팅의 예로는, 백금족 금속 및 천이 금속의 금속, 산화물, 수산화물 등을 들 수 있다. 예컨대, 백금, 이리듐, 팔라듐, 루테늄, 니켈, 코발트, 철 등의 원소를 사용할 수 있다. In the electrolytic cell of this embodiment, the electrolytic cell in the case of performing electrolytic electrolysis has the structure which changed the ion exchange membrane in the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis to a microporous membrane. In addition, since the raw material to be supplied is water, it differs from the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis. As for other configurations, the same configuration as the electrolytic cell in the case of performing salt electrolysis can also be adopted. In the case of salt electrolysis, since chlorine gas is generated in the anode chamber, titanium is used as the material of the anode chamber. However, in the case of hydrolysis, since oxygen gas is only generated in the anode chamber, the same material as the cathode chamber is used. Can be used. For example, nickel etc. can be mentioned. In addition, the anode coating is suitably a catalyst coating for oxygen generation. Examples of catalyst coatings include metals, oxides, hydroxides, and the like of platinum group metals and transition metals. For example, elements such as platinum, iridium, palladium, ruthenium, nickel, cobalt and iron can be used.

(전해조의 제조 방법 및 적층체의 갱신 방법) (Manufacturing method of electrolytic bath and update method of laminated body)

본 실시형태의 전해조에서의 적층체의 갱신 방법은, 본 실시형태에서의 적층체를 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷으로부터 분리하는 것에 의해, 해당 적층체를 전해조로부터 취출하는 공정과, 양극측 개스킷과 음극측 개스킷 사이에서 새로운 적층체를 협지하는 공정을 갖는 것이다. 또한, 새로운 적층체란, 본 실시형태에서의 적층체를 의미하며, 전해용 전극 및 격막의 적어도 한쪽이 신품이면 된다. The updating method of the laminated body in the electrolytic cell of this embodiment is a process of taking out the said laminated body from an electrolytic cell by isolate | separating the laminated body in this embodiment from an anode side gasket and a cathode side gasket, an anode side gasket, It has a process of sandwiching a new laminated body between cathode side gaskets. In addition, a new laminated body means the laminated body in this embodiment, and at least one of an electrode for electrolysis and a diaphragm should just be a new article.

상기 적층체를 협지하는 공정에서, 전해조 중에서 전해용 전극을 보다 안정적으로 고정한다는 관점에서는, 전해용 전극 및 격막의 쌍방이 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷에 협지되어 있는 것이 바람직하다. In the process of clamping the laminate, from the viewpoint of more stably fixing the electrolytic electrode in the electrolytic cell, it is preferable that both of the electrolytic electrode and the diaphragm are sandwiched between the anode side gasket and the cathode side gasket.

또한, 본 실시형태의 전해조의 제조 방법은, 양극측 개스킷과 음극측 개스킷 사이에서 본 실시형태에서의 적층체를 협지하는 공정을 갖는 것이다. Moreover, the manufacturing method of the electrolytic cell of this embodiment has a process of clamping the laminated body in this embodiment between an anode side gasket and a cathode side gasket.

본 실시형태의 전해조의 제조 방법 및 적층체의 갱신 방법은 상기와 같이 구성되어 있기 때문에, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 갱신후에도 우수한 전해 성능을 얻을 수 있다. Since the manufacturing method of the electrolytic cell of this embodiment and the updating method of a laminated body are comprised as mentioned above, the working efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell can be improved, and the outstanding electrolytic performance can be obtained even after updating.

상기 적층체를 협지하는 공정에서도, 전해조 중에서 전해용 전극을 보다 안정적으로 고정한다는 관점에서는, 전해용 전극 및 격막의 쌍방이 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷에 협지되어 있는 것이 바람직하다. Also in the process of clamping the said laminated body, it is preferable that both the electrode for electrolysis and a diaphragm are pinched by the anode side gasket and the cathode side gasket from a viewpoint of fixing the electrolytic electrode more stably in an electrolytic cell.

<제5 실시형태> Fifth Embodiment

여기서는, 본 발명의 제5 실시형태에 관해, 도 91∼102를 참조하면서 상세히 설명한다. Here, the fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 91 to 102.

[전해조의 제조 방법] [Method of Manufacturing Electrolyzer]

제5 실시형태(이후, <제5 실시형태>의 항에서 단순히 「본 실시형태」로 칭함)에 관한 전해조의 제조 방법은, 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구비하는 기존 전해조에, 전해용 전극 또는 해당 전해용 전극과 새로운 격막의 적층체를 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 전해용 전극 또는 상기 적층체의 권회체를 사용하는 것이다. 상기와 같이, 본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에 의하면, 전해용 전극 또는 해당 전해용 전극과 새로운 격막의 적층체의 권회체를 사용하기 때문에, 전해조의 부재로서 사용할 때의 전해용 전극 또는 적층체를 사이즈 다운한 다음 운반하거나 할 수 있어, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다. A method for producing an electrolytic cell according to a fifth embodiment (hereinafter simply referred to as "the present embodiment" in the section of <Fifth Embodiment>) includes an anode, a cathode facing the anode, and between the anode and the cathode. A method for producing a new electrolytic cell by arranging an electrode for electrolysis or a laminate of the electrode for electrolysis and a new diaphragm in an existing electrolytic cell having a diaphragm disposed on the coil, wherein the winding of the electrolytic electrode or the laminate It is using the font. As mentioned above, according to the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, since the electrode for electrolysis or the winding body of the laminated body of this electrolytic electrode and a new diaphragm is used, the electrode for electrolysis or lamination | stacking when using as a member of an electrolytic cell The sieve can be sized down and then transported to improve the working efficiency at the time of electrode update in the electrolytic cell.

본 실시형태에서, 기존 전해조는, 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구성 부재로서 포함하는 것이며, 환언하면, 전해 셀을 포함하는 것이다. 기존 전해조는, 상기 구성 부재를 포함하는 한 특별히 한정되지 않고, 여러가지 공지의 구성을 적용할 수 있다. In the present embodiment, the existing electrolytic cell includes a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, and a diaphragm disposed between the positive electrode and the negative electrode as a constituent member, in other words, an electrolytic cell. The existing electrolytic cell is not specifically limited as long as it contains the said structural member, Various well-known structures can be applied.

본 실시형태에서, 새로운 전해조는, 기존 전해조에서 이미 양극 또는 음극으로서 기능하고 있는 부재에 더하여, 전해용 전극 또는 적층체를 더 구비하는 것이다. 즉, 새로운 전해조의 제조시에 배치되는 「전해용 전극」은, 양극 또는 음극으로서 기능하는 것이며, 기존 전해조에서의 음극 및 양극과는 별체이다. 본 실시형태에서는, 기존 전해조의 운전에 따라 양극 및/또는 음극의 전해 성능이 열화한 경우라도, 이들과는 별체의 전해용 전극을 배치함으로써, 양극 및/또는 음극의 성능을 갱신할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서 적층체를 사용하는 경우는, 새로운 이온 교환막을 함께 배치하게 되므로, 운전에 따라 성능이 열화한 이온 교환막의 성능도 동시에 갱신할 수 있다. 여기서 말하는 「성능을 갱신」이란, 기존 전해조가 운전에 제공되기 전에 갖고 있던 초기 성능과 동등한 성능으로 하거나, 또는 상기 초기 성능보다 높은 성능으로 하는 것을 의미한다. In the present embodiment, the new electrolytic cell further includes an electrode for electrolysis or a laminate in addition to a member that already functions as an anode or a cathode in the existing electrolytic cell. That is, the "electrode for electrolysis" arrange | positioned at the time of manufacture of a new electrolytic cell functions as an anode or a cathode, and is separate from the cathode and anode in an existing electrolytic cell. In the present embodiment, even when the electrolytic performance of the positive electrode and / or the negative electrode deteriorates due to the operation of the existing electrolytic cell, the performance of the positive electrode and / or the negative electrode can be updated by disposing the electrode for electrolysis separate from these. In addition, when using a laminated body in this embodiment, since a new ion exchange membrane is arrange | positioned together, the performance of the ion exchange membrane whose performance deteriorated with operation can also be updated simultaneously. The term "update performance" as used herein means that the performance is equal to the initial performance which the existing electrolytic cell had before being provided for operation, or the performance is higher than the initial performance.

본 실시형태에서, 기존 전해조는, 「이미 운전에 제공한 전해조」를 상정하고 있고, 또한 새로운 전해조는, 「아직 운전에 제공하지 않은 전해조」를 상정하고 있다. 즉, 새로운 전해조로서 제조된 전해조를 일단 운전에 제공하면, 「본 실시형태에서의 기존 전해조」가 되고, 이 기존 전해조에 전해용 전극 또는 적층체를 배치한 것은 「본 실시형태에서의 새로운 전해조」가 된다. In this embodiment, the existing electrolytic cell assumes "electrolyte already provided for operation", and the new electrolytic cell assumes "electrolyte not provided for operation yet". That is, once the electrolytic cell manufactured as a new electrolytic cell is provided to operation, it becomes "the existing electrolytic cell in this embodiment", and it is "the new electrolytic cell in this embodiment" which arrange | positioned the electrode or laminated body for this existing electrolytic cell. Becomes

이하, 격막으로서 이온 교환막을 사용하여 식염 전해를 행하는 경우를, 예를 들어 전해조의 일실시형태를 상세히 설명한다. 또한, <제5 실시형태>의 항에서 특별히 언급하지 않는 한, 「본 실시형태에서의 전해조」는 「본 실시형태에서의 기존 전해조」 및 「본 실시형태에서의 새로운 전해조」의 쌍방을 포함하는 것이다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of an electrolytic cell is explained in full detail, for example, when salt electrolysis is performed using an ion exchange membrane as a diaphragm. In addition, "electrolyzer in this embodiment" includes both "existing electrolyzer in this embodiment" and "new electrolyzer in this embodiment", unless specifically mentioned in the term of <5th embodiment>. will be.

〔전해 셀〕 [Electrolysis cell]

우선, 본 실시형태에서의 전해조의 구성 단위로서 사용할 수 있는 전해 셀에 관해 설명한다. First, the electrolytic cell which can be used as a structural unit of the electrolytic cell in this embodiment is demonstrated.

도 91은, 전해 셀(1)의 단면도이다. 91 is a cross-sectional view of the electrolytic cell 1.

전해 셀(1)은, 양극실(10)과, 음극실(20)과, 양극실(10)과 음극실(20)의 사이에 설치된 격벽(30)과, 양극실(10)에 설치된 양극(11)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)을 구비한다. 필요에 따라 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극실 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비해도 좋다. 하나의 전해 셀(1)에 속하는 양극(11) 및 음극(21)은 서로 전기적으로 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 전해 셀(1)은 다음 음극 구조체를 구비한다. 음극 구조체(40)는, 음극실(20)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)과, 음극실(20) 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비하고, 역전류 흡수체(18)는, 도 95에 나타낸 바와 같이 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극(21)과 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극실(20)은, 집전체(23)와, 해당 집전체를 지지하는 지지체(24)와, 금속 탄성체(22)를 더 갖는다. 금속 탄성체(22)는, 집전체(23)와 음극(21)의 사이에 설치되어 있다. 지지체(24)는, 집전체(23)와 격벽(30)의 사이에 설치되어 있다. 집전체(23)는, 금속 탄성체(22)를 개재하여 음극(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 격벽(30)은, 지지체(24)를 개재하여 집전체(23)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 격벽(30), 지지체(24), 집전체(23), 금속 탄성체(22) 및 음극(21)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층은, 직접 접속되어 있어도 좋고, 집전체, 지지체, 금속 탄성체 또는 격벽 등을 개재하여 간접적으로 접속되어 있어도 좋다. 음극(21)의 표면 전체는 환원 반응을 위한 촉매층으로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전기적 접속의 형태는, 격벽(30)과 지지체(24), 지지체(24)와 집전체(23), 집전체(23)와 금속 탄성체(22)가 각각 직접 부착되고, 금속 탄성체(22) 상에 음극(21)이 적층되는 형태이어도 좋다. 이들 각 구성 부재를 서로 직접 부착하는 방법으로서, 용접 등을 들 수 있다. 또한, 역전류 흡수체(18), 음극(21) 및 집전체(23)를 총칭하여 음극 구조체(40)로 해도 좋다. The electrolytic cell 1 includes the anode chamber 10, the cathode chamber 20, the partition wall 30 provided between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20, and the anode provided in the anode chamber 10. 11 and a cathode 21 provided in the cathode chamber 20. If necessary, the base 18a and the reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a may be provided, and the reverse current absorber 18 provided in the cathode chamber may be provided. The positive electrode 11 and the negative electrode 21 belonging to one electrolytic cell 1 are electrically connected to each other. In other words, the electrolytic cell 1 has the following cathode structure. The negative electrode structure 40 includes a negative electrode chamber 20, a negative electrode 21 provided in the negative electrode chamber 20, and a reverse current absorber 18 provided in the negative electrode chamber 20, and the reverse current absorber 18. As illustrated in FIG. 95, the substrate 18a and the reverse current absorbing layer 18b formed on the substrate 18a are electrically connected to the cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b. The negative electrode chamber 20 further includes a current collector 23, a support 24 supporting the current collector, and a metal elastic body 22. The metal elastic body 22 is provided between the electrical power collector 23 and the negative electrode 21. The support body 24 is provided between the collector 23 and the partition 30. The current collector 23 is electrically connected to the negative electrode 21 via the metal elastic body 22. The partition 30 is electrically connected to the current collector 23 via the support 24. Therefore, the partition 30, the support body 24, the collector 23, the metal elastic body 22, and the cathode 21 are electrically connected. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer may be directly connected, or may be connected indirectly via a current collector, a support, a metal elastic body, a partition, or the like. It is preferable that the whole surface of the cathode 21 is covered with a catalyst layer for the reduction reaction. In addition, in the form of electrical connection, the partition 30 and the support body 24, the support body 24 and the collector 23, the collector 23 and the metal elastic body 22 are respectively directly attached, and the metal elastic body 22 ) May be laminated on the cathode 21. Welding etc. are mentioned as a method of attaching these structural members directly to each other. In addition, the reverse current absorber 18, the negative electrode 21, and the current collector 23 may be collectively referred to as the negative electrode structure 40.

도 92는, 전해조(4) 내에서 인접하는 2개의 전해 셀(1)의 단면도이다. 도 93은, 전해조(4)를 나타낸다. 도 94는, 전해조(4)를 조립하는 공정을 나타낸다. 도 92에 나타낸 바와 같이, 전해 셀(1), 양이온 교환막(2), 전해 셀(1)이 이 순서로 직렬로 나열되어 있다. 전해조 내에서 인접하는 2개의 전해 셀 중 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실과 다른쪽 전해 셀(1)의 음극실 사이에 이온 교환막(2)이 배치되어 있다. 즉, 전해 셀(1)의 양극실(10)과, 이것에 인접하는 전해 셀(1)의 음극실(20)은, 양이온 교환막(2)에 의해 이격된다. 도 93에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)로 구성된다. 즉, 전해조(4)는, 직렬로 배치된 복수의 전해 셀(1)과, 인접하는 전해 셀(1) 사이에 배치된 이온 교환막(2)을 구비하는 복극식 전해조이다. 도 94에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 배치하고, 프레스기(5)에 의해 연결되는 것에 의해 조립된다. FIG. 92 is a cross-sectional view of two electrolytic cells 1 adjacent in the electrolytic cell 4. 93 shows the electrolytic cell 4. 94 shows a step of assembling the electrolytic cell 4. As shown in FIG. 92, the electrolytic cell 1, the cation exchange membrane 2, and the electrolytic cell 1 are arranged in series in this order. The ion exchange membrane 2 is arrange | positioned between the anode chamber of one electrolytic cell 1 and the cathode chamber of the other electrolytic cell 1 among two electrolytic cells which adjoin in an electrolytic cell. In other words, the anode chamber 10 of the electrolytic cell 1 and the cathode chamber 20 of the electrolytic cell 1 adjacent thereto are spaced apart by the cation exchange membrane 2. As shown in FIG. 93, the electrolytic cell 4 is composed of a plurality of electrolytic cells 1 connected in series via an ion exchange membrane 2. That is, the electrolyzer 4 is a bipolar electrolyzer having a plurality of electrolytic cells 1 arranged in series and an ion exchange membrane 2 arranged between adjacent electrolytic cells 1. As shown in FIG. 94, the electrolytic cell 4 is assembled by arranging a plurality of electrolytic cells 1 in series via an ion exchange membrane 2 and being connected by a press 5.

전해조(4)는, 전원에 접속되는 양극 단자(7)와 음극 단자(6)를 갖는다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(1) 중 최단에 위치하는 전해 셀(1)의 양극(11)은, 양극 단자(7)에 전기적으로 접속된다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(2) 중 양극 단자(7)의 반대측의 단에 위치하는 전해 셀의 음극(21)은, 음극 단자(6)에 전기적으로 접속된다. 전해시의 전류는, 양극 단자(7)측으로부터, 각 전해 셀(1)의 양극 및 음극을 경유하여, 음극 단자(6)를 향해 흐른다. 또한, 연결한 전해 셀(1)의 양단에는, 양극실만을 갖는 전해 셀(양극 터미널 셀)과, 음극실만을 갖는 전해 셀(음극 터미널 셀)을 배치해도 좋다. 이 경우, 그 일단에 배치된 양극 터미널 셀에 양극 단자(7)가 접속되고, 타단에 배치된 음극 터미널 셀에 음극 단자(6)가 접속된다. The electrolytic cell 4 has the positive terminal 7 and the negative terminal 6 connected to a power supply. The positive electrode 11 of the electrolytic cell 1 positioned at the shortest of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series in the electrolytic cell 4 is electrically connected to the positive electrode terminal 7. Among the plurality of electrolytic cells 2 connected in series in the electrolytic cell 4, the negative electrode 21 of the electrolytic cell located at the end opposite to the positive electrode terminal 7 is electrically connected to the negative electrode terminal 6. The electric current at the time of electrolysis flows toward the negative electrode terminal 6 from the positive terminal 7 side via the positive electrode and the negative electrode of each electrolytic cell 1. Moreover, you may arrange | position the electrolytic cell (anode terminal cell) which has only an anode chamber, and the electrolytic cell (cathode terminal cell) which has only a cathode chamber in the both ends of the electrolytic cell 1 which connected. In this case, the positive terminal 7 is connected to the positive terminal cell disposed at one end thereof, and the negative terminal 6 is connected to the negative terminal cell arranged at the other end thereof.

염수의 전해를 행하는 경우, 각 양극실(10)에는 염수가 공급되고, 음극실(20)에는 순수 또는 저농도의 수산화나트륨 수용액이 공급된다. 각 액체는, 전해액 공급관(도시 생략)으로부터, 전해액 공급 호스(도시 생략)를 경유하여, 각 전해 셀(1)에 공급된다. 또한, 전해액 및 전해에 의한 생성물은, 전해액 회수관(도시 생략)으로부터 회수된다. 전해에서, 염수중의 나트륨 이온은, 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실(10)로부터, 이온 교환막(2)을 통과하여 이웃하는 전해 셀(1)의 음극실(20)로 이동한다. 따라서, 전해 중의 전류는, 전해 셀(1)이 직렬로 연결된 방향을 따라 흐르게 된다. 즉, 전류는, 양이온 교환막(2)을 개재하여 양극실(10)로부터 음극실(20)을 향해 흐른다. 염수의 전해에 따라, 양극(11)측에서 염소 가스가 생성되고, 음극(21)측에서 수산화나트륨(용질)과 수소 가스가 생성된다. In the case of electrolysis of brine, brine is supplied to each anode chamber 10, and pure or low concentration aqueous sodium hydroxide solution is supplied to the cathode chamber 20. Each liquid is supplied to each electrolytic cell 1 from electrolyte supply pipe (not shown) via electrolyte supply hose (not shown). In addition, electrolyte solution and the product by electrolysis are collect | recovered from an electrolyte collection pipe (not shown). In electrolysis, sodium ions in brine move from the anode chamber 10 of one electrolytic cell 1 through the ion exchange membrane 2 to the cathode chamber 20 of the neighboring electrolytic cell 1. Therefore, the current during electrolysis flows along the direction in which the electrolytic cells 1 are connected in series. That is, the current flows from the anode chamber 10 toward the cathode chamber 20 via the cation exchange membrane 2. By electrolysis of the brine, chlorine gas is produced on the anode 11 side, and sodium hydroxide (solute) and hydrogen gas are produced on the cathode 21 side.

(양극실) (Positive room)

양극실(10)은, 양극(11) 또는 양극 급전체(11)를 갖는다. 여기서 말하는 급전체란, 열화한 전극(즉, 기존 전극)이나 촉매 코팅되지 않은 전극 등을 의미한다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 11은 양극 급전체로서 기능한다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 11은 양극으로서 기능한다. 또한, 양극실(10)은, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 양극측 전해액 공급부와, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 격벽(30)과 대략 평행 또는 비스듬해지도록 배치된 배플판과, 배플판의 상측에 배치되고, 기체가 혼입된 전해액으로부터 기체를 분리하는 양극측 기액 분리부를 갖는 것이 바람직하다. The anode chamber 10 includes a cathode 11 or an anode feeder 11. The term "feeder" as used herein means a deteriorated electrode (that is, an existing electrode), an electrode not coated with a catalyst, or the like. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, 11 functions as a positive electrode feeder. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, 11 functions as an anode. In addition, the anode chamber 10 is disposed on an anode side electrolyte supply portion for supplying an electrolyte solution to the anode chamber 10 and an anode side electrolyte supply portion, and a baffle plate disposed to be substantially parallel or oblique with the partition wall 30. And it is preferable to have an anode side gas-liquid separation part arrange | positioned above the baffle plate and isolate | separates a gas from the electrolyte solution which gas mixed.

(양극) (anode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 양극실(10)의 프레임(즉, 양극 프레임) 내에는 양극(11)이 설치되어 있다. 양극(11)으로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수 있다. DSA란, 루테늄, 이리듐, 티탄을 성분으로 하는 산화물에 의해 표면이 피복된 티탄 기재의 전극이다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, the anode 11 is provided in the frame (namely, anode frame) of the anode chamber 10. As the anode 11, a metal electrode such as so-called DSA (registered trademark) can be used. DSA is a titanium-based electrode whose surface was covered with an oxide containing ruthenium, iridium and titanium.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극 급전체) (Positive electrode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극 급전체(11)가 설치되어 있다. 양극 급전체(11)로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수도 있고, 촉매 코팅되지 않은 티탄을 사용할 수도 있다. 또한, 촉매 코팅 두께를 얇게 한 DSA를 사용할 수도 있다. 또한, 사용한 양극을 사용할 수도 있다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, the positive electrode feeder 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the positive electrode feeder 11, a metal electrode such as DSA (registered trademark) or the like may be used, or titanium without a catalyst coating may be used. It is also possible to use DSA with a thinner catalyst coating thickness. Moreover, the used anode can also be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극측 전해액 공급부) (Anode-side electrolyte supply unit)

양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 것이며, 전해액 공급관에 접속된다. 양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)의 하측에 배치되는 것이 바람직하다. 양극측 전해액 공급부로는, 예컨대 표면에 개구부가 형성된 파이프(분산 파이프) 등을 사용할 수 있다. 이러한 파이프는, 양극(11)의 표면을 따라, 전해 셀의 바닥부(19)에 대하여 평행하게 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 파이프는, 전해 셀(1) 내에 전해액을 공급하는 전해액 공급관(액공급 노즐)에 접속된다. 액공급 노즐로부터 공급된 전해액은 파이프에 의해 전해 셀(1) 내까지 반송되고, 파이프의 표면에 설치된 개구부로부터 양극실(10)의 내부에 공급된다. 파이프를, 양극(11)의 표면을 따라 전해 셀의 바닥부(19)에 평행하게 배치함으로써, 양극실(10)의 내부에 균일하게 전해액을 공급할 수 있기 때문에 바람직하다. The anode-side electrolyte supply unit supplies the electrolyte solution to the anode chamber 10 and is connected to the electrolyte solution supply pipe. It is preferable that an anode side electrolyte supply part is arrange | positioned under the anode chamber 10. As an anode side electrolyte supply part, the pipe (dispersion pipe) etc. which have an opening part formed in the surface can be used, for example. It is more preferable that such a pipe is arrange | positioned in parallel with the bottom part 19 of an electrolysis cell along the surface of the anode 11. This pipe is connected to the electrolyte supply pipe (liquid supply nozzle) which supplies electrolyte solution in the electrolysis cell 1. The electrolyte solution supplied from the liquid supply nozzle is conveyed to the electrolysis cell 1 by the pipe, and is supplied to the inside of the anode chamber 10 from the opening provided in the surface of the pipe. By arranging the pipes parallel to the bottom portion 19 of the electrolytic cell along the surface of the anode 11, the electrolyte can be uniformly supplied into the anode chamber 10, which is preferable.

(양극측 기액 분리부) (Positive side gas-liquid separator)

양극측 기액 분리부는, 배플판의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 전해 중에 있어서, 양극측 기액 분리부는, 염소 가스 등의 생성 가스와 전해액을 분리하는 기능을 갖는다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 상측이란, 도 91의 전해 셀(1)에서의 상방향을 의미하고, 하측이란, 도 91의 전해 셀(1)에서의 하방향을 의미한다. It is preferable that the anode-side gas-liquid separator is disposed above the baffle plate. During electrolysis, the anode-side gas-liquid separator has a function of separating the generated gas such as chlorine gas and the electrolyte. In addition, unless otherwise indicated, an upper side means the upward direction in the electrolysis cell 1 of FIG. 91, and a lower side means the downward direction in the electrolysis cell 1 of FIG.

전해시, 전해 셀(1)에서 발생한 생성 가스와 전해액이 혼상(기액 혼상)이 되어 계외로 배출되면, 전해 셀(1) 내부의 압력 변동에 의해 진동이 발생하고, 이온 교환막의 물리적인 파손을 일으키는 경우가 있다. 이것을 억제하기 위해, 본 실시형태의 전해 셀(1)에는, 기체와 액체를 분리하기 위한 양극측 기액 분리부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 양극측 기액 분리부에는, 기포를 소거하기 위한 소포판이 설치되는 것이 바람직하다. 기액 혼상류가 소포판을 통과할 때에 기포가 터지는 것에 의해 전해액과 가스로 분리할 수 있다. 그 결과, 전해시의 진동을 방지할 수 있다. At the time of electrolysis, when the generated gas and electrolyte generated in the electrolytic cell 1 become mixed phase (gas-liquid mixed phase) and discharged out of the system, vibration occurs due to pressure fluctuation inside the electrolytic cell 1, and physical damage of the ion exchange membrane is prevented. I may cause it. In order to suppress this, it is preferable that the positive electrode side gas-liquid separation part for separating a gas and a liquid is provided in the electrolysis cell 1 of this embodiment. It is preferable that a defoaming plate for removing bubbles is provided in the anode-side gas-liquid separator. When a gas-liquid mixture flows through a vesicle plate, a bubble bursts and can be isolate | separated into electrolyte solution and gas. As a result, vibration during electrolysis can be prevented.

(배플판) (Baffle version)

배플판은, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 또한 격벽(30)과 대략 평행 또는 경사 배치되는 것이 바람직하다. 배플판은, 양극실(10)의 전해액의 흐름을 제어하는 구획판이다. 배플판을 설치함으로써, 양극실(10)에서 전해액(염수 등)을 내부 순환시켜 그 농도를 균일하게 할 수 있다. 내부 순환을 일으키기 위해, 배플판은, 양극(11) 근방의 공간과 격벽(30) 근방의 공간을 이격하도록 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 배플판은, 양극(11) 및 격벽(30)의 각 표면에 대향하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 배플판에 의해 구획된 양극 근방의 공간에서는, 전해가 진행되는 것에 의해 전해액 농도(염수 농도)가 내려가고, 또한 염소 가스 등의 생성 가스가 발생한다. 이것에 의해, 배플판에 의해 구획된 양극(11) 근방의 공간과, 격벽(30) 근방의 공간에서 기액의 비중차가 생긴다. 이것을 사용하여, 양극실(10)에서의 전해액의 내부 순환을 촉진시켜, 양극실(10)의 전해액의 농도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. It is preferable that the baffle plate is disposed above the anode-side electrolyte supply portion, and is disposed substantially parallel to or inclined with the partition wall 30. The baffle plate is a partition plate that controls the flow of the electrolyte solution in the anode chamber 10. By providing the baffle plate, the electrolyte solution (salt water, etc.) can be circulated internally in the anode chamber 10 to make the concentration uniform. In order to cause internal circulation, the baffle plate is preferably arranged to be spaced apart from the space near the anode 11 and the space near the partition wall 30. From this viewpoint, the baffle plate is preferably provided so as to face each surface of the anode 11 and the partition wall 30. In the space near the anode partitioned by the baffle plate, electrolytic solution concentration (saline concentration) decreases as electrolysis proceeds, and product gas such as chlorine gas is generated. Thereby, the specific gravity difference of gas-liquid arises in the space near the anode 11 divided by the baffle plate, and the space near the partition 30. As shown in FIG. By using this, the internal circulation of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be promoted, and the concentration distribution of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be made more uniform.

또한, 도 91에 도시하지 않지만, 양극실(10)의 내부에 집전체를 별도로 설치해도 좋다. 이러한 집전체로는, 후술하는 음극실의 집전체와 동일한 재료나 구성으로 할 수도 있다. 또한, 양극실(10)에서는, 양극(11) 자체를 집전체로서 기능시킬 수도 있다. Although not shown in FIG. 91, a current collector may be separately provided inside the positive electrode chamber 10. As such an electrical power collector, it can also be set as the material and structure similar to the electrical power collector of the negative electrode chamber mentioned later. In the anode chamber 10, the anode 11 itself can also function as a current collector.

(격벽) (septum)

격벽(30)은, 양극실(10)과 음극실(20) 사이에 배치되어 있다. 격벽(30)은, 세퍼레이터라고 불리는 경우도 있고, 양극실(10)과 음극실(20)을 구획하는 것이다. 격벽(30)으로는, 전해용의 세퍼레이터로서 공지의 것을 사용할 수 있고, 예컨대 음극측에 니켈, 양극측에 티탄으로 이루어진 판을 용접한 격벽 등을 들 수 있다. The partition 30 is disposed between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. The partition 30 may be called a separator and divides the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. As the partition 30, a well-known thing can be used as a separator for electrolysis, For example, the partition which welded the plate which consists of nickel to the cathode side, and titanium to the anode side, etc. are mentioned.

(음극실) (Cathode room)

음극실(20)은, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 21은 음극 급전체로서 기능하고, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 21은 음극으로서 기능한다. 역전류 흡수체를 갖는 경우는, 음극 혹은 음극 급전체(21)와 역전류 흡수체는 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 음극실(20)도 양극실(10)과 마찬가지로, 음극측 전해액 공급부, 음극측 기액 분리부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 음극실(20)을 구성하는 각 부위 중, 양극실(10)을 구성하는 각 부위와 동일한 것에 관해서는 설명을 생략한다. The cathode chamber 20 functions as a cathode feeder when the electrode for electrolysis in the present embodiment is inserted on the cathode side, and when the electrode for electrolyte in the present embodiment is not inserted on the cathode side. , 21 functions as a cathode. When the reverse current absorber is provided, the negative electrode or the negative electrode feeder 21 and the reverse current absorber are electrically connected to each other. In addition, it is preferable that the cathode chamber 20 also has a cathode side electrolyte solution supply section and a cathode side gas-liquid separation section similarly to the anode chamber 10. In addition, description is abbreviate | omitted about the same thing as each part which comprises the anode chamber 10 among each site | part which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG.

(음극) (cathode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 음극실(20)의 프레임(즉, 음극 프레임) 내에는 음극(21)이 설치되어 있다. 음극(21)은, 니켈 기재와 니켈 기재를 피복하는 촉매층을 갖는 것이 바람직하다. 니켈 기재 상의 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 필요에 따라 음극(21)에 환원 처리를 해도 좋다. 또한, 음극(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the cathode side, the cathode 21 is provided in the frame (namely, the cathode frame) of the cathode chamber 20. It is preferable that the negative electrode 21 has a catalyst layer which covers a nickel substrate and a nickel substrate. As a component of the catalyst layer on the nickel substrate, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd , Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho And metals such as Er, Tm, Yb and Lu, and oxides or hydroxides of the metals. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may give reduction process to the negative electrode 21 as needed. As the base material of the negative electrode 21, one in which nickel, nickel alloy, iron, or stainless steel is plated with nickel may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(음극 급전체) (Cathode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극 급전체(21)가 설치되어 있다. 음극 급전체(21)에 촉매 성분이 피복되어 있어도 좋다. 그 촉매 성분은, 원래 음극으로서 사용되어 잔존한 것이어도 좋다. 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 촉매 코팅되지 않은 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. 또한, 음극 급전체(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the cathode side, the negative electrode feeder 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. The catalyst component may be coated on the negative electrode feeder 21. The catalyst component may be originally used as a negative electrode and remain. As components of the catalyst layer, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Metals, such as Tm, Yb, Lu, and the oxide or hydroxide of this metal are mentioned. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may use what plated nickel with nickel, nickel alloys, iron, or stainless steel which are not catalyst coated. As the base material of the negative electrode feeder 21, a plated nickel on nickel, a nickel alloy, iron or stainless may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(역전류 흡수층) Reverse Current Absorption Layer

전술한 음극의 촉매층용 원소의 산화 환원 전위보다 낮은 산화 환원 전위를 갖는 재료를 역전류 흡수층의 재료로서 선택할 수 있다. 예컨대, 니켈이나 철 등을 들 수 있다. A material having a redox potential lower than the redox potential of the element for the catalyst layer of the cathode described above can be selected as the material of the reverse current absorbing layer. For example, nickel, iron, etc. are mentioned.

(집전체) (Current collector)

음극실(20)은 집전체(23)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 집전 효과가 높아진다. 본 실시형태에서는, 집전체(23)는 다공판이며, 음극(21)의 표면과 대략 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a current collector 23. This increases the current collecting effect. In the present embodiment, the current collector 23 is a porous plate, and is preferably disposed substantially parallel to the surface of the negative electrode 21.

집전체(23)로는, 예컨대 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성이 있는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 집전체(23)는, 이들 금속의 혼합물, 합금 또는 복합 산화물이어도 좋다. 또한, 집전체(23)의 형상은, 집전체로서 기능하는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋으며, 판상형, 망상형이어도 좋다. The current collector 23 is preferably made of an electrically conductive metal such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The current collector 23 may be a mixture of these metals, an alloy or a composite oxide. In addition, as long as it is a shape which functions as an electrical power collector, the shape of the electrical power collector 23 may be any shape, and plate-shaped or network-shaped may be sufficient as it.

(금속 탄성체) (Metal elastomer)

집전체(23)와 음극(21) 사이에 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)의 각 음극(21)이 이온 교환막(2)에 압박되고, 각 양극(11)과 각 음극(21) 사이의 거리가 짧아지고, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1) 전체에 가해지는 전압이 낮아질 수 있다. 전압이 낮아지는 것에 의해, 소비 전량을 낮출 수 있다. 또한, 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 포함하는 적층체를 전해 셀에 설치했을 때에, 금속 탄성체(22)에 의해 누르는 압에 의해, 해당 전해용 전극을 안정적으로 정위치에 유지할 수 있다. By providing the metal elastic body 22 between the collector 23 and the cathode 21, each cathode 21 of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series is pressed against the ion exchange membrane 2, The distance between each anode 11 and each cathode 21 can be shortened, and the voltage applied to the entire plurality of electrolytic cells 1 connected in series can be lowered. By lowering the voltage, the total consumption can be reduced. Moreover, when the metal elastic body 22 is provided and the laminated body containing the electrode for electrolysis in this embodiment is installed in an electrolytic cell, the said electrode for electrolysis by the pressure pressed by the metal elastic body 22 is carried out. Can be kept in a stable position.

금속 탄성체(22)로는, 스파이럴 스프링, 코일 등의 스프링 부재, 쿠션성의 매트 등을 사용할 수 있다. 금속 탄성체(22)로는, 이온 교환막을 압박하는 응력 등을 고려하여 적절하게 적합한 것을 채용할 수 있다. 금속 탄성체(22)를 음극실(20)측의 집전체(23)의 표면 상에 설치해도 좋고, 양극실(10)측의 격벽의 표면 상에 설치해도 좋다. 통상, 음극실(20)이 양극실(10)보다 작아지도록 양쪽 실이 구획되어 있기 때문에, 프레임체의 강도 등의 관점에서, 금속 탄성체(22)를 음극실(20)의 집전체(23)와 음극(21) 사이에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 금속 탄성체(22)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. As the metal elastic body 22, a spiral spring, a spring member such as a coil, a cushion mat, or the like can be used. As the metal elastic body 22, a suitable one can be appropriately adopted in consideration of a stress or the like which presses the ion exchange membrane. The metal elastic body 22 may be provided on the surface of the collector 23 on the cathode chamber 20 side, or may be provided on the surface of the partition wall on the anode chamber 10 side. Usually, since both chambers are partitioned so that the cathode chamber 20 becomes smaller than the anode chamber 10, from the viewpoint of the strength of the frame or the like, the metal elastic body 22 is used for the current collector 23 of the cathode chamber 20. It is preferable to provide between and the cathode 21. Moreover, it is preferable that the metal elastic body 22 consists of metal which has electrical conductivity, such as nickel, iron, copper, silver, titanium.

(지지체) (Support)

음극실(20)은, 집전체(23)와 격벽(30)을 전기적으로 접속하는 지지체(24)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 효율적으로 전류를 흘릴 수 있다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a support 24 for electrically connecting the current collector 23 and the partition wall 30. Thereby, an electric current can flow efficiently.

지지체(24)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 지지체(24)의 형상으로는, 집전체(23)를 지지할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋고, 봉상형, 판상형 또는 망상형이어도 좋다. 지지체(24)는, 예컨대 판상형이다. 복수의 지지체(24)는, 격벽(30)과 집전체(23) 사이에 배치된다. 복수의 지지체(24)는, 각각의 면이 서로 평행해지도록 나열되어 있다. 지지체(24)는, 격벽(30) 및 집전체(23)에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. The support 24 is preferably made of a metal having electrical conductivity such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The shape of the support 24 may be any shape as long as it can support the current collector 23, and may be a rod, plate, or network. The support body 24 is plate-shaped, for example. The plurality of supports 24 are disposed between the partition wall 30 and the current collector 23. The plurality of supports 24 are arranged such that their respective surfaces are parallel to each other. The support body 24 is disposed substantially perpendicular to the partition wall 30 and the current collector 23.

(양극측 개스킷, 음극측 개스킷) (Anode side gasket, cathode side gasket)

양극측 개스킷은, 양극실(10)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 음극측 개스킷은, 음극실(20)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 하나의 전해 셀이 구비하는 양극측 개스킷과, 이것에 인접하는 전해 셀의 음극측 개스킷이, 이온 교환막(2)을 협지하도록 전해 셀끼리 접속된다(도 92 참조). 이들 개스킷에 의해, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 접속할 때에, 접속 개소에 기밀성을 부여할 수 있다. It is preferable that the anode side gasket is arranged on the surface of the frame body constituting the anode chamber 10. It is preferable that the cathode side gasket is arrange | positioned at the surface of the frame body which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG. The anode side gasket which one electrolytic cell has, and the cathode side gasket of the electrolysis cell adjacent to this are connected so that the electrolytic cells may be clamped (refer FIG. 92). By these gaskets, when connecting a plurality of electrolytic cells 1 in series via the ion exchange membrane 2, airtightness can be provided to a connection location.

개스킷이란, 이온 교환막과 전해 셀 사이를 시일하는 것이다. 개스킷의 구체예로는, 중앙에 개구부가 형성된 액자형의 고무제 시트 등을 들 수 있다. 개스킷에는, 부식성의 전해액이나 생성되는 가스 등에 대하여 내성을 가지며, 장기간 사용할 수 있는 것이 요구된다. 따라서, 내약품성이나 경도의 관점에서, 통상, 에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무(EPDM 고무), 에틸렌ㆍ프로필렌 고무(EPM 고무)의 가황품이나 과산화물 가교품 등이 개스킷으로서 이용된다. 또한, 필요에 따라 액체에 접하는 영역(접액부)을 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이나 테트라플루오로에틸렌ㆍ퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA) 등의 불소계 수지로 피복한 개스킷을 사용할 수도 있다. 이들 개스킷은, 전해액의 흐름을 방해하지 않도록 각각 개구부를 갖고 있으면 되며, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 양극실(10)을 구성하는 양극실 프레임 또는 음극실(20)을 구성하는 음극실 프레임의 각 개구부의 둘레 가장자리를 따라, 액자형의 개스킷이 접착제 등으로 접착된다. 그리고, 예컨대 이온 교환막(2)을 개재하여 2체의 전해 셀(1)을 접속하는 경우(도 92 참조), 이온 교환막(2)을 개재하여 개스킷을 접착한 각 전해 셀(1)을 체결하면 된다. 이것에 의해, 전해액, 전해에 의해 생성되는 알칼리 금속 수산화물, 염소 가스, 수소 가스 등이 전해 셀(1)의 외부로 새는 것을 억제할 수 있다. A gasket seals between an ion exchange membrane and an electrolysis cell. As a specific example of a gasket, a frame-shaped rubber sheet etc. in which the opening part was formed in the center are mentioned. The gasket is required to be resistant to corrosive electrolytes, generated gases and the like and to be used for a long time. Therefore, from the viewpoint of chemical resistance and hardness, vulcanized products, peroxide crosslinked products and the like of ethylene propylene diene rubber (EPDM rubber) and ethylene propylene rubber (EPM rubber) are usually used as the gasket. Moreover, the gasket which coat | covered the area | region (contact part) which contact | connects a liquid as needed with fluororesin, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), can also be used. These gaskets should just have opening parts, respectively, so that the flow of electrolyte solution may not be disturbed, The shape is not specifically limited. For example, a frame-shaped gasket is bonded with an adhesive or the like along the circumferential edge of each opening of the anode chamber frame constituting the anode chamber 10 or the cathode chamber frame constituting the cathode chamber 20. For example, when connecting two electrolytic cells 1 via the ion exchange membrane 2 (refer FIG. 92), when each electrolytic cell 1 which bonded the gasket through the ion exchange membrane 2 is fastened, do. Thereby, it can suppress that an electrolyte solution, the alkali metal hydroxide produced by electrolysis, chlorine gas, hydrogen gas, etc. leak to the exterior of the electrolysis cell 1.

〔권회체를 사용하는 공정〕 [Process using winding object]

본 실시형태에서의 권회체는, 전해용 전극의 권회체이어도 좋고, 전해용 전극과 새로운 격막의 적층체의 권회체이어도 좋다. 본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서는, 이러한 권회체를 사용한다. 권회체를 사용하는 공정의 구체예로는, 이하에 한정되지 않지만, 우선은 기존 전해조에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 해당 전해 셀과 이온 교환막의 사이에 공극을 형성하고, 이어서 전해용 전극의 권회체의 권회 상태를 해제한 것을 상기 공극에 삽입하고, 다시 프레스기에 의해 각 부재를 연결하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 적층체의 권회체를 사용하는 경우는, 예컨대 상기와 같이 전해 셀과 이온 교환막의 사이에 공극을 형성한 후, 갱신 대상이 되는 기존의 이온 교환막을 제거하고, 이어서 적층체의 권회체의 권회 상태를 해제한 것을 상기 공극에 삽입하고, 다시 프레스기에 의해 각 부재를 연결하는 방법 등을 들 수 있다. 이러한 방법에 의해, 전해용 전극 또는 적층체를 기존 전해조에서의 양극 또는 음극의 표면 상에 배치할 수 있고, 이온 교환막, 양극 및/또는 음극의 성능을 갱신할 수 있다. The wound body in the present embodiment may be a wound body of an electrode for electrolysis, or may be a wound body of a laminate of an electrode for electrolysis and a new diaphragm. In the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, such a winding body is used. Although not limited to the following as a specific example of the process which uses a winding body, First, in the existing electrolytic cell, the fixed state of the adjacent electrolytic cell and ion exchange membrane by a press machine is canceled, and the said electrolytic cell and the ion exchange membrane between The method of forming a space | gap, then cancel | eliminating the wound state of the wound body of the electrolytic electrode, is inserted into the said space | gap, and each member is connected by a press machine, etc. are mentioned. In addition, when using the winding body of a laminated body, for example, forming a space | gap between an electrolysis cell and an ion exchange membrane as above, remove the existing ion exchange membrane used as an update object, and then, The method of inserting the thing which canceled the rolled state into the said space | gap, and connecting each member by a press machine, etc. are mentioned. By this method, the electrolytic electrode or the laminate can be disposed on the surface of the anode or cathode in the existing electrolytic cell, and the performance of the ion exchange membrane, the anode and / or the cathode can be updated.

상기와 같이, 본 실시형태에서, 권회체를 사용하는 공정이, 권회체의 권회 상태를 해제하는 공정(B)을 갖는 것이 바람직하고, 또한 공정(B)의 후, 양극 및 음극의 적어도 한쪽 표면 상에, 전해용 전극 또는 적층체를 배치하는 공정(C)을 갖는 것이 보다 바람직하다. As described above, in the present embodiment, it is preferable that the step of using the wound body has a step (B) of releasing the wound state of the wound body, and at least one surface of the positive electrode and the negative electrode after the step (B). It is more preferable to have a process (C) which arrange | positions an electrode for electrolysis or a laminated body on a phase.

또한, 본 실시형태에서, 권회체를 사용하는 공정이, 전해용 전극 또는 적층체를 권회 상태로 유지하여 권회체를 얻는 공정(A)을 갖는 것이 바람직하다. 공정(A)에서는, 전해용 전극 또는 적층체 그 자체를 권회하여 권회체로 해도 좋고, 전해용 전극 또는 적층체를 코어에 권취하여 권회체로 해도 좋다. 여기서 사용할 수 있는 코어로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 대략 원기둥 형상을 가지며, 전해용 전극 또는 적층체에 따른 사이즈의 부재를 사용할 수 있다. Moreover, in this embodiment, it is preferable that the process of using a wound body has the process (A) of holding a electrolytic electrode or laminated body in the wound state, and obtaining a wound body. In step (A), the electrolytic electrode or the laminate itself may be wound into a wound body, or the electrolytic electrode or the laminate may be wound into a core to form a wound body. Although it does not specifically limit as a core which can be used here, For example, it has a substantially cylindrical shape, and the member of the magnitude | size according to an electrode for electrolysis or a laminated body can be used.

〔전해용 전극〕 [Electrode Electrode]

본 실시형태에서, 전해용 전극은, 전술한 바와 같이 권회체로서 이용되는, 즉, 권회 가능한 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 전해용 전극은, 전해조에서 음극으로서 기능하는 것이어도 좋고, 양극으로서 기능하는 것이어도 좋다. 또한, 전해용 전극의 재질이나 형상 등에 관해서는, 본 실시형태에서의 권회체를 사용하는 공정이나 전해조의 구성 등을 고려하여, 권회체로 하는 데에 있어서 적절한 것을 적절하게 선택할 수 있다. 이하, 본 실시형태에서의 전해용 전극의 바람직한 양태에 관해 설명하지만, 이들은 어디까지나 권회체로 하는 데에 있어서 바람직한 양태의 예시에 불과하며, 후술하는 양태 이외의 전해용 전극도 적절하게 채용할 수 있다. In the present embodiment, the electrode for electrolysis is not particularly limited as long as it is used as the wound body, that is, it can be wound as described above. The electrode for electrolysis may function as a cathode in an electrolytic cell, or may function as an anode. In addition, regarding the material, shape, etc. of the electrode for electrolysis, an appropriate thing can be suitably selected in order to make a winding object in consideration of the process of using the winding object in this embodiment, the structure of an electrolytic cell, etc. Hereinafter, although the preferable aspect of the electrode for electrolysis in this embodiment is demonstrated, these are only illustrations of the preferable aspect in order to make it a winding object to the last, Electrolytic electrodes other than the aspect mentioned later can also be employ | adopted suitably. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 급전체(열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 전극) 등과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. The electrode for electrolysis in this embodiment can obtain favorable handling property, and is a unit from a viewpoint of having favorable adhesive force, such as a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a feeder (a deteriorated electrode and a catalyst uncoated electrode), etc. The force applied per mass and unit area is preferably 1.6 N / (mg · cm 2) or less, more preferably less than 1.6 N / (mg · cm 2), still more preferably less than 1.5 N / (mg · cm 2) More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred.

전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/mgㆍ㎠ 이상이며, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상이 보다 더 바람직하다. From the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and even more preferably 0.1 N / mg · cm 2 or more. More preferably, it is 0.14 N / (mg * cm <2>) or more. 0.2 N / (mg * cm <2>) or more is more preferable from a viewpoint of the ease of handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m).

상기 가해지는 힘은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께, 산술 평균 표면 거칠기 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 개공률을 크게 하면 가해지는 힘은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 가해지는 힘은 커지는 경향이 있다. The said applied force can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, arithmetic mean surface roughness, etc., for example. More specifically, for example, when the porosity is increased, the applied force tends to be small, and when the porosity is decreased, the applied force tends to be large.

또한, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 양호한 접착력을 가지며, 또한 경제성의 관점에서, 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 mg/㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 20 mg/㎠ 이하이며, 또한 핸들링성, 접착성 및 경제성을 합한 종합적인 관점에서, 15 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 mg/㎠ 정도이다. In addition, good handling properties can be obtained, good adhesion to diaphragms such as ion exchange membranes and microporous membranes, deteriorated electrodes, catalyst uncoated feeders and the like, and from the viewpoint of economy, the mass per unit area is 48 mg / cm 2 or less. It is preferable, More preferably, it is 30 mg / cm <2> or less, More preferably, it is 20 mg / cm <2> or less, It is preferable that it is 15 mg / cm <2> or less from a comprehensive viewpoint which combined handling property, adhesiveness, and economics. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is about 1 mg / cm <2>.

상기 단위 면적당 질량은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 단위 면적당 질량은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 단위 면적당 질량은 커지는 경향이 있다. The said mass per unit area can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, etc., for example. More specifically, for example, if the thickness is the same, the mass per unit area tends to be smaller when the porosity is increased, and the mass per unit area tends to be larger when the porosity is reduced.

가해지는 힘은, 이하의 방법(i) 또는 (ii)에 의해 측정할 수 있고, 상세하게는 실시예에 기재된 바와 같다. 가해지는 힘은, 방법(i)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(1)」라고도 칭함)과, 방법(ii)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(2)」라고도 칭함)이, 동일해도 좋고 상이해도 좋지만, 어느 값이라도 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이 되는 것이 바람직하다. The force applied can be measured by the following method (i) or (ii) and is as having described in the Example in detail. The force applied is also referred to as the value obtained by the measurement of the method (i) (also referred to as "the applied force 1"), and the value obtained by the measurement of the method (ii) (also referred to as the "force 2 applied"). ) May be the same or different, but any value is preferably less than 1.5 N / mg · cm 2.

〔방법(i)〕 [Method (i)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm)과, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 이온 교환막(가로 세로 170 mm, 여기서 말하는 이온 교환막의 상세에 관해서는, 실시예에 기재된 바와 같음)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 또한, 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.5∼0.8 ㎛이다. 산술 평균 표면 거칠기(Ra)의 구체적인 산출 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. Nickel plate obtained by blasting with alumina of particle number 320 (thickness 1.2 mm, width 200 mm) and an ion exchange membrane coated with inorganic particles and a binder on both sides of a membrane of a perfluorocarbon polymer into which an ion exchanger was introduced (horizontal 170 mm in length and the details of the ion-exchange membrane here, as described in the Example) and an electrode sample (130 mm in length) were laminated in this order, and this laminated body was fully immersed in pure water, and then laminated body. A sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the surface. In addition, the arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after a blasting process is 0.5-0.8 micrometer. The specific calculation method of arithmetic mean surface roughness Ra is as having described in the Example.

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were raised in 10 mm in the vertical direction. Measure the weight when This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 이온 교환막의 중복 부분의 면적, 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 샘플에서의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. The average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the ion exchange membrane and the mass of the electrode sample of the overlapped portion with the ion exchange membrane, and the force applied per unit mass and unit area (1) (N / mg · cm 2) To calculate.

방법(i)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠)이며, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상인 것이 한층 더 바람직하다. The force (1) applied per unit mass and unit area obtained by the method (i) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more and more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) and 0.2 N / (mg · cm 2) from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m). ) Is more preferable.

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm, 상기 방법(i)과 동일한 니켈판)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을, 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. The nickel plate (thickness 1.2 mm, width 200 mm, the same nickel plate as the method (i)) and the electrode sample (length 130 mm) obtained by blasting with alumina of particle number 320 were laminated in this order. After fully immersing the laminate with pure water, a sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the laminate surface. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were 10 mm in the vertical direction. The weight at the time of rise is measured. This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 니켈판의 중복 부분의 면적, 및 니켈판과 중복된 부분에서의 전극 샘플의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당의 접착력(2)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. This average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the nickel plate, and the mass of the electrode sample in the overlapped portion of the nickel plate, and the adhesive force 2 per unit mass and unit area (N / mg · cm 2) is obtained. Calculate.

방법(ii)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 더 바람직하게는, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. The force (2) applied per unit mass and unit area obtained by the method (ii) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more, and even more preferably, from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m), still more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) or more.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 해당 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)는, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있고, 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 300 ㎛ 이하가 바람직하고, 205 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하가 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. It is preferable that the electrolytic electrode in this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. Although the thickness (gauge thickness) of the said electrolytic electrode base material is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feedstock), and an electrode without a catalyst coating (grade 300 micrometers or less are preferable from a viewpoint of having a good adhesive force with the whole), and being rolled suitably, being able to bend it favorably, and facilitating handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). 205 micrometers or less are more preferable, 155 micrometers or less are more preferable, 135 micrometers or less are still more preferable, 125 micrometers or less are still more preferable, 120 micrometers or less are still more preferable, 100 micrometers or less are further more preferable In addition, from a viewpoint of handling property and economical efficiency, 50 micrometers or less are further more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 이하의 방법(2)에 의해 측정한 비율이, 90% 이상인 것이 바람직하고, 92% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 95% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), From the viewpoint of having good adhesion, the ratio measured by the following method (2) is preferably 90% or more, more preferably 92% or more, and also in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). It is more preferable that it is 95% or more from the viewpoint of easy handling. The upper limit is 100%.

〔방법(2)〕 [Method (2)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 280 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the condition of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 280 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있다는 관점에서, 이하의 방법(3)에 의해 측정한 비율이, 75% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it is 75% or more, and it is more preferable that it is 80% or more from the viewpoint of having favorable adhesive force, and being able to wind up in roll shape suitably, and bend | bending favorably. It is more preferable that it is 90% or more from a viewpoint that handling at a size (for example, size 1.5 m x 2.5 m) becomes easy. The upper limit is 100%.

〔방법(3)〕 [Method (3)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 145 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 145 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 전해 중에 발생하는 가스의 체류 방지의 관점에서, 다공 구조이며, 그 개공률 또는 공극률이 5∼90% 이하인 것이 바람직하다. 개공률은, 보다 바람직하게는 10∼80% 이하이며, 더욱 바람직하게는 20∼75%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it has a favorable adhesive force and is a porous structure from a viewpoint of the prevention of the residence of the gas which arises during electrolysis, and its porosity or porosity is 5 to 90% or less. The porosity is more preferably 10 to 80% or less, still more preferably 20 to 75%.

또한, 개공률이란, 단위 체적당 개공부의 비율이다. 개공부도 서브미크론 오더까지 감안하는지, 눈에 보이는 개구만 감안하는지에 따라서, 산출 방법이 여러가지이다. 본 실시형태에서는, 전극의 게이지 두께, 폭, 길이의 값으로부터 체적 V를 산출하고, 또한 중량 W를 실측하는 것에 의해, 개공률 A를 하기의 식으로 산출할 수 있다. In addition, an opening ratio is a ratio of an opening part per unit volume. The calculation method varies depending on whether the opening is also considered to submicron order or only the visible opening. In this embodiment, the porosity A can be calculated by the following formula by calculating the volume V from the values of the gauge thickness, the width, and the length of the electrode, and by measuring the weight W.

A=(1-(W/(V×ρ))×100 A = (1- (W / (V × ρ)) × 100

ρ는 전극의 재질의 밀도(g/㎤)이다. 예컨대 니켈의 경우는 8.908 g/㎤이고, 티탄의 경우는 4.506 g/㎤이다. 개공률의 조정은, 펀칭 메탈이라면 단위 면적당 금속을 펀칭하는 면적을 변경하고, 익스팬드 메탈이라면 SW(단직경), LW(장직경), 피딩값을 변경하고, 메쉬라면 금속 섬유의 선직경, 메쉬수를 변경하고, 일렉트로포밍이라면 사용하는 포토레지스트의 패턴을 변경하고, 부직포라면 금속 섬유 직경 및 섬유 밀도를 변경하고, 발포 금속이라면 공극을 형성시키기 위한 주형을 변경하는 등의 방법에 의해 적절하게 조정할 수 있다. ρ is the density (g / cm 3) of the material of the electrode. For example, nickel is 8.908 g / cm 3 and titanium is 4.506 g / cm 3. The adjustment of the porosity is to change the area punching the metal per unit area if the punching metal, change the SW (short diameter), LW (long diameter), the feeding value if the expanded metal, the mesh diameter of the metal fiber, By changing the number of meshes, changing the pattern of the photoresist to be used for electroforming, changing the metal fiber diameter and fiber density for nonwoven fabrics, and changing the mold for forming the voids for the foamed metal, etc. I can adjust it.

이하, 본 실시형태에서의 전해용 전극의 보다 구체적인 실시형태에 관해 설명한다. Hereinafter, more specific embodiment of the electrode for electrolysis in this embodiment is demonstrated.

본 실시형태에 관한 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 촉매층은 이하와 같이, 복수의 층으로 구성되어도 좋고 단층 구조이어도 좋다. It is preferable that the electrolytic electrode which concerns on this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. The catalyst layer may be composed of a plurality of layers as described below or may have a single layer structure.

도 96에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전해용 전극(100)은, 전해용 전극 기재(10)와, 전해용 전극 기재(10)의 양 표면을 피복하는 한쌍의 제1층(20)을 구비한다. 제1층(20)은 전해용 전극 기재(10) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극의 촉매 활성 및 내구성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 전해용 전극 기재(10)의 한쪽 표면에만 제1층(20)이 적층되어 있어도 좋다. As illustrated in FIG. 96, the electrolytic electrode 100 according to the present embodiment includes a pair of first layers 20 covering both surfaces of the electrolytic electrode substrate 10 and the electrolytic electrode substrate 10. It is provided. It is preferable that the 1st layer 20 coat | covers the electrolytic electrode base material 10 whole. As a result, the catalytic activity and durability of the electrode for electrolysis tends to be improved. In addition, the first layer 20 may be laminated only on one surface of the electrode base 10 for electrolysis.

또한, 도 96에 나타낸 바와 같이, 제1층(20)의 표면은 제2층(30)으로 피복되어 있어도 좋다. 제2층(30)은 제1층(20) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 또한, 제2층(30)은 제1층(20)의 한쪽 표면만 적층되어 있어도 좋다. 96, the surface of the 1st layer 20 may be coat | covered with the 2nd layer 30. As shown in FIG. The second layer 30 preferably covers the entire first layer 20. In addition, only one surface of the first layer 20 may be laminated on the second layer 30.

(전해용 전극 기재) (Electrode base for electrolysis)

전해용 전극 기재(10)로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 니켈, 니켈 합금, 스테인레스 스틸 또는 티탄 등으로 대표되는 밸브 금속을 사용할 수 있고, 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. The electrolytic electrode substrate 10 is not particularly limited, but a valve metal such as nickel, nickel alloy, stainless steel or titanium may be used, and at least one selected from nickel (Ni) and titanium (Ti) may be used. It is preferable to include the element of a species.

스테인레스 스틸을 고농도의 알칼리 수용액 중에서 이용한 경우, 철 및 크롬이 용출되는 것, 및 스테인레스 스틸의 전기 전도성이 니켈의 1/10 정도인 것을 고려하면, 전해용 전극 기재로는 니켈(Ni)을 포함하는 기재가 바람직하다. When stainless steel is used in a high concentration aqueous alkali solution, considering that iron and chromium are eluted, and that the electrical conductivity of stainless steel is about 1/10 of nickel, the electrolytic electrode substrate includes nickel (Ni). The substrate is preferred.

또한, 전해용 전극 기재(10)는, 포화에 가까운 고농도의 식염수 중에서, 염소 가스 발생 분위기에서 이용한 경우, 재질은 내식성이 높은 티탄인 것도 바람직하다. In addition, when the electrolytic electrode base material 10 is used in the chlorine gas generation | occurence atmosphere in the high concentration saline solution near saturation, it is preferable that a material is titanium with high corrosion resistance.

전해용 전극 기재(10)의 형상에는 특별히 한정은 없고, 목적에 따라 적절한 형상을 선택할 수 있다. 형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. 그 중에서도, 펀칭 메탈 혹은 익스팬드 메탈이 바람직하다. 또한, 일렉트로포밍이란, 사진 제판과 전기 도금법을 조합하여 정밀한 패턴의 금속 박막을 제작하는 기술이다. 기판 상에 포토레지스트로 패턴 형성하고, 레지스트에 보호되지 않은 부분에 전기 도금을 하여 금속박을 얻는 방법이다. There is no restriction | limiting in particular in the shape of the electrode base material 10 for electrolysis, An appropriate shape can be selected according to the objective. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used. Especially, a punching metal or an expanded metal is preferable. In addition, electroforming is a technique which manufactures a metal thin film of a precise pattern by combining photolithography and an electroplating method. It is a method of pattern-forming with a photoresist on a board | substrate, electroplating to the part which is not protected by a resist, and obtaining metal foil.

전해용 전극 기재의 형상에 관해서는, 전해조에서의 양극과 음극의 거리에 따라 적합한 사양이 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 양극과 음극이 유한한 거리를 갖는 경우에는, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈 형상을 사용할 수 있고, 이온 교환막과 전극이 접하는 소위 제로 갭 전해조의 경우에는, 가는 선을 짠 우븐 메쉬, 철망, 발포 금속, 금속 부직포, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈, 금속 다공박 등을 사용할 수 있다. The shape of the electrode base material for electrolysis has suitable specifications depending on the distance between the anode and the cathode in the electrolytic cell. Although not particularly limited, in the case where the anode and the cathode have a finite distance, an expanded metal or a punched metal shape can be used, and in the case of a so-called zero gap electrolytic cell in which the ion exchange membrane and the electrode are in contact, a woven mesh woven with fine lines , Wire mesh, foamed metal, metal nonwoven fabric, expanded metal, punched metal, metal porous foil and the like can be used.

전해용 전극 기재(10)로는, 금속 다공박, 철망, 금속 부직포, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 또는 발포 금속을 들 수 있다. Examples of the electrode base 10 for electrolysis include a metal porous foil, a wire mesh, a metal nonwoven fabric, a punching metal, an expanded metal or a foamed metal.

펀칭 메탈, 익스팬드 메탈로 가공하기 전의 판재로는, 압연 성형한 판재, 전해박 등이 바람직하다. 전해박은, 또한 후처리로서 모재와 동일한 원소로 도금 처리를 하여, 한면 혹은 양면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. As a board | plate material before processing with a punching metal and an expanded metal, the board | plate material roll-molded, electrolytic foil, etc. are preferable. It is preferable that the electrolytic foil is further plated with the same element as the base material as post-treatment to form irregularities on one or both surfaces.

또한, 전해용 전극 기재(10)의 두께는, 전술한 바와 같이 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 205 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하인 것이 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하인 것이 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 더 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. In addition, it is preferable that the thickness of the electrolytic electrode base material 10 is 300 micrometers or less as mentioned above, It is more preferable that it is 205 micrometers or less, It is more preferable that it is 155 micrometers or less, It is further more preferable that it is 135 micrometers or less, 125 It is still more preferable that it is micrometer or less, It is still more preferable that it is 120 micrometers or less, It is still more preferable that it is 100 micrometers or less, It is further more preferable that it is 50 micrometers or less from a viewpoint of handling property and economy. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

전해용 전극 기재에서는, 전해용 전극 기재를 산화 분위기 중에서 소둔함으로써 가공시의 잔류 응력을 완화하는 것이 바람직하다. 또한, 전해용 전극 기재의 표면에는, 상기 표면에 피복되는 촉매층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 스틸 그리드, 알루미나 분말 등을 사용하여 요철을 형성하고, 그 후 산처리에 의해 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 또는, 기재와 동일한 원소로 도금 처리를 하고, 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. In the electrode base for electrolysis, it is preferable to relieve the residual stress at the time of processing by annealing the electrode base for electrolysis in an oxidizing atmosphere. Moreover, in order to improve the adhesiveness with the catalyst layer coat | covered with the said surface, the surface of an electrolytic electrode base material uses unevenness | corrugation using a steel grid, alumina powder, etc., and it is preferable to increase a surface area by acid treatment after that. Do. Or it is preferable to plating by the same element as a base material, and to increase a surface area.

전해용 전극 기재(10)에는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 표면을 밀착시키기 위해, 표면적을 증대시키는 처리를 하는 것이 바람직하다. 표면적을 증대시키는 처리로는, 커트 와이어, 스틸 그리드, 알루미나 그리드 등을 사용한 블라스트 처리, 황산 또는 염산을 사용한 산처리, 기재와 동일한 원소로 하는 도금 처리 등을 들 수 있다. 기재 표면의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는, 특별히 한정되지 않지만, 0.05 ㎛∼50 ㎛이 바람직하고, 0.1∼10 ㎛이 보다 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 더욱 바람직하다. In order to make the surface of the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis adhere to the electrode base material 10 for electrolysis, it is preferable to perform the process which increases a surface area. Examples of the treatment for increasing the surface area include a blast treatment using a cut wire, a steel grid, an alumina grid, and the like, an acid treatment using sulfuric acid or hydrochloric acid, a plating treatment using the same element as the substrate, and the like. Although arithmetic mean surface roughness Ra of the surface of a base material is not specifically limited, 0.05 micrometer-50 micrometers are preferable, 0.1-10 micrometers is more preferable, 0.1-8 micrometers is still more preferable.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 양극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

도 96에서, 촉매층인 제1층(20)은, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함한다. 루테늄 산화물로는 RuO2 등을 들 수 있다. 이리듐 산화물로는 IrO2 등을 들 수 있다. 티탄 산화물로는 TiO2 등을 들 수 있다. 제1층(20)은, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하거나, 또는 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 제1층(20)이 보다 안정된 층이 되고, 또한 제2층(30)과의 밀착성도 보다 향상된다. In FIG. 96, the first layer 20 serving as the catalyst layer contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Ruthenium oxide RuO 2, etc., may be mentioned. IrO 2 etc. are mentioned as an iridium oxide. Examples of titanium oxides include TiO 2 . The first layer 20 preferably contains two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, or three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Thereby, the 1st layer 20 becomes a more stable layer, and also adhesiveness with the 2nd layer 30 improves more.

제1층(20)이, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하는 경우에는, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 1∼9 몰인 것이 바람직하고, 1∼4 몰인 것이 보다 바람직하다. 2종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. In the case where the first layer 20 includes two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, titanium contained in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide included in the first layer 20. It is preferable that it is 1-9 mol, and, as for an oxide, it is more preferable that it is 1-4 mol. By setting the composition ratio of the two kinds of oxides in this range, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 경우, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 이리듐 산화물은 0.2∼3 몰인 것이 바람직하고, 0.3∼2.5 몰인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 0.3∼8 몰인 것이 바람직하고, 1∼7 몰인 것이 보다 바람직하다. 3종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. When the first layer 20 includes three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, the first layer 20 is included in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide contained in the first layer 20. It is preferable that it is 0.2-3 mol, and, as for the iridium oxide used, it is more preferable that it is 0.3-2.5 mol. Moreover, it is preferable that it is 0.3-8 mol, and, as for 1 mol of titanium oxide contained in the 1st layer 20 with respect to 1 mol of ruthenium oxide contained in the 1st layer 20, it is more preferable. By making the composition ratio of three types of oxides into this range, the electrode 100 for electrolysis shows the outstanding durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중에서 선택되는 적어도 2종류의 산화물을 포함하는 경우, 이들 산화물은 고용체를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 산화물 고용체를 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. When the 1st layer 20 contains at least 2 types of oxide chosen from a ruthenium oxide, an iridium oxide, and a titanium oxide, it is preferable that these oxides form a solid solution. By forming the oxide solid solution, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

상기 조성 외에도, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함하고 있는 한, 여러가지 조성의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, DSA(등록상표)라고 불리는 루테늄, 이리듐, 탄탈, 니오븀, 티탄, 주석, 코발트, 망간, 백금 등을 포함하는 산화물 코팅을 제1층(20)으로서 이용하는 것도 가능하다. In addition to the above composition, as long as it contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, those having various compositions can be used. For example, an oxide coating containing ruthenium, iridium, tantalum, niobium, titanium, tin, cobalt, manganese, platinum, or the like, referred to as DSA (registered trademark), may be used as the first layer 20.

제1층(20)은, 단층일 필요는 없고, 복수의 층을 포함하고 있어도 좋다. 예컨대, 제1층(20)이 3종류의 산화물을 포함하는 층과 2종류의 산화물을 포함하는 층을 포함하고 있어도 좋다. 제1층(20)의 두께는 0.05∼10 ㎛이 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 보다 바람직하다. The first layer 20 does not need to be a single layer, but may include a plurality of layers. For example, the first layer 20 may include a layer containing three kinds of oxides and a layer containing two kinds of oxides. 0.05-10 micrometers is preferable and, as for the thickness of the 1st layer 20, 0.1-8 micrometers is more preferable.

(제2층) (2nd floor)

제2층(30)은, 루테늄과 티탄을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains ruthenium and titanium. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)이 산화팔라듐, 산화팔라듐과 백금의 고용체 혹은 팔라듐과 백금의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains palladium oxide, the solid solution of palladium oxide, and platinum, or the alloy of palladium and platinum. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)은, 두꺼운 편이 전해 성능을 유지할 수 있는 기간이 길어지지만, 경제성의 관점에서 0.05∼3 ㎛의 두께인 것이 바람직하다. The longer the longer the thickness of the second layer 30 can maintain the electrolytic performance, the thickness of the second layer 30 is preferably 0.05 to 3 m.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 음극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

촉매층인 제1층(20)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As a component of the first layer 20 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함하는 경우, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금이 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐 중 적어도 1종류의 백금족 금속을 포함하는 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal include at least one kind, the alloy containing the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide and the platinum group metal is platinum, palladium, rhodium, It is preferable to contain at least 1 type of platinum group metal among ruthenium and iridium.

백금족 금속으로는, 백금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal, it is preferable to contain platinum.

백금족 금속 산화물로는, 루테늄 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal oxide contains ruthenium oxide.

백금족 금속 수산화물로는, 루테늄 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal hydroxide contains a ruthenium hydroxide.

백금족 금속 합금으로는, 백금과 니켈, 철, 코발트와의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal alloy, it is preferable to include the alloy of platinum, nickel, iron, and cobalt.

또한 필요에 따라 제2 성분으로서, 란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a lanthanoid element as a 2nd component as needed. As a result, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물로는, 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘에서 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. The oxide or hydroxide of the lanthanoid-based element preferably contains at least one selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, and dysprosium.

또한 필요에 따라, 제3 성분으로서 천이 금속의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a transition metal as a 3rd component as needed.

제3 성분을 첨가하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 보다 뛰어난 내구성을 나타내며, 전해 전압을 저감시킬 수 있다. By adding the third component, the electrolytic electrode 100 exhibits more excellent durability and can reduce the electrolytic voltage.

바람직한 조합의 예로는, 루테늄만, 루테늄+니켈, 루테늄+세륨, 루테늄+란탄, 루테늄+란탄+백금, 루테늄+란탄+팔라듐, 루테늄+프라세오디뮴, 루테늄+프라세오디뮴+백금, 루테늄+프라세오디뮴+백금+팔라듐, 루테늄+네오디뮴, 루테늄+네오디뮴+백금, 루테늄+네오디뮴+망간, 루테늄+네오디뮴+철, 루테늄+네오디뮴+코발트, 루테늄+네오디뮴+아연, 루테늄+네오디뮴+갈륨, 루테늄+네오디뮴+황, 루테늄+네오디뮴+납, 루테늄+네오디뮴+니켈, 루테늄+네오디뮴+구리, 루테늄+사마륨, 루테늄+사마륨+망간, 루테늄+사마륨+철, 루테늄+사마륨+코발트, 루테늄+사마륨+아연, 루테늄+사마륨+갈륨, 루테늄+사마륨+황, 루테늄+사마륨+납, 루테늄+사마륨+니켈, 백금+세륨, 백금+팔라듐+세륨, 백금+팔라듐+란탄+세륨, 백금+이리듐, 백금+팔라듐, 백금+이리듐+팔라듐, 백금+니켈+팔라듐, 백금+니켈+루테늄, 백금과 니켈의 합금, 백금과 코발트의 합금, 백금과 철의 합금 등을 들 수 있다. Examples of preferred combinations include ruthenium only, ruthenium + nickel, ruthenium + cerium, ruthenium + lanthanum, ruthenium + lanthanum + platinum, ruthenium + lanthanum + palladium, ruthenium + praseodymium, ruthenium + praseodymium + platinum, ruthenium + praseodymium + platinum + palladium Ruthenium + Neodymium, Ruthenium + Neodymium + Platinum, Ruthenium + Neodymium + Manganese, Ruthenium + Neodymium + Iron, Ruthenium + Neodymium + Cobalt, Ruthenium + Neodymium + Zinc, Ruthenium + Neodymium + Gallium, Ruthenium + Neodymium + Sulfur, Ruthenium + Lead, ruthenium + neodymium + nickel, ruthenium + neodymium + copper, ruthenium + samarium, ruthenium + samarium + manganese, ruthenium + samarium + iron, ruthenium + samarium + cobalt, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + Samarium + sulfur, ruthenium + samarium + lead, ruthenium + samarium + nickel, platinum + cerium, platinum + palladium + cerium, platinum + palladium + lanthanum + cerium, platinum + iridium, platinum + palladium, platinum + iridium + palladium, platinum + Nickel + palladium, bag Gold + nickel + ruthenium, an alloy of platinum and nickel, an alloy of platinum and cobalt, an alloy of platinum and iron, and the like.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금을 포함하지 않는 경우, 촉매의 주성분이 니켈 원소인 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal are not included, the main component of the catalyst is preferably nickel element.

니켈 금속, 산화물, 수산화물 중 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to contain at least 1 sort (s) among nickel metal, oxide, and hydroxide.

제2 성분으로서 천이 금속을 첨가해도 좋다. 첨가하는 제2 성분으로는, 티탄, 주석, 몰리브덴, 코발트, 망간, 철, 황, 아연, 구리, 탄소 중 적어도 1종류의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. You may add a transition metal as a 2nd component. As a 2nd component to add, it is preferable to contain at least 1 type of element among titanium, tin, molybdenum, cobalt, manganese, iron, sulfur, zinc, copper, and carbon.

바람직한 조합으로서, 니켈+주석, 니켈+티탄, 니켈+몰리브덴, 니켈+코발트 등을 들 수 있다. As a preferable combination, nickel + tin, nickel + titanium, nickel + molybdenum, nickel + cobalt, etc. are mentioned.

필요에 따라, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10) 사이에 중간층을 형성할 수 있다. 중간층을 설치하는 것에 의해, 전해용 전극(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.If necessary, an intermediate layer can be formed between the first layer 20 and the electrolytic electrode substrate 10. By providing the intermediate layer, the durability of the electrolytic electrode 100 can be improved.

중간층으로는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 양쪽에 친화성이 있는 것이 바람직하다. 중간층으로는, 니켈 산화물, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물이 바람직하다. 중간층으로는, 중간층을 형성하는 성분을 포함하는 용액을 도포, 소성함으로써 형성할 수도 있고, 기재를 공기 분위기 중에서 300∼600℃의 온도에서 열처리를 실시하여 표면 산화물층을 형성시킬 수도 있다. 기타, 열용사법, 이온 플레이팅법 등 기지의 방법으로 형성시킬 수 있다. As an intermediate | middle layer, what has affinity for both the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis is preferable. As the intermediate layer, nickel oxide, platinum group metal, platinum group metal oxide, and platinum group metal hydroxide are preferable. As an intermediate | middle layer, it can form by apply | coating and baking the solution containing the component which forms an intermediate | middle layer, and can also form a surface oxide layer by heat-processing a base material at 300-600 degreeC in air atmosphere. In addition, it can form by a well-known method, such as a thermal spraying method and an ion plating method.

(제2층) (2nd floor)

촉매층인 제1층(30)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As the components of the first layer 30 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 제2층에 포함되는 원소의 바람직한 조합의 예로는, 제1층에서 예를 든 조합 등이 있다. 제1층과 제2층의 조합은, 동일한 조성이며 조성비가 상이한 조합이어도 좋고, 상이한 조성의 조합이어도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included. Examples of preferred combinations of the elements included in the second layer include combinations exemplified in the first layer. The combination of a 1st layer and a 2nd layer may be a combination with the same composition, and a composition ratio differs, and the combination of a different composition may be sufficient as it.

촉매층의 두께로는, 형성시킨 촉매층 및 중간층의 합산한 두께가 0.01 ㎛∼20 ㎛이 바람직하다. 0.01 ㎛ 이상이면, 촉매로서 충분히 기능을 발휘할 수 있다. 20 ㎛ 이하이면, 기재로부터의 탈락이 적고 견고한 촉매층을 형성할 수 있다. 0.05 ㎛∼15 ㎛이 보다 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ㎛∼10 ㎛이다. 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛∼8 ㎛이다. As thickness of a catalyst layer, the sum total of the formed catalyst layer and the intermediate | middle layer has preferable 0.01 micrometer-20 micrometers. If it is 0.01 micrometer or more, it can fully function as a catalyst. If it is 20 micrometers or less, a strong catalyst layer can be formed with little fall-out from a base material. 0.05 micrometers-15 micrometers are more preferable. More preferably, they are 0.1 micrometer-10 micrometers. More preferably, they are 0.2 micrometer-8 micrometers.

전극의 두께, 즉, 전해용 전극 기재와 촉매층의 합계의 두께로는, 전극의 핸들링성의 관점에서, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 130 ㎛ 미만이며, 더욱 바람직하게는 115 ㎛ 이하이며, 보다 더 바람직하게는 65 ㎛ 이하이다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전극의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요, 최소 표시 0.001 mm)로 측정함으로써 구할 수 있다. 전극용 전극 기재의 두께는 전극 두께와 동일하게 측정한다. 촉매층 두께는, 전극 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼는 것에 의해 구할 수 있다. As thickness of an electrode, ie, the thickness of the sum total of an electrolytic electrode base material and a catalyst layer, 315 micrometers or less are preferable, 220 micrometers or less are more preferable, 170 micrometers or less are more preferable from a viewpoint of handling property of an electrode, 150 The thickness is even more preferable, 145 µm or less is particularly preferable, 140 µm or less is still more preferable, 138 µm or less is even more preferable, and 135 µm or less is even more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, it is preferable that it is 130 micrometers or less from a viewpoint similar to the above, More preferably, it is less than 130 micrometers, More preferably, it is 115 micrometers or less, More preferably, it is 65 micrometers or less. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, the thickness of an electrode can be calculated | required by measuring with a dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation, minimum display 0.001 mm). The thickness of the electrode base material for electrodes is measured similarly to electrode thickness. The catalyst layer thickness can be obtained by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the electrode thickness.

본 실시형태에서, 충분한 전해 성능을 확보한다는 관점에서, 전해용 전극이, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb 및 Dy로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 촉매 성분을 포함하는 것이 바람직하다. In the present embodiment, from the viewpoint of securing sufficient electrolytic performance, the electrode for electrolysis is Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y , Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd It is preferred to include at least one catalyst component selected from the group consisting of Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy.

본 실시형태에서, 전해용 전극은, 탄성 변형 영역이 넓은 전극이면, 보다 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 보다 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 전해용 전극의 두께는, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하가 바람직하고, 130 ㎛ 미만이 보다 바람직하고, 115 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 65 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서, 「탄성 변형 영역이 넓다」란, 전해용 전극을 권회하여 권회체로 하고, 권회 상태를 해제한 후, 권회에 유래하는 휘어짐이 생기기 어렵다는 것을 의미한다. 또한, 전해용 전극의 두께란, 후술하는 촉매층을 포함하는 경우, 전해용 전극 기재와 촉매층을 합한 두께를 말한다. In the present embodiment, the electrode for electrolysis can obtain better handling property as long as it is an electrode having a large elastic deformation region, and has better adhesion force such as a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, a catalyst-free feeder, and the like. From the viewpoint of having a thickness, the thickness of the electrode for electrolysis is preferably 315 µm or less, more preferably 220 µm or less, still more preferably 170 µm or less, even more preferably 150 µm or less, and particularly 145 µm or less. Preferably, 140 micrometers or less are further more preferable, 138 micrometers or less are further more preferable, 135 micrometers or less are further more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, from a viewpoint similar to the above, 130 micrometers or less are preferable, less than 130 micrometers are more preferable, 115 micrometers or less are more preferable, and 65 micrometers or less are still more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, in this embodiment, a "elastic deformation area | region is wide" means that it is difficult to produce the curvature resulting from winding after winding an electrode for electrolysis to make a winding body, and canceling a wound state. In addition, the thickness of an electrode for electrolysis means the thickness which combined the electrode base material for electrolysis and a catalyst layer, when including the catalyst layer mentioned later.

(전해용 전극의 제조 방법) (Method for producing electrode for electrolysis)

다음으로 전해용 전극(100)의 제조 방법의 일실시형태에 관해 상세히 설명한다. Next, one Embodiment of the manufacturing method of the electrolytic electrode 100 is described in detail.

본 실시형태에서는, 산소 분위기하에서의 도막의 소성(열분해), 혹은 이온 플레이팅, 도금, 열용사 등의 방법에 의해, 전해용 전극 기재 상에 제1층(20), 바람직하게는 제2층(30)을 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)을 제조할 수 있다. 이러한 본 실시형태의 제조 방법에서는, 전해용 전극(100)의 높은 생산성을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 촉매를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 공정, 도포액을 건조시키는 건조 공정, 열분해를 행하는 열분해 공정에 의해, 전해용 전극 기재 상에 촉매층이 형성된다. 여기서 열분해란, 전구체가 되는 금속염을 가열하여, 금속 또는 금속 산화물과 가스상 물질로 분해하는 것을 의미한다. 이용하는 금속종, 염의 종류, 열분해를 행하는 분위기 등에 따라 분해 생성물은 상이하지만, 산화성 분위기에서는 대부분의 금속은 산화물을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 전극의 공업적인 제조 프로세스에서, 열분해는 통상 공기 중에서 행해지며, 대부분의 경우 금속 산화물 혹은 금속 수산화물이 형성된다. In the present embodiment, the first layer 20, preferably the second layer (on the electrode base material for electrolysis) is performed by a method such as baking (pyrolysis) of the coating film in an oxygen atmosphere or ion plating, plating, thermal spraying or the like. By forming 30), the electrode 100 for electrolysis can be manufactured. In this manufacturing method of the present embodiment, high productivity of the electrode 100 for electrolysis can be realized. Specifically, a catalyst layer is formed on the electrode base material for electrolysis by a coating step of applying a coating liquid containing a catalyst, a drying step of drying the coating solution, and a thermal decomposition step of performing pyrolysis. Pyrolysis means here that the metal salt used as a precursor is heated and decomposed | disassembled into a metal or metal oxide and gaseous substance. Although decomposition products differ depending on the metal species used, the kind of salt, and the atmosphere in which pyrolysis is performed, most metals tend to form oxides in an oxidizing atmosphere. In the industrial production process of electrodes, pyrolysis is usually carried out in air, and in most cases metal oxides or metal hydroxides are formed.

(양극의 제1층의 형성) (Formation of the first layer of the anode)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 루테늄, 이리듐 및 티탄 중 적어도 1종류의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 루테늄, 이리듐 및 티탄의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved at least 1 sort (s) of metal salt of ruthenium, iridium, and titanium to an electrolytic electrode base material, and thermally decomposes (baking) in presence of oxygen. The content of ruthenium, iridium and titanium in the first coating liquid is approximately the same as that of the first layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(제2층의 형성) (Formation of the second layer)

제2층(30)은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 및 백금 화합물을 포함하는 용액 혹은 루테늄 화합물 및 티탄 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 제1층(20)의 위에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. The 2nd layer 30 is formed as needed, for example, apply | coating the solution containing a palladium compound and a platinum compound, or the solution (2nd coating liquid) containing a ruthenium compound and a titanium compound on the 1st layer 20 After that, it is obtained by pyrolysis in the presence of oxygen.

(열분해법에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Pyrolysis)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 여러가지 조합의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 금속의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved the metal salt of various combinations to the electrode base material for electrolysis, and thermally decomposing (baking) in presence of oxygen. The content rate of the metal in a 1st coating liquid is substantially the same as the 1st layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(중간층의 형성) (Formation of intermediate layer)

중간층은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 혹은 백금 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 기재 상에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. 혹은, 용액을 도포하지 않고 기재를 가열하는 것만으로 기재 표면에 산화니켈 중간층을 형성시켜도 좋다. An intermediate | middle layer is formed as needed, for example, is obtained by apply | coating the solution (2nd coating liquid) containing a palladium compound or a platinum compound on a base material, and then thermally decomposing in presence of oxygen. Alternatively, the nickel oxide intermediate layer may be formed on the surface of the substrate only by heating the substrate without applying the solution.

(이온 플레이팅에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Ion Plating)

제1층(20)은 이온 플레이팅으로 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 may be formed by ion plating.

일례로서, 기재를 챔버 내에 고정하고, 금속 루테늄 타겟에 전자선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 증발한 금속 루테늄 입자는, 챔버 내의 플라즈마 중에서 플러스로 대전되고, 마이너스로 대전시킨 기판 상에 퇴적한다. 플라즈마 분위기는 아르곤, 산소이며, 루테늄은 루테늄 산화물로서 기재 상에 퇴적한다. As an example, the method of fixing a base material in a chamber, and irradiating an electron beam to a metal ruthenium target is mentioned. The evaporated metal ruthenium particles are positively charged in the plasma in the chamber and are deposited on the negatively charged substrate. The plasma atmosphere is argon and oxygen, and ruthenium is deposited on the substrate as ruthenium oxide.

(도금에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Plating)

제1층(20)은, 도금법으로도 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 can also be formed by a plating method.

일례로서, 기재를 음극으로서 사용하여, 니켈 및 주석을 포함하는 전해액 중에서 전해 도금을 실시하면, 니켈과 주석의 합금 도금을 형성시킬 수 있다. As an example, when a base material is used as a cathode and electrolytic plating is performed in the electrolyte solution containing nickel and tin, alloy plating of nickel and tin can be formed.

(열용사에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Thermal Spray)

제1층(20)은, 열용사법으로도 형성시킬 수 있다. The first layer 20 can also be formed by thermal spraying.

일례로서, 산화니켈 입자를 기재 상에 플라즈마 용사하는 것에 의해, 금속 니켈과 산화니켈이 혼합한 촉매층을 형성시킬 수 있다. As an example, by spraying nickel oxide particles on a substrate, a catalyst layer in which metal nickel and nickel oxide are mixed can be formed.

〔적층체〕 [Laminated body]

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과의 적층체로서 이용할 수 있다. 즉, 본 실시형태에서의 적층체는, 전해용 전극과 새로운 격막을 포함하는 것이다. 새로운 격막이란, 기존 전해조에서의 격막과는 별체라면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 공지의 격막을 적용할 수 있다. 또한, 새로운 격막은, 재질, 형상, 물성 등에서 기존 전해조에서의 격막과 동일한 것이어도 좋다. The electrode for electrolysis in this embodiment can be used as a laminated body with septum, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane. That is, the laminated body in this embodiment contains an electrode for electrolysis and a new diaphragm. The new diaphragm is not particularly limited as long as it is separate from the diaphragm in the existing electrolytic cell, and various known diaphragms can be applied. The new diaphragm may be the same as the diaphragm in the existing electrolytic cell in terms of material, shape, physical properties, and the like.

이하, 격막의 일양태에 관한 이온 교환막에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, the ion exchange membrane which concerns on one aspect of a diaphragm is explained in full detail.

〔이온 교환막〕 [Ion exchange membrane]

이온 교환막으로는, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 이온 교환막을 적용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체와, 해당 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 형성된 코팅층을 갖는 이온 교환막을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함하고, 코팅층의 비표면적은 0.1∼10 ㎡/g인 것이 바람직하다. 이러한 구조의 이온 교환막은, 전해 중에 발생하는 가스에 의한 전해 성능에 미치는 영향이 적어, 안정된 전해 성능을 발휘하는 경향이 있다. The ion exchange membrane is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various ion exchange membranes can be applied. In this embodiment, it is preferable to use the membrane main body containing the hydrocarbon type polymer or fluorine-containing polymer which has an ion exchange group, and the ion exchange membrane which has a coating layer formed on at least one surface of this membrane main body. In addition, it is preferable that the coating layer contains inorganic particles and a binder, and the specific surface area of the coating layer is 0.1-10 m 2 / g. The ion-exchange membrane of such a structure has little influence on the electrolytic performance by the gas which generate | occur | produces during electrolysis, and it tends to exhibit stable electrolytic performance.

상기 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막이란, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층의 어느 하나를 구비하는 것이다. 강도 및 치수 안정성의 관점에서, 강화 심재를 더 갖는 것이 바람직하다. The membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchange group is introduced is a sulfonic acid layer having an ion exchange group derived from a sulfo group (group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and an ion exchange group derived from a carboxyl group. It is provided with either a carboxylic sancheung having a - (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). In view of strength and dimensional stability, it is preferable to further have a reinforcing core material.

무기물 입자 및 결합제에 관해서는, 이하 코팅층의 설명의 란에 상세히 설명한다.The inorganic particles and the binder will be described in detail in the description section of the coating layer below.

도 97은, 이온 교환막의 일실시형태를 나타내는 단면 모식도이다. 이온 교환막(1)은, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체(10)와, 막 본체(10)의 양면에 형성된 코팅층(11a 및 11b)을 갖는다. FIG. 97 is a schematic sectional view showing one embodiment of an ion exchange membrane. FIG. The ion exchange membrane 1 has a membrane main body 10 containing a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group, and coating layers 11a and 11b formed on both surfaces of the membrane main body 10.

이온 교환막(1)에서 막 본체(10)는, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층(3)과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층(2)을 구비하고, 강화 심재(4)에 의해 강도 및 치수 안정성이 강화되어 있다. 이온 교환막(1)은, 술폰산층(3)과 카르복실산층(2)을 구비하기 때문에, 양이온 교환막으로서 적합하게 이용된다. In the ion exchange membrane 1, the membrane main body 10 is a sulfonic acid layer 3 having an ion exchange group derived from a sulfo group (a group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and ions derived from a carboxyl group. exchanger has a strength and dimensional stability are enhanced by the carboxylic sancheung 2 provided, and the reinforcement core (4) having a (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). Since the ion exchange membrane 1 is provided with the sulfonic acid layer 3 and the carboxylic acid layer 2, it is suitably used as a cation exchange membrane.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층 및 카르복실산층의 어느 하나만을 갖는 것이어도 좋다. 또한, 이온 교환막은, 반드시 강화 심재에 의해 강화되어 있을 필요는 없고, 강화 심재의 배치 상태도 도 97의 예에 한정되는 것은 아니다. In addition, the ion exchange membrane may have only one of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer. In addition, the ion exchange membrane does not necessarily need to be reinforced by the reinforcing core, and the arrangement state of the reinforcing core is not limited to the example of FIG. 97.

(막 본체) (The membrane body)

우선, 이온 교환막(1)을 구성하는 막 본체(10)에 관해 설명한다. First, the membrane main body 10 constituting the ion exchange membrane 1 will be described.

막 본체(10)는, 양이온을 선택적으로 투과하는 기능을 가지며, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 것이면 되며, 그 구성이나 재료는 특별히 한정되지 않고, 적절하게 적합한 것을 선택할 수 있다. The membrane main body 10 may have a function of selectively permeating cations, and may include a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group. The structure and the material thereof are not particularly limited, and a suitable one can be appropriately selected. have.

막 본체(10)에서의 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체는, 예컨대 가수분해 등에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체로부터 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 주쇄가 불소화 탄화수소로 이루어지고, 가수분해 등에 의해 이온 교환기로 변환 가능한 기(이온 교환기 전구체)를 팬던트 측쇄로서 가지며, 또한 용융 가공이 가능한 중합체(이하, 경우에 따라 「함불소계 중합체(a)」라고 함)를 사용하여 막 본체(10)의 전구체를 제작한 후, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 것에 의해, 막 본체(10)를 얻을 수 있다. The hydrocarbon-based polymer or fluorine-containing polymer having an ion exchange group in the membrane main body 10 can be obtained from a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion-exchange precursor which can be an ion-exchange group, for example, by hydrolysis or the like. Specifically, for example, the main chain is made of a fluorinated hydrocarbon, and has a group (ion exchanger precursor) which can be converted into an ion exchanger by hydrolysis or the like as a pendant side chain, and also a polymer which can be melt processed (hereinafter referred to as "fluorine-containing polymer). (a) ") to produce the precursor of the membrane main body 10, and then convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger to obtain the membrane main body 10.

함불소계 중합체(a)는, 예컨대 하기 제1군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체와, 하기 제2군 및/또는 하기 제3군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체를 공중합하는 것에 의해 제조할 수 있다. 또한, 하기 제1군, 하기 제2군 및 하기 제3군의 어느 것에서 선택되는 1종의 단량체의 단독 중합에 의해 제조할 수도 있다.The fluorine-containing polymer (a) can be produced, for example, by copolymerizing at least one monomer selected from the following first group and at least one monomer selected from the following second group and / or the third group below. have. Moreover, it can also manufacture by the homopolymerization of 1 type of monomers chosen from any of the following 1st group, the following 2nd group, and the following 3rd group.

제1군의 단량체로는, 예컨대 불화비닐 화합물을 들 수 있다. 불화비닐 화합물로는, 예컨대 불화비닐, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다. 특히, 이온 교환막을 알칼리 전해용막으로서 이용하는 경우, 불화비닐 화합물은, 퍼플루오로 단량체인 것이 바람직하고, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르로 이루어진 군에서 선택되는 퍼플루오로 단량체가 바람직하다. As a monomer of a 1st group, a vinyl fluoride compound is mentioned, for example. Examples of the vinyl fluoride compound include vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, and the like. In particular, when the ion exchange membrane is used as the alkali electrolytic membrane, the vinyl fluoride compound is preferably a perfluoro monomer, and is perfluoro selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkyl vinyl ether. Monomer is preferred.

제2군의 단량체로는, 예컨대 카르복실산형 이온 교환기(카르복실산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 카르복실산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CF(OCF2CYF)s-O(CZF)t-COOR로 표시되는 단량체 등을 들 수 있다(여기서, s는 0∼2의 정수를 나타내고, t는 1∼12의 정수를 나타내고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 F 또는 CF3을 나타내고, R은 저급 알킬기를 나타낸다. 저급 알킬기는, 예컨대 탄소수 1∼3의 알킬기이다.). As a monomer of a 2nd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a carboxylic acid type ion exchange group (carboxylic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted to a carboxylic acid group, for example, and the like can be CF 2 = CF (OCF 2 CYF ) s -O (CZF) t monomers represented by -COOR (wherein, s is 0 An integer of -2, t represents an integer of 1 to 12, Y and Z each independently represents F or CF 3 , and R represents a lower alkyl group, for example, a lower alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. .).

이들 중에서도, CF2=CF(OCF2CYF)n-O(CF2)m-COOR로 표시되는 화합물이 바람직하다. 여기서, n은 0∼2의 정수를 나타내고, m은 1∼4의 정수를 나타내고, Y는 F 또는 CF3을 나타내고, R은 CH3, C2H5 또는 C3H7을 나타낸다. Among these, CF is 2 = CF (OCF 2 CYF) n -O (CF 2) m -COOR compound represented by are preferred. Here n represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 4, Y represents F or CF 3 , and R represents CH 3 , C 2 H 5 or C 3 H 7 .

또한, 이온 교환막을 알칼리 전해용 양이온 교환막으로서 이용하는 경우, 단량체로서 퍼플루오로 화합물을 적어도 이용하는 것이 바람직하지만, 에스테르기의 알킬기(상기 R 참조)는 가수분해되는 시점에서 중합체로부터 소실되기 때문에, 알킬기(R)는 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 퍼플루오로알킬기가 아니어도 좋다. When the ion exchange membrane is used as a cation exchange membrane for alkali electrolysis, it is preferable to use at least a perfluoro compound as the monomer. However, since the alkyl group (see R above) of the ester group is lost from the polymer at the time of hydrolysis, the alkyl group ( R) may not be a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

제2군의 단량체로는, 상기 중에서도 하기에 나타내는 단량체가 보다 바람직하다. As a monomer of a 2nd group, the monomer shown below is more preferable among the above.

CF2=CFOCF2-CF(CF3)OCF2COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 -CF (CF 3 ) OCF 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2COOCH3,CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CF[OCF2-CF(CF3)]2O(CF2)2COOCH3, CF 2 = CF [OCF 2 -CF (CF 3 )] 2 O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)3COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)2COOCH3, CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)3COOCH3. CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 COOCH 3 .

제3군의 단량체로는, 예컨대 술폰형 이온 교환기(술폰산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 술폰산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CFO-X-CF2-SO2F로 표시되는 단량체가 바람직하다(여기서, X는 퍼플루오로알킬렌기를 나타낸다.). 이들의 구체예로는, 하기에 나타내는 단량체 등을 들 수 있다. As a monomer of a 3rd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a sulfone type ion exchange group (sulfonic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted into a sulfonic acid is, for example, CF 2 = a monomer represented by the CFO-X-CF 2 -SO 2 F are preferred (wherein, X represents an alkylene group of a perfluoroalkyl.). As these specific examples, the monomer etc. which are shown below are mentioned.

CF2=CFOCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CF(CF2)2SO2F, CF 2 = CF (CF 2 ) 2 SO 2 F,

CF2=CFO〔CF2CF(CF3)O〕2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFO [CF 2 CF (CF 3 ) O] 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF2OCF3)OCF2CF2SO2F. CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2 OCF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F.

이들 중에서도, CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F 및 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F가 보다 바람직하다. Among these, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F are more preferable.

이들 단량체로부터 얻어지는 공중합체는, 불화에틸렌의 단독 중합 및 공중합에 대하여 개발된 중합법, 특히 테트라플루오로에틸렌에 대하여 이용되는 일반적인 중합 방법에 의해 제조할 수 있다. 예컨대, 비수성법에서는, 퍼플루오로탄화수소, 클로로플루오로카본 등의 불활성 용매를 사용하고, 퍼플루오로카본퍼옥사이드나 아조 화합물 등의 라디칼 중합 개시제의 존재 하에, 온도 0∼200℃, 압력 0.1∼20 MPa의 조건 하에 중합 반응을 행할 수 있다. The copolymer obtained from these monomers can be manufactured by the polymerization method developed for the homopolymerization and copolymerization of ethylene fluoride, especially the general polymerization method used with respect to tetrafluoroethylene. For example, in the non-aqueous method, inert solvents such as perfluorohydrocarbon and chlorofluorocarbon are used, and in the presence of radical polymerization initiators such as perfluorocarbon peroxide and azo compound, the temperature is 0 to 200 캜 and the pressure is 0.1 to 0.1. The polymerization reaction can be carried out under the condition of 20 MPa.

상기 공중합에서, 상기 단량체의 조합의 종류 및 그 비율은 특별히 한정되지 않고, 얻어지는 함불소계 중합체에 부여하고자 하는 작용기의 종류 및 양에 따라 선택 결정된다. 예컨대, 카르복실산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제2군에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 술폰산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 카르복실산기 및 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군, 제2군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 이 경우, 상기 제1군 및 제2군으로 이루어진 공중합체와, 상기 제1군 및 제3군으로 이루어진 공중합체를 따로따로 중합하여, 후에 혼합하는 것에 의해서도 목적으로 하는 함불소계 중합체를 얻을 수 있다. 또한, 각 단량체의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 단위 중합체당 작용기의 양을 늘리는 경우, 상기 제2군 및 제3군에서 선택되는 단량체의 비율을 증가시키면 된다. In the said copolymerization, the kind and ratio of the combination of the said monomers are not specifically limited, It selects according to the kind and quantity of the functional group to provide to the fluorine-containing polymer obtained. For example, in the case of using a fluorine-containing polymer containing only a carboxylic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the first group and the second group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer containing only a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group and the third group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group, the second group, and the third group, respectively. In this case, the target fluorine-containing polymer can also be obtained by separately polymerizing the copolymer composed of the first group and the second group and the copolymer composed of the first group and the third group, and then mixing the copolymer separately. . Moreover, although the mixing ratio of each monomer is not specifically limited, When increasing the quantity of functional groups per unit polymer, what is necessary is just to increase the ratio of the monomer chosen from the said 2nd group and the 3rd group.

함불소계 공중합체의 총 이온 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 0.5∼2.0 mg 당량/g인 것이 바람직하고, 0.6∼1.5 mg 당량/g인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 총 이온 교환 용량이란, 건조 수지의 단위 중량당 교환기의 당량을 말하며, 중화 적정 등에 의해 측정할 수 있다. Although the total ion exchange capacity of a fluorine-containing copolymer is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5-2.0 mg equivalent / g, and it is more preferable that it is 0.6-1.5 mg equivalent / g. Here, total ion exchange capacity means the equivalent of the exchanger per unit weight of dry resin, and can be measured by neutralization titration etc.

이온 교환막(1)의 막 본체(10)에서는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 술폰산층(3)과, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 카르복실산층(2)이 적층되어 있다. 이러한 층 구조를 막 본체(10)로 함으로써, 나트륨 이온 등의 양이온의 선택적 투과성을 한층 더 향상시킬 수 있다. In the membrane main body 10 of the ion exchange membrane 1, a sulfonic acid layer 3 containing a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group and a carboxylic acid layer 2 containing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group are laminated. . By using this layer structure as the membrane main body 10, the selective permeability of cations such as sodium ions can be further improved.

이온 교환막(1)을 전해조에 배치하는 경우, 통상, 술폰산층(3)이 전해조의 양극측에, 카르복실산층(2)이 전해조의 음극측에, 각각 위치하도록 배치한다. In the case where the ion exchange membrane 1 is disposed in the electrolytic cell, the sulfonic acid layer 3 is usually disposed on the anode side of the electrolytic cell and the carboxylic acid layer 2 on the cathode side of the electrolytic cell.

술폰산층(3)은, 전기 저항이 낮은 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 막 강도의 관점에서, 막 두께가 카르복실산층(2)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 술폰산층(3)의 막 두께는, 바람직하게는 카르복실산층(2)의 2∼25배이며, 보다 바람직하게는 3∼15배이다. It is preferable that the sulfonic acid layer 3 is comprised from the material with low electrical resistance, and it is preferable that a film thickness is thicker than the carboxylic acid layer 2 from a viewpoint of film strength. The film thickness of the sulfonic acid layer 3 becomes like this. Preferably it is 2-25 times of the carboxylic acid layer 2, More preferably, it is 3-15 times.

카르복실산층(2)은, 막 두께가 얇아도 높은 음이온 배제성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 음이온 배제성이란, 이온 교환막(1)으로의 음이온의 침입이나 투과를 방해하고자 하는 성질을 말한다. 음이온 배제성을 높이기 위해서는, 술폰산층에 대하여, 이온 교환 용량이 작은 카르복실산층을 배치하는 것 등이 유효하다. It is preferable that the carboxylic acid layer 2 has high anion exclusion property even if it is thin. Anion-exclusion here means the property which wants to interrupt the invasion and permeation | transmission of anion to the ion exchange membrane 1. In order to improve anion exclusion, disposing a carboxylic acid layer having a small ion exchange capacity with respect to the sulfonic acid layer is effective.

술폰산층(3)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제3군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F를 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. As the fluorine-containing polymer used for the sulfonic acid layer 3, for example, a polymer obtained by using CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F as the third group of monomers is suitable.

카르복실산층(2)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제2군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF2)O(CF2)2COOCH3을 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. Carboxylic acids referred to as the fluorine-based polymer for use in sancheung (2) is, for example, as monomers of group 2 CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2) O (CF 2) a polymer obtained by using 2 COOCH 3 are suitable.

(코팅층) (Coating layer)

이온 교환막은, 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 코팅층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 도 97에 나타내는 바와 같이, 이온 교환막(1)에서는, 막 본체(10)의 양면 위에 각각 코팅층(11a 및 11b)이 형성되어 있다. It is preferable that an ion exchange membrane has a coating layer on at least one surface of a membrane main body. 97, in the ion exchange membrane 1, the coating layers 11a and 11b are formed on both surfaces of the membrane main body 10, respectively.

코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함한다. The coating layer includes inorganic particles and a binder.

무기물 입자의 평균 입경은, 0.90 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 무기물 입자의 평균 입경이 0.90 ㎛ 이상이면, 가스 부착뿐만 아니라 불순물에 대한 내구성이 매우 향상된다. 즉, 무기물 입자의 평균 입경을 크게 하면서, 또한 전술한 비표면적의 값을 만족시키도록 함으로써, 특히 현저한 효과가 얻어지게 된다. 이와 같은 평균 입경과 비표면적을 만족시키기 때문에, 불규칙형의 무기물 입자가 바람직하다. 용융에 의해 얻어지는 무기물 입자, 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 사용할 수 있다. 바람직하게는 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 적합하게 이용할 수 있다. As for the average particle diameter of an inorganic particle, it is more preferable that it is 0.90 micrometer or more. If the average particle diameter of the inorganic particles is 0.90 µm or more, the durability against impurities as well as gas adhesion is greatly improved. In other words, a particularly significant effect is obtained by increasing the average particle diameter of the inorganic particles and by satisfying the above-described specific surface area. In order to satisfy such an average particle diameter and specific surface area, irregular inorganic particles are preferable. Inorganic particles obtained by melting and inorganic particles obtained by crushing gemstones can be used. Preferably, the inorganic particles obtained by gemstone grinding can be suitably used.

또한, 무기물 입자의 평균 입경은 2 ㎛ 이하로 할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경이 2 ㎛ 이하이면, 무기물 입자에 의해 막이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경은, 보다 바람직하게는 0.90∼1.2 ㎛이다. In addition, the average particle diameter of an inorganic particle can be 2 micrometers or less. If the average particle diameter of an inorganic particle is 2 micrometers or less, it can prevent that a film | membrane is damaged by an inorganic particle. The average particle diameter of the inorganic particles is more preferably 0.90 to 1.2 µm.

여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(「SALD2200」 시마즈 제작소)에 의해 측정할 수 있다. Here, an average particle diameter can be measured with a particle size distribution meter ("SALD2200" Shimadzu Corporation).

무기물 입자의 형상은 불규칙 형상인 것이 바람직하다. 불순물에 대한 내성이 보다 향상된다. 또한, 무기물 입자의 입도 분포는 넓은 것이 바람직하다. It is preferable that the shape of an inorganic particle is an irregular shape. Resistance to impurities is further improved. In addition, the particle size distribution of the inorganic particles is preferably wide.

무기물 입자는, 주기율표 제IV족 원소의 산화물, 주기율표 제IV족 원소의 질화물 및 주기율표 제IV족 원소의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 무기물을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 내구성의 관점에서 산화지르코늄의 입자이다. It is preferable that an inorganic particle contains at least 1 sort (s) of inorganic substance chosen from the group which consists of an oxide of a group IV element of a periodic table, a nitride of a group IV element of a periodic table, and a carbide of a group IV element of a periodic table. More preferably, they are particles of zirconium oxide from the viewpoint of durability.

이 무기물 입자는, 무기물 입자의 원석을 분쇄하는 것에 의해 제조된 무기물 입자이거나, 또는 무기물 입자의 원석을 용융하여 정제함으로써 입자의 직경이 고른 구형의 입자를 무기물 입자로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that this inorganic particle is an inorganic particle manufactured by crushing the gemstone of an inorganic particle, or it is preferable to make spherical particle | grains of the uniform diameter of particle | grains into an inorganic particle by melting and refine | purifying the gemstone of an inorganic particle.

원석 분쇄 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 볼 밀, 비드 밀, 콜로이드 밀, 코니컬 밀, 디스크 밀, 엣지 밀, 제분 밀, 해머 밀, 펠릿 밀, VSI 밀, 윌리 밀, 롤러 밀, 제트 밀 등을 들 수 있다. 또한, 분쇄후 세정되는 것이 바람직하고, 그 때 세정 방법으로는 산처리되는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 무기물 입자의 표면에 부착된 철 등의 불순물을 삭감할 수 있다. Examples of the raw material grinding method include, but are not particularly limited to, ball mills, bead mills, colloid mills, conical mills, disc mills, edge mills, milling mills, hammer mills, pellet mills, VSI mills, willy mills, roller mills, and jet mills. Etc. can be mentioned. Moreover, it is preferable to wash | clean after grinding | pulverization, and it is preferable to be acid-processed at that time. As a result, impurities such as iron adhering to the surface of the inorganic particles can be reduced.

코팅층은 결합제를 포함하는 것이 바람직하다. 결합제는, 무기물 입자를 이온 교환막의 표면에 유지하여 코팅층을 이루는 성분이다. 결합제는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성의 관점에서, 함불소계 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. The coating layer preferably comprises a binder. A binder is a component which keeps inorganic particle on the surface of an ion exchange membrane, and comprises a coating layer. It is preferable that a binder contains a fluorine-containing polymer from a viewpoint of resistance to electrolyte solution or the product by electrolysis.

결합제로는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성 및 이온 교환막의 표면에 대한 접착성의 관점에서, 카르복실산기 또는 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체인 것이 보다 바람직하다. 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(술폰산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 카르복실산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(카르복실산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. As a binder, it is more preferable that it is a fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group or a sulfonic acid group from a tolerance with respect to the electrolyte solution and the product by electrolysis, and adhesiveness to the surface of an ion exchange membrane. When forming a coating layer on the layer (sulfonic acid layer) containing a fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group as a binder of this coating layer. Moreover, when forming a coating layer on the layer (carboxylic acid layer) containing the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group as a binder of this coating layer.

코팅층 중 무기물 입자의 함유량은, 40∼90 질량%인 것이 바람직하고, 50∼90 질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 결합제의 함유량은, 10∼60 질량%인 것이 바람직하고, 10∼50 질량%인 것이 보다 바람직하다. It is preferable that it is 40-90 mass%, and, as for content of an inorganic particle in a coating layer, it is more preferable that it is 50-90 mass%. Moreover, it is preferable that it is 10-60 mass%, and, as for content of a binder, it is more preferable that it is 10-50 mass%.

이온 교환막에서의 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.05∼2 mg인 것이 바람직하다. 또한, 이온 교환막이 표면에 요철 형상을 갖는 경우에는, 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.5∼2 mg인 것이 바람직하다. The distribution density of the coating layer in the ion exchange membrane is preferably 0.05 to 2 mg per cm 2. In addition, when an ion exchange membrane has a concave-convex shape on the surface, it is preferable that the distribution density of a coating layer is 0.5-2 mg per cm <2>.

코팅층을 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 무기물 입자를 결합제를 포함하는 용액에 분산한 코팅액을, 스프레이 등에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다. It does not specifically limit as a method of forming a coating layer, A well-known method can be used. For example, the method of apply | coating the coating liquid which disperse | distributed inorganic particle to the solution containing a binder by spray etc. is mentioned.

(강화 심재) (Reinforced heartwood)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 배치된 강화 심재를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a reinforcing core material disposed inside the membrane body.

강화 심재는, 이온 교환막의 강도나 치수 안정성을 강화하는 부재이다. 강화 심재를 막 본체의 내부에 배치시킴으로써, 특히 이온 교환막의 신축을 원하는 범위로 제어할 수 있다. 이러한 이온 교환막은, 전해시 등에 있어서, 필요 이상으로 신축하지 않고, 장기간 우수한 치수 안정성을 유지할 수 있다. The reinforcing core is a member for enhancing the strength and dimensional stability of the ion exchange membrane. By arrange | positioning a reinforcing core material inside a membrane main body, especially expansion and contraction of an ion exchange membrane can be controlled to a desired range. Such an ion exchange membrane can maintain excellent dimensional stability for a long time without being stretched more than necessary in electrolysis or the like.

강화 심재의 구성은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 강화사라고 불리는 실을 방사하여 형성시켜도 좋다. 여기서 말하는 강화사란, 강화 심재를 구성하는 부재로서, 이온 교환막에 원하는 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있는 것이며, 또한 이온 교환막 중에서 안정적으로 존재할 수 있는 실을 말한다. 이러한 강화사를 방사한 강화 심재를 사용함으로써, 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 이온 교환막에 부여할 수 있다. The configuration of the reinforcing core is not particularly limited, and may be formed by spinning a yarn called reinforcing yarn, for example. The reinforcement yarn mentioned here is a member which constitutes a reinforcing core material, which can impart desired dimensional stability and mechanical strength to the ion exchange membrane, and refers to a yarn that can stably exist in the ion exchange membrane. By using the reinforcing core material which radiated such reinforcement yarn, further excellent dimensional stability and mechanical strength can be provided to the ion exchange membrane.

강화 심재 및 이것에 사용하는 강화사의 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 산이나 알칼리 등에 내성을 갖는 재료인 것이 바람직하고, 장기간에 걸친 내열성, 내약품성이 필요하다는 점에서, 함불소계 중합체로 이루어진 섬유가 바람직하다. The material of the reinforcing core material and the reinforcing yarn used for this is not particularly limited, but it is preferable that the material is resistant to acids, alkalis, or the like. desirable.

강화 심재에 이용되는 함불소계 중합체로는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 트리플루오로클로로에틸렌-에틸렌 공중합체 및 불화비닐리덴 중합체(PVDF) 등을 들 수 있다. 이들 중, 특히 내열성 및 내약품성의 관점에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. Examples of the fluorine-containing polymer used in the reinforcing core material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), tetra Fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, trifluorochloroethylene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride polymer (PVDF), and the like. Among these, it is preferable to use the fiber which consists of polytetrafluoroethylene from a heat resistant and chemical resistant viewpoint especially.

강화 심재에 이용되는 강화사의 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20∼300 데니어, 보다 바람직하게는 50∼250 데니어이다. 직조 밀도(단위 길이당 삽입 라인수)는, 바람직하게는 5∼50 라인/인치이다. 강화 심재의 형태로는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 직포, 부직포, 편포 등이 이용되지만, 직포의 형태인 것이 바람직하다. 또한, 직포의 두께는, 바람직하게는 30∼250 ㎛, 보다 바람직하게는 30∼150 ㎛인 것이 사용된다. The diameter of the reinforcing sand used for the reinforcing core is not particularly limited, but is preferably 20 to 300 denier, and more preferably 50 to 250 denier. The weave density (number of insertion lines per unit length) is preferably 5 to 50 lines / inch. The form of the reinforcing core is not particularly limited, and for example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a knitted fabric, or the like is used, but it is preferably a form of a woven fabric. In addition, the thickness of the woven fabric is preferably 30 to 250 m, more preferably 30 to 150 m.

직포 또는 편포는, 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 이들의 얀, 슬릿 얀 등을 사용할 수 있고, 직조 방법은 평직, 레노직, 편직, 코드직, 시어서커 등의 여러 직조 방법을 사용할 수 있다. As the woven fabric or knitted fabric, monofilament, multifilament or yarns, slit yarns, and the like thereof can be used, and the weaving method can use various weaving methods such as plain weave, leno weave, knitting, cord weave, and seerker.

막 본체에서의 강화 심재의 직조 방법 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막의 크기나 형상, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The weaving method and arrangement of the reinforcing core material in the membrane main body are not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of the size and shape of the ion exchange membrane, the desired physical properties and the use environment for the ion exchange membrane, and the like.

예컨대, 막 본체의 소정의 한 방향을 따라 강화 심재를 배치해도 좋지만, 치수 안정성의 관점에서, 소정의 제1 방향을 따라 강화 심재를 배치하고, 또한 제1 방향에 대하여 대략 수직인 제2 방향을 따라 별도의 강화 심재를 배치하는 것이 바람직하다. 막 본체의 세로 방향 막 본체의 내부에서 대략 직행하도록 복수의 강화 심재를 배치함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. 예컨대, 막 본체의 표면에서 세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(날실)와 가로 방향을 따라 배치된 강화 심재(씨실)를 직조하는 배치가 바람직하다. 날실과 씨실을 교대로 부침시켜 삽입하여 직조한 평직이나, 2개의 날실을 비틀면서 씨실과 직조한 레노직, 2 라인 또는 여러 라인씩 당겨 가지런히 배치한 날실에 동수의 씨실을 삽입하여 직조한 사자직(어자직) 등으로 하는 것이, 치수 안정성, 기계적 강도 및 제조 용이성의 관점에서 보다 바람직하다. For example, the reinforcing core may be disposed along a predetermined direction of the membrane body, but from the viewpoint of dimensional stability, the reinforcing core is disposed along the predetermined first direction, and a second direction substantially perpendicular to the first direction is provided. Therefore, it is preferable to arrange a separate reinforcing core material. By arranging the plurality of reinforcing cores so as to run substantially straight inside the longitudinal membrane body of the membrane body, further superior dimensional stability and mechanical strength can be imparted in multiple directions. For example, an arrangement for weaving the reinforcing core material (warp) disposed along the longitudinal direction and the reinforcing core material (weft) arranged along the transverse direction on the surface of the membrane body is preferable. Lion weaved by inserting the same number of wefts into the weaving plain weave by twisting and inserting warp and weft alternately, or by weaving two warp and leno weaving by twisting two warp and two or several lines. It is more preferable to use a woven fabric (a loom) from the viewpoint of dimensional stability, mechanical strength, and ease of manufacture.

특히, 이온 교환막의 MD 방향(Machine Direction 방향) 및 TD 방향(Transverse Direction 방향)의 양 방향을 따라 강화 심재가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, MD 방향과 TD 방향으로 평직되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, MD 방향이란, 후술하는 이온 교환막의 제조 공정에서, 막 본체나 각종 심재(예컨대, 강화 심재, 강화사, 후술하는 희생사 등)가 반송되는 방향(흐름 방향)을 말하며, TD 방향이란, MD 방향과 대략 수직인 방향을 말한다. 그리고, MD 방향을 따라 직조된 실을 MD사라고 하고, TD 방향을 따라 직조된 실을 TD사라고 한다. 통상, 전해에 사용하는 이온 교환막은 직사각형이며, 길이 방향이 MD 방향이 되고, 폭방향이 TD 방향이 되는 경우가 많다. MD사인 강화 심재와 TD사인 강화 심재를 직조함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. In particular, it is preferable that the reinforcing core is disposed along both directions of the MD direction (Machine Direction direction) and the TD direction (Transverse Direction direction) of the ion exchange membrane. That is, it is preferable to be woven in the MD direction and the TD direction. Here, MD direction means the direction (flow direction) in which a membrane main body and various core materials (for example, a reinforced core material, a reinforcement yarn, a sacrificial yarn etc. mentioned later) are conveyed in the manufacturing process of the ion exchange membrane mentioned later, and a TD direction is It refers to a direction approximately perpendicular to the MD direction. The yarn woven along the MD direction is called MD yarn, and the yarn woven along the TD direction is called TD yarn. Usually, the ion exchange membrane used for electrolysis is rectangular, and a longitudinal direction becomes MD direction, and the width direction becomes a TD direction in many cases. By weaving the reinforced MD core material and the reinforced TD core material, it is possible to give even more excellent dimensional stability and mechanical strength in multiple directions.

강화 심재의 배치 간격은 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The spacing of the reinforcing cores is not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of desired physical properties, use environment, and the like for the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율은 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 90% 이하이다. 개구율은, 이온 교환막의 전기 화학적 성질의 관점에서는 30% 이상이 바람직하고, 이온 교환막의 기계적 강도의 관점에서는 90% 이하가 바람직하다. The opening ratio of the reinforcing core material is not particularly limited, and is preferably 30% or more, more preferably 50% or more and 90% or less. The opening ratio is preferably 30% or more from the viewpoint of the electrochemical properties of the ion exchange membrane, and preferably 90% or less from the viewpoint of the mechanical strength of the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율이란, 막 본체의 어느 한쪽의 표면의 면적(A)에서의 이온 등의 물질(전해액 및 그것에 함유되는 양이온(예컨대, 나트륨 이온))이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)의 비율(B/A)을 말한다. 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)이란, 이온 교환막에서 양이온이나 전해액 등이, 이온 교환막에 포함되는 강화 심재 등에 의해 차단되지 않는 영역의 총 면적이라고 할 수 있다.The opening ratio of the reinforcing core is the total area (B) of the surface through which substances such as ions (electrolyte and cation (for example, sodium ions) contained) in the area (A) of either surface of the membrane body can pass. The ratio of (B / A). The total area (B) of the surface through which substances such as ions can pass can be referred to as the total area of the region where cations, electrolytes, and the like are not blocked by the reinforcing core included in the ion exchange membrane.

도 98은, 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다. 도 98은 이온 교환막의 일부를 확대하여, 그 영역 내에서의 강화 심재(21 및 22)의 배치만을 나타내고 있는 것이며, 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. FIG. 98 is a schematic view for explaining the aperture ratio of the reinforcing core constituting the ion exchange membrane. FIG. FIG. 98 enlarges a part of the ion exchange membrane and shows only the arrangement of the reinforcing core materials 21 and 22 in the region, and the illustration of the other members is omitted.

세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(21)와 가로 방향으로 배치된 강화 심재(22)에 의해 둘러싸인 영역으로서, 강화 심재의 면적도 포함시킨 영역의 면적(A)로부터 강화 심재의 총 면적(C)을 빼는 것에 의해, 전술한 영역의 면적(A)에서의 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 영역의 총 면적(B)을 구할 수 있다. 즉, 개구율은, 하기 식(I)에 의해 구할 수 있다. The total area C of the reinforcement core from the area A of the region including the area of the reinforcement core, which is also surrounded by the reinforcement core 21 arranged in the longitudinal direction and the reinforcement core 22 arranged in the horizontal direction. By subtracting, the total area B of the area through which substances such as ions in the area A of the area can pass can be obtained. That is, an opening ratio can be calculated | required by following formula (I).

개구율=(B)/(A)=((A)-(C))/(A) …(I) Aperture ratio = (B) / (A) = ((A)-(C)) / (A). (I)

강화 심재 중에서도 특히 바람직한 형태는, 내약품성 및 내열성의 관점에서, PTFE를 포함하는 테이프 얀 또는 고배향 모노필라멘트이다. 구체적으로는, PTFE로 이루어진 고강도 다공질 시트를 테이프형으로 슬릿한 테이프 얀, 또는 PTFE로 이루어진 고도로 배향한 모노필라멘트의 50∼300 데니어를 사용하고, 또한 직조 밀도가 10∼50 라인/인치인 평직이며, 그 두께가 50∼100 ㎛의 범위인 강화 심재인 것이 보다 바람직하다. 이러한 강화 심재를 포함하는 이온 교환막의 개구율은 60% 이상인 것이 더욱 바람직하다. Among the reinforcing cores, a particularly preferable form is a tape yarn or a highly oriented monofilament containing PTFE in view of chemical resistance and heat resistance. Specifically, a high-strength porous sheet made of PTFE is a tape yarn slitted in tape form, or a 50 to 300 denier of a highly oriented monofilament made of PTFE, and a woven density of 10 to 50 lines / inch. It is more preferable that it is a reinforcement core material whose thickness is the range of 50-100 micrometers. It is more preferable that the opening ratio of the ion exchange membrane including such a reinforcing core material is 60% or more.

강화사의 형상으로는, 둥근 실, 테이프형 실 등을 들 수 있다. Examples of the shape of the reinforcing yarn include round yarns and tape-like yarns.

(연통 구멍) (Communication hole)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 연통 구멍을 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a communication hole inside the membrane main body.

연통 구멍이란, 전해시에 발생하는 이온이나 전해액의 유로가 될 수 있는 구멍을 말한다. 또한, 연통 구멍이란, 막 본체 내부에 형성되어 있는 관상의 구멍이며, 후술하는 희생 심재(또는 희생사)가 용출됨으로써 형성된다. 연통 구멍의 형상이나 직경 등은, 희생 심재(희생사)의 형상이나 직경을 선택하는 것에 의해 제어할 수 있다. The communication hole refers to a hole that can be a flow path for ions or electrolyte generated during electrolysis. In addition, a communication hole is a tubular hole formed in the inside of a membrane main body, and is formed by eluting the sacrificial core material (or sacrificial thread) mentioned later. The shape and diameter of the communication hole can be controlled by selecting the shape and diameter of the sacrificial core material (sacrificial yarn).

이온 교환막에 연통 구멍을 형성함으로써, 전해시에 전해액의 이동성을 확보할 수 있다. 연통 구멍의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 제법에 의하면, 연통 구멍의 형성에 이용되는 희생 심재의 형상으로 할 수 있다. By forming communication holes in the ion exchange membrane, the mobility of the electrolyte can be ensured at the time of electrolysis. Although the shape of a communication hole is not specifically limited, According to the manufacturing method mentioned later, it can be set as the shape of the sacrificial core material used for formation of a communication hole.

연통 구멍은, 강화 심재의 양극측(술폰산층측)과 음극측(카르복실산층측)을 교대로 통과하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 함으로써, 강화 심재의 음극측에 연통 구멍이 형성되어 있는 부분에서는, 연통 구멍에 채워져 있는 전해액을 통해서 수송된 이온(예컨대, 나트륨 이온)이 강화 심재의 음극측으로도 흐를 수 있다. 그 결과, 양이온의 흐름이 차폐되는 일이 없기 때문에, 이온 교환막의 전기 저항을 더욱 낮게 할 수 있다. The communication hole is preferably formed so as to alternately pass through the anode side (sulfonic acid layer side) and the cathode side (carboxylic acid layer side) of the reinforcing core material. With such a structure, in the part where the communication hole is formed in the cathode side of the reinforcing core material, ions (for example, sodium ions) transported through the electrolyte solution filled in the communication hole can also flow to the cathode side of the reinforcing core material. As a result, since the flow of cation is not blocked, the electrical resistance of the ion exchange membrane can be made lower.

연통 구멍은, 이온 교환막을 구성하는 막 본체의 소정의 한 방향만을 따라 형성되어 있어도 좋지만, 보다 안정된 전해 성능을 발휘한다고 한다는 관점에서, 막 본체의 세로 방향과 가로 방향의 양 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. The communication hole may be formed along only one predetermined direction of the membrane main body constituting the ion exchange membrane, but is formed in both the longitudinal direction and the transverse direction of the membrane main body in view of exhibiting more stable electrolytic performance. desirable.

〔제조 방법〕 [Production method]

이온 교환막의 적합한 제조 방법으로는, 이하의 (1) 공정∼(6) 공정을 갖는 방법을 들 수 있다. As a suitable manufacturing method of an ion exchange membrane, the method of having the following (1) process-(6) process is mentioned.

(1) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 제조하는 공정. (1) Process: The process of manufacturing the fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(2) 공정 : 필요에 따라, 복수의 강화 심재와, 산 또는 알칼리에 용해되는 성질을 가지며, 연통 구멍을 형성하는 희생사를 적어도 직조하는 것에 의해, 인접하는 강화 심재끼리의 사이에 희생사가 배치된 보강재를 얻는 공정. (2) Process: If necessary, a sacrificial yarn is disposed between adjacent reinforcing cores by at least weaving a plurality of reinforcing cores and a property of dissolving in an acid or alkali and forming at least a communication hole. To obtain the finished reinforcement.

(3) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 상기 함불소계 중합체를 필름화하는 공정. (3) Process: The process of film-forming the said fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(4) 공정 : 상기 필름에 필요에 따라 상기 보강재를 매립하여, 상기 보강재가 내부에 배치된 막 본체를 얻는 공정. (4) Step: The step of embedding the reinforcing material in the film as necessary to obtain a membrane body having the reinforcing material disposed therein.

(5) 공정 : (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하는 공정(가수분해 공정). (5) Process: The process (hydrolysis process) of hydrolyzing the membrane main body obtained at process (4).

(6) 공정 : (5) 공정에서 얻어진 막 본체에 코팅층을 형성하는 공정(코팅 공정).(6) Process: The process (coating process) of forming a coating layer in the film main body obtained at the process (5).

이하, 각 공정에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, each process is explained in full detail.

(1) 공정 : 함불소계 중합체를 제조하는 공정 (1) Process: process for producing fluorine-containing polymer

(1) 공정에서는, 상기 제1군∼제3군에 기재한 원료의 단량체를 사용하여 함불소계 중합체를 제조한다. 함불소계 중합체의 이온 교환 용량을 제어하기 위해서는, 각 층을 형성하는 함불소계 중합체의 제조에서, 원료의 단량체의 혼합비를 조정하면 된다. In the step (1), the fluorine-containing polymer is produced by using the monomers of the raw materials described in the first group to the third group. In order to control the ion exchange capacity of a fluorine-containing polymer, in the manufacture of the fluorine-containing polymer which forms each layer, the mixing ratio of the monomer of a raw material may be adjusted.

(2) 공정 : 보강재의 제조 공정 (2) Process: manufacturing process of reinforcement

보강재란, 강화사를 직조한 직포 등이다. 보강재가 막 내에 매립됨으로써 강화 심재를 형성한다. 연통 구멍을 갖는 이온 교환막으로 할 때에는, 희생사도 함께 보강재에 직조한다. 이 경우의 희생사의 혼직량은, 바람직하게는 보강재 전체의 10∼80 질량%, 보다 바람직하게는 30∼70 질량%이다. 희생사를 직조하는 것에 의해, 강화 심재의 메쉬 어긋남을 방지할 수도 있다. A reinforcing material is a woven fabric etc. which woven the reinforcement yarn. The reinforcing material is embedded in the film to form the reinforcing core material. When using an ion exchange membrane having communication holes, the sacrificial yarn is also woven into the reinforcing material. In this case, the blending amount of the sacrificial material is preferably 10 to 80 mass%, more preferably 30 to 70 mass% of the entire reinforcing material. By weaving a sacrificial thread, the mesh shift | offset of a reinforcement core material can also be prevented.

희생사는, 막의 제조 공정 혹은 전해 환경하에서 용해성을 갖는 것이며, 레이온, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 셀룰로오스 및 폴리아미드 등이 이용된다. 또한, 20∼50 데니어의 굵기를 가지며, 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트로 이루어진 폴리비닐알콜 등도 바람직하다. The sacrificial material has solubility in a film production process or an electrolytic environment, and rayon, polyethylene terephthalate (PET), cellulose, polyamide, and the like are used. Moreover, polyvinyl alcohol etc. which have a thickness of 20-50 denier and consist of monofilament or multifilament are also preferable.

또한, (2) 공정에서, 강화 심재나 희생사의 배치를 조정하는 것에 의해, 개구율이나 연통 구멍의 배치 등을 제어할 수 있다. In the step (2), by adjusting the arrangement of the reinforcing core material or the sacrificial material, the opening ratio, the arrangement of the communication holes, and the like can be controlled.

(3) 공정 : 필름화 공정 (3) process: filming process

(3) 공정에서는, 상기 (1) 공정에서 얻어진 함불소계 중합체를, 압출기를 사용하여 필름화한다. 필름은 단층 구조이어도 좋고, 전술한 바와 같이, 술폰산층과 카르복실산층의 2층 구조이어도 좋고, 3층 이상의 다층 구조이어도 좋다. In the step (3), the fluorine-containing polymer obtained in the step (1) is filmed using an extruder. A single layer structure may be sufficient as a film, and as above-mentioned, the two-layered structure of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer may be sufficient, and the multilayered structure of three or more layers may be sufficient as it.

필름화하는 방법으로는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다. As a method of film-forming, the following are mentioned, for example.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 각각 따로따로 필름화하는 방법. A method of filming each of the fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and the fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group separately.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체와 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를, 공압출에 의해 복합 필름으로 하는 방법. A method in which a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group are co-extruded into a composite film.

또한, 필름은 각각 복수매이어도 좋다. 또한, 상이한 종류의 필름을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하기 때문에 바람직하다. In addition, a plurality of films may be sufficient respectively. Moreover, coextrusion of different kinds of films is preferable because it contributes to raising the adhesive strength of an interface.

(4) 공정 : 막 본체를 얻는 공정 (4) step: the step of obtaining the membrane body

(4) 공정에서는, (2) 공정에서 얻은 보강재를 (3) 공정에서 얻은 필름의 내부에 매립함으로써, 보강재가 내재된 막 본체를 얻는다. In the step (4), the film body in which the reinforcing material is embedded is obtained by embedding the reinforcing material obtained in the step (2) inside the film obtained in the step (3).

막 본체의 바람직한 형성 방법으로는, (i) 음극측에 위치하는 카르복실산기 전구체(예컨대, 카르복실산에스테르 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제1층이라고 함)와, 술폰산기 전구체(예컨대, 술포닐플루오라이드 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제2층이라고 함)를 공압출법에 의해 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에, 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 보강재, 제2층/제1층 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법; (ii) 제2층/제1층 복합 필름과는 별도로, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체(제3층)를 미리 단독으로 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 제3층 필름, 강화 심재, 제2층/제1층으로 이루어진 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법을 들 수 있다. As a preferable formation method of a film main body, (i) the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group precursor (for example, a carboxylic acid ester functional group) located in the cathode side (henceforth, the layer which consists of this is called a 1st layer), And forming a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor (e.g., a sulfonylfluoride functional group) (hereinafter, referred to as a second layer) by a coextrusion method, and heating and vacuum source as necessary. Is laminated on a flat plate or drum having a large number of pores on the surface of the reinforcing material and the second layer / first layer composite film in the order of a reinforcing material and a heat-resistant release paper having air permeability. Integrating while removing air between each layer by decompression under temperature; (ii) Apart from the second layer / first layer composite film, the fluorine-containing polymer (third layer) having a sulfonic acid group precursor is previously filmed alone, and the surface is heated and heated using a vacuum source if necessary. The laminated film was laminated in the order of a composite film consisting of a third layer film, a reinforcing core material, and a second layer / first layer via a heat-resistant release paper having air permeability on a flat plate or a drum having a large number of pores thereon. The method of integrating, removing the air between each layer by pressure reduction under the temperature which melt | dissolves is mentioned.

여기서, 제1층과 제2층을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하고 있다. Here, coextrusion of a 1st layer and a 2nd layer contributes to raising the adhesive strength of an interface.

또한, 감압 하에 일체화하는 방법은, 가압 프레스법에 비하여, 보강재 상의 제3층의 두께가 커지는 특징을 갖고 있다. 또한, 보강재가 막 본체의 내면에 고정되어 있기 때문에, 이온 교환막의 기계적 강도를 충분히 유지할 수 있는 성능을 갖고 있다.Moreover, the method of integrating under reduced pressure has the feature that the thickness of the 3rd layer on a reinforcement material becomes large compared with the pressure press method. In addition, since the reinforcing material is fixed to the inner surface of the membrane main body, it has the performance of sufficiently maintaining the mechanical strength of the ion exchange membrane.

또한, 여기서 설명한 적층의 바리에이션은 일례이며, 원하는 막 본체의 층구성이나 물성 등을 고려하여, 적절하게 적합한 적층 패턴(예컨대, 각 층의 조합 등)을 선택한 다음 공압출할 수 있다. In addition, the variation of lamination described here is an example, and considering the desired layer structure, physical properties, etc. of a film body, a suitable lamination pattern (for example, the combination of each layer, etc.) can be selected, and then co-extruded.

또한, 이온 교환막의 전기적 성능을 더욱 높일 목적으로, 제1층과 제2층 사이에, 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 더 개재시키는 것이나, 제2층 대신에 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 사용하는 것도 가능하다. Further, in order to further improve the electrical performance of the ion exchange membrane, a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor is further interposed between the first layer and the second layer. It is also possible to use a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor instead of the layer.

제4층의 형성 방법은, 카르복실산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체와, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 따로따로 제조한 후에 혼합하는 방법이어도 좋고, 카르복실산기 전구체를 갖는 단량체와 술폰산기 전구체를 갖는 단량체를 공중합한 것을 사용하는 방법이어도 좋다. The method for forming the fourth layer may be a method of separately preparing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group precursor and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor, and then mixing the monomers with the carboxylic acid group precursor and the sulfonic acid group precursor. The method of copolymerizing the monomer which has the thing may be used.

제4층을 이온 교환막의 구성으로 하는 경우에는, 제1층과 제4층의 공압출 필름을 성형하고, 제3층과 제2층은 이것과는 별도로 단독으로 필름화하여, 전술한 방법으로 적층해도 좋고, 제1층/제4층/제2층의 3층을 한번에 공압출로 필름화해도 좋다.In the case where the fourth layer is configured as an ion exchange membrane, the coextruded film of the first layer and the fourth layer is molded, and the third layer and the second layer are filmed independently of this, by the method described above. You may laminate | stack and three layers of a 1st layer / 4th layer / 2nd layer may be film-formed by coextrusion at once.

이 경우, 압출된 필름이 흘러가는 방향이 MD 방향이다. 이와 같이 하여, 이온 교환기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체를 보강재 상에 형성할 수 있다. In this case, the direction in which the extruded film flows is the MD direction. In this way, a membrane body containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group can be formed on the reinforcing material.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층으로 이루어진 표면측에, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체로 이루어진 돌출된 부분, 즉 볼록부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 볼록부를 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 수지 표면에 볼록부를 형성하는 공지의 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 막 본체의 표면에 엠보스 가공을 하는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 상기 복합 필름과 보강재 등을 일체화할 때에, 미리 엠보스 가공된 이형지를 사용하는 것에 의해, 상기 볼록부를 형성시킬 수 있다. 엠보스 가공에 의해 볼록부를 형성하는 경우, 볼록부의 높이나 배치 밀도의 제어는, 전사하는 엠보스 형상(이형지의 형상)을 제어함으로써 행할 수 있다. In addition, the ion exchange membrane preferably has a protruding portion, that is, a convex portion, made of a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group, on the surface side of the sulfonic acid layer. It does not specifically limit as a method of forming such a convex part, The well-known method of forming a convex part in the resin surface can be employ | adopted. Specifically, the method of embossing on the surface of a film main body is mentioned, for example. For example, when the said composite film, reinforcing material, etc. are integrated, the said convex part can be formed by using the release paper previously embossed. When forming a convex part by embossing, control of the height and placement density of a convex part can be performed by controlling the emboss shape (shape of a release paper) to be transferred.

(5) 가수분해 공정 (5) hydrolysis process

(5) 공정에서는, (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하여, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 공정(가수분해 공정)을 행한다. In the step (5), the membrane body obtained in the step (4) is hydrolyzed to convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger (hydrolysis step).

또한, (5) 공정에서는, 막 본체에 포함되어 있는 희생사를 산 또는 알칼리로 용해 제거함으로써, 막 본체에 용출 구멍을 형성시킬 수 있다. 또한, 희생사는, 완전히 용해 제거되지 않고 연통 구멍에 남아 있어도 좋다. 또한, 연통 구멍에 남아 있던 희생사는, 이온 교환막이 전해에 제공되었을 때 전해액에 의해 용해 제거되어도 좋다. In the step (5), the elution hole can be formed in the membrane main body by dissolving and removing the sacrificial yarn contained in the membrane main body with an acid or an alkali. In addition, the sacrificial yarn may remain in the communication hole without being completely dissolved and removed. In addition, the sacrificial yarn remaining in the communication hole may be dissolved and removed by the electrolytic solution when the ion exchange membrane is provided for electrolysis.

희생사는, 이온 교환막의 제조 공정이나 전해 환경하에서, 산 또는 알칼리에 대하여 용해성을 갖는 것이며, 희생사가 용출됨으로써 해당 부위에 연통 구멍이 형성된다. The sacrificial yarn is soluble in acid or alkali in the ion exchange membrane production process or in an electrolytic environment, and communication holes are formed in the site by dissolving the sacrificial material.

(5) 공정은, 산 또는 알칼리를 포함하는 가수분해 용액에 (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 침지하여 행할 수 있다. 해당 가수분해 용액으로는, 예컨대 KOH와 DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 포함하는 혼합 용액을 사용할 수 있다. The step (5) can be performed by immersing the membrane body obtained in the step (4) in a hydrolysis solution containing an acid or an alkali. As the hydrolysis solution, for example, a mixed solution containing KOH and DMSO (dimethyl sulfoxide) can be used.

상기 혼합 용액은, KOH를 2.5∼4.0N 포함하고, DMSO를 25∼35 질량%The said mixed solution contains 2.5-4.0 N of KOH, and 25-35 mass% of DMSO

포함하는 것이 바람직하다.  It is preferable to include.

가수분해의 온도로는, 70∼100℃인 것이 바람직하다. 온도가 높을수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 75∼100℃이다. As temperature of hydrolysis, it is preferable that it is 70-100 degreeC. The higher the temperature, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 75-100 degreeC.

가수분해의 시간으로는, 10∼120분인 것이 바람직하다. 시간이 길수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 20∼120분이다. It is preferable that it is 10 to 120 minutes as time of hydrolysis. The longer the time, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 20 to 120 minutes.

여기서, 희생사를 용출시킴으로써 연통 구멍 형성하는 공정에 관해 보다 상세히 설명한다. 도 99의 (a), (b)는, 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다. Here, the process of forming a communication hole by eluting a sacrificial yarn is demonstrated in detail. 99 (a) and 99 (b) are schematic diagrams for explaining a method of forming a communication hole of an ion exchange membrane.

도 99의 (a), (b)에서는, 강화사(52)와 희생사(504a)와 희생사(504a)에 의해 형성되는 연통 구멍(504)만을 도시하고 있고, 막 본체 등의 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. 99 (a) and 99 (b), only the communication hole 504 formed by the reinforcement yarn 52, the sacrificial yarn 504a, and the sacrificial yarn 504a is shown. The illustration is omitted.

우선, 이온 교환막 중에서 강화 심재를 구성하게 되는 강화사(52)와, 이온 교환막 중에서 연통 구멍(504)을 형성하기 위한 희생사(504a)를, 편직 보강재로 한다. 그리고, (5) 공정에서 희생사(504a)가 용출됨으로써 연통 구멍(504)이 형성된다. First, the reinforcement yarn 52 which comprises a reinforcing core material in an ion exchange membrane, and the sacrificial yarn 504a for forming the communication hole 504 in an ion exchange membrane are used as a knitted reinforcement material. And the communication hole 504 is formed by eluting the sacrificial yarn 504a in the process (5).

상기 방법에 의하면, 이온 교환막의 막 본체 내에서 강화 심재, 연통 구멍을 어떠한 배치로 하는지에 따라서, 강화사(52)와 희생사(504a)의 편직 방법을 조정하면 되기 때문에 간편하다. According to the method described above, the knitting method of the reinforcing yarn 52 and the sacrificial yarn 504a may be adjusted in accordance with the arrangement of the reinforcing core and the communication hole in the membrane main body of the ion exchange membrane.

도 99의 (a)에서는, 지면에서 세로 방향과 가로 방향의 양 방향을 따라 강화사(52)와 희생사(504a)를 직조한 평직의 보강재를 예시하고 있지만, 필요에 따라 보강재에서의 강화사(52)와 희생사(504a)의 배치를 변경할 수 있다. In FIG. 99 (a), although the reinforcement of the plain weave which woven the reinforcement yarn 52 and the sacrificial yarn 504a in both the longitudinal direction and the horizontal direction in the ground is illustrated, the reinforcement yarn in a reinforcement material as needed. The arrangement of the 52 and the victim 504a can be changed.

(6) 코팅 공정 (6) coating process

(6) 공정에서는, 원석 분쇄 또는 원석 용융에 의해 얻어진 무기물 입자와, 결합제를 포함하는 코팅액을 제조하고, 코팅액을 (5) 공정에서 얻어진 이온 교환막의 표면에 도포 및 건조시킴으로써 코팅층을 형성할 수 있다. In the step (6), the coating layer can be formed by preparing a coating liquid containing the inorganic particles obtained by gemstone grinding or melting of the gemstone and a binder, and applying and drying the coating liquid on the surface of the ion exchange membrane obtained in the step (5). .

결합제로는, 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를, 디메틸술폭시드(DMSO) 및 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액으로 가수분해한 후, 염산에 침지하여 이온 교환기의 짝이온을 H+로 치환한 결합제(예컨대, 카르복실기 또는 술포기를 갖는 함불소계 중합체)가 바람직하다. 그것에 의해, 후술하는 물이나 에탄올에 용해되기 쉬워지기 때문에 바람직하다. As a binder, after hydrolyzing the fluorine-containing polymer having an ion exchange group precursor with an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH), it is immersed in hydrochloric acid to replace the counter ion of the ion exchange group with H + . One binder (eg, a fluorine-containing polymer having a carboxyl or sulfo group) is preferred. Since it becomes easy to melt | dissolve in water and ethanol mentioned later by this, it is preferable.

이 결합제를, 물과 에탄올을 혼합한 용액에 용해한다. 또한, 물과 에탄올의 바람직한 체적비 10:1∼1:10이며, 보다 바람직하게는 5:1∼1:5이며, 더욱 바람직하게는 2:1∼1:2이다. 이와 같이 하여 얻은 용해액 중에, 무기물 입자를 볼 밀로 분산시켜 코팅액을 얻는다. 이 때, 분산될 때의 시간, 회전 속도를 조정함으로써, 입자의 평균 입경 등을 조정할 수도 있다. 또한, 무기물 입자와 결합제의 바람직한 배합량은 전술한 바와 같다. This binder is dissolved in a solution in which water and ethanol are mixed. Moreover, the preferable volume ratio of water and ethanol is 10: 1-1:10, More preferably, it is 5: 1-1: 5, More preferably, it is 2: 1-1: 2. In the solution thus obtained, the inorganic particles are dispersed by a ball mill to obtain a coating solution. At this time, the average particle diameter of a particle | grains, etc. can also be adjusted by adjusting the time and the rotation speed at the time of dispersion. In addition, the preferable compounding quantity of an inorganic particle and a binder is as above-mentioned.

코팅액 중의 무기물 입자 및 결합제의 농도에 관해서는, 특별히 한정되지 않지만, 옅은 코팅액으로 하는 편이 바람직하다. 그것에 의해, 이온 교환막의 표면에 균일하게 도포하는 것이 가능해진다. The concentration of the inorganic particles and the binder in the coating liquid is not particularly limited, but is preferably a light coating liquid. Thereby, it becomes possible to apply | coat uniformly to the surface of an ion exchange membrane.

또한, 무기물 입자를 분산시킬 때에, 계면활성제를 분산액에 첨가해도 좋다. 계면활성제로는, 비이온계 계면활성제가 바람직하고, 예컨대 니찌유 주식회사 제조 HS-210, NS-210, P-210, E-212 등을 들 수 있다. In addition, when dispersing the inorganic particles, a surfactant may be added to the dispersion. As surfactant, a nonionic surfactant is preferable, For example, HS-210, NS-210, P-210, E-212 by Nichi-yu Corporation, etc. are mentioned.

얻어진 코팅액을, 스프레이 도포나 롤 도공으로 이온 교환막 표면에 도포함으로써 이온 교환막이 얻어진다. An ion exchange membrane is obtained by apply | coating the obtained coating liquid to the surface of an ion exchange membrane by spray coating or roll coating.

〔미다공막〕 [Microporous membrane]

본 실시형태의 미다공막으로는, 전술한 바와 같이, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 미다공막을 적용할 수 있다. As described above, the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various microporous membranes can be applied.

본 실시형태의 미다공막의 기공률은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20∼90으로 할 수 있고, 바람직하게는 30∼85이다. 상기 기공률은, 예컨대 하기의 식으로 산출할 수 있다. Although the porosity of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 20-90, Preferably it is 30-85. The porosity can be calculated by the following formula, for example.

기공률=(1-(건조 상태의 막 중량)/(막의 두께, 폭, 길이로부터 산출되는 체적과 막소재의 밀도로부터 산출되는 중량))×100 Porosity = (1- (Dry Film Weight in Dry State) / (Volume calculated from the thickness, width and length of the film and weight calculated from the density of the film material)) × 100

본 실시형태의 미다공막의 평균 구멍 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 0.01 ㎛∼10 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 0.05 ㎛∼5 ㎛이다. 상기 평균 구멍 직경은, 예컨대 막을 두께 방향으로 수직으로 절단하고, 절단면을 FE-SEM으로 관찰한다. 관찰되는 구멍의 직경을 100점 정도 측정하여 평균함으로써 구할 수 있다. Although the average pore diameter of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 0.01 micrometer-10 micrometers, Preferably it is 0.05 micrometer-5 micrometers. The average pore diameter is, for example, the film is vertically cut in the thickness direction, and the cut surface is observed by FE-SEM. It can obtain | require by measuring and averaging about 100 points of the diameter of the hole observed.

본 실시형태의 미다공막의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 50 ㎛∼600 ㎛이다. 상기 두께는, 예컨대 마이크로미터(주식회사 미츠토요 제조) 등을 사용하여 측정할 수 있다. Although the thickness of the microporous film of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 10 micrometers-1000 micrometers, Preferably it is 50 micrometers-600 micrometers. The said thickness can be measured using a micrometer (made by Mitsutoyo Corporation) etc., for example.

전술한 바와 같은 미다공막의 구체예로는, Agfa사 제조의 Zirfon Perl UTP 500(본 실시형태에서 Zirfon막으로도 칭함), 국제 공개 제2013-183584호 팜플렛, 국제 공개 제2016-203701호 팜플렛 등에 기재된 것을 들 수 있다. Specific examples of the microporous membranes described above include Agir's Zirfon Perl UTP 500 (also referred to as Zirfon membrane in this embodiment), International Publication No. 2013-183584, International Publication No. 2016-203701, etc. The things described are mentioned.

본 실시형태에서는, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 EW(이온 교환 당량)을 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 작용기를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 이온 교환 당량은 도입하는 작용기에 의해 조정할 수 있고, 도입할 수 있는 작용기에 관해서는 전술한 바와 같다. In this embodiment, it is preferable that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has EW (ion exchange equivalent) different from this 1st ion exchange resin layer. Moreover, it is preferable that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has a functional group different from this 1st ion exchange resin layer. An ion exchange equivalent can be adjusted with the functional group to introduce | transduce, and the functional group which can be introduce | transduced is as above-mentioned.

(수전해) (Hydraulic)

본 실시형태에서의 전해조로서, 수전해를 행하는 경우의 전해조는, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조에서의 이온 교환막을 미다공막으로 변경한 구성을 갖는 것이다. 또한, 공급하는 원료가 물인 점에서, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와는 상이한 것이다. 그 밖의 구성에 관해서는, 수전해를 행하는 경우의 전해조도 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와 동일한 구성을 채용할 수 있다. 식염 전해의 경우에는, 양극실에서 염소 가스가 발생하기 때문에, 양극실의 재질은 티탄이 이용되지만, 수전해의 경우에는, 양극실에서 산소 가스가 발생할 뿐이기 때문에, 음극실의 재질과 동일한 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 니켈 등을 들 수 있다. 또한, 양극 코팅은 산소 발생용의 촉매 코팅이 적당하다. 촉매 코팅의 예로는, 백금족 금속 및 천이 금속의 금속, 산화물, 수산화물 등을 들 수 있다. 예컨대, 백금, 이리듐, 팔라듐, 루테늄, 니켈, 코발트, 철 등의 원소를 사용할 수 있다. As the electrolytic cell in this embodiment, the electrolytic cell in the case of performing electrolysis has a structure which changed the ion exchange membrane in the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis to a microporous membrane. In addition, since the raw material to be supplied is water, it differs from the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis. As for other configurations, the same configuration as the electrolytic cell in the case of performing salt electrolysis can also be adopted. In the case of salt electrolysis, since chlorine gas is generated in the anode chamber, titanium is used as the material of the anode chamber. However, in the case of hydrolysis, since oxygen gas is only generated in the anode chamber, the same material as the cathode chamber is used. Can be used. For example, nickel etc. can be mentioned. In addition, the anode coating is suitably a catalyst coating for oxygen generation. Examples of catalyst coatings include metals, oxides, hydroxides, and the like of platinum group metals and transition metals. For example, elements such as platinum, iridium, palladium, ruthenium, nickel, cobalt and iron can be used.

[전극의 갱신 방법] [Update of Electrode]

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법은, 전극(양극 및/또는 음극)의 갱신 방법으로서도 실시할 수 있는 것이다. 즉, 본 실시형태에 관한 전극의 갱신 방법은, 전해용 전극을 사용하는 것에 의해 기존의 전극을 갱신하기 위한 방법이며, 상기 전해용 전극의 권회체를 사용하는 것이다. The manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment can be implemented also as a updating method of an electrode (anode and / or a cathode). That is, the update method of the electrode which concerns on this embodiment is a method for updating an existing electrode by using an electrode for electrolysis, and uses the winding body of the said electrode for electrolysis.

권회체를 사용하는 공정의 구체예로는, 이하에 한정되지 않지만, 전해용 전극의 권회체의 권회 상태를 해제한 것을 기존의 전극의 표면 상에 배치하는 방법 등을 들 수 있다. 이러한 방법에 의해, 전해용 전극을 기존의 양극 또는 음극의 표면 상에 배치할 수 있고, 양극 및/또는 음극의 성능을 갱신할 수 있다. Although not limited to the following as a specific example of the process of using a winding body, the method etc. which arrange | position the thing which canceled the wound state of the winding body of an electrode for electrolysis are mentioned. By this method, the electrolytic electrode can be disposed on the surface of the existing anode or cathode, and the performance of the anode and / or cathode can be updated.

상기와 같이, 본 실시형태에서 권회체를 사용하는 공정이, 권회체의 권회 상태를 해제하는 공정(B')을 갖는 것이 바람직하고, 또한 공정(B')의 후, 기존의 전극의 표면 상에 전해용 전극을 배치하는 공정(C')을 갖는 것이 보다 바람직하다. As mentioned above, it is preferable that the process of using a wound body in this embodiment has a process (B ') of releasing the wound state of a wound body, and after a process (B'), it is on the surface of an existing electrode. It is more preferable to have a process (C ') which arrange | positions an electrode for electrolysis.

또한, 본 실시형태에 관한 전극의 갱신 방법에 있어서, 권회체를 사용하는 공정이, 전해용 전극을 권회 상태로 유지하여 권회체를 얻는 공정(A')을 갖는 것이 바람직하다. 공정(A')에서는, 전해용 전극 그 자체를 권회하여 권회체로 해도 좋고, 전해용 전극을 코어에 권취하여 권회체로 해도 좋다. 여기서 사용할 수 있는 코어로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 대략 원기둥 형상을 가지며, 전해용 전극에 따른 사이즈의 부재를 사용할 수 있다. Moreover, in the electrode update method which concerns on this embodiment, it is preferable that the process of using a wound body has the process (A ') of holding the electrode for electrolysis in a wound state, and obtaining a wound body. In process (A '), the electrolytic electrode itself may be wound up to be a wound body, or the electrolytic electrode may be wound up to a core to form a wound body. Although it does not specifically limit as a core which can be used here, For example, it has a substantially cylindrical shape, and can use the member of the size according to the electrode for electrolysis.

[권회체의 제조 방법] [Manufacturing method of winding object]

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법 및 본 실시형태에 관한 전극의 갱신 방법에서, 실시할 수 있는 공정(A) 또는 (A')은, 권회체의 제조 방법으로서도 실시할 수 있는 것이다. 즉, 본 실시형태에 관한 권회체의 제조 방법은, 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구비하는 기존 전해조를 갱신하기 위한 권회체의 제조 방법으로서, 전해용 전극 또는 해당 전해용 전극과 새로운 격막의 적층체를 권회하여 상기 권회체를 얻는 공정을 갖는다. 권회체를 얻는 공정에서, 전해용 전극 그 자체를 권회하여 권회체로 해도 좋고, 전해용 전극을 코어에 권취하여 권회체로 해도 좋다. 여기서 사용할 수 있는 코어로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 대략 원기둥 형상을 가지며, 전해용 전극에 따른 사이즈의 부재를 사용할 수 있다. In the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, and the update method of the electrode which concerns on this embodiment, the process (A) or (A ') which can be performed can also be performed as a manufacturing method of a winding object. That is, the manufacturing method of the winding body which concerns on this embodiment is a manufacturing method of the winding body for updating the existing electrolytic cell provided with a positive electrode, the negative electrode which opposes the said positive electrode, and the diaphragm arrange | positioned between the positive electrode and the said negative electrode. And winding the laminate of the electrolytic electrode or the electrolytic electrode and the new diaphragm to obtain the wound body. In the process of obtaining a wound body, the electrolytic electrode itself may be wound into a wound body, or the electrolytic electrode may be wound around a core to form a wound body. Although it does not specifically limit as a core which can be used here, For example, it has a substantially cylindrical shape, and can use the member of the size according to the electrode for electrolysis.

<제6 실시형태> Sixth Embodiment

여기서는, 본 발명의 제6 실시형태에 관해, 도 103∼111을 참조하면서 상세히 설명한다. Here, the 6th Embodiment of this invention is described in detail, referring FIGS. 103-111.

[전해조의 제조 방법] [Method of Manufacturing Electrolyzer]

제6 실시형태(이후, <제6 실시형태>의 항에서 단순히 「본 실시형태」로 칭함)에 관한 전해조의 제조 방법은, 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구비하는 기존 전해조에 적층체를 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서, 전해용 전극과 새로운 격막을, 해당 격막이 용융되지 않는 온도 하에 일체화하는 것에 의해 상기 적층체를 얻는 공정(A)과, 상기 공정(A)의 후, 기존 전해조에서의 상기 격막을, 상기 적층체와 교환하는 공정(B)을 갖는다. A method for producing an electrolytic cell according to a sixth embodiment (hereinafter simply referred to as "the present embodiment" in the section of <Sixth Embodiment>) includes an anode, a cathode facing the anode, and between the anode and the cathode. A method for producing a new electrolytic cell by disposing a laminate in an existing electrolytic cell having a diaphragm disposed in the above, wherein the laminate is integrated by integrating an electrode for electrolysis and a new diaphragm under a temperature at which the diaphragm does not melt. It has a process (A) of obtaining and the process (B) of exchanging the said diaphragm in an existing electrolytic cell with the said laminated body after the said process (A).

상기와 같이, 본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에 의하면, 열압착과 같은 한 실용적이지 않은 방법에 의하지 않고 전해용 전극과 격막을 일체화하여 사용할 수 있기 때문에, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다. As mentioned above, according to the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, since the electrode for electrolysis and a diaphragm can be used integrally, without using a non-practical method like thermocompression bonding, the work efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell is used. Can improve.

본 실시형태에서, 기존 전해조는, 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구성 부재로서 포함하는 것이며, 환언하면, 전해 셀을 포함하는 것이다. 기존 전해조는, 상기 구성 부재를 포함하는 한 특별히 한정되지 않고, 여러가지 공지의 구성을 적용할 수 있다. In the present embodiment, the existing electrolytic cell includes a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, and a diaphragm disposed between the positive electrode and the negative electrode as a constituent member, in other words, an electrolytic cell. The existing electrolytic cell is not specifically limited as long as it contains the said structural member, Various well-known structures can be applied.

본 실시형태에서, 새로운 전해조는, 기존 전해조에서 이미 양극 또는 음극으로서 기능하고 있는 부재에 더하여, 전해용 전극 또는 적층체를 더 구비하는 것이다. 즉, 새로운 전해조의 제조시에 배치되는 「전해용 전극」은, 양극 또는 음극으로서 기능하는 것이며, 기존 전해조에서의 음극 및 양극과는 별체이다. 본 실시형태에서는, 기존 전해조의 운전에 따라 양극 및/또는 음극의 전해 성능이 열화한 경우라도, 이들과는 별체의 전해용 전극을 배치함으로써, 양극 및/또는 음극의 성능을 갱신할 수 있다. 또한, 적층체를 구성하는 새로운 이온 교환막도 함께 배치하게 되므로, 운전에 따라 성능이 열화한 이온 교환막의 성능도 동시에 갱신할 수 있다. 여기서 말하는 「성능을 갱신」이란, 기존 전해조가 운전에 제공되기 전에 갖고 있던 초기 성능과 동등한 성능으로 하거나, 또는 상기 초기 성능보다 높은 성능으로 하는 것을 의미한다. In the present embodiment, the new electrolytic cell further includes an electrode for electrolysis or a laminate in addition to a member that already functions as an anode or a cathode in the existing electrolytic cell. That is, the "electrode for electrolysis" arrange | positioned at the time of manufacture of a new electrolytic cell functions as an anode or a cathode, and is separate from the cathode and anode in an existing electrolytic cell. In the present embodiment, even when the electrolytic performance of the positive electrode and / or the negative electrode deteriorates due to the operation of the existing electrolytic cell, the performance of the positive electrode and / or the negative electrode can be updated by disposing the electrode for electrolysis separate from these. Moreover, since the new ion exchange membrane which comprises a laminated body is also arrange | positioned together, the performance of the ion exchange membrane whose performance deteriorated with operation can also be updated simultaneously. The term "update performance" as used herein means that the performance is equal to the initial performance which the existing electrolytic cell had before being provided for operation, or the performance is higher than the initial performance.

본 실시형태에서, 기존 전해조는, 「이미 운전에 제공한 전해조」를 상정하고 있고, 또한 새로운 전해조는, 「아직 운전에 제공하지 않은 전해조」를 상정하고 있다. 즉, 새로운 전해조로서 제조된 전해조를 일단 운전에 제공하면, 「본 실시형태에서의 기존 전해조」가 되고, 이 기존 전해조에 전해용 전극 또는 적층체를 배치한 것은 「본 실시형태에서의 새로운 전해조」가 된다. In this embodiment, the existing electrolytic cell assumes "electrolyte already provided for operation", and the new electrolytic cell assumes "electrolyte not provided for operation yet". That is, once the electrolytic cell manufactured as a new electrolytic cell is provided to operation, it becomes "the existing electrolytic cell in this embodiment", and it is "the new electrolytic cell in this embodiment" which arrange | positioned the electrode or laminated body for this existing electrolytic cell. Becomes

이하, 격막으로서 이온 교환막을 사용하여 식염 전해를 행하는 경우를, 예를 들어 전해조의 일실시형태를 상세히 설명한다. 또한, <제6 실시형태>의 항에서 특별히 언급하지 않는 한, 「본 실시형태에서의 전해조」는 「본 실시형태에서의 기존 전해조」 및 「본 실시형태에서의 새로운 전해조」의 쌍방을 포함하는 것이다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of an electrolytic cell is explained in full detail, for example, when salt electrolysis is performed using an ion exchange membrane as a diaphragm. In addition, "electrolyzer in this embodiment" includes both "existing electrolyzer in this embodiment" and "new electrolyzer in this embodiment", unless specifically mentioned in the term of <6th embodiment>. will be.

〔전해 셀〕 [Electrolysis cell]

우선, 본 실시형태에서의 전해조의 구성 단위로서 사용할 수 있는 전해 셀에 관해 설명한다. 도 103은, 전해 셀(1)의 단면도이다. First, the electrolytic cell which can be used as a structural unit of the electrolytic cell in this embodiment is demonstrated. 103 is a cross-sectional view of the electrolytic cell 1.

전해 셀(1)은, 양극실(10)과, 음극실(20)과, 양극실(10)과 음극실(20)의 사이에 설치된 격벽(30)과, 양극실(10)에 설치된 양극(11)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)을 구비한다. 필요에 따라 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극실 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비해도 좋다. 하나의 전해 셀(1)에 속하는 양극(11) 및 음극(21)은 서로 전기적으로 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 전해 셀(1)은 다음 음극 구조체를 구비한다. 음극 구조체(40)는, 음극실(20)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)과, 음극실(20) 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비하고, 역전류 흡수체(18)는, 도 107에 나타낸 바와 같이 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극(21)과 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극실(20)은, 집전체(23)와, 해당 집전체를 지지하는 지지체(24)와, 금속 탄성체(22)를 더 갖는다. 금속 탄성체(22)는, 집전체(23)와 음극(21)의 사이에 설치되어 있다. 지지체(24)는, 집전체(23)와 격벽(30)의 사이에 설치되어 있다. 집전체(23)는, 금속 탄성체(22)를 개재하여 음극(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 격벽(30)은, 지지체(24)를 개재하여 집전체(23)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 격벽(30), 지지체(24), 집전체(23), 금속 탄성체(22) 및 음극(21)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층은, 직접 접속되어 있어도 좋고, 집전체, 지지체, 금속 탄성체 또는 격벽 등을 개재하여 간접적으로 접속되어 있어도 좋다. 음극(21)의 표면 전체는 환원 반응을 위한 촉매층으로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전기적 접속의 형태는, 격벽(30)과 지지체(24), 지지체(24)와 집전체(23), 집전체(23)와 금속 탄성체(22)가 각각 직접 부착되고, 금속 탄성체(22) 상에 음극(21)이 적층되는 형태이어도 좋다. 이들 각 구성 부재를 서로 직접 부착하는 방법으로서, 용접 등을 들 수 있다. 또한, 역전류 흡수체(18), 음극(21) 및 집전체(23)를 총칭하여 음극 구조체(40)로 해도 좋다. The electrolytic cell 1 includes the anode chamber 10, the cathode chamber 20, the partition wall 30 provided between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20, and the anode provided in the anode chamber 10. 11 and a cathode 21 provided in the cathode chamber 20. If necessary, the base 18a and the reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a may be provided, and the reverse current absorber 18 provided in the cathode chamber may be provided. The positive electrode 11 and the negative electrode 21 belonging to one electrolytic cell 1 are electrically connected to each other. In other words, the electrolytic cell 1 has the following cathode structure. The negative electrode structure 40 includes a negative electrode chamber 20, a negative electrode 21 provided in the negative electrode chamber 20, and a reverse current absorber 18 provided in the negative electrode chamber 20, and the reverse current absorber 18. 107 has the base material 18a and the reverse current absorption layer 18b formed on this base material 18a, and the cathode 21 and the reverse current absorption layer 18b are electrically connected. The negative electrode chamber 20 further includes a current collector 23, a support 24 supporting the current collector, and a metal elastic body 22. The metal elastic body 22 is provided between the electrical power collector 23 and the negative electrode 21. The support body 24 is provided between the collector 23 and the partition 30. The current collector 23 is electrically connected to the negative electrode 21 via the metal elastic body 22. The partition 30 is electrically connected to the current collector 23 via the support 24. Therefore, the partition 30, the support body 24, the collector 23, the metal elastic body 22, and the cathode 21 are electrically connected. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer may be directly connected, or may be connected indirectly via a current collector, a support, a metal elastic body, a partition, or the like. It is preferable that the whole surface of the cathode 21 is covered with a catalyst layer for the reduction reaction. In addition, in the form of electrical connection, the partition 30 and the support body 24, the support body 24 and the collector 23, the collector 23 and the metal elastic body 22 are respectively directly attached, and the metal elastic body 22 ) May be laminated on the cathode 21. Welding etc. are mentioned as a method of attaching these structural members directly to each other. In addition, the reverse current absorber 18, the negative electrode 21, and the current collector 23 may be collectively referred to as the negative electrode structure 40.

도 104는, 전해조(4) 내에서 인접하는 2개의 전해 셀(1)의 단면도이다. 도 105는, 전해조(4)를 나타낸다. 도 106은, 전해조(4)를 조립하는 공정을 나타낸다. FIG. 104 is a cross-sectional view of two electrolytic cells 1 adjacent in the electrolytic cell 4. 105 shows the electrolytic cell 4. 106 shows a step of assembling the electrolytic cell 4.

도 104에 나타낸 바와 같이, 전해 셀(1), 양이온 교환막(2), 전해 셀(1)이 이 순서로 직렬로 나열되어 있다. 전해조 내에서 인접하는 2개의 전해 셀 중 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실과 다른쪽 전해 셀(1)의 음극실 사이에 이온 교환막(2)이 배치되어 있다. 즉, 전해 셀(1)의 양극실(10)과, 이것에 인접하는 전해 셀(1)의 음극실(20)은, 양이온 교환막(2)에 의해 이격된다. 도 105에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)로 구성된다. 즉, 전해조(4)는, 직렬로 배치된 복수의 전해 셀(1)과, 인접하는 전해 셀(1) 사이에 배치된 이온 교환막(2)을 구비하는 복극식 전해조이다. 도 106에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 배치하고, 프레스기(5)에 의해 연결되는 것에 의해 조립된다. As shown in FIG. 104, the electrolytic cell 1, the cation exchange membrane 2, and the electrolytic cell 1 are arranged in series in this order. The ion exchange membrane 2 is arrange | positioned between the anode chamber of one electrolytic cell 1 and the cathode chamber of the other electrolytic cell 1 among two electrolytic cells which adjoin in an electrolytic cell. In other words, the anode chamber 10 of the electrolytic cell 1 and the cathode chamber 20 of the electrolytic cell 1 adjacent thereto are spaced apart by the cation exchange membrane 2. As shown in FIG. 105, the electrolytic cell 4 is composed of a plurality of electrolytic cells 1 connected in series via an ion exchange membrane 2. That is, the electrolyzer 4 is a bipolar electrolyzer having a plurality of electrolytic cells 1 arranged in series and an ion exchange membrane 2 arranged between adjacent electrolytic cells 1. As shown in FIG. 106, the electrolytic cell 4 is assembled by arranging a plurality of electrolytic cells 1 in series via an ion exchange membrane 2, and being connected by a press 5.

전해조(4)는, 전원에 접속되는 양극 단자(7)와 음극 단자(6)를 갖는다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(1) 중 최단에 위치하는 전해 셀(1)의 양극(11)은, 양극 단자(7)에 전기적으로 접속된다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(2) 중 양극 단자(7)의 반대측의 단에 위치하는 전해 셀의 음극(21)은, 음극 단자(6)에 전기적으로 접속된다. 전해시의 전류는, 양극 단자(7)측으로부터, 각 전해 셀(1)의 양극 및 음극을 경유하여, 음극 단자(6)를 향해 흐른다. 또한, 연결한 전해 셀(1)의 양단에는, 양극실만을 갖는 전해 셀(양극 터미널 셀)과, 음극실만을 갖는 전해 셀(음극 터미널 셀)을 배치해도 좋다. 이 경우, 그 일단에 배치된 양극 터미널 셀에 양극 단자(7)가 접속되고, 타단에 배치된 음극 터미널 셀에 음극 단자(6)가 접속된다. The electrolytic cell 4 has the positive terminal 7 and the negative terminal 6 connected to a power supply. The positive electrode 11 of the electrolytic cell 1 positioned at the shortest of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series in the electrolytic cell 4 is electrically connected to the positive electrode terminal 7. Among the plurality of electrolytic cells 2 connected in series in the electrolytic cell 4, the negative electrode 21 of the electrolytic cell located at the end opposite to the positive electrode terminal 7 is electrically connected to the negative electrode terminal 6. The electric current at the time of electrolysis flows toward the negative electrode terminal 6 from the positive terminal 7 side via the positive electrode and the negative electrode of each electrolytic cell 1. Moreover, you may arrange | position the electrolytic cell (anode terminal cell) which has only an anode chamber, and the electrolytic cell (cathode terminal cell) which has only a cathode chamber in the both ends of the electrolytic cell 1 which connected. In this case, the positive terminal 7 is connected to the positive terminal cell disposed at one end thereof, and the negative terminal 6 is connected to the negative terminal cell arranged at the other end thereof.

염수의 전해를 행하는 경우, 각 양극실(10)에는 염수가 공급되고, 음극실(20)에는 순수 또는 저농도의 수산화나트륨 수용액이 공급된다. 각 액체는, 전해액 공급관(도시 생략)으로부터, 전해액 공급 호스(도시 생략)를 경유하여, 각 전해 셀(1)에 공급된다. 또한, 전해액 및 전해에 의한 생성물은, 전해액 회수관(도시 생략)으로부터 회수된다. 전해에서, 염수중의 나트륨 이온은, 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실(10)로부터, 이온 교환막(2)을 통과하여 이웃하는 전해 셀(1)의 음극실(20)로 이동한다. 따라서, 전해 중의 전류는, 전해 셀(1)이 직렬로 연결된 방향을 따라 흐르게 된다. 즉, 전류는, 양이온 교환막(2)을 개재하여 양극실(10)로부터 음극실(20)을 향해 흐른다. 염수의 전해에 따라, 양극(11)측에서 염소 가스가 생성되고, 음극(21)측에서 수산화나트륨(용질)과 수소 가스가 생성된다. In the case of electrolysis of brine, brine is supplied to each anode chamber 10, and pure or low concentration aqueous sodium hydroxide solution is supplied to the cathode chamber 20. Each liquid is supplied to each electrolytic cell 1 from electrolyte supply pipe (not shown) via electrolyte supply hose (not shown). In addition, electrolyte solution and the product by electrolysis are collect | recovered from an electrolyte collection pipe (not shown). In electrolysis, sodium ions in brine move from the anode chamber 10 of one electrolytic cell 1 through the ion exchange membrane 2 to the cathode chamber 20 of the neighboring electrolytic cell 1. Therefore, the current during electrolysis flows along the direction in which the electrolytic cells 1 are connected in series. That is, the current flows from the anode chamber 10 toward the cathode chamber 20 via the cation exchange membrane 2. By electrolysis of the brine, chlorine gas is produced on the anode 11 side, and sodium hydroxide (solute) and hydrogen gas are produced on the cathode 21 side.

(양극실) (Positive room)

양극실(10)은, 양극(11) 또는 양극 급전체(11)를 갖는다. 여기서 말하는 급전체란, 열화한 전극(즉, 기존 전극)이나 촉매 코팅되지 않은 전극 등을 의미한다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 11은 양극 급전체로서 기능한다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 11은 양극으로서 기능한다. 또한, 양극실(10)은, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 양극측 전해액 공급부와, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 격벽(30)과 대략 평행 또는 비스듬해지도록 배치된 배플판과, 배플판의 상측에 배치되고, 기체가 혼입된 전해액으로부터 기체를 분리하는 양극측 기액 분리부를 갖는 것이 바람직하다. The anode chamber 10 includes a cathode 11 or an anode feeder 11. The term "feeder" as used herein means a deteriorated electrode (that is, an existing electrode), an electrode not coated with a catalyst, or the like. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, 11 functions as a positive electrode feeder. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, 11 functions as an anode. In addition, the anode chamber 10 is disposed on an anode side electrolyte supply portion for supplying an electrolyte solution to the anode chamber 10 and an anode side electrolyte supply portion, and a baffle plate disposed to be substantially parallel or oblique with the partition wall 30. And it is preferable to have an anode side gas-liquid separation part arrange | positioned above the baffle plate and isolate | separates a gas from the electrolyte solution which gas mixed.

(양극) (anode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 양극실(10)의 프레임(즉, 양극 프레임) 내에는 양극(11)이 설치되어 있다. 양극(11)으로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수 있다. DSA란, 루테늄, 이리듐, 티탄을 성분으로 하는 산화물에 의해 표면이 피복된 티탄 기재의 전극이다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, the anode 11 is provided in the frame (namely, anode frame) of the anode chamber 10. As the anode 11, a metal electrode such as so-called DSA (registered trademark) can be used. DSA is a titanium-based electrode whose surface was covered with an oxide containing ruthenium, iridium and titanium.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극 급전체) (Positive electrode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극 급전체(11)가 설치되어 있다. 양극 급전체(11)로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수도 있고, 촉매 코팅되지 않은 티탄을 사용할 수도 있다. 또한, 촉매 코팅 두께를 얇게 한 DSA를 사용할 수도 있다. 또한, 사용한 양극을 사용할 수도 있다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, the positive electrode feeder 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the positive electrode feeder 11, a metal electrode such as DSA (registered trademark) or the like may be used, or titanium without a catalyst coating may be used. It is also possible to use DSA with a thinner catalyst coating thickness. Moreover, the used anode can also be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극측 전해액 공급부) (Anode-side electrolyte supply unit)

양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 것이며, 전해액 공급관에 접속된다. 양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)의 하측에 배치되는 것이 바람직하다. 양극측 전해액 공급부로는, 예컨대 표면에 개구부가 형성된 파이프(분산 파이프) 등을 사용할 수 있다. 이러한 파이프는, 양극(11)의 표면을 따라, 전해 셀의 바닥부(19)에 대하여 평행하게 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 파이프는, 전해 셀(1) 내에 전해액을 공급하는 전해액 공급관(액공급 노즐)에 접속된다. 액공급 노즐로부터 공급된 전해액은 파이프에 의해 전해 셀(1) 내까지 반송되고, 파이프의 표면에 설치된 개구부로부터 양극실(10)의 내부에 공급된다. 파이프를, 양극(11)의 표면을 따라 전해 셀의 바닥부(19)에 평행하게 배치함으로써, 양극실(10)의 내부에 균일하게 전해액을 공급할 수 있기 때문에 바람직하다. The anode-side electrolyte supply unit supplies the electrolyte solution to the anode chamber 10 and is connected to the electrolyte solution supply pipe. It is preferable that an anode side electrolyte supply part is arrange | positioned under the anode chamber 10. As an anode side electrolyte supply part, the pipe (dispersion pipe) etc. which have an opening part formed in the surface can be used, for example. It is more preferable that such a pipe is arrange | positioned in parallel with the bottom part 19 of an electrolysis cell along the surface of the anode 11. This pipe is connected to the electrolyte supply pipe (liquid supply nozzle) which supplies electrolyte solution in the electrolysis cell 1. The electrolyte solution supplied from the liquid supply nozzle is conveyed to the electrolysis cell 1 by the pipe, and is supplied to the inside of the anode chamber 10 from the opening provided in the surface of the pipe. By arranging the pipes parallel to the bottom portion 19 of the electrolytic cell along the surface of the anode 11, the electrolyte can be uniformly supplied into the anode chamber 10, which is preferable.

(양극측 기액 분리부) (Positive side gas-liquid separator)

양극측 기액 분리부는, 배플판의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 전해 중에 있어서, 양극측 기액 분리부는, 염소 가스 등의 생성 가스와 전해액을 분리하는 기능을 갖는다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 상측이란, 도 103의 전해 셀(1)에서의 상방향을 의미하고, 하측이란, 도 103의 전해 셀(1)에서의 하방향을 의미한다. It is preferable that the anode-side gas-liquid separator is disposed above the baffle plate. During electrolysis, the anode-side gas-liquid separator has a function of separating the generated gas such as chlorine gas and the electrolyte. In addition, unless otherwise indicated, an upper side means the upward direction in the electrolysis cell 1 of FIG. 103, and a lower side means the downward direction in the electrolysis cell 1 of FIG.

전해시, 전해 셀(1)에서 발생한 생성 가스와 전해액이 혼상(기액 혼상)이 되어 계외로 배출되면, 전해 셀(1) 내부의 압력 변동에 의해 진동이 발생하고, 이온 교환막의 물리적인 파손을 일으키는 경우가 있다. 이것을 억제하기 위해, 본 실시형태의 전해 셀(1)에는, 기체와 액체를 분리하기 위한 양극측 기액 분리부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 양극측 기액 분리부에는, 기포를 소거하기 위한 소포판이 설치되는 것이 바람직하다. 기액 혼상류가 소포판을 통과할 때에 기포가 터지는 것에 의해 전해액과 가스로 분리할 수 있다. 그 결과, 전해시의 진동을 방지할 수 있다. At the time of electrolysis, when the generated gas and electrolyte generated in the electrolytic cell 1 become mixed phase (gas-liquid mixed phase) and discharged out of the system, vibration occurs due to pressure fluctuation inside the electrolytic cell 1, and physical damage of the ion exchange membrane is prevented. I may cause it. In order to suppress this, it is preferable that the positive electrode side gas-liquid separation part for separating a gas and a liquid is provided in the electrolysis cell 1 of this embodiment. It is preferable that a defoaming plate for removing bubbles is provided in the anode-side gas-liquid separator. When a gas-liquid mixture flows through a vesicle plate, a bubble bursts and can be isolate | separated into electrolyte solution and gas. As a result, vibration during electrolysis can be prevented.

(배플판) (Baffle version)

배플판은, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 또한 격벽(30)과 대략 평행 또는 경사 배치되는 것이 바람직하다. 배플판은, 양극실(10)의 전해액의 흐름을 제어하는 구획판이다. 배플판을 설치함으로써, 양극실(10)에서 전해액(염수 등)을 내부 순환시켜 그 농도를 균일하게 할 수 있다. 내부 순환을 일으키기 위해, 배플판은, 양극(11) 근방의 공간과 격벽(30) 근방의 공간을 이격하도록 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 배플판은, 양극(11) 및 격벽(30)의 각 표면에 대향하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 배플판에 의해 구획된 양극 근방의 공간에서는, 전해가 진행되는 것에 의해 전해액 농도(염수 농도)가 내려가고, 또한 염소 가스 등의 생성 가스가 발생한다. 이것에 의해, 배플판에 의해 구획된 양극(11) 근방의 공간과, 격벽(30) 근방의 공간에서 기액의 비중차가 생긴다. 이것을 사용하여, 양극실(10)에서의 전해액의 내부 순환을 촉진시켜, 양극실(10)의 전해액의 농도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. It is preferable that the baffle plate is disposed above the anode-side electrolyte supply portion, and is disposed substantially parallel to or inclined with the partition wall 30. The baffle plate is a partition plate that controls the flow of the electrolyte solution in the anode chamber 10. By providing the baffle plate, the electrolyte solution (salt water, etc.) can be circulated internally in the anode chamber 10 to make the concentration uniform. In order to cause internal circulation, the baffle plate is preferably arranged to be spaced apart from the space near the anode 11 and the space near the partition wall 30. From this viewpoint, the baffle plate is preferably provided so as to face each surface of the anode 11 and the partition wall 30. In the space near the anode partitioned by the baffle plate, electrolytic solution concentration (saline concentration) decreases as electrolysis proceeds, and product gas such as chlorine gas is generated. Thereby, the specific gravity difference of gas-liquid arises in the space near the anode 11 divided by the baffle plate, and the space near the partition 30. As shown in FIG. By using this, the internal circulation of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be promoted, and the concentration distribution of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be made more uniform.

또한, 도 103에 도시하지 않지만, 양극실(10)의 내부에 집전체를 별도로 설치해도 좋다. 이러한 집전체로는, 후술하는 음극실의 집전체와 동일한 재료나 구성으로 할 수도 있다. 또한, 양극실(10)에서는, 양극(11) 자체를 집전체로서 기능시킬 수도 있다. Although not shown in FIG. 103, a current collector may be separately provided inside the positive electrode chamber 10. As such an electrical power collector, it can also be set as the material and structure similar to the electrical power collector of the negative electrode chamber mentioned later. In the anode chamber 10, the anode 11 itself can also function as a current collector.

(격벽) (septum)

격벽(30)은, 양극실(10)과 음극실(20) 사이에 배치되어 있다. 격벽(30)은, 세퍼레이터라고 불리는 경우도 있고, 양극실(10)과 음극실(20)을 구획하는 것이다. 격벽(30)으로는, 전해용의 세퍼레이터로서 공지의 것을 사용할 수 있고, 예컨대 음극측에 니켈, 양극측에 티탄으로 이루어진 판을 용접한 격벽 등을 들 수 있다. The partition 30 is disposed between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. The partition 30 may be called a separator and divides the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. As the partition 30, a well-known thing can be used as a separator for electrolysis, For example, the partition which welded the plate which consists of nickel to the cathode side, and titanium to the anode side, etc. are mentioned.

(음극실) (Cathode room)

음극실(20)은, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 21은 음극 급전체로서 기능하고, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 21은 음극으로서 기능한다. 역전류 흡수체를 갖는 경우는, 음극 혹은 음극 급전체(21)와 역전류 흡수체는 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 음극실(20)도 양극실(10)과 마찬가지로, 음극측 전해액 공급부, 음극측 기액 분리부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 음극실(20)을 구성하는 각 부위 중, 양극실(10)을 구성하는 각 부위와 동일한 것에 관해서는 설명을 생략한다. The cathode chamber 20 functions as a cathode feeder when the electrode for electrolysis in the present embodiment is inserted on the cathode side, and when the electrode for electrolyte in the present embodiment is not inserted on the cathode side. , 21 functions as a cathode. When the reverse current absorber is provided, the negative electrode or the negative electrode feeder 21 and the reverse current absorber are electrically connected to each other. In addition, it is preferable that the cathode chamber 20 also has a cathode side electrolyte solution supply section and a cathode side gas-liquid separation section similarly to the anode chamber 10. In addition, description is abbreviate | omitted about the same thing as each part which comprises the anode chamber 10 among each site | part which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG.

(음극) (cathode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 음극실(20)의 프레임(즉, 음극 프레임) 내에는 음극(21)이 설치되어 있다. 음극(21)은, 니켈 기재와 니켈 기재를 피복하는 촉매층을 갖는 것이 바람직하다. 니켈 기재 상의 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 필요에 따라 음극(21)에 환원 처리를 해도 좋다. 또한, 음극(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the cathode side, the cathode 21 is provided in the frame (namely, the cathode frame) of the cathode chamber 20. It is preferable that the negative electrode 21 has a catalyst layer which covers a nickel substrate and a nickel substrate. As a component of the catalyst layer on the nickel substrate, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd , Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho And metals such as Er, Tm, Yb and Lu, and oxides or hydroxides of the metals. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may give reduction process to the negative electrode 21 as needed. As the base material of the negative electrode 21, one in which nickel, nickel alloy, iron, or stainless steel is plated with nickel may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(음극 급전체) (Cathode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극 급전체(21)가 설치되어 있다. 음극 급전체(21)에 촉매 성분이 피복되어 있어도 좋다. 그 촉매 성분은, 원래 음극으로서 사용되어 잔존한 것이어도 좋다. 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 촉매 코팅되지 않은 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. 또한, 음극 급전체(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the cathode side, the negative electrode feeder 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. The catalyst component may be coated on the negative electrode feeder 21. The catalyst component may be originally used as a negative electrode and remain. As components of the catalyst layer, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Metals, such as Tm, Yb, Lu, and the oxide or hydroxide of this metal are mentioned. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may use what plated nickel with nickel, nickel alloys, iron, or stainless steel which are not catalyst coated. As the base material of the negative electrode feeder 21, a plated nickel on nickel, a nickel alloy, iron or stainless may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(역전류 흡수층) Reverse Current Absorption Layer

전술한 음극의 촉매층용 원소의 산화 환원 전위보다 낮은 산화 환원 전위를 갖는 재료를 역전류 흡수층의 재료로서 선택할 수 있다. 예컨대, 니켈이나 철 등을 들 수 있다. A material having a redox potential lower than the redox potential of the element for the catalyst layer of the cathode described above can be selected as the material of the reverse current absorbing layer. For example, nickel, iron, etc. are mentioned.

(집전체) (Current collector)

음극실(20)은 집전체(23)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 집전 효과가 높아진다. 본 실시형태에서는, 집전체(23)는 다공판이며, 음극(21)의 표면과 대략 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a current collector 23. This increases the current collecting effect. In the present embodiment, the current collector 23 is a porous plate, and is preferably disposed substantially parallel to the surface of the negative electrode 21.

집전체(23)로는, 예컨대 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성이 있는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 집전체(23)는, 이들 금속의 혼합물, 합금 또는 복합 산화물이어도 좋다. 또한, 집전체(23)의 형상은, 집전체로서 기능하는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋으며, 판상형, 망상형이어도 좋다. The current collector 23 is preferably made of an electrically conductive metal such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The current collector 23 may be a mixture of these metals, an alloy or a composite oxide. In addition, as long as it is a shape which functions as an electrical power collector, the shape of the electrical power collector 23 may be any shape, and plate-shaped or network-shaped may be sufficient as it.

(금속 탄성체) (Metal elastomer)

집전체(23)와 음극(21) 사이에 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)의 각 음극(21)이 이온 교환막(2)에 압박되고, 각 양극(11)과 각 음극(21) 사이의 거리가 짧아지고, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1) 전체에 가해지는 전압이 낮아질 수 있다. 전압이 낮아지는 것에 의해, 소비 전량을 낮출 수 있다. 또한, 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 포함하는 적층체를 전해 셀에 설치했을 때에, 금속 탄성체(22)에 의해 누르는 압에 의해, 해당 전해용 전극을 안정적으로 정위치에 유지할 수 있다. By providing the metal elastic body 22 between the collector 23 and the cathode 21, each cathode 21 of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series is pressed against the ion exchange membrane 2, The distance between each anode 11 and each cathode 21 can be shortened, and the voltage applied to the entire plurality of electrolytic cells 1 connected in series can be lowered. By lowering the voltage, the total consumption can be reduced. Moreover, when the metal elastic body 22 is provided and the laminated body containing the electrode for electrolysis in this embodiment is installed in an electrolytic cell, the said electrode for electrolysis by the pressure pressed by the metal elastic body 22 is carried out. Can be kept in a stable position.

금속 탄성체(22)로는, 스파이럴 스프링, 코일 등의 스프링 부재, 쿠션성 매트 등을 사용할 수 있다. 금속 탄성체(22)로는, 이온 교환막을 압박하는 응력 등을 고려하여 적절하게 적합한 것을 채용할 수 있다. 금속 탄성체(22)를 음극실(20)측의 집전체(23)의 표면 상에 설치해도 좋고, 양극실(10)측의 격벽의 표면 상에 설치해도 좋다. 통상, 음극실(20)이 양극실(10)보다 작아지도록 양쪽 실이 구획되어 있기 때문에, 프레임체의 강도 등의 관점에서, 금속 탄성체(22)를 음극실(20)의 집전체(23)와 음극(21) 사이에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 금속 탄성체(22)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. As the metallic elastic body 22, a spring member, such as a spiral spring and a coil, a cushion mat, etc. can be used. As the metal elastic body 22, a suitable one can be appropriately adopted in consideration of a stress or the like which presses the ion exchange membrane. The metal elastic body 22 may be provided on the surface of the collector 23 on the cathode chamber 20 side, or may be provided on the surface of the partition wall on the anode chamber 10 side. Usually, since both chambers are partitioned so that the cathode chamber 20 becomes smaller than the anode chamber 10, from the viewpoint of the strength of the frame or the like, the metal elastic body 22 is used for the current collector 23 of the cathode chamber 20. It is preferable to provide between and the cathode 21. Moreover, it is preferable that the metal elastic body 22 consists of metal which has electrical conductivity, such as nickel, iron, copper, silver, titanium.

(지지체) (Support)

음극실(20)은, 집전체(23)와 격벽(30)을 전기적으로 접속하는 지지체(24)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 효율적으로 전류를 흘릴 수 있다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a support 24 for electrically connecting the current collector 23 and the partition wall 30. Thereby, an electric current can flow efficiently.

지지체(24)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 지지체(24)의 형상으로는, 집전체(23)를 지지할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋고, 봉상형, 판상형 또는 망상형이어도 좋다. 지지체(24)는, 예컨대 판상형이다. 복수의 지지체(24)는, 격벽(30)과 집전체(23) 사이에 배치된다. 복수의 지지체(24)는, 각각의 면이 서로 평행해지도록 나열되어 있다. 지지체(24)는, 격벽(30) 및 집전체(23)에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. The support 24 is preferably made of a metal having electrical conductivity such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The shape of the support 24 may be any shape as long as it can support the current collector 23, and may be a rod, plate, or network. The support body 24 is plate-shaped, for example. The plurality of supports 24 are disposed between the partition wall 30 and the current collector 23. The plurality of supports 24 are arranged such that their respective surfaces are parallel to each other. The support body 24 is disposed substantially perpendicular to the partition wall 30 and the current collector 23.

(양극측 개스킷, 음극측 개스킷) (Anode side gasket, cathode side gasket)

양극측 개스킷은, 양극실(10)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 음극측 개스킷은, 음극실(20)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 하나의 전해 셀이 구비하는 양극측 개스킷과, 이것에 인접하는 전해 셀의 음극측 개스킷이, 이온 교환막(2)을 협지하도록 전해 셀끼리 접속된다(도 104 참조). 이들 개스킷에 의해, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 접속할 때에, 접속 개소에 기밀성을 부여할 수 있다. It is preferable that the anode side gasket is arranged on the surface of the frame body constituting the anode chamber 10. It is preferable that the cathode side gasket is arrange | positioned at the surface of the frame body which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG. The anode side gasket of one electrolytic cell and the cathode side gasket of the electrolytic cell adjacent to this are connected so that the electrolytic cells may be clamped by the ion exchange membrane 2 (refer FIG. 104). By these gaskets, when connecting a plurality of electrolytic cells 1 in series via the ion exchange membrane 2, airtightness can be provided to a connection location.

개스킷이란, 이온 교환막과 전해 셀 사이를 시일하는 것이다. 개스킷의 구체예로는, 중앙에 개구부가 형성된 액자형의 고무제 시트 등을 들 수 있다. 개스킷에는, 부식성의 전해액이나 생성되는 가스 등에 대하여 내성을 가지며, 장기간 사용할 수 있는 것이 요구된다. 따라서, 내약품성이나 경도의 관점에서, 통상, 에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무(EPDM 고무), 에틸렌ㆍ프로필렌 고무(EPM 고무)의 가황품이나 과산화물 가교품 등이 개스킷으로서 이용된다. 또한, 필요에 따라 액체에 접하는 영역(접액부)을 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이나 테트라플루오로에틸렌ㆍ퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA) 등의 불소계 수지로 피복한 개스킷을 사용할 수도 있다. 이들 개스킷은, 전해액의 흐름을 방해하지 않도록 각각 개구부를 갖고 있으면 되며, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 양극실(10)을 구성하는 양극실 프레임 또는 음극실(20)을 구성하는 음극실 프레임의 각 개구부의 둘레 가장자리를 따라, 액자형의 개스킷이 접착제 등으로 접착된다. 그리고, 예컨대 이온 교환막(2)을 개재하여 2체의 전해 셀(1)을 접속하는 경우(도 104 참조), 이온 교환막(2)을 개재하여 개스킷을 접착한 각 전해 셀(1)을 체결하면 된다. 이것에 의해, 전해액, 전해에 의해 생성되는 알칼리 금속 수산화물, 염소 가스, 수소 가스 등이 전해 셀(1)의 외부로 새는 것을 억제할 수 있다. A gasket seals between an ion exchange membrane and an electrolysis cell. As a specific example of a gasket, a frame-shaped rubber sheet etc. in which the opening part was formed in the center are mentioned. The gasket is required to be resistant to corrosive electrolytes, generated gases and the like and to be used for a long time. Therefore, from the viewpoint of chemical resistance and hardness, vulcanized products, peroxide crosslinked products and the like of ethylene propylene diene rubber (EPDM rubber) and ethylene propylene rubber (EPM rubber) are usually used as the gasket. Moreover, the gasket which coat | covered the area | region (contact part) which contact | connects a liquid as needed with fluororesin, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), can also be used. These gaskets should just have opening parts, respectively, so that the flow of electrolyte solution may not be disturbed, The shape is not specifically limited. For example, a frame-shaped gasket is bonded with an adhesive or the like along the circumferential edge of each opening of the anode chamber frame constituting the anode chamber 10 or the cathode chamber frame constituting the cathode chamber 20. For example, when connecting two electrolytic cells 1 via the ion exchange membrane 2 (refer FIG. 104), when each electrolytic cell 1 which bonded the gasket through the ion exchange membrane 2 is fastened, do. Thereby, it can suppress that an electrolyte solution, the alkali metal hydroxide produced by electrolysis, chlorine gas, hydrogen gas, etc. leak to the exterior of the electrolysis cell 1.

〔적층체〕 [Laminated body]

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과의 적층체로서 이용한다. 즉, 본 실시형태에서의 적층체는, 전해용 전극과 새로운 격막을 포함하는 것이다. 새로운 격막이란, 기존 전해조에서의 격막과는 별체라면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 공지의 격막을 적용할 수 있다. 또한, 새로운 격막은, 재질, 형상, 물성 등에서 기존 전해조에서의 격막과 동일한 것이어도 좋다. 전해용 전극 및 격막의 구체예에 관해서는, 추후 상세히 설명한다. The electrode for electrolysis in this embodiment is used as a laminated body with septum, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane. That is, the laminated body in this embodiment contains an electrode for electrolysis and a new diaphragm. The new diaphragm is not particularly limited as long as it is separate from the diaphragm in the existing electrolytic cell, and various known diaphragms can be applied. The new diaphragm may be the same as the diaphragm in the existing electrolytic cell in terms of material, shape, physical properties, and the like. Specific examples of the electrode for electrolysis and the diaphragm will be described later in detail.

(공정(A)) (Step (A))

본 실시형태에서의 공정(A)에서는, 전해용 전극과 새로운 격막을, 해당 격막이 용융되지 않는 온도 하에 일체화하는 것에 의해 적층체를 얻는다. In the process (A) in this embodiment, a laminated body is obtained by integrating an electrode for electrolysis and a new diaphragm under the temperature which the said diaphragm does not melt.

「격막이 용융되지 않는 온도」는, 새로운 격막의 연화점으로서 특정할 수 있다. 해당 온도는, 격막을 구성하는 재료에 의해 변동할 수 있지만, 0∼100℃인 것이 바람직하고, 5∼80℃인 것이 보다 바람직하고, 10∼50℃인 것이 더욱 바람직하다. "The temperature at which a diaphragm does not melt" can be specified as a softening point of a new diaphragm. Although the said temperature can vary with the material which comprises a diaphragm, it is preferable that it is 0-100 degreeC, It is more preferable that it is 5-80 degreeC, It is still more preferable that it is 10-50 degreeC.

또한, 상기 일체화는, 상압하에 행해지는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the said integration is performed under normal pressure.

상기 일체화의 구체적인 방법으로는, 열압착 등의 격막을 용융시키는 전형적인 방법을 제외한 모든 방법을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 일례로는, 후술하는 전해용 전극과 격막 사이에 액체를 개재시켜, 상기 액체의 표면 장력에 의해 일체화하는 방법 등을 들 수 있다. As a specific method of the said integration, all the methods except the typical method of melting a diaphragm, such as thermocompression bonding, can be used, It does not specifically limit. As a preferable example, the method etc. which integrate with the surface tension of the said liquid through the liquid between the electrolytic electrode mentioned later and a diaphragm are mentioned.

〔공정(B)〕 [Step (B)]

본 실시형태에서의 공정(B)에서는, 공정(A)의 후, 기존 전해조에서의 격막을 적층체와 교환한다. 교환의 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 우선은 기존 전해조에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 해당 전해 셀과 이온 교환막의 사이에 공극을 형성하고, 이어서 갱신 대상이 되는 기존의 이온 교환막을 제거하고, 이어서 적층체를 상기 공극에 삽입하고, 다시 프레스기에 의해 각 부재를 연결하는 방법 등을 들 수 있다. 이러한 방법에 의해, 적층체를 기존 전해조에서의 양극 또는 음극의 표면 상에 배치할 수 있고, 이온 교환막, 양극 및/또는 음극의 성능을 갱신할 수 있다. In process (B) in this embodiment, after process (A), the diaphragm in an existing electrolytic cell is exchanged with a laminated body. The method of exchange is not particularly limited, but for example, first, in an existing electrolytic cell, the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and a gap is formed between the electrolytic cell and the ion exchange membrane. The method of removing the existing ion exchange membrane used as an update object, inserting a laminated body into the said space | gap, and then connecting each member by the press machine, etc. are mentioned. By this method, the laminate can be disposed on the surface of the anode or cathode in the existing electrolytic cell, and the performance of the ion exchange membrane, the anode and / or the cathode can be updated.

〔전해용 전극〕 [Electrode Electrode]

본 실시형태에서 전해용 전극은, 전술한 바와 같이 새로운 격막과 일체화할 수 있는, 즉, 일체화 가능한 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 전해용 전극은, 전해조에서 음극으로서 기능하는 것이어도 좋고, 양극으로서 기능하는 것이어도 좋다. 또한, 전해용 전극의 재질이나 형상 등에 관해서는, 본 실시형태에서의 공정(A), (B)나 전해조의 구성 등을 고려하여 적절한 것을 적절하게 선택할 수 있다. 이하, 본 실시형태에서의 전해용 전극의 바람직한 양태에 관해 설명하지만, 이들은 어디까지나 새로운 격막과 일체화하는 데에 있어서 바람직한 양태의 예시에 불과하며, 후술하는 양태 이외의 전해용 전극도 적절하게 채용할 수 있다. In the present embodiment, the electrode for electrolysis is not particularly limited as long as it can be integrated with a new diaphragm as described above, that is, it can be integrated. The electrode for electrolysis may function as a cathode in an electrolytic cell, or may function as an anode. In addition, regarding the material, shape, etc. of the electrode for electrolysis, an appropriate thing can be selected suitably in consideration of the process (A), (B) in this embodiment, the structure of an electrolytic cell, etc. Hereinafter, although the preferable aspect of the electrode for electrolysis in this embodiment is demonstrated, these are only illustrations of the preferable aspect in integrating with a new diaphragm to the last, and electrolytic electrodes other than the aspect mentioned later can also be suitably employ | adopted. Can be.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 급전체(열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 전극) 등과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. The electrode for electrolysis in this embodiment can obtain favorable handling property, and is a unit from a viewpoint of having favorable adhesive force, such as a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a feeder (a deteriorated electrode and a catalyst uncoated electrode), etc. The force applied per mass and unit area is preferably 1.6 N / (mg · cm 2) or less, more preferably less than 1.6 N / (mg · cm 2), still more preferably less than 1.5 N / (mg · cm 2) More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred.

전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/mgㆍ㎠ 이상이며, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상이 보다 더 바람직하다. From the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and even more preferably 0.1 N / mg · cm 2 or more. More preferably, it is 0.14 N / (mg * cm <2>) or more. 0.2 N / (mg * cm <2>) or more is more preferable from a viewpoint of the ease of handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m).

상기 가해지는 힘은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께, 산술 평균 표면 거칠기 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 개공률을 크게 하면 가해지는 힘은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 가해지는 힘은 커지는 경향이 있다. The said applied force can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, arithmetic mean surface roughness, etc., for example. More specifically, for example, when the porosity is increased, the applied force tends to be small, and when the porosity is decreased, the applied force tends to be large.

또한, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 양호한 접착력을 가지며, 또한 경제성의 관점에서, 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 mg/㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 20 mg/㎠ 이하이며, 또한 핸들링성, 접착성 및 경제성을 합한 종합적인 관점에서, 15 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 mg/㎠ 정도이다. In addition, good handling properties can be obtained, good adhesion to diaphragms such as ion exchange membranes and microporous membranes, deteriorated electrodes, catalyst uncoated feeders and the like, and from the viewpoint of economy, the mass per unit area is 48 mg / cm 2 or less. It is preferable, More preferably, it is 30 mg / cm <2> or less, More preferably, it is 20 mg / cm <2> or less, It is preferable that it is 15 mg / cm <2> or less from a comprehensive viewpoint which combined handling property, adhesiveness, and economics. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is about 1 mg / cm <2>.

상기 단위 면적당 질량은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 단위 면적당 질량은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 단위 면적당 질량은 커지는 경향이 있다. The said mass per unit area can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, etc., for example. More specifically, for example, if the thickness is the same, the mass per unit area tends to be smaller when the porosity is increased, and the mass per unit area tends to be larger when the porosity is reduced.

가해지는 힘은, 이하의 방법(i) 또는 (ii)에 의해 측정할 수 있고, 상세하게는 실시예에 기재된 바와 같다. 가해지는 힘은, 방법(i)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(1)」라고도 칭함)과, 방법(ii)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(2)」라고도 칭함)이, 동일해도 좋고 상이해도 좋지만, 어느 값이라도 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이 되는 것이 바람직하다. The force applied can be measured by the following method (i) or (ii) and is as having described in the Example in detail. The force applied is also referred to as the value obtained by the measurement of the method (i) (also referred to as "the applied force 1"), and the value obtained by the measurement of the method (ii) (also referred to as the "force 2 applied"). ) May be the same or different, but any value is preferably less than 1.5 N / mg · cm 2.

〔방법(i)〕 [Method (i)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm)과, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 이온 교환막(가로 세로 170 mm, 여기서 말하는 이온 교환막의 상세에 관해서는, 실시예에 기재된 바와 같음)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 또한, 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.5∼0.8 ㎛이다. 산술 평균 표면 거칠기(Ra)의 구체적인 산출 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. Nickel plate obtained by blasting with alumina of particle number 320 (thickness 1.2 mm, width 200 mm) and an ion exchange membrane coated with inorganic particles and a binder on both sides of a membrane of a perfluorocarbon polymer into which an ion exchanger was introduced (horizontal 170 mm in length and the details of the ion-exchange membrane here, as described in the Example) and an electrode sample (130 mm in length) were laminated in this order, and this laminated body was fully immersed in pure water, and then laminated body. A sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the surface. In addition, the arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after a blasting process is 0.5-0.8 micrometer. The specific calculation method of arithmetic mean surface roughness Ra is as having described in the Example.

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were raised in 10 mm in the vertical direction. Measure the weight when This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 이온 교환막의 중복 부분의 면적, 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 샘플에서의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. The average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the ion exchange membrane and the mass of the electrode sample of the overlapped portion with the ion exchange membrane, and the force applied per unit mass and unit area (1) (N / mg · cm 2) To calculate.

방법(i)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠)이며, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상인 것이 한층 더 바람직하다. The force (1) applied per unit mass and unit area obtained by the method (i) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more and more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) and 0.2 N / (mg · cm 2) from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m). ) Is more preferable.

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm, 상기 방법(i)과 동일한 니켈판)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을, 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. The nickel plate (thickness 1.2 mm, width 200 mm, the same nickel plate as the method (i)) and the electrode sample (length 130 mm) obtained by blasting with alumina of particle number 320 were laminated in this order. After fully immersing the laminate with pure water, a sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the laminate surface. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were 10 mm in the vertical direction. The weight at the time of rise is measured. This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 니켈판의 중복 부분의 면적, 및 니켈판과 중복된 부분에서의 전극 샘플의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당의 접착력(2)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. This average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the nickel plate, and the mass of the electrode sample in the overlapped portion of the nickel plate, and the adhesive force 2 per unit mass and unit area (N / mg · cm 2) is obtained. Calculate.

방법(ii)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 더 바람직하게는, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. The force (2) applied per unit mass and unit area obtained by the method (ii) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more, and even more preferably, from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m), still more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) or more.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 해당 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)는, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있고, 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 300 ㎛ 이하가 바람직하고, 205 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하가 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. It is preferable that the electrolytic electrode in this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. Although the thickness (gauge thickness) of the said electrolytic electrode base material is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feedstock), and an electrode without a catalyst coating (grade 300 micrometers or less are preferable from a viewpoint of having a good adhesive force with the whole), and being rolled suitably, being able to bend it favorably, and facilitating handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). 205 micrometers or less are more preferable, 155 micrometers or less are more preferable, 135 micrometers or less are still more preferable, 125 micrometers or less are still more preferable, 120 micrometers or less are still more preferable, 100 micrometers or less are further more preferable In addition, from a viewpoint of handling property and economical efficiency, 50 micrometers or less are further more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

본 실시형태에서, 새로운 격막과 전해용 전극을 일체화시키는 데에 있어서, 이들 사이에 액체가 개재되는 것이 바람직하다. 해당 액체는, 물, 유기 용매 등 표면 장력을 발생시키는 것이라면 어떠한 액체라도 사용할 수 있다. 액체의 표면 장력이 클수록, 새로운 격막과 전해용 전극 사이에 가해지는 힘은 커지기 때문에, 표면 장력이 큰 액체가 바람직하다. 액체로서는, 다음의 것을 들 수 있다(괄호 내의 수치는 그 액체의 20℃에서의 표면 장력이다). In this embodiment, in integrating a new diaphragm and an electrode for electrolysis, it is preferable that a liquid is interposed between them. Any liquid may be used as long as the liquid generates surface tension such as water and an organic solvent. The greater the surface tension of the liquid, the greater the force exerted between the new diaphragm and the electrode for electrolysis. Therefore, a liquid having a large surface tension is preferable. Examples of the liquid include the following (the numerical values in parentheses indicate the surface tension at 20 ° C. of the liquid).

헥산(20.44 mN/m), 아세톤(23.30 mN/m), 메탄올(24.00 mN/m), 에탄올(24.05 mN/m), 에틸렌글리콜(50.21 mN/m), 물(72.76 mN/m) Hexane (20.44 mN / m), Acetone (23.30 mN / m), Methanol (24.00 mN / m), Ethanol (24.05 mN / m), Ethylene glycol (50.21 mN / m), Water (72.76 mN / m)

표면 장력이 큰 액체라면, 새로운 격막과 전해용 전극이 일체가 되어(적층체가 되어), 전극 갱신이 보다 용이해지는 경향이 있다. 새로운 격막과 전해용 전극 사이의 액체는 표면 장력에 의해 서로가 달라붙을 정도의 양이면 되며, 그 결과 액체량이 적기 때문에, 해당 적층체의 전해 셀에 설치한 후에 전해액에 혼합되더라도, 전해 자체에 영향을 미치지는 않는다. If the liquid has a large surface tension, the new diaphragm and the electrode for electrolysis are integrated (to form a laminate), and the electrode update tends to be easier. The liquid between the new diaphragm and the electrode for electrolysis needs only to be such that the amount of liquid adheres to each other by the surface tension, and as a result, the amount of liquid is small. Therefore, even if it is mixed in the electrolyte after installation in the electrolytic cell of the laminate, the electrolysis itself is affected. Does not have

실용상의 관점에서는, 액체로서 에탄올, 에틸렌글리콜, 물 등의 표면 장력이 24 mN/m~80 mN/m인 액체를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 물, 또는 물에 가성 소다, 수산화칼륨, 수산화리튬, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등을 용해시켜 알칼리성으로 한 수용액이 바람직하다. 또한, 이들 액체에 계면활성제를 포함시켜 표면 장력을 조정할 수도 있다. 계면활성제를 포함함으로써 새로운 격막과 전해용 전극의 접착성이 변화하여, 핸들링성을 조정할 수 있다. 계면활성제로는, 특별히 한정되지 않고, 이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제를 어느 것이라도 사용할 수 있다. From a practical point of view, it is preferable to use the liquid whose surface tension is 24 mN / m-80 mN / m, such as ethanol, ethylene glycol, water, as a liquid. In particular, an aqueous solution obtained by dissolving caustic soda, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate and the like in water or alkali is preferable. In addition, surfactants may be included in these liquids to adjust the surface tension. By including surfactant, the adhesiveness of a new diaphragm and an electrode for electrolysis changes, and handling property can be adjusted. It does not specifically limit as surfactant, Any one of an ionic surfactant and a nonionic surfactant can be used.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 이하의 방법(2)에 의해 측정한 비율이, 90% 이상인 것이 바람직하고, 92% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 95% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), From the viewpoint of having good adhesion, the ratio measured by the following method (2) is preferably 90% or more, more preferably 92% or more, and also in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). It is more preferable that it is 95% or more from the viewpoint of easy handling. The upper limit is 100%.

〔방법(2)〕 [Method (2)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 280 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the condition of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 280 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있다는 관점에서, 이하의 방법(3)에 의해 측정한 비율이, 75% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다.Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it is 75% or more, and it is more preferable that it is 80% or more from the viewpoint of having favorable adhesive force, and being able to wind up in roll shape suitably, and bend | bending favorably. It is more preferable that it is 90% or more from a viewpoint that handling at a size (for example, size 1.5 m x 2.5 m) becomes easy. The upper limit is 100%.

〔방법(3)〕 [Method (3)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 145 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 145 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 전해 중에 발생하는 가스의 체류 방지의 관점에서, 다공 구조이며, 그 개공률 또는 공극률이 5∼90% 이하인 것이 바람직하다. 개공률은, 보다 바람직하게는 10∼80% 이하이며, 더욱 바람직하게는 20∼75%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it has a favorable adhesive force and is a porous structure from a viewpoint of the prevention of the residence of the gas which arises during electrolysis, and its porosity or porosity is 5 to 90% or less. The porosity is more preferably 10 to 80% or less, still more preferably 20 to 75%.

또한, 개공률이란, 단위 체적당 개공부의 비율이다. 개공부도 서브미크론 오더까지 감안하는지, 눈에 보이는 개구만 감안하는지에 따라서, 산출 방법이 여러가지이다. 본 실시형태에서는, 전극의 게이지 두께, 폭, 길이의 값으로부터 체적 V를 산출하고, 또한 중량 W를 실측하는 것에 의해, 개공률 A를 하기의 식으로 산출할 수 있다. In addition, an opening ratio is a ratio of an opening part per unit volume. The calculation method varies depending on whether the opening is also considered to submicron order or only the visible opening. In this embodiment, the porosity A can be calculated by the following formula by calculating the volume V from the values of the gauge thickness, the width, and the length of the electrode, and by measuring the weight W.

A=(1-(W/(V×ρ))×100 A = (1- (W / (V × ρ)) × 100

ρ는 전극의 재질의 밀도(g/㎤)이다. 예컨대, 니켈의 경우는 8.908 g/㎤이고, 티탄의 경우는 4.506 g/㎤이다. 개공률의 조정은, 펀칭 메탈이라면 단위 면적당 금속을 펀칭하는 면적을 변경하고, 익스팬드 메탈이라면 SW(단직경), LW(장직경), 피딩값을 변경하고, 메쉬라면 금속 섬유의 선직경, 메쉬수를 변경하고, 일렉트로포밍이라면 사용하는 포토레지스트의 패턴을 변경하고, 부직포라면 금속 섬유 직경 및 섬유 밀도를 변경하고, 발포 금속이라면 공극을 형성시키기 위한 주형을 변경하는 등의 방법에 의해 적절하게 조정할 수 있다. ρ is the density (g / cm 3) of the material of the electrode. For example, 8.908 g / cm 3 for nickel and 4.506 g / cm 3 for titanium. The adjustment of the porosity is to change the area punching the metal per unit area if the punching metal, change the SW (short diameter), LW (long diameter), the feeding value if the expanded metal, the mesh diameter of the metal fiber, By changing the number of meshes, changing the pattern of the photoresist to be used for electroforming, changing the metal fiber diameter and fiber density for nonwoven fabrics, and changing the mold for forming the voids for the foamed metal, etc. I can adjust it.

이하, 본 실시형태에서의 전해용 전극의 보다 구체적인 실시형태에 관해 설명한다. Hereinafter, more specific embodiment of the electrode for electrolysis in this embodiment is demonstrated.

본 실시형태에 관한 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 촉매층은 이하와 같이, 복수의 층으로 구성되어도 좋고 단층 구조이어도 좋다. It is preferable that the electrolytic electrode which concerns on this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. The catalyst layer may be composed of a plurality of layers as described below or may have a single layer structure.

도 108에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전해용 전극(100)은, 전해용 전극 기재(10)와, 전해용 전극 기재(10)의 양 표면을 피복하는 한쌍의 제1층(20)을 구비한다. 제1층(20)은 전해용 전극 기재(10) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극의 촉매 활성 및 내구성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 전해용 전극 기재(10)의 한쪽 표면에만 제1층(20)이 적층되어 있어도 좋다. As illustrated in FIG. 108, the electrolytic electrode 100 according to the present embodiment includes a pair of first layers 20 covering both surfaces of the electrolytic electrode substrate 10 and the electrolytic electrode substrate 10. It is provided. It is preferable that the 1st layer 20 coat | covers the electrolytic electrode base material 10 whole. As a result, the catalytic activity and durability of the electrode for electrolysis tends to be improved. In addition, the first layer 20 may be laminated only on one surface of the electrode base 10 for electrolysis.

또한, 도 108에 나타낸 바와 같이, 제1층(20)의 표면은 제2층(30)으로 피복되어 있어도 좋다. 제2층(30)은 제1층(20) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 또한, 제2층(30)은 제1층(20)의 한쪽 표면만 적층되어 있어도 좋다. As shown in FIG. 108, the surface of the first layer 20 may be covered with the second layer 30. The second layer 30 preferably covers the entire first layer 20. In addition, only one surface of the first layer 20 may be laminated on the second layer 30.

(전해용 전극 기재) (Electrode base for electrolysis)

전해용 전극 기재(10)로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 니켈, 니켈 합금, 스테인레스 스틸 또는 티탄 등으로 대표되는 밸브 금속을 사용할 수 있고, 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. The electrolytic electrode substrate 10 is not particularly limited, but a valve metal such as nickel, nickel alloy, stainless steel or titanium may be used, and at least one selected from nickel (Ni) and titanium (Ti) may be used. It is preferable to include the element of a species.

스테인레스 스틸을 고농도의 알칼리 수용액 중에서 이용한 경우, 철 및 크롬이 용출되는 것, 및 스테인레스 스틸의 전기 전도성이 니켈의 1/10 정도인 것을 고려하면, 전해용 전극 기재로는 니켈(Ni)을 포함하는 기재가 바람직하다. When stainless steel is used in a high concentration aqueous alkali solution, considering that iron and chromium are eluted, and that the electrical conductivity of stainless steel is about 1/10 of nickel, the electrolytic electrode substrate includes nickel (Ni). The substrate is preferred.

또한, 전해용 전극 기재(10)는, 포화에 가까운 고농도의 식염수 중에서, 염소 가스 발생 분위기에서 이용한 경우, 재질은 내식성이 높은 티탄인 것도 바람직하다. In addition, when the electrolytic electrode base material 10 is used in the chlorine gas generation | occurence atmosphere in the high concentration saline solution near saturation, it is preferable that a material is titanium with high corrosion resistance.

전해용 전극 기재(10)의 형상에는 특별히 한정은 없고, 목적에 따라 적절한 형상을 선택할 수 있다. 형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. 그 중에서도, 펀칭 메탈 혹은 익스팬드 메탈이 바람직하다. 또한, 일렉트로포밍이란, 사진 제판과 전기 도금법을 조합하여 정밀한 패턴의 금속 박막을 제작하는 기술이다. 기판 상에 포토레지스트로 패턴 형성하고, 레지스트에 보호되지 않은 부분에 전기 도금을 하여 금속박을 얻는 방법이다. There is no restriction | limiting in particular in the shape of the electrode base material 10 for electrolysis, An appropriate shape can be selected according to the objective. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used. Especially, a punching metal or an expanded metal is preferable. In addition, electroforming is a technique which manufactures a metal thin film of a precise pattern by combining photolithography and an electroplating method. It is a method of pattern-forming with a photoresist on a board | substrate, electroplating to the part which is not protected by a resist, and obtaining metal foil.

전해용 전극 기재의 형상에 관해서는, 전해조에서의 양극과 음극의 거리에 따라 적합한 사양이 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 양극과 음극이 유한한 거리를 갖는 경우에는, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈 형상을 사용할 수 있고, 이온 교환막과 전극이 접하는 소위 제로 갭 전해조의 경우에는, 가는 선을 짠 우븐 메쉬, 철망, 발포 금속, 금속 부직포, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈, 금속 다공박 등을 사용할 수 있다. The shape of the electrode base material for electrolysis has suitable specifications depending on the distance between the anode and the cathode in the electrolytic cell. Although not particularly limited, in the case where the anode and the cathode have a finite distance, an expanded metal or a punched metal shape can be used, and in the case of a so-called zero gap electrolytic cell in which the ion exchange membrane and the electrode are in contact, a woven mesh woven with fine lines , Wire mesh, foamed metal, metal nonwoven fabric, expanded metal, punched metal, metal porous foil and the like can be used.

전해용 전극 기재(10)로는, 금속 다공박, 철망, 금속 부직포, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 또는 발포 금속을 들 수 있다. Examples of the electrode base 10 for electrolysis include a metal porous foil, a wire mesh, a metal nonwoven fabric, a punching metal, an expanded metal or a foamed metal.

펀칭 메탈, 익스팬드 메탈로 가공하기 전의 판재로는, 압연 성형한 판재, 전해박 등이 바람직하다. 전해박은, 또한 후처리로서 모재와 동일한 원소로 도금 처리를 하여, 한면 혹은 양면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. As a board | plate material before processing with a punching metal and an expanded metal, the board | plate material roll-molded, electrolytic foil, etc. are preferable. It is preferable that the electrolytic foil is further plated with the same element as the base material as post-treatment to form irregularities on one or both surfaces.

또한, 전해용 전극 기재(10)의 두께는, 전술한 바와 같이 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 205 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하인 것이 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하인 것이 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 더 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. In addition, it is preferable that the thickness of the electrolytic electrode base material 10 is 300 micrometers or less as mentioned above, It is more preferable that it is 205 micrometers or less, It is more preferable that it is 155 micrometers or less, It is further more preferable that it is 135 micrometers or less, 125 It is still more preferable that it is micrometer or less, It is still more preferable that it is 120 micrometers or less, It is still more preferable that it is 100 micrometers or less, It is further more preferable that it is 50 micrometers or less from a viewpoint of handling property and economy. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

전해용 전극 기재에서는, 전해용 전극 기재를 산화 분위기 중에서 소둔함으로써 가공시의 잔류 응력을 완화하는 것이 바람직하다. 또한, 전해용 전극 기재의 표면에는, 상기 표면에 피복되는 촉매층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 스틸 그리드, 알루미나 분말 등을 사용하여 요철을 형성하고, 그 후 산처리에 의해 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 또는, 기재와 동일한 원소로 도금 처리를 하고, 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. In the electrode base for electrolysis, it is preferable to relieve the residual stress at the time of processing by annealing the electrode base for electrolysis in an oxidizing atmosphere. Moreover, in order to improve the adhesiveness with the catalyst layer coat | covered with the said surface, the surface of an electrolytic electrode base material uses unevenness | corrugation using a steel grid, alumina powder, etc., and it is preferable to increase a surface area by acid treatment after that. Do. Or it is preferable to plating by the same element as a base material, and to increase a surface area.

전해용 전극 기재(10)에는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 표면을 밀착시키기 위해, 표면적을 증대시키는 처리를 하는 것이 바람직하다. 표면적을 증대시키는 처리로는, 커트 와이어, 스틸 그리드, 알루미나 그리드 등을 사용한 블라스트 처리, 황산 또는 염산을 사용한 산처리, 기재와 동일한 원소로 하는 도금 처리 등을 들 수 있다. 기재 표면의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는, 특별히 한정되지 않지만, 0.05 ㎛∼50 ㎛이 바람직하고, 0.1∼10 ㎛이 보다 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 더욱 바람직하다. In order to make the surface of the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis adhere to the electrode base material 10 for electrolysis, it is preferable to perform the process which increases a surface area. Examples of the treatment for increasing the surface area include a blast treatment using a cut wire, a steel grid, an alumina grid, and the like, an acid treatment using sulfuric acid or hydrochloric acid, a plating treatment using the same element as the substrate, and the like. Although arithmetic mean surface roughness Ra of the surface of a base material is not specifically limited, 0.05 micrometer-50 micrometers are preferable, 0.1-10 micrometers is more preferable, 0.1-8 micrometers is still more preferable.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 양극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

도 108에서, 촉매층인 제1층(20)은, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함한다. 루테늄 산화물로는 RuO2 등을 들 수 있다. 이리듐 산화물로는 IrO2 등을 들 수 있다. 티탄 산화물로는 TiO2 등을 들 수 있다. 제1층(20)은, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하거나, 또는 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 제1층(20)이 보다 안정된 층이 되고, 또한 제2층(30)과의 밀착성도 보다 향상된다. In FIG. 108, the 1st layer 20 which is a catalyst layer contains at least 1 sort (s) of oxide of ruthenium oxide, iridium oxide, and titanium oxide. Of ruthenium oxide RuO 2, etc., it may be mentioned. IrO 2 etc. are mentioned as an iridium oxide. Examples of titanium oxides include TiO 2 . The first layer 20 preferably contains two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, or three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Thereby, the 1st layer 20 becomes a more stable layer, and also adhesiveness with the 2nd layer 30 improves more.

제1층(20)이, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하는 경우에는, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 1∼9 몰인 것이 바람직하고, 1∼4 몰인 것이 보다 바람직하다. 2종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. In the case where the first layer 20 includes two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, titanium contained in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide included in the first layer 20. It is preferable that it is 1-9 mol, and, as for an oxide, it is more preferable that it is 1-4 mol. By setting the composition ratio of the two kinds of oxides in this range, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 경우, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 이리듐 산화물은 0.2∼3 몰인 것이 바람직하고, 0.3∼2.5 몰인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 0.3∼8 몰인 것이 바람직하고, 1∼7 몰인 것이 보다 바람직하다. 3종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. When the first layer 20 includes three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, the first layer 20 is included in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide contained in the first layer 20. It is preferable that it is 0.2-3 mol, and, as for the iridium oxide used, it is more preferable that it is 0.3-2.5 mol. Moreover, it is preferable that it is 0.3-8 mol, and, as for 1 mol of titanium oxide contained in the 1st layer 20 with respect to 1 mol of ruthenium oxide contained in the 1st layer 20, it is more preferable. By making the composition ratio of three types of oxides into this range, the electrode 100 for electrolysis shows the outstanding durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중에서 선택되는 적어도 2종류의 산화물을 포함하는 경우, 이들 산화물은 고용체를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 산화물 고용체를 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. When the 1st layer 20 contains at least 2 types of oxide chosen from a ruthenium oxide, an iridium oxide, and a titanium oxide, it is preferable that these oxides form a solid solution. By forming the oxide solid solution, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

상기 조성 외에도, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함하고 있는 한, 여러가지 조성의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, DSA(등록상표)라고 불리는 루테늄, 이리듐, 탄탈, 니오븀, 티탄, 주석, 코발트, 망간, 백금 등을 포함하는 산화물 코팅을 제1층(20)으로서 이용하는 것도 가능하다. In addition to the above composition, as long as it contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, those having various compositions can be used. For example, an oxide coating containing ruthenium, iridium, tantalum, niobium, titanium, tin, cobalt, manganese, platinum, or the like, referred to as DSA (registered trademark), may be used as the first layer 20.

제1층(20)은, 단층일 필요는 없고, 복수의 층을 포함하고 있어도 좋다. 예컨대, 제1층(20)이 3종류의 산화물을 포함하는 층과 2종류의 산화물을 포함하는 층을 포함하고 있어도 좋다. 제1층(20)의 두께는 0.05∼10 ㎛이 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 보다 바람직하다. The first layer 20 does not need to be a single layer, but may include a plurality of layers. For example, the first layer 20 may include a layer containing three kinds of oxides and a layer containing two kinds of oxides. 0.05-10 micrometers is preferable and, as for the thickness of the 1st layer 20, 0.1-8 micrometers is more preferable.

(제2층) (2nd floor)

제2층(30)은, 루테늄과 티탄을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains ruthenium and titanium. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)이 산화팔라듐, 산화팔라듐과 백금의 고용체 혹은 팔라듐과 백금의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains palladium oxide, the solid solution of palladium oxide, and platinum, or the alloy of palladium and platinum. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)은, 두꺼운 편이 전해 성능을 유지할 수 있는 기간이 길어지지만, 경제성의 관점에서 0.05∼3 ㎛의 두께인 것이 바람직하다. The longer the longer the thickness of the second layer 30 can maintain the electrolytic performance, the thickness of the second layer 30 is preferably 0.05 to 3 m.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 음극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

촉매층인 제1층(20)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As a component of the first layer 20 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함하는 경우, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금이 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐 중 적어도 1종류의 백금족 금속을 포함하는 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal include at least one kind, the alloy containing the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide and the platinum group metal is platinum, palladium, rhodium, It is preferable to contain at least 1 type of platinum group metal among ruthenium and iridium.

백금족 금속으로는, 백금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal, it is preferable to contain platinum.

백금족 금속 산화물로는, 루테늄 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal oxide contains ruthenium oxide.

백금족 금속 수산화물로는, 루테늄 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal hydroxide contains a ruthenium hydroxide.

백금족 금속 합금으로는, 백금과 니켈, 철, 코발트와의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal alloy, it is preferable to include the alloy of platinum, nickel, iron, and cobalt.

또한 필요에 따라 제2 성분으로서, 란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a lanthanoid element as a 2nd component as needed. As a result, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물로는, 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘에서 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. The oxide or hydroxide of the lanthanoid-based element preferably contains at least one selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, and dysprosium.

또한 필요에 따라, 제3 성분으로서 천이 금속의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a transition metal as a 3rd component as needed.

제3 성분을 첨가하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 보다 뛰어난 내구성을 나타내며, 전해 전압을 저감시킬 수 있다. By adding the third component, the electrolytic electrode 100 exhibits more excellent durability and can reduce the electrolytic voltage.

바람직한 조합의 예로는, 루테늄만, 루테늄+니켈, 루테늄+세륨, 루테늄+란탄, 루테늄+란탄+백금, 루테늄+란탄+팔라듐, 루테늄+프라세오디뮴, 루테늄+프라세오디뮴+백금, 루테늄+프라세오디뮴+백금+팔라듐, 루테늄+네오디뮴, 루테늄+네오디뮴+백금, 루테늄+네오디뮴+망간, 루테늄+네오디뮴+철, 루테늄+네오디뮴+코발트, 루테늄+네오디뮴+아연, 루테늄+네오디뮴+갈륨, 루테늄+네오디뮴+황, 루테늄+네오디뮴+납, 루테늄+네오디뮴+니켈, 루테늄+네오디뮴+구리, 루테늄+사마륨, 루테늄+사마륨+망간, 루테늄+사마륨+철, 루테늄+사마륨+코발트, 루테늄+사마륨+아연, 루테늄+사마륨+갈륨, 루테늄+사마륨+황, 루테늄+사마륨+납, 루테늄+사마륨+니켈, 백금+세륨, 백금+팔라듐+세륨, 백금+팔라듐+란탄+세륨, 백금+이리듐, 백금+팔라듐, 백금+이리듐+팔라듐, 백금+니켈+팔라듐, 백금+니켈+루테늄, 백금과 니켈의 합금, 백금과 코발트의 합금, 백금과 철의 합금 등을 들 수 있다. Examples of preferred combinations include ruthenium only, ruthenium + nickel, ruthenium + cerium, ruthenium + lanthanum, ruthenium + lanthanum + platinum, ruthenium + lanthanum + palladium, ruthenium + praseodymium, ruthenium + praseodymium + platinum, ruthenium + praseodymium + platinum + palladium Ruthenium + Neodymium, Ruthenium + Neodymium + Platinum, Ruthenium + Neodymium + Manganese, Ruthenium + Neodymium + Iron, Ruthenium + Neodymium + Cobalt, Ruthenium + Neodymium + Zinc, Ruthenium + Neodymium + Gallium, Ruthenium + Neodymium + Sulfur, Ruthenium + Lead, ruthenium + neodymium + nickel, ruthenium + neodymium + copper, ruthenium + samarium, ruthenium + samarium + manganese, ruthenium + samarium + iron, ruthenium + samarium + cobalt, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + Samarium + sulfur, ruthenium + samarium + lead, ruthenium + samarium + nickel, platinum + cerium, platinum + palladium + cerium, platinum + palladium + lanthanum + cerium, platinum + iridium, platinum + palladium, platinum + iridium + palladium, platinum + Nickel + palladium, bag Gold + nickel + ruthenium, an alloy of platinum and nickel, an alloy of platinum and cobalt, an alloy of platinum and iron, and the like.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금을 포함하지 않는 경우, 촉매의 주성분이 니켈 원소인 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal are not included, the main component of the catalyst is preferably nickel element.

니켈 금속, 산화물, 수산화물 중 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to contain at least 1 sort (s) among nickel metal, oxide, and hydroxide.

제2 성분으로서 천이 금속을 첨가해도 좋다. 첨가하는 제2 성분으로는, 티탄, 주석, 몰리브덴, 코발트, 망간, 철, 황, 아연, 구리, 탄소 중 적어도 1종류의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. You may add a transition metal as a 2nd component. As a 2nd component to add, it is preferable to contain at least 1 type of element among titanium, tin, molybdenum, cobalt, manganese, iron, sulfur, zinc, copper, and carbon.

바람직한 조합으로서, 니켈+주석, 니켈+티탄, 니켈+몰리브덴, 니켈+코발트 등을 들 수 있다. As a preferable combination, nickel + tin, nickel + titanium, nickel + molybdenum, nickel + cobalt, etc. are mentioned.

필요에 따라, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10) 사이에 중간층을 형성할 수 있다. 중간층을 설치하는 것에 의해, 전해용 전극(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.If necessary, an intermediate layer can be formed between the first layer 20 and the electrolytic electrode substrate 10. By providing the intermediate layer, the durability of the electrolytic electrode 100 can be improved.

중간층으로는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 양쪽에 친화성이 있는 것이 바람직하다. 중간층으로는, 니켈 산화물, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물이 바람직하다. 중간층으로는, 중간층을 형성하는 성분을 포함하는 용액을 도포, 소성함으로써 형성할 수도 있고, 기재를 공기 분위기 중에서 300∼600℃의 온도에서 열처리를 실시하여 표면 산화물층을 형성시킬 수도 있다. 기타, 열용사법, 이온 플레이팅법 등 기지의 방법으로 형성시킬 수 있다. As an intermediate | middle layer, what has affinity for both the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis is preferable. As the intermediate layer, nickel oxide, platinum group metal, platinum group metal oxide, and platinum group metal hydroxide are preferable. As an intermediate | middle layer, it can form by apply | coating and baking the solution containing the component which forms an intermediate | middle layer, and can also form a surface oxide layer by heat-processing a base material at 300-600 degreeC in air atmosphere. In addition, it can form by a well-known method, such as a thermal spraying method and an ion plating method.

(제2층) (2nd floor)

촉매층인 제1층(30)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As the components of the first layer 30 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 제2층에 포함되는 원소의 바람직한 조합의 예로는, 제1층에서 예를 든 조합 등이 있다. 제1층과 제2층의 조합은, 동일한 조성이며 조성비가 상이한 조합이어도 좋고, 상이한 조성의 조합이어도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included. Examples of preferred combinations of the elements included in the second layer include combinations exemplified in the first layer. The combination of a 1st layer and a 2nd layer may be a combination with the same composition, and a composition ratio differs, and the combination of a different composition may be sufficient as it.

촉매층의 두께로는, 형성시킨 촉매층 및 중간층의 합산한 두께가 0.01 ㎛∼20 ㎛이 바람직하다. 0.01 ㎛ 이상이면, 촉매로서 충분히 기능을 발휘할 수 있다. 20 ㎛ 이하이면, 기재로부터의 탈락이 적고 견고한 촉매층을 형성할 수 있다. 0.05 ㎛∼15 ㎛이 보다 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ㎛∼10 ㎛이다. 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛∼8 ㎛이다. As thickness of a catalyst layer, the sum total of the formed catalyst layer and the intermediate | middle layer has preferable 0.01 micrometer-20 micrometers. If it is 0.01 micrometer or more, it can fully function as a catalyst. If it is 20 micrometers or less, a strong catalyst layer can be formed with little fall-out from a base material. 0.05 micrometers-15 micrometers are more preferable. More preferably, they are 0.1 micrometer-10 micrometers. More preferably, they are 0.2 micrometer-8 micrometers.

전극의 두께, 즉, 전해용 전극 기재와 촉매층의 합계의 두께로는, 전극의 핸들링성의 관점에서, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 130 ㎛ 미만이며, 더욱 바람직하게는 115 ㎛ 이하이며, 보다 더 바람직하게는 65 ㎛ 이하이다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전극의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요, 최소 표시 0.001 mm)로 측정함으로써 구할 수 있다. 전극용 전극 기재의 두께는 전극 두께와 동일하게 측정한다. 촉매층 두께는, 전극 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼는 것에 의해 구할 수 있다. As thickness of an electrode, ie, the thickness of the sum total of an electrolytic electrode base material and a catalyst layer, 315 micrometers or less are preferable, 220 micrometers or less are more preferable, 170 micrometers or less are more preferable from a viewpoint of handling property of an electrode, 150 The thickness is even more preferable, 145 µm or less is particularly preferable, 140 µm or less is still more preferable, 138 µm or less is even more preferable, and 135 µm or less is even more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, it is preferable that it is 130 micrometers or less from a viewpoint similar to the above, More preferably, it is less than 130 micrometers, More preferably, it is 115 micrometers or less, More preferably, it is 65 micrometers or less. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, the thickness of an electrode can be calculated | required by measuring with a dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation, minimum display 0.001 mm). The thickness of the electrode base material for electrodes is measured similarly to electrode thickness. The catalyst layer thickness can be obtained by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the electrode thickness.

본 실시형태에서, 충분한 전해 성능을 확보한다는 관점에서, 전해용 전극이, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb 및 Dy로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 촉매 성분을 포함하는 것이 바람직하다. In the present embodiment, from the viewpoint of securing sufficient electrolytic performance, the electrode for electrolysis is Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y , Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd It is preferred to include at least one catalyst component selected from the group consisting of Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy.

본 실시형태에서, 전해용 전극은, 탄성 변형 영역이 넓은 전극이면, 보다 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 보다 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 전해용 전극의 두께는, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하가 바람직하고, 130 ㎛ 미만이 보다 바람직하고, 115 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 65 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서, 「탄성 변형 영역이 넓다」란, 전해용 전극을 권회하여 권회체로 하고, 권회 상태를 해제한 후, 권회에 유래하는 휘어짐이 생기기 어렵다는 것을 의미한다. 또한, 전해용 전극의 두께란, 후술하는 촉매층을 포함하는 경우, 전해용 전극 기재와 촉매층을 합한 두께를 말한다. In the present embodiment, the electrode for electrolysis can obtain better handling property as long as it is an electrode having a large elastic deformation region, and has better adhesion force such as a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, a catalyst-free feeder, and the like. From the viewpoint of having a thickness, the thickness of the electrode for electrolysis is preferably 315 µm or less, more preferably 220 µm or less, still more preferably 170 µm or less, even more preferably 150 µm or less, and particularly 145 µm or less. Preferably, 140 micrometers or less are further more preferable, 138 micrometers or less are further more preferable, 135 micrometers or less are further more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, from a viewpoint similar to the above, 130 micrometers or less are preferable, less than 130 micrometers are more preferable, 115 micrometers or less are more preferable, and 65 micrometers or less are still more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, in this embodiment, a "elastic deformation area | region is wide" means that it is difficult to produce the curvature resulting from winding after winding an electrode for electrolysis to make a winding body, and canceling a wound state. In addition, the thickness of an electrode for electrolysis means the thickness which combined the electrode base material for electrolysis and a catalyst layer, when including the catalyst layer mentioned later.

(전해용 전극의 제조 방법) (Method for producing electrode for electrolysis)

다음으로 전해용 전극(100)의 제조 방법의 일실시형태에 관해 상세히 설명한다. Next, one Embodiment of the manufacturing method of the electrolytic electrode 100 is described in detail.

본 실시형태에서는, 산소 분위기하에서의 도막의 소성(열분해), 혹은 이온 플레이팅, 도금, 열용사 등의 방법에 의해, 전해용 전극 기재 상에 제1층(20), 바람직하게는 제2층(30)을 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)을 제조할 수 있다. 이러한 본 실시형태의 제조 방법에서는, 전해용 전극(100)의 높은 생산성을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 촉매를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 공정, 도포액을 건조시키는 건조 공정, 열분해를 행하는 열분해 공정에 의해, 전해용 전극 기재 상에 촉매층이 형성된다. 여기서 열분해란, 전구체가 되는 금속염을 가열하여, 금속 또는 금속 산화물과 가스상 물질로 분해하는 것을 의미한다. 이용하는 금속종, 염의 종류, 열분해를 행하는 분위기 등에 따라 분해 생성물은 상이하지만, 산화성 분위기에서는 대부분의 금속은 산화물을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 전극의 공업적인 제조 프로세스에서, 열분해는 통상 공기 중에서 행해지며, 대부분의 경우 금속 산화물 혹은 금속 수산화물이 형성된다. In the present embodiment, the first layer 20, preferably the second layer (on the electrode base material for electrolysis) is performed by a method such as baking (pyrolysis) of the coating film in an oxygen atmosphere or ion plating, plating, thermal spraying or the like. By forming 30), the electrode 100 for electrolysis can be manufactured. In this manufacturing method of the present embodiment, high productivity of the electrode 100 for electrolysis can be realized. Specifically, a catalyst layer is formed on the electrode base material for electrolysis by a coating step of applying a coating liquid containing a catalyst, a drying step of drying the coating solution, and a thermal decomposition step of performing pyrolysis. Pyrolysis means here that the metal salt used as a precursor is heated and decomposed | disassembled into a metal or metal oxide and gaseous substance. Although decomposition products differ depending on the metal species used, the kind of salt, and the atmosphere in which pyrolysis is performed, most metals tend to form oxides in an oxidizing atmosphere. In the industrial production process of electrodes, pyrolysis is usually carried out in air, and in most cases metal oxides or metal hydroxides are formed.

(양극의 제1층의 형성) (Formation of the first layer of the anode)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 루테늄, 이리듐 및 티탄 중 적어도 1종류의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 루테늄, 이리듐 및 티탄의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved at least 1 sort (s) of metal salt of ruthenium, iridium, and titanium to an electrolytic electrode base material, and thermally decomposes (baking) in presence of oxygen. The content of ruthenium, iridium and titanium in the first coating liquid is approximately the same as that of the first layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(제2층의 형성) (Formation of the second layer)

제2층(30)은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 및 백금 화합물을 포함하는 용액 혹은 루테늄 화합물 및 티탄 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 제1층(20)의 위에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. The 2nd layer 30 is formed as needed, for example, apply | coating the solution containing a palladium compound and a platinum compound, or the solution (2nd coating liquid) containing a ruthenium compound and a titanium compound on the 1st layer 20 After that, it is obtained by pyrolysis in the presence of oxygen.

(열분해법에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Pyrolysis)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 여러가지 조합의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 금속의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved the metal salt of various combinations to the electrode base material for electrolysis, and thermally decomposing (baking) in presence of oxygen. The content rate of the metal in a 1st coating liquid is substantially the same as the 1st layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(중간층의 형성) (Formation of intermediate layer)

중간층은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 혹은 백금 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 기재 상에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. 혹은, 용액을 도포하지 않고 기재를 가열하는 것만으로 기재 표면에 산화니켈 중간층을 형성시켜도 좋다. An intermediate | middle layer is formed as needed, for example, is obtained by apply | coating the solution (2nd coating liquid) containing a palladium compound or a platinum compound on a base material, and then thermally decomposing in presence of oxygen. Alternatively, the nickel oxide intermediate layer may be formed on the surface of the substrate only by heating the substrate without applying the solution.

(이온 플레이팅에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Ion Plating)

제1층(20)은 이온 플레이팅으로 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 may be formed by ion plating.

일례로서, 기재를 챔버 내에 고정하고, 금속 루테늄 타겟에 전자선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 증발한 금속 루테늄 입자는, 챔버 내의 플라즈마 중에서 플러스로 대전되고, 마이너스로 대전시킨 기판 상에 퇴적한다. 플라즈마 분위기는 아르곤, 산소이며, 루테늄은 루테늄 산화물로서 기재 상에 퇴적한다. As an example, the method of fixing a base material in a chamber, and irradiating an electron beam to a metal ruthenium target is mentioned. The evaporated metal ruthenium particles are positively charged in the plasma in the chamber and are deposited on the negatively charged substrate. The plasma atmosphere is argon and oxygen, and ruthenium is deposited on the substrate as ruthenium oxide.

(도금에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Plating)

제1층(20)은, 도금법으로도 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 can also be formed by a plating method.

일례로서, 기재를 음극으로서 사용하여, 니켈 및 주석을 포함하는 전해액 중에서 전해 도금을 실시하면, 니켈과 주석의 합금 도금을 형성시킬 수 있다. As an example, when a base material is used as a cathode and electrolytic plating is performed in the electrolyte solution containing nickel and tin, alloy plating of nickel and tin can be formed.

(열용사에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Thermal Spray)

제1층(20)은, 열용사법으로도 형성시킬 수 있다. The first layer 20 can also be formed by thermal spraying.

일례로서, 산화니켈 입자를 기재 상에 플라즈마 용사하는 것에 의해, 금속 니켈과 산화니켈이 혼합한 촉매층을 형성시킬 수 있다. As an example, by spraying nickel oxide particles on a substrate, a catalyst layer in which metal nickel and nickel oxide are mixed can be formed.

이하, 격막의 일양태에 관한 이온 교환막에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, the ion exchange membrane which concerns on one aspect of a diaphragm is explained in full detail.

〔이온 교환막〕 [Ion exchange membrane]

이온 교환막으로는, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 이온 교환막을 적용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체와, 해당 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 형성된 코팅층을 갖는 이온 교환막을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함하고, 코팅층의 비표면적은 0.1∼10 ㎡/g인 것이 바람직하다. 이러한 구조의 이온 교환막은, 전해 중에 발생하는 가스에 의한 전해 성능에 미치는 영향이 적어, 안정된 전해 성능을 발휘하는 경향이 있다. The ion exchange membrane is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various ion exchange membranes can be applied. In this embodiment, it is preferable to use the membrane main body containing the hydrocarbon type polymer or fluorine-containing polymer which has an ion exchange group, and the ion exchange membrane which has a coating layer formed on at least one surface of this membrane main body. In addition, it is preferable that the coating layer contains inorganic particles and a binder, and the specific surface area of the coating layer is 0.1-10 m 2 / g. The ion-exchange membrane of such a structure has little influence on the electrolytic performance by the gas which generate | occur | produces during electrolysis, and it tends to exhibit stable electrolytic performance.

상기 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막이란, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층의 어느 하나를 구비하는 것이다. 강도 및 치수 안정성의 관점에서, 강화 심재를 더 갖는 것이 바람직하다. The membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchange group is introduced is a sulfonic acid layer having an ion exchange group derived from a sulfo group (group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and an ion exchange group derived from a carboxyl group. It is provided with either a carboxylic sancheung having a - (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). In view of strength and dimensional stability, it is preferable to further have a reinforcing core material.

무기물 입자 및 결합제에 관해서는, 이하 코팅층의 설명의 란에 상세히 설명한다.The inorganic particles and the binder will be described in detail in the description section of the coating layer below.

도 109는, 이온 교환막의 일실시형태를 나타내는 단면 모식도이다. 이온 교환막(1)은, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체(10)와, 막 본체(10)의 양면에 형성된 코팅층(11a 및 11b)을 갖는다. 109 is a schematic sectional view showing an embodiment of the ion exchange membrane. The ion exchange membrane 1 has a membrane main body 10 containing a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group, and coating layers 11a and 11b formed on both surfaces of the membrane main body 10.

이온 교환막(1)에서 막 본체(10)는, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층(3)과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층(2)을 구비하고, 강화 심재(4)에 의해 강도 및 치수 안정성이 강화되어 있다. 이온 교환막(1)은, 술폰산층(3)과 카르복실산층(2)을 구비하기 때문에, 양이온 교환막으로서 적합하게 이용된다. In the ion exchange membrane 1, the membrane main body 10 is a sulfonic acid layer 3 having an ion exchange group derived from a sulfo group (a group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and ions derived from a carboxyl group. exchanger has a strength and dimensional stability are enhanced by the carboxylic sancheung 2 provided, and the reinforcement core (4) having a (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). Since the ion exchange membrane 1 is provided with the sulfonic acid layer 3 and the carboxylic acid layer 2, it is suitably used as a cation exchange membrane.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층 및 카르복실산층의 어느 하나만을 갖는 것이어도 좋다. 또한, 이온 교환막은, 반드시 강화 심재에 의해 강화되어 있을 필요는 없고, 강화 심재의 배치 상태도 도 109의 예에 한정되는 것은 아니다. In addition, the ion exchange membrane may have only one of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer. In addition, the ion exchange membrane does not necessarily need to be reinforced by the reinforcing core, and the arrangement state of the reinforcing core is not limited to the example of FIG. 109.

(막 본체) (The membrane body)

우선, 이온 교환막(1)을 구성하는 막 본체(10)에 관해 설명한다. First, the membrane main body 10 constituting the ion exchange membrane 1 will be described.

막 본체(10)는, 양이온을 선택적으로 투과하는 기능을 가지며, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 것이면 되며, 그 구성이나 재료는 특별히 한정되지 않고, 적절하게 적합한 것을 선택할 수 있다. The membrane main body 10 may have a function of selectively permeating cations, and may include a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group. The structure and the material thereof are not particularly limited, and a suitable one can be appropriately selected. have.

막 본체(10)에서의 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체는, 예컨대 가수분해 등에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체로부터 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 주쇄가 불소화 탄화수소로 이루어지고, 가수분해 등에 의해 이온 교환기로 변환 가능한 기(이온 교환기 전구체)를 팬던트 측쇄로서 가지며, 또한 용융 가공이 가능한 중합체(이하, 경우에 따라 「함불소계 중합체(a)」라고 함)를 사용하여 막 본체(10)의 전구체를 제작한 후, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 것에 의해, 막 본체(10)를 얻을 수 있다. The hydrocarbon-based polymer or fluorine-containing polymer having an ion exchange group in the membrane main body 10 can be obtained from a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion-exchange precursor which can be an ion-exchange group, for example, by hydrolysis or the like. Specifically, for example, the main chain is made of a fluorinated hydrocarbon, and has a group (ion exchanger precursor) which can be converted into an ion exchanger by hydrolysis or the like as a pendant side chain, and also a polymer which can be melt processed (hereinafter referred to as "fluorine-containing polymer). (a) ") to produce the precursor of the membrane main body 10, and then convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger to obtain the membrane main body 10.

함불소계 중합체(a)는, 예컨대 하기 제1군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체와, 하기 제2군 및/또는 하기 제3군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체를 공중합하는 것에 의해 제조할 수 있다. 또한, 하기 제1군, 하기 제2군 및 하기 제3군의 어느 것에서 선택되는 1종의 단량체의 단독 중합에 의해 제조할 수도 있다. The fluorine-containing polymer (a) can be produced, for example, by copolymerizing at least one monomer selected from the following first group and at least one monomer selected from the following second group and / or the third group below. have. Moreover, it can also manufacture by the homopolymerization of 1 type of monomers chosen from any of the following 1st group, the following 2nd group, and the following 3rd group.

제1군의 단량체로는, 예컨대 불화비닐 화합물을 들 수 있다. 불화비닐 화합물로는, 예컨대 불화비닐, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다. 특히, 이온 교환막을 알칼리 전해용막으로서 이용하는 경우, 불화비닐 화합물은, 퍼플루오로 단량체인 것이 바람직하고, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르로 이루어진 군에서 선택되는 퍼플루오로 단량체가 바람직하다. As a monomer of a 1st group, a vinyl fluoride compound is mentioned, for example. Examples of the vinyl fluoride compound include vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, and the like. In particular, when the ion exchange membrane is used as the alkali electrolytic membrane, the vinyl fluoride compound is preferably a perfluoro monomer, and is perfluoro selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkyl vinyl ether. Monomer is preferred.

제2군의 단량체로는, 예컨대 카르복실산형 이온 교환기(카르복실산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 카르복실산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CF(OCF2CYF)s-O(CZF)t-COOR로 표시되는 단량체 등을 들 수 있다(여기서, s는 0∼2의 정수를 나타내고, t는 1∼12의 정수를 나타내고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 F 또는 CF3을 나타내고, R은 저급 알킬기를 나타낸다. 저급 알킬기는, 예컨대 탄소수 1∼3의 알킬기이다.). As a monomer of a 2nd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a carboxylic acid type ion exchange group (carboxylic acid group) is mentioned, for example. Of a vinyl compound having a functional group that can be converted to a carboxylic acid group, for example, and the like can be CF 2 = CF (OCF 2 CYF ) s -O (CZF) t monomers represented by -COOR (wherein, s is 0 An integer of -2, t represents an integer of 1 to 12, Y and Z each independently represents F or CF 3 , and R represents a lower alkyl group, for example, a lower alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. .).

이들 중에서도, CF2=CF(OCF2CYF)n-O(CF2)m-COOR로 표시되는 화합물이 바람직하다. 여기서, n은 0∼2의 정수를 나타내고, m은 1∼4의 정수를 나타내고, Y는 F 또는 CF3을 나타내고, R은 CH3, C2H5 또는 C3H7을 나타낸다. Among these, CF is 2 = CF (OCF 2 CYF) n -O (CF 2) m -COOR compound represented by are preferred. Here n represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 4, Y represents F or CF 3 , and R represents CH 3 , C 2 H 5 or C 3 H 7 .

또한, 이온 교환막을 알칼리 전해용 양이온 교환막으로서 이용하는 경우, 단량체로서 퍼플루오로 화합물을 적어도 이용하는 것이 바람직하지만, 에스테르기의 알킬기(상기 R 참조)는 가수분해되는 시점에서 중합체로부터 소실되기 때문에, 알킬기(R)는 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 퍼플루오로알킬기가 아니어도 좋다. When the ion exchange membrane is used as a cation exchange membrane for alkali electrolysis, it is preferable to use at least a perfluoro compound as the monomer. However, since the alkyl group (see R above) of the ester group is lost from the polymer at the time of hydrolysis, the alkyl group ( R) may not be a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

제2군의 단량체로는, 상기 중에서도 하기에 나타내는 단량체가 보다 바람직하다. As a monomer of a 2nd group, the monomer shown below is more preferable among the above.

CF2=CFOCF2-CF(CF3)OCF2COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 -CF (CF 3 ) OCF 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2COOCH3,CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CF[OCF2-CF(CF3)]2O(CF2)2COOCH3, CF 2 = CF [OCF 2 -CF (CF 3 )] 2 O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)3COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)2COOCH3, CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)3COOCH3. CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 COOCH 3 .

제3군의 단량체로는, 예컨대 술폰형 이온 교환기(술폰산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 술폰산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CFO-X-CF2-SO2F로 표시되는 단량체가 바람직하다(여기서, X는 퍼플루오로알킬렌기를 나타낸다.). 이들의 구체예로는, 하기에 나타내는 단량체 등을 들 수 있다. As a monomer of a 3rd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a sulfone type ion exchange group (sulfonic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted into a sulfonic acid is, for example, CF 2 = a monomer represented by the CFO-X-CF 2 -SO 2 F are preferred (wherein, X represents an alkylene group of a perfluoroalkyl.). As these specific examples, the monomer etc. which are shown below are mentioned.

CF2=CFOCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CF(CF2)2SO2F, CF 2 = CF (CF 2 ) 2 SO 2 F,

CF2=CFO〔CF2CF(CF3)O〕2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFO [CF 2 CF (CF 3 ) O] 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF2OCF3)OCF2CF2SO2F. CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2 OCF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F.

이들 중에서도, CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F 및 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F가 보다 바람직하다. Among these, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F are more preferable.

이들 단량체로부터 얻어지는 공중합체는, 불화에틸렌의 단독 중합 및 공중합에 대하여 개발된 중합법, 특히 테트라플루오로에틸렌에 대하여 이용되는 일반적인 중합 방법에 의해 제조할 수 있다. 예컨대, 비수성법에서는, 퍼플루오로탄화수소, 클로로플루오로카본 등의 불활성 용매를 사용하고, 퍼플루오로카본퍼옥사이드나 아조 화합물 등의 라디칼 중합 개시제의 존재 하에, 온도 0∼200℃, 압력 0.1∼20 MPa의 조건 하에 중합 반응을 행할 수 있다. The copolymer obtained from these monomers can be manufactured by the polymerization method developed for the homopolymerization and copolymerization of ethylene fluoride, especially the general polymerization method used with respect to tetrafluoroethylene. For example, in the non-aqueous method, inert solvents such as perfluorohydrocarbon and chlorofluorocarbon are used, and in the presence of radical polymerization initiators such as perfluorocarbon peroxide and azo compound, the temperature is 0 to 200 캜 and the pressure is 0.1 to 0.1. The polymerization reaction can be carried out under the condition of 20 MPa.

상기 공중합에서, 상기 단량체의 조합의 종류 및 그 비율은 특별히 한정되지 않고, 얻어지는 함불소계 중합체에 부여하고자 하는 작용기의 종류 및 양에 따라 선택 결정된다. 예컨대, 카르복실산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제2군에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 술폰산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 카르복실산기 및 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군, 제2군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 이 경우, 상기 제1군 및 제2군으로 이루어진 공중합체와, 상기 제1군 및 제3군으로 이루어진 공중합체를 따로따로 중합하여, 후에 혼합하는 것에 의해서도 목적으로 하는 함불소계 중합체를 얻을 수 있다. 또한, 각 단량체의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 단위 중합체당 작용기의 양을 늘리는 경우, 상기 제2군 및 제3군에서 선택되는 단량체의 비율을 증가시키면 된다. In the said copolymerization, the kind and ratio of the combination of the said monomers are not specifically limited, It selects according to the kind and quantity of the functional group to provide to the fluorine-containing polymer obtained. For example, in the case of using a fluorine-containing polymer containing only a carboxylic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the first group and the second group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer containing only a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group and the third group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group, the second group, and the third group, respectively. In this case, the target fluorine-containing polymer can also be obtained by separately polymerizing the copolymer composed of the first group and the second group and the copolymer composed of the first group and the third group, and then mixing the copolymer separately. . Moreover, although the mixing ratio of each monomer is not specifically limited, When increasing the quantity of functional groups per unit polymer, what is necessary is just to increase the ratio of the monomer chosen from the said 2nd group and the 3rd group.

함불소계 공중합체의 총 이온 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 0.5∼2.0 mg 당량/g인 것이 바람직하고, 0.6∼1.5 mg 당량/g인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 총 이온 교환 용량이란, 건조 수지의 단위 중량당 교환기의 당량을 말하며, 중화 적정 등에 의해 측정할 수 있다. Although the total ion exchange capacity of a fluorine-containing copolymer is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5-2.0 mg equivalent / g, and it is more preferable that it is 0.6-1.5 mg equivalent / g. Here, total ion exchange capacity means the equivalent of the exchanger per unit weight of dry resin, and can be measured by neutralization titration etc.

이온 교환막(1)의 막 본체(10)에서는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 술폰산층(3)과, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 카르복실산층(2)이 적층되어 있다. 이러한 층 구조를 막 본체(10)로 함으로써, 나트륨 이온 등의 양이온의 선택적 투과성을 한층 더 향상시킬 수 있다. In the membrane main body 10 of the ion exchange membrane 1, a sulfonic acid layer 3 containing a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group and a carboxylic acid layer 2 containing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group are laminated. . By using this layer structure as the membrane main body 10, the selective permeability of cations such as sodium ions can be further improved.

이온 교환막(1)을 전해조에 배치하는 경우, 통상, 술폰산층(3)이 전해조의 양극측에, 카르복실산층(2)이 전해조의 음극측에, 각각 위치하도록 배치한다. In the case where the ion exchange membrane 1 is disposed in the electrolytic cell, the sulfonic acid layer 3 is usually disposed on the anode side of the electrolytic cell and the carboxylic acid layer 2 on the cathode side of the electrolytic cell.

술폰산층(3)은, 전기 저항이 낮은 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 막 강도의 관점에서, 막 두께가 카르복실산층(2)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 술폰산층(3)의 막 두께는, 바람직하게는 카르복실산층(2)의 2∼25배이며, 보다 바람직하게는 3∼15배이다. It is preferable that the sulfonic acid layer 3 is comprised from the material with low electrical resistance, and it is preferable that a film thickness is thicker than the carboxylic acid layer 2 from a viewpoint of film strength. The film thickness of the sulfonic acid layer 3 becomes like this. Preferably it is 2-25 times of the carboxylic acid layer 2, More preferably, it is 3-15 times.

카르복실산층(2)은, 막 두께가 얇아도 높은 음이온 배제성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 음이온 배제성이란, 이온 교환막(1)으로의 음이온의 침입이나 투과를 방해하고자 하는 성질을 말한다. 음이온 배제성을 높이기 위해서는, 술폰산층에 대하여, 이온 교환 용량이 작은 카르복실산층을 배치하는 것 등이 유효하다. It is preferable that the carboxylic acid layer 2 has high anion exclusion property even if it is thin. Anion-exclusion here means the property which wants to interrupt the invasion and permeation | transmission of anion to the ion exchange membrane 1. In order to improve anion exclusion, disposing a carboxylic acid layer having a small ion exchange capacity with respect to the sulfonic acid layer is effective.

술폰산층(3)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제3군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F를 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. As the fluorine-containing polymer used for the sulfonic acid layer 3, for example, a polymer obtained by using CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F as the third group of monomers is suitable.

카르복실산층(2)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제2군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF2)O(CF2)2COOCH3을 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. Carboxylic acids referred to as the fluorine-based polymer for use in sancheung (2) is, for example, as monomers of group 2 CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2) O (CF 2) a polymer obtained by using 2 COOCH 3 are suitable.

(코팅층) (Coating layer)

이온 교환막은, 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 코팅층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 도 109에 나타내는 바와 같이, 이온 교환막(1)에서는, 막 본체(10)의 양면 위에 각각 코팅층(11a 및 11b)이 형성되어 있다. It is preferable that an ion exchange membrane has a coating layer on at least one surface of a membrane main body. 109, in the ion exchange membrane 1, the coating layers 11a and 11b are formed on both surfaces of the membrane main body 10, respectively.

코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함한다. The coating layer includes inorganic particles and a binder.

무기물 입자의 평균 입경은, 0.90 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 무기물 입자의 평균 입경이 0.90 ㎛ 이상이면, 가스 부착뿐만 아니라 불순물에 대한 내구성이 매우 향상된다. 즉, 무기물 입자의 평균 입경을 크게 하면서, 또한 전술한 비표면적의 값을 만족시키도록 함으로써, 특히 현저한 효과가 얻어지게 된다. 이와 같은 평균 입경과 비표면적을 만족시키기 때문에, 불규칙형의 무기물 입자가 바람직하다. 용융에 의해 얻어지는 무기물 입자, 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 사용할 수 있다. 바람직하게는 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 적합하게 이용할 수 있다. As for the average particle diameter of an inorganic particle, it is more preferable that it is 0.90 micrometer or more. If the average particle diameter of the inorganic particles is 0.90 µm or more, the durability against impurities as well as gas adhesion is greatly improved. In other words, a particularly significant effect is obtained by increasing the average particle diameter of the inorganic particles and by satisfying the above-described specific surface area. In order to satisfy such an average particle diameter and specific surface area, irregular inorganic particles are preferable. Inorganic particles obtained by melting and inorganic particles obtained by crushing gemstones can be used. Preferably, the inorganic particles obtained by gemstone grinding can be suitably used.

또한, 무기물 입자의 평균 입경은 2 ㎛ 이하로 할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경이 2 ㎛ 이하이면, 무기물 입자에 의해 막이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경은, 보다 바람직하게는 0.90∼1.2 ㎛이다. In addition, the average particle diameter of an inorganic particle can be 2 micrometers or less. If the average particle diameter of an inorganic particle is 2 micrometers or less, it can prevent that a film | membrane is damaged by an inorganic particle. The average particle diameter of the inorganic particles is more preferably 0.90 to 1.2 µm.

여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(「SALD2200」 시마즈 제작소)에 의해 측정할 수 있다. Here, an average particle diameter can be measured with a particle size distribution meter ("SALD2200" Shimadzu Corporation).

무기물 입자의 형상은 불규칙 형상인 것이 바람직하다. 불순물에 대한 내성이 보다 향상된다. 또한, 무기물 입자의 입도 분포는 넓은 것이 바람직하다. It is preferable that the shape of an inorganic particle is an irregular shape. Resistance to impurities is further improved. In addition, the particle size distribution of the inorganic particles is preferably wide.

무기물 입자는, 주기율표 제IV족 원소의 산화물, 주기율표 제IV족 원소의 질화물 및 주기율표 제IV족 원소의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 무기물을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 내구성의 관점에서 산화지르코늄의 입자이다. It is preferable that an inorganic particle contains at least 1 sort (s) of inorganic substance chosen from the group which consists of an oxide of a group IV element of a periodic table, a nitride of a group IV element of a periodic table, and a carbide of a group IV element of a periodic table. More preferably, they are particles of zirconium oxide from the viewpoint of durability.

이 무기물 입자는, 무기물 입자의 원석을 분쇄하는 것에 의해 제조된 무기물 입자이거나, 또는 무기물 입자의 원석을 용융하여 정제함으로써 입자의 직경이 고른 구형의 입자를 무기물 입자로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that this inorganic particle is an inorganic particle manufactured by crushing the gemstone of an inorganic particle, or it is preferable to make spherical particle | grains of the uniform diameter of particle | grains into an inorganic particle by melting and refine | purifying the gemstone of an inorganic particle.

원석 분쇄 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 볼 밀, 비드 밀, 콜로이드 밀, 코니컬 밀, 디스크 밀, 엣지 밀, 제분 밀, 해머 밀, 펠릿 밀, VSI 밀, 윌리 밀, 롤러 밀, 제트 밀 등을 들 수 있다. 또한, 분쇄후 세정되는 것이 바람직하고, 그 때 세정 방법으로는 산처리되는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 무기물 입자의 표면에 부착된 철 등의 불순물을 삭감할 수 있다. Examples of the raw material grinding method include, but are not particularly limited to, ball mills, bead mills, colloid mills, conical mills, disc mills, edge mills, milling mills, hammer mills, pellet mills, VSI mills, willy mills, roller mills, and jet mills. Etc. can be mentioned. Moreover, it is preferable to wash | clean after grinding | pulverization, and it is preferable to be acid-processed at that time. As a result, impurities such as iron adhering to the surface of the inorganic particles can be reduced.

코팅층은 결합제를 포함하는 것이 바람직하다. 결합제는, 무기물 입자를 이온 교환막의 표면에 유지하여 코팅층을 이루는 성분이다. 결합제는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성의 관점에서, 함불소계 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. The coating layer preferably comprises a binder. A binder is a component which keeps inorganic particle on the surface of an ion exchange membrane, and comprises a coating layer. It is preferable that a binder contains a fluorine-containing polymer from a viewpoint of resistance to electrolyte solution or the product by electrolysis.

결합제로는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성 및 이온 교환막의 표면에 대한 접착성의 관점에서, 카르복실산기 또는 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체인 것이 보다 바람직하다. 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(술폰산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 카르복실산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(카르복실산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. As a binder, it is more preferable that it is a fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group or a sulfonic acid group from a tolerance with respect to the electrolyte solution and the product by electrolysis, and adhesiveness to the surface of an ion exchange membrane. When forming a coating layer on the layer (sulfonic acid layer) containing a fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group as a binder of this coating layer. Moreover, when forming a coating layer on the layer (carboxylic acid layer) containing the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group as a binder of this coating layer.

코팅층 중 무기물 입자의 함유량은, 40∼90 질량%인 것이 바람직하고, 50∼90 질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 결합제의 함유량은, 10∼60 질량%인 것이 바람직하고, 10∼50 질량%인 것이 보다 바람직하다. It is preferable that it is 40-90 mass%, and, as for content of an inorganic particle in a coating layer, it is more preferable that it is 50-90 mass%. Moreover, it is preferable that it is 10-60 mass%, and, as for content of a binder, it is more preferable that it is 10-50 mass%.

이온 교환막에서의 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.05∼2 mg인 것이 바람직하다. 또한, 이온 교환막이 표면에 요철 형상을 갖는 경우에는, 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.5∼2 mg인 것이 바람직하다. The distribution density of the coating layer in the ion exchange membrane is preferably 0.05 to 2 mg per cm 2. In addition, when an ion exchange membrane has a concave-convex shape on the surface, it is preferable that the distribution density of a coating layer is 0.5-2 mg per cm <2>.

코팅층을 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 무기물 입자를 결합제를 포함하는 용액에 분산한 코팅액을, 스프레이 등에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다. It does not specifically limit as a method of forming a coating layer, A well-known method can be used. For example, the method of apply | coating the coating liquid which disperse | distributed inorganic particle to the solution containing a binder by spray etc. is mentioned.

(강화 심재) (Reinforced heartwood)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 배치된 강화 심재를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a reinforcing core material disposed inside the membrane body.

강화 심재는, 이온 교환막의 강도나 치수 안정성을 강화하는 부재이다. 강화 심재를 막 본체의 내부에 배치시킴으로써, 특히 이온 교환막의 신축을 원하는 범위로 제어할 수 있다. 이러한 이온 교환막은, 전해시 등에 있어서, 필요 이상으로 신축하지 않고, 장기간 우수한 치수 안정성을 유지할 수 있다. The reinforcing core is a member for enhancing the strength and dimensional stability of the ion exchange membrane. By arrange | positioning a reinforcing core material inside a membrane main body, especially expansion and contraction of an ion exchange membrane can be controlled to a desired range. Such an ion exchange membrane can maintain excellent dimensional stability for a long time without being stretched more than necessary in electrolysis or the like.

강화 심재의 구성은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 강화사라고 불리는 실을 방사하여 형성시켜도 좋다. 여기서 말하는 강화사란, 강화 심재를 구성하는 부재로서, 이온 교환막에 원하는 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있는 것이며, 또한 이온 교환막 중에서 안정적으로 존재할 수 있는 실을 말한다. 이러한 강화사를 방사한 강화 심재를 사용함으로써, 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 이온 교환막에 부여할 수 있다. The configuration of the reinforcing core is not particularly limited, and may be formed by spinning a yarn called reinforcing yarn, for example. The reinforcement yarn mentioned here is a member which constitutes a reinforcing core material, which can impart desired dimensional stability and mechanical strength to the ion exchange membrane, and refers to a yarn that can stably exist in the ion exchange membrane. By using the reinforcing core material which radiated such reinforcement yarn, further excellent dimensional stability and mechanical strength can be provided to the ion exchange membrane.

강화 심재 및 이것에 사용하는 강화사의 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 산이나 알칼리 등에 내성을 갖는 재료인 것이 바람직하고, 장기간에 걸친 내열성, 내약품성이 필요하다는 점에서, 함불소계 중합체로 이루어진 섬유가 바람직하다. The material of the reinforcing core material and the reinforcing yarn used for this is not particularly limited, but it is preferable that the material is resistant to acids, alkalis, or the like. desirable.

강화 심재에 이용되는 함불소계 중합체로는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 트리플루오로클로로에틸렌-에틸렌 공중합체 및 불화비닐리덴 중합체(PVDF) 등을 들 수 있다. 이들 중, 특히 내열성 및 내약품성의 관점에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. Examples of the fluorine-containing polymer used in the reinforcing core material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), tetra Fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, trifluorochloroethylene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride polymer (PVDF), and the like. Among these, it is preferable to use the fiber which consists of polytetrafluoroethylene from a heat resistant and chemical resistant viewpoint especially.

강화 심재에 이용되는 강화사의 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20∼300 데니어, 보다 바람직하게는 50∼250 데니어이다. 직조 밀도(단위 길이당 삽입 라인수)는, 바람직하게는 5∼50 라인/인치이다. 강화 심재의 형태로는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 직포, 부직포, 편포 등이 이용되지만, 직포의 형태인 것이 바람직하다. 또한, 직포의 두께는, 바람직하게는 30∼250 ㎛, 보다 바람직하게는 30∼150 ㎛인 것이 사용된다. The diameter of the reinforcing sand used for the reinforcing core is not particularly limited, but is preferably 20 to 300 denier, and more preferably 50 to 250 denier. The weave density (number of insertion lines per unit length) is preferably 5 to 50 lines / inch. The form of the reinforcing core is not particularly limited, and for example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a knitted fabric, or the like is used, but it is preferably a form of a woven fabric. In addition, the thickness of the woven fabric is preferably 30 to 250 m, more preferably 30 to 150 m.

직포 또는 편포는, 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 이들의 얀, 슬릿 얀 등을 사용할 수 있고, 직조 방법은 평직, 레노직, 편직, 코드직, 시어서커 등의 여러 직조 방법을 사용할 수 있다. As the woven fabric or knitted fabric, monofilament, multifilament or yarns, slit yarns, and the like thereof can be used, and the weaving method can use various weaving methods such as plain weave, leno weave, knitting, cord weave, and seerker.

막 본체에서의 강화 심재의 직조 방법 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막의 크기나 형상, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The weaving method and arrangement of the reinforcing core material in the membrane main body are not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of the size and shape of the ion exchange membrane, the desired physical properties and the use environment for the ion exchange membrane, and the like.

예컨대, 막 본체의 소정의 한 방향을 따라 강화 심재를 배치해도 좋지만, 치수 안정성의 관점에서, 소정의 제1 방향을 따라 강화 심재를 배치하고, 또한 제1 방향에 대하여 대략 수직인 제2 방향을 따라 별도의 강화 심재를 배치하는 것이 바람직하다. 막 본체의 세로 방향 막 본체의 내부에서 대략 직행하도록 복수의 강화 심재를 배치함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. 예컨대, 막 본체의 표면에서 세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(날실)와 가로 방향을 따라 배치된 강화 심재(씨실)를 직조하는 배치가 바람직하다. 날실과 씨실을 교대로 부침시켜 삽입하여 직조한 평직이나, 2개의 날실을 비틀면서 씨실과 직조한 레노직, 2 라인 또는 여러 라인씩 당겨 가지런히 배치한 날실에 동수의 씨실을 삽입하여 직조한 사자직(어자직) 등으로 하는 것이, 치수 안정성, 기계적 강도 및 제조 용이성의 관점에서 보다 바람직하다. For example, the reinforcing core may be disposed along a predetermined direction of the membrane body, but from the viewpoint of dimensional stability, the reinforcing core is disposed along the predetermined first direction, and a second direction substantially perpendicular to the first direction is provided. Therefore, it is preferable to arrange a separate reinforcing core material. By arranging the plurality of reinforcing cores so as to run substantially straight inside the longitudinal membrane body of the membrane body, further superior dimensional stability and mechanical strength can be imparted in multiple directions. For example, an arrangement for weaving the reinforcing core material (warp) disposed along the longitudinal direction and the reinforcing core material (weft) arranged along the transverse direction on the surface of the membrane body is preferable. Lion weaved by inserting the same number of wefts into the weaving plain weave by twisting and inserting warp and weft alternately, or by weaving two warp and leno weaving by twisting two warp and two or several lines. It is more preferable to use a woven fabric (a loom) from the viewpoint of dimensional stability, mechanical strength, and ease of manufacture.

특히, 이온 교환막의 MD 방향(Machine Direction 방향) 및 TD 방향(Transverse Direction 방향)의 양 방향을 따라 강화 심재가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, MD 방향과 TD 방향으로 평직되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, MD 방향이란, 후술하는 이온 교환막의 제조 공정에서, 막 본체나 각종 심재(예컨대, 강화 심재, 강화사, 후술하는 희생사 등)가 반송되는 방향(흐름 방향)을 말하며, TD 방향이란, MD 방향과 대략 수직인 방향을 말한다. 그리고, MD 방향을 따라 직조된 실을 MD사라고 하고, TD 방향을 따라 직조된 실을 TD사라고 한다. 통상, 전해에 사용하는 이온 교환막은 직사각형이며, 길이 방향이 MD 방향이 되고, 폭방향이 TD 방향이 되는 경우가 많다. MD사인 강화 심재와 TD사인 강화 심재를 직조함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. In particular, it is preferable that the reinforcing core is disposed along both directions of the MD direction (Machine Direction direction) and the TD direction (Transverse Direction direction) of the ion exchange membrane. That is, it is preferable to be woven in the MD direction and the TD direction. Here, MD direction means the direction (flow direction) in which a membrane main body and various core materials (for example, a reinforced core material, a reinforcement yarn, a sacrificial yarn etc. mentioned later) are conveyed in the manufacturing process of the ion exchange membrane mentioned later, and a TD direction is It refers to a direction approximately perpendicular to the MD direction. The yarn woven along the MD direction is called MD yarn, and the yarn woven along the TD direction is called TD yarn. Usually, the ion exchange membrane used for electrolysis is rectangular, and a longitudinal direction becomes MD direction, and the width direction becomes a TD direction in many cases. By weaving the reinforced MD core material and the reinforced TD core material, it is possible to give even more excellent dimensional stability and mechanical strength in multiple directions.

강화 심재의 배치 간격은 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The spacing of the reinforcing cores is not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of desired physical properties, use environment, and the like for the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율은 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 90% 이하이다. 개구율은, 이온 교환막의 전기 화학적 성질의 관점에서는 30% 이상이 바람직하고, 이온 교환막의 기계적 강도의 관점에서는 90% 이하가 바람직하다. The opening ratio of the reinforcing core material is not particularly limited, and is preferably 30% or more, more preferably 50% or more and 90% or less. The opening ratio is preferably 30% or more from the viewpoint of the electrochemical properties of the ion exchange membrane, and preferably 90% or less from the viewpoint of the mechanical strength of the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율이란, 막 본체의 어느 한쪽의 표면의 면적(A)에서의 이온 등의 물질(전해액 및 그것에 함유되는 양이온(예컨대, 나트륨 이온))이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)의 비율(B/A)을 말한다. 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)이란, 이온 교환막에서 양이온이나 전해액 등이, 이온 교환막에 포함되는 강화 심재 등에 의해 차단되지 않는 영역의 총 면적이라고 할 수 있다.The opening ratio of the reinforcing core is the total area (B) of the surface through which substances such as ions (electrolyte and cation (for example, sodium ions) contained) in the area (A) of either surface of the membrane body can pass. The ratio of (B / A). The total area (B) of the surface through which substances such as ions can pass can be referred to as the total area of the region where cations, electrolytes, and the like are not blocked by the reinforcing core included in the ion exchange membrane.

도 110은, 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다. 도 110은 이온 교환막의 일부를 확대하여, 그 영역 내에서의 강화 심재(21 및 22)의 배치만을 나타내고 있는 것이며, 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. 110 is a schematic view for explaining the aperture ratio of the reinforcing core material constituting the ion exchange membrane. 110 enlarges a part of the ion exchange membrane and shows only the arrangement of the reinforcing core materials 21 and 22 in the region, and the illustration of the other members is omitted.

세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(21)와 가로 방향으로 배치된 강화 심재(22)에 의해 둘러싸인 영역으로서, 강화 심재의 면적도 포함시킨 영역의 면적(A)로부터 강화 심재의 총 면적(C)을 빼는 것에 의해, 전술한 영역의 면적(A)에서의 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 영역의 총 면적(B)을 구할 수 있다. 즉, 개구율은, 하기 식(I)에 의해 구할 수 있다. The total area C of the reinforcement core from the area A of the region including the area of the reinforcement core, which is also surrounded by the reinforcement core 21 arranged in the longitudinal direction and the reinforcement core 22 arranged in the horizontal direction. By subtracting, the total area B of the area through which substances such as ions in the area A of the area can pass can be obtained. That is, an opening ratio can be calculated | required by following formula (I).

개구율=(B)/(A)=((A)-(C))/(A) …(I) Aperture ratio = (B) / (A) = ((A)-(C)) / (A). (I)

강화 심재 중에서도 특히 바람직한 형태는, 내약품성 및 내열성의 관점에서, PTFE를 포함하는 테이프 얀 또는 고배향 모노필라멘트이다. 구체적으로는, PTFE로 이루어진 고강도 다공질 시트를 테이프형으로 슬릿한 테이프 얀, 또는 PTFE로 이루어진 고도로 배향한 모노필라멘트의 50∼300 데니어를 사용하고, 또한 직조 밀도가 10∼50 라인/인치인 평직이며, 그 두께가 50∼100 ㎛의 범위인 강화 심재인 것이 보다 바람직하다. 이러한 강화 심재를 포함하는 이온 교환막의 개구율은 60% 이상인 것이 더욱 바람직하다. Among the reinforcing cores, a particularly preferable form is a tape yarn or a highly oriented monofilament containing PTFE in view of chemical resistance and heat resistance. Specifically, a high-strength porous sheet made of PTFE is a tape yarn slitted in tape form, or a 50 to 300 denier of a highly oriented monofilament made of PTFE, and a woven density of 10 to 50 lines / inch. It is more preferable that it is a reinforcement core material whose thickness is the range of 50-100 micrometers. It is more preferable that the opening ratio of the ion exchange membrane including such a reinforcing core material is 60% or more.

강화사의 형상으로는, 둥근 실, 테이프형 실 등을 들 수 있다. Examples of the shape of the reinforcing yarn include round yarns and tape-like yarns.

(연통 구멍) (Communication hole)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 연통 구멍을 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a communication hole inside the membrane main body.

연통 구멍이란, 전해시에 발생하는 이온이나 전해액의 유로가 될 수 있는 구멍을 말한다. 또한, 연통 구멍이란, 막 본체 내부에 형성되어 있는 관상의 구멍이며, 후술하는 희생 심재(또는 희생사)가 용출됨으로써 형성된다. 연통 구멍의 형상이나 직경 등은, 희생 심재(희생사)의 형상이나 직경을 선택하는 것에 의해 제어할 수 있다. The communication hole refers to a hole that can be a flow path for ions or electrolyte generated during electrolysis. In addition, a communication hole is a tubular hole formed in the inside of a membrane main body, and is formed by eluting the sacrificial core material (or sacrificial thread) mentioned later. The shape and diameter of the communication hole can be controlled by selecting the shape and diameter of the sacrificial core material (sacrificial yarn).

이온 교환막에 연통 구멍을 형성함으로써, 전해시에 전해액의 이동성을 확보할 수 있다. 연통 구멍의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 제법에 의하면, 연통 구멍의 형성에 이용되는 희생 심재의 형상으로 할 수 있다. By forming communication holes in the ion exchange membrane, the mobility of the electrolyte can be ensured at the time of electrolysis. Although the shape of a communication hole is not specifically limited, According to the manufacturing method mentioned later, it can be set as the shape of the sacrificial core material used for formation of a communication hole.

연통 구멍은, 강화 심재의 양극측(술폰산층측)과 음극측(카르복실산층측)을 교대로 통과하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 함으로써, 강화 심재의 음극측에 연통 구멍이 형성되어 있는 부분에서는, 연통 구멍에 채워져 있는 전해액을 통해서 수송된 이온(예컨대, 나트륨 이온)이 강화 심재의 음극측으로도 흐를 수 있다. 그 결과, 양이온의 흐름이 차폐되는 일이 없기 때문에, 이온 교환막의 전기 저항을 더욱 낮게 할 수 있다. The communication hole is preferably formed so as to alternately pass through the anode side (sulfonic acid layer side) and the cathode side (carboxylic acid layer side) of the reinforcing core material. With such a structure, in the part where the communication hole is formed in the cathode side of the reinforcing core material, ions (for example, sodium ions) transported through the electrolyte solution filled in the communication hole can also flow to the cathode side of the reinforcing core material. As a result, since the flow of cation is not blocked, the electrical resistance of the ion exchange membrane can be made lower.

연통 구멍은, 이온 교환막을 구성하는 막 본체의 소정의 한 방향만을 따라 형성되어 있어도 좋지만, 보다 안정된 전해 성능을 발휘한다고 한다는 관점에서, 막 본체의 세로 방향과 가로 방향의 양 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.The communication hole may be formed along only one predetermined direction of the membrane main body constituting the ion exchange membrane, but is formed in both the longitudinal direction and the transverse direction of the membrane main body in view of exhibiting more stable electrolytic performance. desirable.

〔제조 방법〕 [Production method]

이온 교환막의 적합한 제조 방법으로는, 이하의 (1) 공정∼(6) 공정을 갖는 방법을 들 수 있다. As a suitable manufacturing method of an ion exchange membrane, the method of having the following (1) process-(6) process is mentioned.

(1) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 제조하는 공정. (1) Process: The process of manufacturing the fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(2) 공정 : 필요에 따라, 복수의 강화 심재와, 산 또는 알칼리에 용해되는 성질을 가지며, 연통 구멍을 형성하는 희생사를 적어도 직조하는 것에 의해, 인접하는 강화 심재끼리의 사이에 희생사가 배치된 보강재를 얻는 공정. (2) Process: If necessary, a sacrificial yarn is disposed between adjacent reinforcing cores by at least weaving a plurality of reinforcing cores and a property of dissolving in an acid or alkali and forming at least a communication hole. To obtain the finished reinforcement.

(3) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 상기 함불소계 중합체를 필름화하는 공정. (3) Process: The process of film-forming the said fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(4) 공정 : 상기 필름에 필요에 따라 상기 보강재를 매립하여, 상기 보강재가 내부에 배치된 막 본체를 얻는 공정. (4) Step: The step of embedding the reinforcing material in the film as necessary to obtain a membrane body having the reinforcing material disposed therein.

(5) 공정 : (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하는 공정(가수분해 공정).(5) Process: The process (hydrolysis process) of hydrolyzing the membrane main body obtained at process (4).

(6) 공정 : (5) 공정에서 얻어진 막 본체에 코팅층을 형성하는 공정(코팅 공정). (6) Process: The process (coating process) of forming a coating layer in the film main body obtained at the process (5).

이하, 각 공정에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, each process is explained in full detail.

(1) 공정 : 함불소계 중합체를 제조하는 공정 (1) Process: process for producing fluorine-containing polymer

(1) 공정에서는, 상기 제1군∼제3군에 기재한 원료의 단량체를 사용하여 함불소계 중합체를 제조한다. 함불소계 중합체의 이온 교환 용량을 제어하기 위해서는, 각 층을 형성하는 함불소계 중합체의 제조에서, 원료의 단량체의 혼합비를 조정하면 된다. In the step (1), the fluorine-containing polymer is produced by using the monomers of the raw materials described in the first group to the third group. In order to control the ion exchange capacity of a fluorine-containing polymer, in the manufacture of the fluorine-containing polymer which forms each layer, the mixing ratio of the monomer of a raw material may be adjusted.

(2) 공정 : 보강재의 제조 공정 (2) Process: manufacturing process of reinforcement

보강재란, 강화사를 직조한 직포 등이다. 보강재가 막 내에 매립됨으로써 강화 심재를 형성한다. 연통 구멍을 갖는 이온 교환막으로 할 때에는, 희생사도 함께 보강재에 직조한다. 이 경우의 희생사의 혼직량은, 바람직하게는 보강재 전체의 10∼80 질량%, 보다 바람직하게는 30∼70 질량%이다. 희생사를 직조하는 것에 의해, 강화 심재의 메쉬 어긋남을 방지할 수도 있다. A reinforcing material is a woven fabric etc. which woven the reinforcement yarn. The reinforcing material is embedded in the film to form the reinforcing core material. When using an ion exchange membrane having communication holes, the sacrificial yarn is also woven into the reinforcing material. In this case, the blending amount of the sacrificial material is preferably 10 to 80 mass%, more preferably 30 to 70 mass% of the entire reinforcing material. By weaving a sacrificial thread, the mesh shift | offset of a reinforcement core material can also be prevented.

희생사는, 막의 제조 공정 혹은 전해 환경하에서 용해성을 갖는 것이며, 레이온, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 셀룰로오스 및 폴리아미드 등이 이용된다. 또한, 20∼50 데니어의 굵기를 가지며, 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트로 이루어진 폴리비닐알콜 등도 바람직하다. The sacrificial material has solubility in a film production process or an electrolytic environment, and rayon, polyethylene terephthalate (PET), cellulose, polyamide, and the like are used. Moreover, polyvinyl alcohol etc. which have a thickness of 20-50 denier and consist of monofilament or multifilament are also preferable.

또한, (2) 공정에서, 강화 심재나 희생사의 배치를 조정하는 것에 의해, 개구율이나 연통 구멍의 배치 등을 제어할 수 있다. In the step (2), by adjusting the arrangement of the reinforcing core material or the sacrificial material, the opening ratio, the arrangement of the communication holes, and the like can be controlled.

(3) 공정 : 필름화 공정 (3) process: filming process

(3) 공정에서는, 상기 (1) 공정에서 얻어진 함불소계 중합체를, 압출기를 사용하여 필름화한다. 필름은 단층 구조이어도 좋고, 전술한 바와 같이, 술폰산층과 카르복실산층의 2층 구조이어도 좋고, 3층 이상의 다층 구조이어도 좋다. In the step (3), the fluorine-containing polymer obtained in the step (1) is filmed using an extruder. A single layer structure may be sufficient as a film, and as above-mentioned, the two-layered structure of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer may be sufficient, and the multilayered structure of three or more layers may be sufficient as it.

필름화하는 방법으로는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다. As a method of film-forming, the following are mentioned, for example.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 각각 따로따로 필름화하는 방법. A method of filming each of the fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and the fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group separately.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체와 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를, 공압출에 의해 복합 필름으로 하는 방법. A method in which a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group are co-extruded into a composite film.

또한, 필름은 각각 복수매이어도 좋다. 또한, 상이한 종류의 필름을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하기 때문에 바람직하다. In addition, a plurality of films may be sufficient respectively. Moreover, coextrusion of different kinds of films is preferable because it contributes to raising the adhesive strength of an interface.

(4) 공정 : 막 본체를 얻는 공정 (4) step: the step of obtaining the membrane body

(4) 공정에서는, (2) 공정에서 얻은 보강재를 (3) 공정에서 얻은 필름의 내부에 매립함으로써, 보강재가 내재된 막 본체를 얻는다. In the step (4), the film body in which the reinforcing material is embedded is obtained by embedding the reinforcing material obtained in the step (2) inside the film obtained in the step (3).

막 본체의 바람직한 형성 방법으로는, (i) 음극측에 위치하는 카르복실산기 전구체(예컨대, 카르복실산에스테르 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제1층이라고 함)와, 술폰산기 전구체(예컨대, 술포닐플루오라이드 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제2층이라고 함)를 공압출법에 의해 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에, 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 보강재, 제2층/제1층 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법; (ii) 제2층/제1층 복합 필름과는 별도로, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체(제3층)를 미리 단독으로 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 제3층 필름, 강화 심재, 제2층/제1층으로 이루어진 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법을 들 수 있다. As a preferable formation method of a film main body, (i) the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group precursor (for example, a carboxylic acid ester functional group) located in the cathode side (henceforth, the layer which consists of this is called a 1st layer), And forming a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor (e.g., a sulfonylfluoride functional group) (hereinafter, referred to as a second layer) by a coextrusion method, and heating and vacuum source as necessary. Is laminated on a flat plate or drum having a large number of pores on the surface of the reinforcing material and the second layer / first layer composite film in the order of a reinforcing material and a heat-resistant release paper having air permeability. Integrating while removing air between each layer by decompression under temperature; (ii) Apart from the second layer / first layer composite film, the fluorine-containing polymer (third layer) having a sulfonic acid group precursor is previously filmed alone, and the surface is heated and heated using a vacuum source if necessary. The laminated film was laminated in the order of a composite film consisting of a third layer film, a reinforcing core material, and a second layer / first layer via a heat-resistant release paper having air permeability on a flat plate or a drum having a large number of pores thereon. The method of integrating, removing the air between each layer by pressure reduction under the temperature which melt | dissolves is mentioned.

여기서, 제1층과 제2층을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하고 있다. Here, coextrusion of a 1st layer and a 2nd layer contributes to raising the adhesive strength of an interface.

또한, 감압 하에 일체화하는 방법은, 가압 프레스법에 비하여, 보강재 상의 제3층의 두께가 커지는 특징을 갖고 있다. 또한, 보강재가 막 본체의 내면에 고정되어 있기 때문에, 이온 교환막의 기계적 강도를 충분히 유지할 수 있는 성능을 갖고 있다.Moreover, the method of integrating under reduced pressure has the feature that the thickness of the 3rd layer on a reinforcement material becomes large compared with the pressure press method. In addition, since the reinforcing material is fixed to the inner surface of the membrane main body, it has the performance of sufficiently maintaining the mechanical strength of the ion exchange membrane.

또한, 여기서 설명한 적층의 바리에이션은 일례이며, 원하는 막 본체의 층구성이나 물성 등을 고려하여, 적절하게 적합한 적층 패턴(예컨대, 각 층의 조합 등)을 선택한 다음 공압출할 수 있다. In addition, the variation of lamination described here is an example, and considering the desired layer structure, physical properties, etc. of a film body, a suitable lamination pattern (for example, the combination of each layer, etc.) can be selected, and then co-extruded.

또한, 이온 교환막의 전기적 성능을 더욱 높일 목적으로, 제1층과 제2층 사이에, 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 더 개재시키는 것이나, 제2층 대신에 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 사용하는 것도 가능하다. Further, in order to further improve the electrical performance of the ion exchange membrane, a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor is further interposed between the first layer and the second layer. It is also possible to use a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor instead of the layer.

제4층의 형성 방법은, 카르복실산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체와, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 따로따로 제조한 후에 혼합하는 방법이어도 좋고, 카르복실산기 전구체를 갖는 단량체와 술폰산기 전구체를 갖는 단량체를 공중합한 것을 사용하는 방법이어도 좋다. The method for forming the fourth layer may be a method of separately preparing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group precursor and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor, and then mixing the monomers with the carboxylic acid group precursor and the sulfonic acid group precursor. The method of copolymerizing the monomer which has the thing may be used.

제4층을 이온 교환막의 구성으로 하는 경우에는, 제1층과 제4층의 공압출 필름을 성형하고, 제3층과 제2층은 이것과는 별도로 단독으로 필름화하여, 전술한 방법으로 적층해도 좋고, 제1층/제4층/제2층의 3층을 한번에 공압출로 필름화해도 좋다.In the case where the fourth layer is configured as an ion exchange membrane, the coextruded film of the first layer and the fourth layer is molded, and the third layer and the second layer are filmed independently of this, by the method described above. You may laminate | stack and three layers of a 1st layer / 4th layer / 2nd layer may be film-formed by coextrusion at once.

이 경우, 압출된 필름이 흘러가는 방향이 MD 방향이다. 이와 같이 하여, 이온 교환기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체를 보강재 상에 형성할 수 있다. In this case, the direction in which the extruded film flows is the MD direction. In this way, a membrane body containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group can be formed on the reinforcing material.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층으로 이루어진 표면측에, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체로 이루어진 돌출된 부분, 즉 볼록부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 볼록부를 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 수지 표면에 볼록부를 형성하는 공지의 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 막 본체의 표면에 엠보스 가공을 하는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 상기 복합 필름과 보강재 등을 일체화할 때에, 미리 엠보스 가공된 이형지를 사용하는 것에 의해, 상기 볼록부를 형성시킬 수 있다. 엠보스 가공에 의해 볼록부를 형성하는 경우, 볼록부의 높이나 배치 밀도의 제어는, 전사하는 엠보스 형상(이형지의 형상)을 제어함으로써 행할 수 있다. In addition, the ion exchange membrane preferably has a protruding portion, that is, a convex portion, made of a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group, on the surface side of the sulfonic acid layer. It does not specifically limit as a method of forming such a convex part, The well-known method of forming a convex part in the resin surface can be employ | adopted. Specifically, the method of embossing on the surface of a film main body is mentioned, for example. For example, when the said composite film, reinforcing material, etc. are integrated, the said convex part can be formed by using the release paper previously embossed. When forming a convex part by embossing, control of the height and placement density of a convex part can be performed by controlling the emboss shape (shape of a release paper) to be transferred.

(5) 가수분해 공정 (5) hydrolysis process

(5) 공정에서는, (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하여, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 공정(가수분해 공정)을 행한다. In the step (5), the membrane body obtained in the step (4) is hydrolyzed to convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger (hydrolysis step).

또한, (5) 공정에서는, 막 본체에 포함되어 있는 희생사를 산 또는 알칼리로 용해 제거함으로써, 막 본체에 용출 구멍을 형성시킬 수 있다. 또한, 희생사는, 완전히 용해 제거되지 않고 연통 구멍에 남아 있어도 좋다. 또한, 연통 구멍에 남아 있던 희생사는, 이온 교환막이 전해에 제공되었을 때 전해액에 의해 용해 제거되어도 좋다. In the step (5), the elution hole can be formed in the membrane main body by dissolving and removing the sacrificial yarn contained in the membrane main body with an acid or an alkali. In addition, the sacrificial yarn may remain in the communication hole without being completely dissolved and removed. In addition, the sacrificial yarn remaining in the communication hole may be dissolved and removed by the electrolytic solution when the ion exchange membrane is provided for electrolysis.

희생사는, 이온 교환막의 제조 공정이나 전해 환경하에서, 산 또는 알칼리에 대하여 용해성을 갖는 것이며, 희생사가 용출됨으로써 해당 부위에 연통 구멍이 형성된다. The sacrificial yarn is soluble in acid or alkali in the ion exchange membrane production process or in an electrolytic environment, and communication holes are formed in the site by dissolving the sacrificial material.

(5) 공정은, 산 또는 알칼리를 포함하는 가수분해 용액에 (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 침지하여 행할 수 있다. 해당 가수분해 용액으로는, 예컨대 KOH와 DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 포함하는 혼합 용액을 사용할 수 있다. The step (5) can be performed by immersing the membrane body obtained in the step (4) in a hydrolysis solution containing an acid or an alkali. As the hydrolysis solution, for example, a mixed solution containing KOH and DMSO (dimethyl sulfoxide) can be used.

상기 혼합 용액은, KOH 2.5∼4.0N을 포함하고, DMSO 25∼35 질량%를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the said mixed solution contains 2.5-4.0 N of KOH, and contains 25-35 mass% of DMSO.

가수분해의 온도로는, 70∼100℃인 것이 바람직하다. 온도가 높을수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 75∼100℃이다. As temperature of hydrolysis, it is preferable that it is 70-100 degreeC. The higher the temperature, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 75-100 degreeC.

가수분해의 시간으로는, 10∼120분인 것이 바람직하다. 시간이 길수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 20∼120분이다. It is preferable that it is 10 to 120 minutes as time of hydrolysis. The longer the time, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 20 to 120 minutes.

여기서, 희생사를 용출시킴으로써 연통 구멍 형성하는 공정에 관해 보다 상세히 설명한다. 도 111의 (a), (b)는, 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다. Here, the process of forming a communication hole by eluting a sacrificial yarn is demonstrated in detail. 111 (a) and 111 (b) are schematic diagrams for explaining a method of forming a communication hole of an ion exchange membrane.

도 111의 (a), (b)에서는, 강화사(52)와 희생사(504a)와 희생사(504a)에 의해 형성되는 연통 구멍(504)만을 도시하고 있고, 막 본체 등의 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. In FIGS. 111A and 111B, only the communication holes 504 formed by the reinforcement yarn 52, the sacrificial yarn 504a, and the sacrificial yarn 504a are shown. The illustration is omitted.

우선, 이온 교환막 중에서 강화 심재를 구성하게 되는 강화사(52)와, 이온 교환막 중에서 연통 구멍(504)을 형성하기 위한 희생사(504a)를, 편직 보강재로 한다. 그리고, (5) 공정에서 희생사(504a)가 용출됨으로써 연통 구멍(504)이 형성된다. First, the reinforcement yarn 52 which comprises a reinforcing core material in an ion exchange membrane, and the sacrificial yarn 504a for forming the communication hole 504 in an ion exchange membrane are used as a knitted reinforcement material. And the communication hole 504 is formed by eluting the sacrificial yarn 504a in the process (5).

상기 방법에 의하면, 이온 교환막의 막 본체 내에서 강화 심재, 연통 구멍을 어떠한 배치로 하는지에 따라서, 강화사(52)와 희생사(504a)의 편직 방법을 조정하면 되기 때문에 간편하다. According to the method described above, the knitting method of the reinforcing yarn 52 and the sacrificial yarn 504a may be adjusted in accordance with the arrangement of the reinforcing core and the communication hole in the membrane main body of the ion exchange membrane.

도 111의 (a)에서는, 지면에서 세로 방향과 가로 방향의 양 방향을 따라 강화사(52)와 희생사(504a)를 직조한 평직의 보강재를 예시하고 있지만, 필요에 따라 보강재에서의 강화사(52)와 희생사(504a)의 배치를 변경할 수 있다. In (a) of FIG. 111, although the reinforcement of the plain weave which woven the reinforcement yarn 52 and the sacrificial yarn 504a in both the longitudinal direction and the horizontal direction in the ground is illustrated, the reinforcement yarn in a reinforcement material as needed. The arrangement of the 52 and the victim 504a can be changed.

(6) 코팅 공정 (6) coating process

(6) 공정에서는, 원석 분쇄 또는 원석 용융에 의해 얻어진 무기물 입자와, 결합제를 포함하는 코팅액을 제조하고, 코팅액을 (5) 공정에서 얻어진 이온 교환막의 표면에 도포 및 건조시킴으로써 코팅층을 형성할 수 있다. In the step (6), the coating layer can be formed by preparing a coating liquid containing the inorganic particles obtained by gemstone grinding or melting of the gemstone and a binder, and applying and drying the coating liquid on the surface of the ion exchange membrane obtained in the step (5). .

결합제로는, 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를, 디메틸술폭시드(DMSO) 및 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액으로 가수분해한 후, 염산에 침지하여 이온 교환기의 짝이온을 H+로 치환한 결합제(예컨대, 카르복실기 또는 술포기를 갖는 함불소계 중합체)가 바람직하다. 그것에 의해, 후술하는 물이나 에탄올에 용해되기 쉬워지기 때문에 바람직하다. As a binder, after hydrolyzing the fluorine-containing polymer having an ion exchange group precursor with an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH), it is immersed in hydrochloric acid to replace the counter ion of the ion exchange group with H + . One binder (eg, a fluorine-containing polymer having a carboxyl or sulfo group) is preferred. Since it becomes easy to melt | dissolve in water and ethanol mentioned later by this, it is preferable.

이 결합제를, 물과 에탄올을 혼합한 용액에 용해한다. 또한, 물과 에탄올의 바람직한 체적비 10:1∼1:10이며, 보다 바람직하게는 5:1∼1:5이며, 더욱 바람직하게는 2:1∼1:2이다. 이와 같이 하여 얻은 용해액 중에, 무기물 입자를 볼 밀로 분산시켜 코팅액을 얻는다. 이 때, 분산될 때의 시간, 회전 속도를 조정함으로써, 입자의 평균 입경 등을 조정할 수도 있다. 또한, 무기물 입자와 결합제의 바람직한 배합량은 전술한 바와 같다. This binder is dissolved in a solution in which water and ethanol are mixed. Moreover, the preferable volume ratio of water and ethanol is 10: 1-1:10, More preferably, it is 5: 1-1: 5, More preferably, it is 2: 1-1: 2. In the solution thus obtained, the inorganic particles are dispersed by a ball mill to obtain a coating solution. At this time, the average particle diameter of a particle | grains, etc. can also be adjusted by adjusting the time and the rotation speed at the time of dispersion. In addition, the preferable compounding quantity of an inorganic particle and a binder is as above-mentioned.

코팅액 중의 무기물 입자 및 결합제의 농도에 관해서는, 특별히 한정되지 않지만, 옅은 코팅액으로 하는 편이 바람직하다. 그것에 의해, 이온 교환막의 표면에 균일하게 도포하는 것이 가능해진다. The concentration of the inorganic particles and the binder in the coating liquid is not particularly limited, but is preferably a light coating liquid. Thereby, it becomes possible to apply | coat uniformly to the surface of an ion exchange membrane.

또한, 무기물 입자를 분산시킬 때에, 계면활성제를 분산액에 첨가해도 좋다. 계면활성제로는, 비이온계 계면활성제가 바람직하고, 예컨대 니찌유 주식회사 제조 HS-210, NS-210, P-210, E-212 등을 들 수 있다. In addition, when dispersing the inorganic particles, a surfactant may be added to the dispersion. As surfactant, a nonionic surfactant is preferable, For example, HS-210, NS-210, P-210, E-212 by Nichi-yu Corporation, etc. are mentioned.

얻어진 코팅액을, 스프레이 도포나 롤 도공으로 이온 교환막 표면에 도포함으로써 이온 교환막이 얻어진다. An ion exchange membrane is obtained by apply | coating the obtained coating liquid to the surface of an ion exchange membrane by spray coating or roll coating.

〔미다공막〕 [Microporous membrane]

본 실시형태의 미다공막으로는, 전술한 바와 같이, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 미다공막을 적용할 수 있다. As described above, the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various microporous membranes can be applied.

본 실시형태의 미다공막의 기공률은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20∼90으로 할 수 있고, 바람직하게는 30∼85이다. 상기 기공률은, 예컨대 하기의 식으로 산출할 수 있다. Although the porosity of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 20-90, Preferably it is 30-85. The porosity can be calculated by the following formula, for example.

기공률=(1-(건조 상태의 막 중량)/(막의 두께, 폭, 길이로부터 산출되는 체적과 막소재의 밀도로부터 산출되는 중량))×100 Porosity = (1- (Dry Film Weight in Dry State) / (Volume calculated from the thickness, width and length of the film and weight calculated from the density of the film material)) × 100

본 실시형태의 미다공막의 평균 구멍 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 0.01 ㎛∼10 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 0.05 ㎛∼5 ㎛이다. 상기 평균 구멍 직경은, 예컨대 막을 두께 방향으로 수직으로 절단하고, 절단면을 FE-SEM으로 관찰한다. 관찰되는 구멍의 직경을 100점 정도 측정하여 평균함으로써 구할 수 있다. Although the average pore diameter of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 0.01 micrometer-10 micrometers, Preferably it is 0.05 micrometer-5 micrometers. The average pore diameter is, for example, the film is vertically cut in the thickness direction, and the cut surface is observed by FE-SEM. It can obtain | require by measuring and averaging about 100 points of the diameter of the hole observed.

본 실시형태의 미다공막의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 50 ㎛∼600 ㎛이다. 상기 두께는, 예컨대 마이크로미터(주식회사 미츠토요 제조) 등을 사용하여 측정할 수 있다. Although the thickness of the microporous film of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 10 micrometers-1000 micrometers, Preferably it is 50 micrometers-600 micrometers. The said thickness can be measured using a micrometer (made by Mitsutoyo Corporation) etc., for example.

전술한 바와 같은 미다공막의 구체예로는, Agfa사 제조의 Zirfon Perl UTP 500(본 실시형태에서 Zirfon막으로도 칭함), 국제 공개 제2013-183584호 팜플렛, 국제 공개 제2016-203701호 팜플렛 등에 기재된 것을 들 수 있다. Specific examples of the microporous membranes described above include Agir's Zirfon Perl UTP 500 (also referred to as Zirfon membrane in this embodiment), International Publication No. 2013-183584, International Publication No. 2016-203701, etc. The things described are mentioned.

본 실시형태에서는, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 EW(이온 교환 당량)을 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 작용기를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 이온 교환 당량은 도입하는 작용기에 의해 조정할 수 있고, 도입할 수 있는 작용기에 관해서는 전술한 바와 같다. In this embodiment, it is preferable that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has EW (ion exchange equivalent) different from this 1st ion exchange resin layer. Moreover, it is preferable that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has a functional group different from this 1st ion exchange resin layer. An ion exchange equivalent can be adjusted with the functional group to introduce | transduce, and the functional group which can be introduce | transduced is as above-mentioned.

(수전해) (Hydraulic)

본 실시형태에서의 전해조로서, 수전해를 행하는 경우의 전해조는, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조에서의 이온 교환막을 미다공막으로 변경한 구성을 갖는 것이다. 또한, 공급하는 원료가 물인 점에서, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와는 상이한 것이다. 그 밖의 구성에 관해서는, 수전해를 행하는 경우의 전해조도 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와 동일한 구성을 채용할 수 있다. 식염 전해의 경우에는, 양극실에서 염소 가스가 발생하기 때문에, 양극실의 재질은 티탄이 이용되지만, 수전해의 경우에는, 양극실에서 산소 가스가 발생할 뿐이기 때문에, 음극실의 재질과 동일한 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 니켈 등을 들 수 있다. 또한, 양극 코팅은 산소 발생용의 촉매 코팅이 적당하다. 촉매 코팅의 예로는, 백금족 금속 및 천이 금속의 금속, 산화물, 수산화물 등을 들 수 있다. 예컨대, 백금, 이리듐, 팔라듐, 루테늄, 니켈, 코발트, 철 등의 원소를 사용할 수 있다. As the electrolytic cell in this embodiment, the electrolytic cell in the case of performing electrolysis has a structure which changed the ion exchange membrane in the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis to a microporous membrane. In addition, since the raw material to be supplied is water, it differs from the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis. As for other configurations, the same configuration as the electrolytic cell in the case of performing salt electrolysis can also be adopted. In the case of salt electrolysis, since chlorine gas is generated in the anode chamber, titanium is used as the material of the anode chamber. However, in the case of hydrolysis, since oxygen gas is only generated in the anode chamber, the same material as the cathode chamber is used. Can be used. For example, nickel etc. can be mentioned. In addition, the anode coating is suitably a catalyst coating for oxygen generation. Examples of catalyst coatings include metals, oxides, hydroxides, and the like of platinum group metals and transition metals. For example, elements such as platinum, iridium, palladium, ruthenium, nickel, cobalt and iron can be used.

<제7 실시형태> Seventh Embodiment

여기서는, 본 발명의 제7 실시형태에 관해, 도 112∼122를 참조하면서 상세히 설명한다. Here, the 7th Embodiment of this invention is described in detail, referring FIGS. 112-122.

[전해조의 제조 방법] [Method of Manufacturing Electrolyzer]

제7 실시형태(이후, <제7 실시형태>의 항에서 단순히 「본 실시형태」로 칭함)의 제1 양태(이하, 단순히 「제1 양태」라고도 함)에 관한 전해조의 제조 방법은, 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 고정되는 격막과, 상기 양극, 상기 음극 및 상기 격막을 지지하는 전해조 프레임을 구비하는 기존 전해조에, 전해용 전극 및 새로운 격막을 포함하는 적층체를 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 전해조 프레임 내에서, 상기 격막의 고정을 해제하는 공정(A)과, 상기 공정(A)의 후, 상기 격막과 상기 적층체를 교환하는 공정(B)을 갖는다. The manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on the 1st aspect (henceforth simply a "1st aspect") of 7th Embodiment (hereafter simply called "this embodiment" in the term of <7th Embodiment>) is a positive electrode. And an electrolytic electrode and a new diaphragm in an existing electrolytic cell having a negative electrode facing the positive electrode, a diaphragm fixed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolytic cell frame supporting the positive electrode, the negative electrode and the diaphragm. A method for manufacturing a new electrolytic cell by disposing a laminated body, the step (A) of releasing the fixing of the diaphragm in the electrolytic cell frame, and the diaphragm and the lamination after the step (A). It has a process (B) which exchanges a sieve.

상기와 같이, 제1 양태에 관한 전해조의 제조 방법에 의하면, 전해조 프레임의 외측에 각 부재를 취출하지 않고 전극을 갱신할 수 있어, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다. As mentioned above, according to the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on a 1st aspect, an electrode can be updated without taking out each member outside the electrolytic cell frame, and the working efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell can be improved.

또한, 본 실시형태의 제2 양태(이하, 단순히 「제2 양태」라고도 함)에 관한 전해조의 제조 방법은, 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 고정되는 격막과, 상기 양극, 상기 음극 및 상기 격막을 지지하는 전해조 프레임을 구비하는 기존 전해조에 전해용 전극을 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 전해조 프레임 내에서, 상기 격막의 고정을 해제하는 공정(A)과, 상기 공정(A)의 후, 상기 격막과 상기 양극 또는 상기 음극과의 사이에 상기 전해용 전극을 배치하는 공정(B')을 갖는다. Moreover, the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on the 2nd aspect (henceforth simply a "2nd aspect") of this embodiment is a diaphragm fixed between an anode, a cathode which opposes the said anode, and the said anode and the said cathode. And disposing an electrode for electrolysis in an existing electrolytic cell having an electrolytic cell frame supporting the positive electrode, the negative electrode and the diaphragm, wherein the fixing of the diaphragm is performed in the electrolytic cell frame. And a step (B ') of disposing the electrolytic electrode between the diaphragm and the anode or the cathode after the step (A) of releasing and the step (A).

상기와 같이, 제2 양태에 관한 전해조의 제조 방법에 의해서도, 전해조 프레임의 외측에 각 부재를 취출하지 않고 전극을 갱신할 수 있어, 전해조에서의 전극 갱신시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다. As mentioned above, also by the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on a 2nd aspect, an electrode can be updated without taking out each member outside the electrolytic cell frame, and the working efficiency at the time of electrode update in an electrolytic cell can be improved.

이하, 「본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법」이라고 칭할 때에는, 제1 양태에 관한 전해조의 제조 방법 및 제2 양태에 관한 전해조의 제조 방법을 포함하는 것으로 한다. Hereinafter, when called "the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment", it shall include the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on a 1st aspect, and the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on a 2nd aspect.

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서, 기존 전해조는, 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막과, 상기 양극, 상기 음극 및 상기 격막을 지지하는 전해조 프레임을 구성 부재로서 포함하는 것이다. 환언하면, 기존 전해조은, 격막과, 전해 셀과, 이들을 지지하는 전해조 프레임을 포함하는 것이다. 기존 전해조는, 상기 구성 부재를 포함하는 한 특별히 한정되지 않고, 여러가지 공지의 구성을 적용할 수 있다. In the electrolytic cell manufacturing method according to the present embodiment, an existing electrolytic cell includes an anode, a cathode facing the anode, a diaphragm disposed between the anode and the cathode, an electrolytic cell supporting the anode, the cathode, and the membrane. It includes a frame as a constituent member. In other words, the existing electrolyzer includes a diaphragm, an electrolysis cell, and an electrolyzer frame which supports them. The existing electrolytic cell is not specifically limited as long as it contains the said structural member, Various well-known structures can be applied.

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서, 새로운 전해조는, 기존 전해조에서 이미 양극 또는 음극으로서 기능하고 있는 부재에 더하여, 전해용 전극 또는 적층체를 더 구비하는 것이다. 즉, 제1 양태 및 제2 양태에서, 새로운 전해조의 제조시에 배치되는 「전해용 전극」은, 양극 또는 음극으로서 기능하는 것이며, 기존 전해조에서의 음극 및 양극과는 별체이다. 본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서는, 기존 전해조의 운전에 따라 양극 및/또는 음극의 전해 성능이 열화한 경우라 하더라도, 이들과는 별체의 전해용 전극을 배치함으로써 양극 및/또는 음극의 성능을 갱신할 수 있다. 또한, 적층체를 사용하는 제1 양태에서, 새로운 이온 교환막을 함께 배치하게 되므로, 운전에 따라 성능이 열화한 이온 교환막의 성능도 동시에 갱신할 수 있다. 여기서 말하는 「성능을 갱신」이란, 기존 전해조가 운전에 제공되기 전에 갖고 있던 초기 성능과 동등한 성능으로 하거나, 또는 상기 초기 성능보다 높은 성능으로 하는 것을 의미한다. In the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, a new electrolytic cell is further equipped with the electrode or laminated body for electrolysis in addition to the member which already functions as an anode or a cathode in an existing electrolytic cell. That is, in the 1st aspect and 2nd aspect, the "electrode for electrode" arrange | positioned at the time of manufacture of a new electrolytic cell functions as an anode or a cathode, and is separate from the cathode and anode in an existing electrolytic cell. In the electrolytic cell manufacturing method according to the present embodiment, even if the electrolytic performance of the positive electrode and / or the negative electrode deteriorates due to the operation of the existing electrolytic cell, the performance of the positive electrode and / or the negative electrode is arranged by disposing the electrode for electrolysis separate from these. Can be updated. Further, in the first embodiment using the laminate, since the new ion exchange membranes are arranged together, the performance of the ion exchange membranes whose performance deteriorates with operation can be updated at the same time. The term "update performance" as used herein means that the performance is equal to the initial performance which the existing electrolytic cell had before being provided for operation, or the performance is higher than the initial performance.

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서, 기존 전해조는 「이미 운전에 제공한 전해조」를 상정하고 있고, 또한 새로운 전해조는 「아직 운전에 제공하지 않은 전해조」를 상정하고 있다. 즉, 새로운 전해조로서 제조된 전해조를 일단 운전에 제공하면, 「본 실시형태에서의 기존 전해조」가 되고, 이 기존 전해조에 전해용 전극 또는 적층체를 배치한 것은 「본 실시형태에서의 새로운 전해조」가 된다. In the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, the existing electrolytic cell assumes "the electrolytic cell already provided for operation", and the new electrolytic cell assumes the "electrolyzer not provided for operation yet". That is, once the electrolytic cell manufactured as a new electrolytic cell is provided to operation, it becomes "the existing electrolytic cell in this embodiment", and it is "the new electrolytic cell in this embodiment" which arrange | positioned the electrode or laminated body for this existing electrolytic cell. Becomes

이하, 격막으로서 이온 교환막을 사용하여 식염 전해를 행하는 경우를, 예를 들어 전해조의 일실시형태를 상세히 설명한다. 또한, <제7 실시형태>의 항에서 특별히 언급하지 않는 한, 「본 실시형태에서의 전해조」는 「본 실시형태에서의 기존 전해조」 및 「본 실시형태에서의 새로운 전해조」의 쌍방을 포함하는 것이다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of an electrolytic cell is explained in full detail, for example, when salt electrolysis is performed using an ion exchange membrane as a diaphragm. In addition, "electrolyzer in this embodiment" includes both "existing electrolyzer in this embodiment" and "new electrolyzer in this embodiment", unless specifically stated in the term of <seventh embodiment>. will be.

〔전해 셀〕 [Electrolysis cell]

우선, 본 실시형태에서의 전해조의 구성 단위로서 사용할 수 있는 전해 셀에 관해 설명한다. 도 112는, 전해 셀(1)의 단면도이다. First, the electrolytic cell which can be used as a structural unit of the electrolytic cell in this embodiment is demonstrated. 112 is a cross-sectional view of the electrolytic cell 1.

전해 셀(1)은, 양극실(10)과, 음극실(20)과, 양극실(10)과 음극실(20)의 사이에 설치된 격벽(30)과, 양극실(10)에 설치된 양극(11)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)을 구비한다. 필요에 따라 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극실 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비해도 좋다. 하나의 전해 셀(1)에 속하는 양극(11) 및 음극(21)은 서로 전기적으로 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 전해 셀(1)은 다음 음극 구조체를 구비한다. 음극 구조체(40)는, 음극실(20)과, 음극실(20)에 설치된 음극(21)과, 음극실(20) 내에 설치된 역전류 흡수체(18)를 구비하고, 역전류 흡수체(18)는, 도 116에 나타낸 바와 같이 기재(18a)와 해당 기재(18a) 상에 형성된 역전류 흡수층(18b)을 가지며, 음극(21)과 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극실(20)은, 집전체(23)와, 해당 집전체를 지지하는 지지체(24)와, 금속 탄성체(22)를 더 갖는다. 금속 탄성체(22)는, 집전체(23)와 음극(21)의 사이에 설치되어 있다. 지지체(24)는, 집전체(23)와 격벽(30)의 사이에 설치되어 있다. 집전체(23)는, 금속 탄성체(22)를 개재하여 음극(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 격벽(30)은, 지지체(24)를 개재하여 집전체(23)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 격벽(30), 지지체(24), 집전체(23), 금속 탄성체(22) 및 음극(21)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층(18b)은 전기적으로 접속되어 있다. 음극(21) 및 역전류 흡수층은, 직접 접속되어 있어도 좋고, 집전체, 지지체, 금속 탄성체 또는 격벽 등을 개재하여 간접적으로 접속되어 있어도 좋다. 음극(21)의 표면 전체는 환원 반응을 위한 촉매층으로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전기적 접속의 형태는, 격벽(30)과 지지체(24), 지지체(24)와 집전체(23), 집전체(23)와 금속 탄성체(22)가 각각 직접 부착되고, 금속 탄성체(22) 상에 음극(21)이 적층되는 형태이어도 좋다. 이들 각 구성 부재를 서로 직접 부착하는 방법으로서, 용접 등을 들 수 있다. 또한, 역전류 흡수체(18), 음극(21) 및 집전체(23)를 총칭하여 음극 구조체(40)로 해도 좋다. The electrolytic cell 1 includes the anode chamber 10, the cathode chamber 20, the partition wall 30 provided between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20, and the anode provided in the anode chamber 10. 11 and a cathode 21 provided in the cathode chamber 20. If necessary, the base 18a and the reverse current absorbing layer 18b formed on the base 18a may be provided, and the reverse current absorber 18 provided in the cathode chamber may be provided. The positive electrode 11 and the negative electrode 21 belonging to one electrolytic cell 1 are electrically connected to each other. In other words, the electrolytic cell 1 has the following cathode structure. The negative electrode structure 40 includes a negative electrode chamber 20, a negative electrode 21 provided in the negative electrode chamber 20, and a reverse current absorber 18 provided in the negative electrode chamber 20, and the reverse current absorber 18. 116 has the base material 18a and the reverse current absorption layer 18b formed on this base material 18a, and the cathode 21 and the reverse current absorption layer 18b are electrically connected. The negative electrode chamber 20 further includes a current collector 23, a support 24 supporting the current collector, and a metal elastic body 22. The metal elastic body 22 is provided between the electrical power collector 23 and the negative electrode 21. The support body 24 is provided between the collector 23 and the partition 30. The current collector 23 is electrically connected to the negative electrode 21 via the metal elastic body 22. The partition 30 is electrically connected to the current collector 23 via the support 24. Therefore, the partition 30, the support body 24, the collector 23, the metal elastic body 22, and the cathode 21 are electrically connected. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer 18b are electrically connected to each other. The cathode 21 and the reverse current absorbing layer may be directly connected, or may be connected indirectly via a current collector, a support, a metal elastic body, a partition, or the like. It is preferable that the whole surface of the cathode 21 is covered with a catalyst layer for the reduction reaction. In addition, in the form of electrical connection, the partition 30 and the support body 24, the support body 24 and the collector 23, the collector 23 and the metal elastic body 22 are respectively directly attached, and the metal elastic body 22 ) May be laminated on the cathode 21. Welding etc. are mentioned as a method of attaching these structural members directly to each other. In addition, the reverse current absorber 18, the negative electrode 21, and the current collector 23 may be collectively referred to as the negative electrode structure 40.

도 113은, 전해조(4) 내에서 인접하는 2개의 전해 셀(1)의 단면도이다. 도 114는, 기존 전해조로서의 전해조(4)를 나타낸다. 도 115는, 전해조(4)를 조립하는 공정(공정(A)∼(B) 및 공정(A')∼(B')과는 상이함)을 나타낸다. FIG. 113 is a cross-sectional view of two electrolytic cells 1 adjacent in the electrolytic cell 4. 114 shows the electrolytic cell 4 as an existing electrolytic cell. FIG. 115 shows a step (different from steps (A) to (B) and steps (A ') to (B') for assembling the electrolytic cell 4.

도 113에 나타낸 바와 같이, 전해 셀(1), 양이온 교환막(2), 전해 셀(1)이 이 순서로 직렬로 나열되어 있다. 전해조 내에서 인접하는 2개의 전해 셀 중 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실과 다른쪽 전해 셀(1)의 음극실 사이에 이온 교환막(2)이 배치되어 있다. 즉, 전해 셀(1)의 양극실(10)과, 이것에 인접하는 전해 셀(1)의 음극실(20)은, 양이온 교환막(2)에 의해 이격된다. 도 114에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)을 전해조 프레임(8)에 의해 지지하는 형태로 구성된다. 즉, 전해조(4)는, 직렬에 배치된 복수의 전해 셀(1)과, 인접하는 전해 셀(1)의 사이에 배치된 이온 교환막(2)과, 이들을 지지하는 전해조 프레임(8)을 구비하는 복극식 전해조이다. 도 115에 나타낸 바와 같이, 전해조(4)는, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬에 배치하여, 전해조 프레임(8)에서의 프레스기(5)에 의해 연결되는 것에 의해 조립된다. 또한, 전해조 프레임으로는, 각 부재를 지지할 수 있음과 더불어 연결할 수 있는 것인 한 특별히 한정되지 않고, 여러가지 공지의 형태를 적용할 수 있다. 전해조 프레임이 구비하는 각 부재를 연결하는 수단으로도, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 유압에 의한 프레스 수단이나, 기구로서 타이 로드를 구비하는 것을 들 수 있다. As shown in FIG. 113, the electrolysis cell 1, the cation exchange membrane 2, and the electrolysis cell 1 are arranged in series in this order. The ion exchange membrane 2 is arrange | positioned between the anode chamber of one electrolytic cell 1 and the cathode chamber of the other electrolytic cell 1 among two electrolytic cells which adjoin in an electrolytic cell. In other words, the anode chamber 10 of the electrolytic cell 1 and the cathode chamber 20 of the electrolytic cell 1 adjacent thereto are spaced apart by the cation exchange membrane 2. As shown in FIG. 114, the electrolytic cell 4 is comprised in the form which supports the some electrolytic cell 1 connected in series via the ion exchange membrane 2 by the electrolytic cell frame 8. As shown in FIG. That is, the electrolytic cell 4 is equipped with the some electrolytic cell 1 arrange | positioned in series, the ion exchange membrane 2 arrange | positioned between the adjacent electrolytic cell 1, and the electrolyzer frame 8 which supports them. It is a bipolar electrolyzer. As shown in FIG. 115, the electrolytic cell 4 arrange | positions the some electrolysis cell 1 in series via the ion exchange membrane 2, and is connected by the press 5 in the electrolytic cell frame 8, Are assembled by The electrolytic cell frame is not particularly limited as long as it can support each member and can be connected, and various known forms can be applied. It does not specifically limit also as a means which connects each member with which an electrolytic cell frame is equipped, For example, what has a tie rod as a press means by a hydraulic pressure, or a mechanism is mentioned.

전해조(4)는, 전원에 접속되는 양극 단자(7)와 음극 단자(6)를 갖는다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(1) 중 최단에 위치하는 전해 셀(1)의 양극(11)은, 양극 단자(7)에 전기적으로 접속된다. 전해조(4) 내에서 직렬로 연결된 복수의 전해 셀(2) 중 양극 단자(7)의 반대측의 단에 위치하는 전해 셀의 음극(21)은, 음극 단자(6)에 전기적으로 접속된다. 전해시의 전류는, 양극 단자(7)측으로부터, 각 전해 셀(1)의 양극 및 음극을 경유하여, 음극 단자(6)를 향해 흐른다. 또한, 연결한 전해 셀(1)의 양단에는, 양극실만을 갖는 전해 셀(양극 터미널 셀)과, 음극실만을 갖는 전해 셀(음극 터미널 셀)을 배치해도 좋다. 이 경우, 그 일단에 배치된 양극 터미널 셀에 양극 단자(7)가 접속되고, 타단에 배치된 음극 터미널 셀에 음극 단자(6)가 접속된다. The electrolytic cell 4 has the positive terminal 7 and the negative terminal 6 connected to a power supply. The positive electrode 11 of the electrolytic cell 1 positioned at the shortest of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series in the electrolytic cell 4 is electrically connected to the positive electrode terminal 7. Among the plurality of electrolytic cells 2 connected in series in the electrolytic cell 4, the negative electrode 21 of the electrolytic cell located at the end opposite to the positive electrode terminal 7 is electrically connected to the negative electrode terminal 6. The electric current at the time of electrolysis flows toward the negative electrode terminal 6 from the positive terminal 7 side via the positive electrode and the negative electrode of each electrolytic cell 1. Moreover, you may arrange | position the electrolytic cell (anode terminal cell) which has only an anode chamber, and the electrolytic cell (cathode terminal cell) which has only a cathode chamber in the both ends of the electrolytic cell 1 which connected. In this case, the positive terminal 7 is connected to the positive terminal cell disposed at one end thereof, and the negative terminal 6 is connected to the negative terminal cell arranged at the other end thereof.

염수의 전해를 행하는 경우, 각 양극실(10)에는 염수가 공급되고, 음극실(20)에는 순수 또는 저농도의 수산화나트륨 수용액이 공급된다. 각 액체는, 전해액 공급관(도시 생략)으로부터, 전해액 공급 호스(도시 생략)를 경유하여, 각 전해 셀(1)에 공급된다. 또한, 전해액 및 전해에 의한 생성물은, 전해액 회수관(도시 생략)으로부터 회수된다. 전해에서, 염수중의 나트륨 이온은, 한쪽의 전해 셀(1)의 양극실(10)로부터, 이온 교환막(2)을 통과하여 이웃하는 전해 셀(1)의 음극실(20)로 이동한다. 따라서, 전해 중의 전류는, 전해 셀(1)이 직렬로 연결된 방향을 따라 흐르게 된다. 즉, 전류는, 양이온 교환막(2)을 개재하여 양극실(10)로부터 음극실(20)을 향해 흐른다. 염수의 전해에 따라, 양극(11)측에서 염소 가스가 생성되고, 음극(21)측에서 수산화나트륨(용질)과 수소 가스가 생성된다. In the case of electrolysis of brine, brine is supplied to each anode chamber 10, and pure or low concentration aqueous sodium hydroxide solution is supplied to the cathode chamber 20. Each liquid is supplied to each electrolytic cell 1 from electrolyte supply pipe (not shown) via electrolyte supply hose (not shown). In addition, electrolyte solution and the product by electrolysis are collect | recovered from an electrolyte collection pipe (not shown). In electrolysis, sodium ions in brine move from the anode chamber 10 of one electrolytic cell 1 through the ion exchange membrane 2 to the cathode chamber 20 of the neighboring electrolytic cell 1. Therefore, the current during electrolysis flows along the direction in which the electrolytic cells 1 are connected in series. That is, the current flows from the anode chamber 10 toward the cathode chamber 20 via the cation exchange membrane 2. By electrolysis of the brine, chlorine gas is produced on the anode 11 side, and sodium hydroxide (solute) and hydrogen gas are produced on the cathode 21 side.

(양극실) (Positive room)

양극실(10)은, 양극(11) 또는 양극 급전체(11)를 갖는다. 여기서 말하는 급전체란, 열화한 전극(즉, 기존 전극)이나 촉매 코팅되지 않은 전극 등을 의미한다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 11은 양극 급전체로서 기능한다. 본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 11은 양극으로서 기능한다. 또한, 양극실(10)은, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 양극측 전해액 공급부와, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 격벽(30)과 대략 평행 또는 비스듬해지도록 배치된 배플판과, 배플판의 상측에 배치되고, 기체가 혼입된 전해액으로부터 기체를 분리하는 양극측 기액 분리부를 갖는 것이 바람직하다. The anode chamber 10 includes a cathode 11 or an anode feeder 11. The term "feeder" as used herein means a deteriorated electrode (that is, an existing electrode), an electrode not coated with a catalyst, or the like. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, 11 functions as a positive electrode feeder. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, 11 functions as an anode. In addition, the anode chamber 10 is disposed on an anode side electrolyte supply portion for supplying an electrolyte solution to the anode chamber 10 and an anode side electrolyte supply portion, and a baffle plate disposed to be substantially parallel or oblique with the partition wall 30. And it is preferable to have an anode side gas-liquid separation part arrange | positioned above the baffle plate and isolate | separates a gas from the electrolyte solution which gas mixed.

(양극) (anode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입하지 않는 경우에는, 양극실(10)의 프레임(즉, 양극 프레임) 내에는 양극(11)이 설치되어 있다. 양극(11)으로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수 있다. DSA란, 루테늄, 이리듐, 티탄을 성분으로 하는 산화물에 의해 표면이 피복된 티탄 기재의 전극이다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the anode side, the anode 11 is provided in the frame (namely, anode frame) of the anode chamber 10. As the anode 11, a metal electrode such as so-called DSA (registered trademark) can be used. DSA is a titanium-based electrode whose surface was covered with an oxide containing ruthenium, iridium and titanium.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극 급전체) (Positive electrode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 양극측에 삽입한 경우에는, 양극실(10)의 프레임 내에는 양극 급전체(11)가 설치되어 있다. 양극 급전체(11)로는, 소위 DSA(등록상표) 등의 금속 전극을 사용할 수도 있고, 촉매 코팅되지 않은 티탄을 사용할 수도 있다. 또한, 촉매 코팅 두께를 얇게 한 DSA를 사용할 수도 있다. 또한, 사용한 양극을 사용할 수도 있다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the anode side, the positive electrode feeder 11 is provided in the frame of the anode chamber 10. As the positive electrode feeder 11, a metal electrode such as DSA (registered trademark) or the like may be used, or titanium without a catalyst coating may be used. It is also possible to use DSA with a thinner catalyst coating thickness. Moreover, the used anode can also be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(양극측 전해액 공급부) (Anode-side electrolyte supply unit)

양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)에 전해액을 공급하는 것이며, 전해액 공급관에 접속된다. 양극측 전해액 공급부는, 양극실(10)의 하측에 배치되는 것이 바람직하다. 양극측 전해액 공급부로는, 예컨대 표면에 개구부가 형성된 파이프(분산 파이프) 등을 사용할 수 있다. 이러한 파이프는, 양극(11)의 표면을 따라, 전해 셀의 바닥부(19)에 대하여 평행하게 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 파이프는, 전해 셀(1) 내에 전해액을 공급하는 전해액 공급관(액공급 노즐)에 접속된다. 액공급 노즐로부터 공급된 전해액은 파이프에 의해 전해 셀(1) 내까지 반송되고, 파이프의 표면에 설치된 개구부로부터 양극실(10)의 내부에 공급된다. 파이프를, 양극(11)의 표면을 따라 전해 셀의 바닥부(19)에 평행하게 배치함으로써, 양극실(10)의 내부에 균일하게 전해액을 공급할 수 있기 때문에 바람직하다. The anode-side electrolyte supply unit supplies the electrolyte solution to the anode chamber 10 and is connected to the electrolyte solution supply pipe. It is preferable that an anode side electrolyte supply part is arrange | positioned under the anode chamber 10. As an anode side electrolyte supply part, the pipe (dispersion pipe) etc. which have an opening part formed in the surface can be used, for example. It is more preferable that such a pipe is arrange | positioned in parallel with the bottom part 19 of an electrolysis cell along the surface of the anode 11. This pipe is connected to the electrolyte supply pipe (liquid supply nozzle) which supplies electrolyte solution in the electrolysis cell 1. The electrolyte solution supplied from the liquid supply nozzle is conveyed to the electrolysis cell 1 by the pipe, and is supplied to the inside of the anode chamber 10 from the opening provided in the surface of the pipe. By arranging the pipes parallel to the bottom portion 19 of the electrolytic cell along the surface of the anode 11, the electrolyte can be uniformly supplied into the anode chamber 10, which is preferable.

(양극측 기액 분리부) (Positive side gas-liquid separator)

양극측 기액 분리부는, 배플판의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 전해 중에 있어서, 양극측 기액 분리부는, 염소 가스 등의 생성 가스와 전해액을 분리하는 기능을 갖는다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 상측이란, 도 112의 전해 셀(1)에서의 상방향을 의미하고, 하측이란, 도 112의 전해 셀(1)에서의 하방향을 의미한다. It is preferable that the anode-side gas-liquid separator is disposed above the baffle plate. During electrolysis, the anode-side gas-liquid separator has a function of separating the generated gas such as chlorine gas and the electrolyte. In addition, unless otherwise indicated, an upper side means the upward direction in the electrolysis cell 1 of FIG. 112, and a lower side means the downward direction in the electrolysis cell 1 of FIG.

전해시, 전해 셀(1)에서 발생한 생성 가스와 전해액이 혼상(기액 혼상)이 되어 계외로 배출되면, 전해 셀(1) 내부의 압력 변동에 의해 진동이 발생하고, 이온 교환막의 물리적인 파손을 일으키는 경우가 있다. 이것을 억제하기 위해, 본 실시형태의 전해 셀(1)에는, 기체와 액체를 분리하기 위한 양극측 기액 분리부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 양극측 기액 분리부에는, 기포를 소거하기 위한 소포판이 설치되는 것이 바람직하다. 기액 혼상류가 소포판을 통과할 때에 기포가 터지는 것에 의해 전해액과 가스로 분리할 수 있다. 그 결과, 전해시의 진동을 방지할 수 있다. At the time of electrolysis, when the generated gas and electrolyte generated in the electrolytic cell 1 become mixed phase (gas-liquid mixed phase) and discharged out of the system, vibration occurs due to pressure fluctuation inside the electrolytic cell 1, and physical damage of the ion exchange membrane is prevented. I may cause it. In order to suppress this, it is preferable that the positive electrode side gas-liquid separation part for separating a gas and a liquid is provided in the electrolysis cell 1 of this embodiment. It is preferable that a defoaming plate for removing bubbles is provided in the anode-side gas-liquid separator. When a gas-liquid mixture flows through a vesicle plate, a bubble bursts and can be isolate | separated into electrolyte solution and gas. As a result, vibration during electrolysis can be prevented.

(배플판) (Baffle version)

배플판은, 양극측 전해액 공급부의 상측에 배치되고, 또한 격벽(30)과 대략 평행 또는 경사 배치되는 것이 바람직하다. 배플판은, 양극실(10)의 전해액의 흐름을 제어하는 구획판이다. 배플판을 설치함으로써, 양극실(10)에서 전해액(염수 등)을 내부 순환시켜 그 농도를 균일하게 할 수 있다. 내부 순환을 일으키기 위해, 배플판은, 양극(11) 근방의 공간과 격벽(30) 근방의 공간을 이격하도록 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 배플판은, 양극(11) 및 격벽(30)의 각 표면에 대향하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 배플판에 의해 구획된 양극 근방의 공간에서는, 전해가 진행되는 것에 의해 전해액 농도(염수 농도)가 내려가고, 또한 염소 가스 등의 생성 가스가 발생한다. 이것에 의해, 배플판에 의해 구획된 양극(11) 근방의 공간과, 격벽(30) 근방의 공간에서 기액의 비중차가 생긴다. 이것을 사용하여, 양극실(10)에서의 전해액의 내부 순환을 촉진시켜, 양극실(10)의 전해액의 농도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. It is preferable that the baffle plate is disposed above the anode-side electrolyte supply portion, and is disposed substantially parallel to or inclined with the partition wall 30. The baffle plate is a partition plate that controls the flow of the electrolyte solution in the anode chamber 10. By providing the baffle plate, the electrolyte solution (salt water, etc.) can be circulated internally in the anode chamber 10 to make the concentration uniform. In order to cause internal circulation, the baffle plate is preferably arranged to be spaced apart from the space near the anode 11 and the space near the partition wall 30. From this viewpoint, the baffle plate is preferably provided so as to face each surface of the anode 11 and the partition wall 30. In the space near the anode partitioned by the baffle plate, electrolytic solution concentration (saline concentration) decreases as electrolysis proceeds, and product gas such as chlorine gas is generated. Thereby, the specific gravity difference of gas-liquid arises in the space near the anode 11 divided by the baffle plate, and the space near the partition 30. As shown in FIG. By using this, the internal circulation of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be promoted, and the concentration distribution of the electrolyte solution in the anode chamber 10 can be made more uniform.

또한, 도 112에 도시하지 않지만, 양극실(10)의 내부에 집전체를 별도로 설치해도 좋다. 이러한 집전체로는, 후술하는 음극실의 집전체와 동일한 재료나 구성으로 할 수도 있다. 또한, 양극실(10)에서는, 양극(11) 자체를 집전체로서 기능시킬 수도 있다. Although not shown in FIG. 112, a current collector may be separately provided inside the positive electrode chamber 10. As such an electrical power collector, it can also be set as the material and structure similar to the electrical power collector of the negative electrode chamber mentioned later. In the anode chamber 10, the anode 11 itself can also function as a current collector.

(격벽) (septum)

격벽(30)은, 양극실(10)과 음극실(20) 사이에 배치되어 있다. 격벽(30)은, 세퍼레이터라고 불리는 경우도 있고, 양극실(10)과 음극실(20)을 구획하는 것이다. 격벽(30)으로는, 전해용의 세퍼레이터로서 공지의 것을 사용할 수 있고, 예컨대 음극측에 니켈, 양극측에 티탄으로 이루어진 판을 용접한 격벽 등을 들 수 있다. The partition 30 is disposed between the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. The partition 30 may be called a separator and divides the anode chamber 10 and the cathode chamber 20. As the partition 30, a well-known thing can be used as a separator for electrolysis, For example, the partition which welded the plate which consists of nickel to the cathode side, and titanium to the anode side, etc. are mentioned.

(음극실) (Cathode room)

음극실(20)은, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 21은 음극 급전체로서 기능하고, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 21은 음극으로서 기능한다. 역전류 흡수체를 갖는 경우는, 음극 혹은 음극 급전체(21)와 역전류 흡수체는 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 음극실(20)도 양극실(10)과 마찬가지로, 음극측 전해액 공급부, 음극측 기액 분리부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 음극실(20)을 구성하는 각 부위 중, 양극실(10)을 구성하는 각 부위와 동일한 것에 관해서는 설명을 생략한다. The cathode chamber 20 functions as a cathode feeder when the electrode for electrolysis in the present embodiment is inserted on the cathode side, and when the electrode for electrolyte in the present embodiment is not inserted on the cathode side. , 21 functions as a cathode. When the reverse current absorber is provided, the negative electrode or the negative electrode feeder 21 and the reverse current absorber are electrically connected to each other. In addition, it is preferable that the cathode chamber 20 also has a cathode side electrolyte solution supply section and a cathode side gas-liquid separation section similarly to the anode chamber 10. In addition, description is abbreviate | omitted about the same thing as each part which comprises the anode chamber 10 among each site | part which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG.

(음극) (cathode)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입하지 않는 경우에는, 음극실(20)의 프레임(즉, 음극 프레임) 내에는 음극(21)이 설치되어 있다. 음극(21)은, 니켈 기재와 니켈 기재를 피복하는 촉매층을 갖는 것이 바람직하다. 니켈 기재 상의 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속, 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 필요에 따라 음극(21)에 환원 처리를 해도 좋다. 또한, 음극(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is not inserted in the cathode side, the cathode 21 is provided in the frame (namely, the cathode frame) of the cathode chamber 20. It is preferable that the negative electrode 21 has a catalyst layer which covers a nickel substrate and a nickel substrate. As a component of the catalyst layer on the nickel substrate, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd , Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho And metals such as Er, Tm, Yb and Lu, and oxides or hydroxides of the metals. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may give reduction process to the negative electrode 21 as needed. As the base material of the negative electrode 21, one in which nickel, nickel alloy, iron, or stainless steel is plated with nickel may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(음극 급전체) (Cathode feeder)

본 실시형태에서의 전해용 전극을 음극측에 삽입한 경우에는, 음극실(20)의 프레임 내에는 음극 급전체(21)가 설치되어 있다. 음극 급전체(21)에 촉매 성분이 피복되어 있어도 좋다. 그 촉매 성분은, 원래 음극으로서 사용되어 잔존한 것이어도 좋다. 촉매층의 성분으로는, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. 촉매층의 형성 방법으로는, 도금, 합금 도금, 분산ㆍ복합 도금, CVD, PVD, 열분해 및 용사를 들 수 있다. 이들 방법을 조합해도 좋다. 촉매층은 필요에 따라 복수의 층, 복수의 원소를 가져도 좋다. 또한, 촉매 코팅되지 않은 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. 또한, 음극 급전체(21)의 기재로는, 니켈, 니켈 합금, 철 혹은 스테인레스에 니켈을 도금한 것을 사용해도 좋다. When the electrode for electrolysis in this embodiment is inserted in the cathode side, the negative electrode feeder 21 is provided in the frame of the cathode chamber 20. The catalyst component may be coated on the negative electrode feeder 21. The catalyst component may be originally used as a negative electrode and remain. As components of the catalyst layer, Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Metals, such as Tm, Yb, Lu, and the oxide or hydroxide of this metal are mentioned. Examples of the method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / complex plating, CVD, PVD, pyrolysis, and thermal spraying. You may combine these methods. The catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Moreover, you may use what plated nickel with nickel, nickel alloys, iron, or stainless steel which are not catalyst coated. As the base material of the negative electrode feeder 21, a plated nickel on nickel, a nickel alloy, iron or stainless may be used.

형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used.

(역전류 흡수층) Reverse Current Absorption Layer

전술한 음극의 촉매층용 원소의 산화 환원 전위보다 낮은 산화 환원 전위를 갖는 재료를 역전류 흡수층의 재료로서 선택할 수 있다. 예컨대, 니켈이나 철 등을 들 수 있다. A material having a redox potential lower than the redox potential of the element for the catalyst layer of the cathode described above can be selected as the material of the reverse current absorbing layer. For example, nickel, iron, etc. are mentioned.

(집전체) (Current collector)

음극실(20)은 집전체(23)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 집전 효과가 높아진다. 본 실시형태에서는, 집전체(23)는 다공판이며, 음극(21)의 표면과 대략 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a current collector 23. This increases the current collecting effect. In the present embodiment, the current collector 23 is a porous plate, and is preferably disposed substantially parallel to the surface of the negative electrode 21.

집전체(23)로는, 예컨대 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성이 있는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 집전체(23)는, 이들 금속의 혼합물, 합금 또는 복합 산화물이어도 좋다. 또한, 집전체(23)의 형상은, 집전체로서 기능하는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋으며, 판상형, 망상형이어도 좋다. The current collector 23 is preferably made of an electrically conductive metal such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The current collector 23 may be a mixture of these metals, an alloy or a composite oxide. In addition, as long as it is a shape which functions as an electrical power collector, the shape of the electrical power collector 23 may be any shape, and plate-shaped or network-shaped may be sufficient as it.

(금속 탄성체) (Metal elastomer)

집전체(23)와 음극(21) 사이에 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1)의 각 음극(21)이 이온 교환막(2)에 압박되고, 각 양극(11)과 각 음극(21) 사이의 거리가 짧아지고, 직렬로 접속된 복수의 전해 셀(1) 전체에 가해지는 전압이 낮아질 수 있다. 전압이 낮아지는 것에 의해, 소비 전량을 낮출 수 있다. 또한, 금속 탄성체(22)가 설치되는 것에 의해, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 포함하는 적층체를 전해 셀에 설치했을 때에, 금속 탄성체(22)에 의해 누르는 압에 의해, 해당 전해용 전극을 안정적으로 정위치에 유지할 수 있다. By providing the metal elastic body 22 between the collector 23 and the cathode 21, each cathode 21 of the plurality of electrolytic cells 1 connected in series is pressed against the ion exchange membrane 2, The distance between each anode 11 and each cathode 21 can be shortened, and the voltage applied to the entire plurality of electrolytic cells 1 connected in series can be lowered. By lowering the voltage, the total consumption can be reduced. Moreover, when the metal elastic body 22 is provided and the laminated body containing the electrode for electrolysis in this embodiment is installed in an electrolytic cell, the said electrode for electrolysis by the pressure pressed by the metal elastic body 22 is carried out. Can be kept in a stable position.

금속 탄성체(22)로는, 스파이럴 스프링, 코일 등의 스프링 부재, 쿠션성의 매트 등을 사용할 수 있다. 금속 탄성체(22)로는, 이온 교환막을 압박하는 응력 등을 고려하여 적절하게 적합한 것을 채용할 수 있다. 금속 탄성체(22)를 음극실(20)측의 집전체(23)의 표면 상에 설치해도 좋고, 양극실(10)측의 격벽의 표면 상에 설치해도 좋다. 통상, 음극실(20)이 양극실(10)보다 작아지도록 양실이 구획되어 있기 때문에, 프레임체의 강도 등의 관점에서, 금속 탄성체(22)를 음극실(20)의 집전체(23)와 음극(21)의 사이에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 금속 탄성체(22)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등의 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. As the metal elastic body 22, a spiral spring, a spring member such as a coil, a cushion mat, or the like can be used. As the metal elastic body 22, a suitable one can be appropriately adopted in consideration of a stress or the like which presses the ion exchange membrane. The metal elastic body 22 may be provided on the surface of the collector 23 on the cathode chamber 20 side, or may be provided on the surface of the partition wall on the anode chamber 10 side. Usually, since both chambers are partitioned so that the cathode chamber 20 becomes smaller than the anode chamber 10, the metal elastic body 22 is connected to the current collector 23 of the cathode chamber 20 from the viewpoint of the strength of the frame body or the like. It is preferable to provide between the cathodes 21. Moreover, it is preferable that the metal elastic body 22 consists of metal which has electrical conductivity, such as nickel, iron, copper, silver, titanium.

(지지체) (Support)

음극실(20)은, 집전체(23)와 격벽(30)을 전기적으로 접속하는 지지체(24)를 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 효율적으로 전류를 흘릴 수 있다. The negative electrode chamber 20 preferably includes a support 24 for electrically connecting the current collector 23 and the partition wall 30. Thereby, an electric current can flow efficiently.

지지체(24)는, 니켈, 철, 구리, 은, 티탄 등 전기 전도성을 갖는 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 지지체(24)의 형상으로는, 집전체(23)를 지지할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 좋고, 봉상형, 판상형 또는 망상형이어도 좋다. 지지체(24)는, 예컨대 판상형이다. 복수의 지지체(24)는, 격벽(30)과 집전체(23) 사이에 배치된다. 복수의 지지체(24)는, 각각의 면이 서로 평행해지도록 나열되어 있다. 지지체(24)는, 격벽(30) 및 집전체(23)에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. The support 24 is preferably made of a metal having electrical conductivity such as nickel, iron, copper, silver, titanium, or the like. The shape of the support 24 may be any shape as long as it can support the current collector 23, and may be a rod, plate, or network. The support body 24 is plate-shaped, for example. The plurality of supports 24 are disposed between the partition wall 30 and the current collector 23. The plurality of supports 24 are arranged such that their respective surfaces are parallel to each other. The support body 24 is disposed substantially perpendicular to the partition wall 30 and the current collector 23.

(양극측 개스킷, 음극측 개스킷) (Anode side gasket, cathode side gasket)

양극측 개스킷은, 양극실(10)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 음극측 개스킷은, 음극실(20)을 구성하는 프레임체 표면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 하나의 전해 셀이 구비하는 양극측 개스킷과, 이것에 인접하는 전해 셀의 음극측 개스킷이, 이온 교환막(2)을 협지하도록 전해 셀끼리 접속된다(도 113 참조). 이들 개스킷에 의해, 이온 교환막(2)을 개재하여 복수의 전해 셀(1)을 직렬로 접속할 때에, 접속 개소에 기밀성을 부여할 수 있다. It is preferable that the anode side gasket is arranged on the surface of the frame body constituting the anode chamber 10. It is preferable that the cathode side gasket is arrange | positioned at the surface of the frame body which comprises the cathode chamber 20. As shown in FIG. The anode side gasket which one electrolytic cell has, and the cathode side gasket of the electrolysis cell adjacent to this are connected so that the electrolytic cells may be clamped (refer FIG. 113). By these gaskets, when connecting a plurality of electrolytic cells 1 in series via the ion exchange membrane 2, airtightness can be provided to a connection location.

개스킷이란, 이온 교환막과 전해 셀 사이를 시일하는 것이다. 개스킷의 구체예로는, 중앙에 개구부가 형성된 액자형의 고무제 시트 등을 들 수 있다. 개스킷에는, 부식성의 전해액이나 생성되는 가스 등에 대하여 내성을 가지며, 장기간 사용할 수 있는 것이 요구된다. 따라서, 내약품성이나 경도의 관점에서, 통상, 에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무(EPDM 고무), 에틸렌ㆍ프로필렌 고무(EPM 고무)의 가황품이나 과산화물 가교품 등이 개스킷으로서 이용된다. 또한, 필요에 따라 액체에 접하는 영역(접액부)을 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이나 테트라플루오로에틸렌ㆍ퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA) 등의 불소계 수지로 피복한 개스킷을 사용할 수도 있다. 이들 개스킷은, 전해액의 흐름을 방해하지 않도록 각각 개구부를 갖고 있으면 되며, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 양극실(10)을 구성하는 양극실 프레임 또는 음극실(20)을 구성하는 음극실 프레임의 각 개구부의 둘레 가장자리를 따라, 액자형의 개스킷이 접착제 등으로 접착된다. 그리고, 예컨대 이온 교환막(2)을 개재하여 2체의 전해 셀(1)을 접속하는 경우(도 113 참조), 이온 교환막(2)을 개재하여 개스킷을 접착한 각 전해 셀(1)을 체결하면 된다. 이것에 의해, 전해액, 전해에 의해 생성되는 알칼리 금속 수산화물, 염소 가스, 수소 가스 등이 전해 셀(1)의 외부로 새는 것을 억제할 수 있다. A gasket seals between an ion exchange membrane and an electrolysis cell. As a specific example of a gasket, a frame-shaped rubber sheet etc. in which the opening part was formed in the center are mentioned. The gasket is required to be resistant to corrosive electrolytes, generated gases and the like and to be used for a long time. Therefore, from the viewpoint of chemical resistance and hardness, vulcanized products, peroxide crosslinked products and the like of ethylene propylene diene rubber (EPDM rubber) and ethylene propylene rubber (EPM rubber) are usually used as the gasket. Moreover, the gasket which coat | covered the area | region (contact part) which contact | connects a liquid as needed with fluororesin, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), can also be used. These gaskets should just have opening parts, respectively, so that the flow of electrolyte solution may not be disturbed, The shape is not specifically limited. For example, a frame-shaped gasket is bonded with an adhesive or the like along the circumferential edge of each opening of the anode chamber frame constituting the anode chamber 10 or the cathode chamber frame constituting the cathode chamber 20. For example, when connecting two electrolytic cells 1 via the ion exchange membrane 2 (refer FIG. 113), when each electrolytic cell 1 which bonded the gasket through the ion exchange membrane 2 is fastened, do. Thereby, it can suppress that an electrolyte solution, the alkali metal hydroxide produced by electrolysis, chlorine gas, hydrogen gas, etc. leak to the exterior of the electrolysis cell 1.

〔적층체〕 [Laminated body]

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서, 전해용 전극은, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막과의 적층체로서 이용할 수 있다. 즉, 본 실시형태에서의 적층체는, 전해용 전극과 새로운 격막을 포함하는 것이다. 새로운 격막은, 기존 전해조에서의 격막과는 별체라면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 공지의 격막을 적용할 수 있다. 또한, 새로운 격막은, 재질, 형상, 물성 등에서 기존 전해조에서의 격막과 동일한 것이어도 좋다. 전해용 전극 및 격막의 구체예에 관해서는, 추후 상세히 설명한다. In the electrolytic cell manufacturing method according to the present embodiment, the electrode for electrolysis can be used as a laminate with a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane. That is, the laminated body in this embodiment contains an electrode for electrolysis and a new diaphragm. The new diaphragm is not particularly limited as long as it is separate from the diaphragm in the existing electrolytic cell, and various known diaphragms can be applied. The new diaphragm may be the same as the diaphragm in the existing electrolytic cell in terms of material, shape, physical properties, and the like. Specific examples of the electrode for electrolysis and the diaphragm will be described later in detail.

(공정(A)) (Step (A))

제1 양태에서의 공정(A)에서는, 전해조 프레임 내에서 격막의 고정을 해제한다. 「전해조 프레임 내에서」란, 공정(A)이, 전해 셀(즉, 양극 및 음극을 포함하는 부재) 및 격막이 전해조 프레임에 지지된 상태를 유지하면서 행해지는 것을 의미하며, 전해 셀을 전해조 프레임으로부터 제거하는 양태는 제외된다. 격막의 고정을 해제하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 전해조 프레임에서의 프레스기에 의한 압박을 해제하고, 전해 셀과 격막의 사이에 공극을 형성하여, 격막을 전해조 프레임의 밖으로 취출할 수 있는 상태로 하는 방법 등을 들 수 있다. 공정(A)에서, 양극 및 음극을, 이들의 배열 방향으로 각각 슬라이드시키는 것에 의해, 전해조 프레임 내에서 격막의 고정을 해제하는 것이 바람직하다. 이러한 조작에 의하면, 전해 셀을 전해조 프레임의 밖으로 취출하지 않고, 격막을 전해조 프레임의 밖으로 취출 가능한 상태로 할 수 있다. In the step (A) in the first aspect, the membrane is fixed in the electrolytic cell frame. The term "in the electrolytic cell frame" means that the step (A) is carried out while maintaining the state in which the electrolytic cell (that is, the member including the anode and the cathode) and the diaphragm are supported by the electrolytic cell frame. Excluding from is excluded. The method of releasing the fixing of the diaphragm is not particularly limited, but, for example, the pressing by the press machine in the electrolytic cell frame can be released, and a gap can be formed between the electrolytic cell and the diaphragm to take the diaphragm out of the electrolytic cell frame. The method of making it into a state, etc. are mentioned. In the step (A), it is preferable to release the fixing of the diaphragm in the electrolytic cell frame by sliding the anode and the cathode in the arrangement direction thereof, respectively. According to this operation, the diaphragm can be taken out of the electrolytic cell frame without taking out the electrolytic cell out of the electrolytic cell frame.

〔공정(B)〕 [Step (B)]

제1 양태에서의 공정(B)에서는, 공정(A)의 후, 기존 전해조에서의 격막과 적층체를 교환한다. 교환의 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 상기 전해 셀과 이온 교환막의 사이에 공극을 형성한 후, 갱신 대상이 되는 기존의 격막을 제거하고, 이어서 적층체를 상기 공극에 삽입하는 방법 등을 들 수 있다. 이러한 방법에 의해, 적층체를 기존 전해조에서의 양극 또는 음극의 표면 상에 배치할 수 있고, 이온 교환막, 양극 및/또는 음극의 성능을 갱신할 수 있다. In process (B) in a 1st aspect, after a process (A), the diaphragm and laminated body in an existing electrolytic cell are exchanged. The method of exchange is not particularly limited, but for example, after the gap is formed between the electrolytic cell and the ion exchange membrane, an existing diaphragm to be updated is removed, and then a laminate is inserted into the gap. Can be mentioned. By this method, the laminate can be disposed on the surface of the anode or cathode in the existing electrolytic cell, and the performance of the ion exchange membrane, the anode and / or the cathode can be updated.

공정(B)을 실시한 후, 양극 및 음극으로부터의 압박에 의해, 상기 적층체를 상기 전해조 프레임 내에서 고정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 기존 전해조에서의 격막과 적층체를 교환한 후, 적층체와 전해 셀 등의 기존 전해조에서의 각 부재를 다시 프레스기에 의해 압박하여 연결할 수 있다. 이러한 방법에 의해, 적층체를 기존 전해조에서의 양극 또는 음극의 표면 상에서 고정할 수 있다. After performing step (B), it is preferable to fix the laminate in the electrolytic cell frame by pressing from the positive electrode and the negative electrode. Specifically, after the diaphragm and the laminated body in the existing electrolytic cell are replaced, each member in the existing electrolytic cell such as the laminated body and the electrolytic cell can be pressed again by a press. By this method, the laminate can be fixed on the surface of the positive electrode or the negative electrode in the existing electrolytic cell.

도 117a 및 117b에 기초하여, 제1 양태에서의 공정(A)∼(B)의 구체예를 설명한다. 우선, 프레스기(5)에 의한 압박을 해제하고, 복수의 전해 셀(1) 및 이온 교환막(2)을, 이들의 배열 방향 α로 슬라이드시킨다. 이것에 의해, 전해 셀(1)을 전해조 프레임(8)의 밖으로 취출하지 않고, 전해 셀(1)과 이온 교환막(2)의 사이에 공극(S)을 형성할 수 있고, 이온 교환막(2)은 전해조 프레임(8)의 밖으로 취출할 수 있는 상태가 된다. 이어서, 교환 대상이 되는 기존 전해조의 이온 교환막(2)을 전해조 프레임(8)으로부터 취출하고, 대신에, 새로운 이온 교환막(2a)과 전해용 전극(100)의 적층체(9)를 인접하는 전해 셀(1)의 사이(즉, 공극(S))에 삽입한다. 이와 같이 하여, 인접하는 전해 셀(1)의 사이에 적층체(9)가 배치되고, 이들은 전해조 프레임(8)에 지지된 상태가 된다. 이어서, 프레스기(5)에 의해 배열 방향 α로 압박함으로써, 복수의 전해 셀(1)과 적층체(9)는 연결된다. Based on FIG. 117A and 117B, the specific example of process (A)-(B) in a 1st aspect is demonstrated. First, the press by the press 5 is released, and the some electrolytic cell 1 and the ion exchange membrane 2 are made to slide in these arrangement directions (alpha). Thereby, the space | gap S can be formed between the electrolytic cell 1 and the ion exchange membrane 2, without taking out the electrolytic cell 1 out of the electrolytic cell frame 8, and the ion exchange membrane 2 Silver is in a state that can be taken out of the electrolytic cell frame 8. Subsequently, the ion exchange membrane 2 of the existing electrolytic cell to be replaced is taken out from the electrolytic cell frame 8, and instead, the new ion exchange membrane 2a and the laminate 9 of the electrolytic electrode 100 are adjacent to each other. It inserts between the cells 1 (namely, the space | gap S). In this way, the laminated body 9 is arrange | positioned between the adjacent electrolytic cells 1, and these are in the state supported by the electrolytic cell frame 8. As shown in FIG. Then, the some electrolysis cell 1 and the laminated body 9 are connected by pressing in the arrangement direction (alpha) by the press 5.

(공정(A')) (Step (A '))

제2 양태에서의 공정(A')에서도 제1 양태와 동일하게, 전해조 프레임 내에서 격막의 고정을 해제한다. 공정(A')에서도, 양극 및 음극을 이들의 배열 방향으로 각각 슬라이드시키는 것에 의해, 전해조 프레임 내에서 격막의 고정을 해제하는 것이 바람직하다. 이러한 조작에 의하면, 전해 셀을 전해조 프레임의 밖으로 취출하지 않고, 격막을 전해조 프레임의 밖으로 취출 가능한 상태로 할 수 있다. Also in the process (A ') in 2nd aspect, like a 1st aspect, fixation of a diaphragm is released in an electrolytic cell frame. Also in the step (A '), it is preferable to release the diaphragm in the electrolytic cell frame by sliding the anode and the cathode in the arrangement direction thereof, respectively. According to this operation, the diaphragm can be taken out of the electrolytic cell frame without taking out the electrolytic cell out of the electrolytic cell frame.

〔공정(B')〕 [Step (B ')]

제2 양태에서의 공정(B')에서는, 공정(A')의 후, 격막과 양극 또는 음극과의 사이에 전해용 전극을 배치한다. 전해용 전극을 배치하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 전해 셀과 이온 교환막의 사이에 공극을 형성한 후, 전해용 전극을 상기 공극에 삽입하는 방법 등을 들 수 있다. 이러한 방법에 의해, 전해용 전극을 기존 전해조에서의 양극 또는 음극의 표면 상에 배치할 수 있고, 양극 또는 음극의 성능을 갱신할 수 있다. In process (B ') in a 2nd aspect, after process (A'), an electrode for electrolysis is arrange | positioned between a diaphragm and an anode or a cathode. Although it does not specifically limit as a method of arrange | positioning an electrode for electrolysis, For example, the method of inserting an electrode for electrolysis into the said space after forming a space | gap between an electrolysis cell and an ion exchange membrane is mentioned. By this method, the electrolytic electrode can be disposed on the surface of the positive electrode or the negative electrode in the existing electrolytic cell, and the performance of the positive electrode or the negative electrode can be updated.

공정(B')을 실시한 후, 양극 및 음극으로부터의 압박에 의해, 전해용 전극을 전해조 프레임 내에서 고정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 전해용 전극을 기존 전해조에서의 양극 또는 음극의 표면 상에 배치한 후, 전해용 전극과 전해 셀 등의 기존 전해조에서의 각 부재를 다시 프레스기에 의해 압박하여 연결할 수 있다. 이러한 방법에 의해, 적층체를 기존 전해조에서의 양극 또는 음극의 표면 상에서 고정할 수 있다. After performing step (B '), it is preferable to fix the electrode for electrolysis in the electrolytic cell frame by pressing from the positive electrode and the negative electrode. Specifically, after placing the electrolytic electrode on the surface of the positive electrode or the negative electrode in the existing electrolytic cell, each member in the existing electrolytic cell such as the electrolytic electrode and the electrolytic cell can be pressed again by a press. By this method, the laminate can be fixed on the surface of the positive electrode or the negative electrode in the existing electrolytic cell.

도 118a 및 118b에 기초하여, 제2 양태에서의 공정(A')∼(B')의 구체예를 설명한다. 우선, 프레스기(5)에 의한 압박을 해제하고, 복수의 전해 셀(1) 및 이온 교환막(2)을 이들의 배열 방향 α로 슬라이드시킨다. 이것에 의해, 전해 셀(1)을 전해조 프레임(8)의 밖으로 취출하지 않고, 전해 셀(1)과 이온 교환막(2)의 사이에 공극(S)을 형성할 수 있다. 이어서, 전해용 전극(100)을, 인접하는 전해 셀(1)의 사이(즉, 공극(S))에 삽입한다. 이와 같이 하여, 인접하는 전해 셀(1)의 사이에 전해용 전극(100)이 배치되고, 이들은 전해조 프레임(8)에 지지된 상태가 된다. 이어서, 프레스기(5)에 의해 배열 방향 α로 압박함으로써, 복수의 전해 셀(1)과 전해용 전극(100)은 연결된다. Based on FIG. 118A and 118B, the specific example of process (A ')-(B') in 2nd aspect is demonstrated. First, the press by the press 5 is released, and the some electrolytic cell 1 and the ion exchange membrane 2 are slid in these arrangement directions (alpha). Thereby, the space | gap S can be formed between the electrolytic cell 1 and the ion exchange membrane 2, without taking out the electrolytic cell 1 out of the electrolytic cell frame 8. Next, the electrode 100 for electrolysis is inserted between the adjacent electrolysis cells 1 (namely, the space | gap S). In this way, the electrode 100 for electrolysis is arrange | positioned between the adjacent electrolysis cells 1, and these are in the state supported by the electrolytic cell frame 8. As shown in FIG. Subsequently, the plurality of electrolytic cells 1 and the electrolytic electrodes 100 are connected by pressing in the array direction α by the press 5.

또한, 제1 양태에서의 공정(B)에서는, 적층체가 용융되지 않는 온도 하에, 양극 및 음극의 적어도 한쪽 표면 상에 해당 적층체를 고정하는 것이 바람직하다. Moreover, in the process (B) in a 1st aspect, it is preferable to fix the said laminated body on at least one surface of an anode and a cathode under the temperature which a laminated body does not melt.

「적층체가 용융되지 않는 온도」는, 새로운 격막의 연화점으로서 특정할 수 있다. 해당 온도는, 격막을 구성하는 재료에 의해 변동할 수 있지만, 0∼100℃인 것이 바람직하고, 5∼80℃인 것이 보다 바람직하고, 10∼50℃인 것이 더욱 바람직하다. "The temperature at which a laminated body does not melt" can be specified as a softening point of a new diaphragm. Although the said temperature can vary with the material which comprises a diaphragm, it is preferable that it is 0-100 degreeC, It is more preferable that it is 5-80 degreeC, It is still more preferable that it is 10-50 degreeC.

또한, 상기 고정은 상압하에 행해지는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable that the said fixing is performed under normal pressure.

또한, 전해용 전극과 새로운 격막을, 해당 격막이 용융되지 않는 온도 하에 일체화하는 것에 의해 적층체를 얻은 후, 공정(B)에 사용하는 것이 바람직하다. Moreover, after obtaining a laminated body by integrating an electrode for electrolysis and a new diaphragm under the temperature which the said diaphragm does not melt, it is preferable to use for a process (B).

상기 일체화의 구체적인 방법으로는, 열압착 등의 격막을 용융시키는 전형적인 방법을 제외한 모든 방법을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 일례로는, 후술하는 전해용 전극과 격막 사이에 액체를 개재시켜, 상기 액체의 표면 장력에 의해 일체화하는 방법 등을 들 수 있다. As a specific method of the said integration, all the methods except the typical method of melting a diaphragm, such as thermocompression bonding, can be used, It does not specifically limit. As a preferable example, the method etc. which integrate with the surface tension of the said liquid through the liquid between the electrolytic electrode mentioned later and a diaphragm are mentioned.

〔전해용 전극〕 [Electrode Electrode]

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서, 전해용 전극은, 전해에 사용할 수 있는 것인 한 특별히 한정되지 않는다. 전해용 전극은, 전해조에서 음극으로서 기능하는 것이어도 좋고, 양극으로서 기능하는 것이어도 좋다. 또한, 전해용 전극의 재질이나 형상 등에 관해서는, 전해조의 구성 등을 고려하여 적절한 것을 적절하게 선택할 수 있다. 이하, 본 실시형태에서의 전해용 전극의 바람직한 양태에 관해 설명하지만, 이들은 제1 양태에서, 새로운 격막과 일체화하여 적층체로 하는 경우에 바람직한 양태의 예시에 불과하며, 후술하는 양태 이외의 전해용 전극도 적절하게 채용할 수 있다. In the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, the electrode for electrolysis is not specifically limited as long as it can be used for electrolysis. The electrode for electrolysis may function as a cathode in an electrolytic cell, or may function as an anode. Moreover, regarding the material, shape, etc. of the electrode for electrolysis, an appropriate thing can be selected suitably in consideration of the structure of an electrolytic cell, etc. Hereinafter, although the preferable aspect of the electrode for electrolysis in this embodiment is demonstrated, these are only illustrations of the preferable aspect in the case of being integrated with a new diaphragm in a 1st aspect, and making it a laminated body, Electrolysis electrodes other than the aspect mentioned later It is also possible to appropriately employ.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 급전체(열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 전극) 등과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. The electrode for electrolysis in this embodiment can obtain favorable handling property, and is a unit from a viewpoint of having favorable adhesive force, such as a diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a feeder (a deteriorated electrode and a catalyst uncoated electrode), etc. The force applied per mass and unit area is preferably 1.6 N / (mg · cm 2) or less, more preferably less than 1.6 N / (mg · cm 2), still more preferably less than 1.5 N / (mg · cm 2) More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred.

전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/mgㆍ㎠ 이상이며, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상이 보다 더 바람직하다. From the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and even more preferably 0.1 N / mg · cm 2 or more. More preferably, it is 0.14 N / (mg * cm <2>) or more. 0.2 N / (mg * cm <2>) or more is more preferable from a viewpoint of the ease of handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m).

상기 가해지는 힘은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께, 산술 평균 표면 거칠기 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 개공률을 크게 하면 가해지는 힘은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 가해지는 힘은 커지는 경향이 있다. The said applied force can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, arithmetic mean surface roughness, etc., for example. More specifically, for example, when the porosity is increased, the applied force tends to be small, and when the porosity is decreased, the applied force tends to be large.

또한, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 양호한 접착력을 가지며, 또한 경제성의 관점에서, 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 mg/㎠ 이하이며, 더욱 바람직하게는 20 mg/㎠ 이하이며, 또한 핸들링성, 접착성 및 경제성을 합한 종합적인 관점에서, 15 mg/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 mg/㎠ 정도이다. In addition, good handling properties can be obtained, good adhesion to diaphragms such as ion exchange membranes and microporous membranes, deteriorated electrodes, catalyst uncoated feeders and the like, and from the viewpoint of economy, the mass per unit area is 48 mg / cm 2 or less. It is preferable, More preferably, it is 30 mg / cm <2> or less, More preferably, it is 20 mg / cm <2> or less, It is preferable that it is 15 mg / cm <2> or less from a comprehensive viewpoint which combined handling property, adhesiveness, and economics. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is about 1 mg / cm <2>.

상기 단위 면적당 질량은, 예컨대 후술하는 개공률, 전극의 두께 등을 적절하게 조정함으로써 상기 범위로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대 동일한 두께라면, 개공률을 크게 하면 단위 면적당 질량은 작아지는 경향이 있고, 개공률을 작게 하면 단위 면적당 질량은 커지는 경향이 있다. The said mass per unit area can be made into the said range by adjusting suitably the porosity mentioned later, thickness of an electrode, etc., for example. More specifically, for example, if the thickness is the same, the mass per unit area tends to be smaller when the porosity is increased, and the mass per unit area tends to be larger when the porosity is reduced.

가해지는 힘은, 이하의 방법(i) 또는 (ii)에 의해 측정할 수 있고, 상세하게는 실시예에 기재된 바와 같다. 가해지는 힘은, 방법(i)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(1)」라고도 칭함)과, 방법(ii)의 측정에 의해 얻어진 값(「가해지는 힘(2)」라고도 칭함)이, 동일해도 좋고 상이해도 좋지만, 어느 값이라도 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만이 되는 것이 바람직하다. The force applied can be measured by the following method (i) or (ii) and is as having described in the Example in detail. The force applied is also referred to as the value obtained by the measurement of the method (i) (also referred to as "the applied force 1"), and the value obtained by the measurement of the method (ii) (also referred to as the "force 2 applied"). ) May be the same or different, but any value is preferably less than 1.5 N / mg · cm 2.

〔방법(i)〕 [Method (i)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm)과, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 이온 교환막(가로 세로 170 mm, 여기서 말하는 이온 교환막의 상세에 관해서는, 실시예에 기재된 바와 같음)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 또한, 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.5∼0.8 ㎛이다. 산술 평균 표면 거칠기(Ra)의 구체적인 산출 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다. Nickel plate obtained by blasting with alumina of particle number 320 (thickness 1.2 mm, width 200 mm) and an ion exchange membrane coated with inorganic particles and a binder on both sides of a membrane of a perfluorocarbon polymer into which an ion exchanger was introduced (horizontal 170 mm in length and the details of the ion-exchange membrane here, as described in the Example) and an electrode sample (130 mm in length) were laminated in this order, and this laminated body was fully immersed in pure water, and then laminated body. A sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the surface. In addition, the arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after a blasting process is 0.5-0.8 micrometer. The specific calculation method of arithmetic mean surface roughness Ra is as having described in the Example.

온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were raised in 10 mm in the vertical direction. Measure the weight when This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 이온 교환막의 중복 부분의 면적, 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 샘플에서의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. The average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the ion exchange membrane and the mass of the electrode sample of the overlapped portion with the ion exchange membrane, and the force applied per unit mass and unit area (1) (N / mg · cm 2) To calculate.

방법(i)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠)이며, 0.2 N/(mgㆍ㎠) 이상인 것이 한층 더 바람직하다. The force (1) applied per unit mass and unit area obtained by the method (i) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more and more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) and 0.2 N / (mg · cm 2) from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m). ) Is more preferable.

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 하여 얻어지는 니켈판(두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm, 상기 방법(i)과 동일한 니켈판)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시키고, 이 적층체를 순수로 충분히 침지한 후, 적층체 표면에 부착된 여분의 수분을 제거함으로써 측정용 샘플을 얻는다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 측정용 샘플 중의 전극 샘플만을, 인장 압축 시험기를 사용하여 수직 방향으로 10 mm/분으로 상승시켜, 전극 샘플이 수직 방향으로 10 mm 상승했을 때의 가중을 측정한다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출한다. The nickel plate (thickness 1.2 mm, width 200 mm, the same nickel plate as the method (i)) and the electrode sample (length 130 mm) obtained by blasting with alumina of particle number 320 were laminated in this order. After fully immersing the laminate with pure water, a sample for measurement is obtained by removing excess moisture adhering to the laminate surface. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, only the electrode samples in this measurement sample were raised at 10 mm / min in the vertical direction using a tensile compression tester, so that the electrode samples were 10 mm in the vertical direction. The weight at the time of rise is measured. This measurement is performed three times to calculate an average value.

이 평균치를, 전극 샘플과 니켈판의 중복 부분의 면적, 및 니켈판과 중복된 부분에서의 전극 샘플의 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당의 접착력(2)(N/mgㆍ㎠)을 산출한다. This average value is divided by the area of the overlapped portion of the electrode sample and the nickel plate, and the mass of the electrode sample in the overlapped portion of the nickel plate, and the adhesive force 2 per unit mass and unit area (N / mg · cm 2) is obtained. Calculate.

방법(ii)에 의해 얻어지는 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)은, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체와 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 1.6 N/(mgㆍ㎠) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 더욱 바람직하게는 1.5 N/(mgㆍ㎠) 미만이며, 보다 더 바람직하게는 1.2 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 한층 바람직하게는 1.20 N/mgㆍ㎠ 이하이다. 한층 더 바람직하게는 1.1 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 보다 한층 더 바람직하게는 1.10 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0 N/mgㆍ㎠ 이하이며, 1.00 N/mgㆍ㎠ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 전해 성능을 보다 향상시킨다는 관점에서, 바람직하게는 0.005 N/(mgㆍ㎠) 초과이며, 보다 바람직하게는 0.08 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N/(mgㆍ㎠) 이상이며, 보다 더 바람직하게는, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 보다 더 바람직하게는 0.14 N/(mgㆍ㎠) 이상이다. The force (2) applied per unit mass and unit area obtained by the method (ii) can obtain good handling properties, and good adhesion to a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, and a catalyst-free feeder. It is preferable that it is 1.6 N / (mg * cm <2>) or less from a viewpoint of having more, More preferably, it is less than 1.6 N / (mg * cm <2>), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg * cm <2>), More More preferably, it is 1.2 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.20 N / mg * cm <2> or less. More preferably, it is 1.1 N / mg * cm <2> or less, More preferably, it is 1.10 N / mg * cm <2> or less, Especially preferably, it is 1.0 N / mg * cm <2> or less, It is 1.00 N / mg * cm <2> or less Particularly preferred. Further, from the viewpoint of further improving the electrolytic performance, the content is preferably more than 0.005 N / (mg · cm 2), more preferably 0.08 N / (mg · cm 2) or more, and still more preferably 0.1 N / (mg · Cm 2) or more, and even more preferably, from the viewpoint of ease of handling in a large size (eg, size 1.5 m × 2.5 m), still more preferably 0.14 N / (mg · cm 2) or more.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 해당 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)는, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있고, 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 300 ㎛ 이하가 바람직하고, 205 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하가 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. It is preferable that the electrolytic electrode in this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. Although the thickness (gauge thickness) of the said electrolytic electrode base material is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feedstock), and an electrode without a catalyst coating (grade 300 micrometers or less are preferable from a viewpoint of having a good adhesive force with the whole), and being rolled suitably, being able to bend it favorably, and facilitating handling in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). 205 micrometers or less are more preferable, 155 micrometers or less are more preferable, 135 micrometers or less are still more preferable, 125 micrometers or less are still more preferable, 120 micrometers or less are still more preferable, 100 micrometers or less are further more preferable In addition, from a viewpoint of handling property and economical efficiency, 50 micrometers or less are further more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서, 새로운 격막과 전해용 전극을 일체화시키는 데에 있어서, 이들 사이에 액체가 개재되는 것이 바람직하다. 해당 액체는, 물, 유기 용매 등 표면 장력을 발생시키는 것이라면 어떠한 액체라도 사용할 수 있다. 액체의 표면 장력이 클수록, 새로운 격막과 전해용 전극 사이에 가해지는 힘은 커지기 때문에, 표면 장력이 큰 액체가 바람직하다. 액체로는, 다음의 것을 들 수 있다(괄호 내의 수치는 그 액체의 20℃에서의 표면 장력이다). In the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, in integrating a new diaphragm and an electrode for electrolysis, it is preferable that a liquid is interposed between them. Any liquid may be used as long as the liquid generates surface tension such as water and an organic solvent. The greater the surface tension of the liquid, the greater the force exerted between the new diaphragm and the electrode for electrolysis. Therefore, a liquid having a large surface tension is preferable. Examples of the liquid include the following (the numerical values in parentheses indicate the surface tension of the liquid at 20 ° C).

헥산(20.44 mN/m), 아세톤(23.30 mN/m), 메탄올(24.00 mN/m), 에탄올(24.05 mN/m), 에틸렌글리콜(50.21 mN/m), 물(72.76 mN/m) Hexane (20.44 mN / m), Acetone (23.30 mN / m), Methanol (24.00 mN / m), Ethanol (24.05 mN / m), Ethylene glycol (50.21 mN / m), Water (72.76 mN / m)

표면 장력이 큰 액체라면, 새로운 격막과 전해용 전극이 일체가 되어(적층체가 되어), 전극 갱신이 보다 용이해지는 경향이 있다. 새로운 격막과 전해용 전극 사이의 액체는 표면 장력에 의해 서로가 달라붙을 정도의 양이면 되며, 그 결과 액체량이 적기 때문에, 해당 적층체의 전해 셀에 설치한 후에 전해액에 혼합되더라도, 전해 자체에 영향을 미치지는 않는다. If the liquid has a large surface tension, the new diaphragm and the electrode for electrolysis are integrated (to form a laminate), and the electrode update tends to be easier. The liquid between the new diaphragm and the electrode for electrolysis needs only to be such that the amount of liquid adheres to each other by the surface tension, and as a result, the amount of liquid is small. Therefore, even if it is mixed in the electrolyte after installation in the electrolytic cell of the laminate, the electrolysis itself is affected. Does not have

실용상의 관점에서는, 액체로서 에탄올, 에틸렌글리콜, 물 등의 표면 장력이 24 mN/m~80 mN/m인 액체를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 물, 또는 물에 가성 소다, 수산화칼륨, 수산화리튬, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등을 용해시켜 알칼리성으로 한 수용액이 바람직하다. 또한, 이들 액체에 계면활성제를 포함시켜 표면 장력을 조정할 수도 있다. 계면활성제를 포함함으로써 새로운 격막과 전해용 전극의 접착성이 변화하여, 핸들링성을 조정할 수 있다. 계면활성제로는, 특별히 한정되지 않고, 이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제를 모두 사용할 수 있다. From a practical point of view, it is preferable to use the liquid whose surface tension is 24 mN / m-80 mN / m, such as ethanol, ethylene glycol, water, as a liquid. In particular, an aqueous solution obtained by dissolving caustic soda, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate and the like in water or alkali is preferable. In addition, surfactants may be included in these liquids to adjust the surface tension. By including surfactant, the adhesiveness of a new diaphragm and an electrode for electrolysis changes, and handling property can be adjusted. It does not specifically limit as surfactant, Both an ionic surfactant and a nonionic surfactant can be used.

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 이하의 방법(2)에 의해 측정한 비율이, 90% 이상인 것이 바람직하고, 92% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 95% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), From the viewpoint of having good adhesion, the ratio measured by the following method (2) is preferably 90% or more, more preferably 92% or more, and also in a large size (e.g., size 1.5 m x 2.5 m). It is more preferable that it is 95% or more from the viewpoint of easy handling. The upper limit is 100%.

〔방법(2)〕 [Method (2)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 280 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the condition of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 280 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 적합하게 롤형으로 감고, 양호하게 절곡할 수 있다는 관점에서, 이하의 방법(3)에 의해 측정한 비율이, 75% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 대형 사이즈(예컨대, 사이즈 1.5 m×2.5 m)에서의 취급이 용이해진다는 관점에서, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 100%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it is 75% or more, and it is more preferable that it is 80% or more from the viewpoint of having favorable adhesive force, and being able to wind up in roll shape suitably, and bend | bending favorably. It is more preferable that it is 90% or more from a viewpoint that handling at a size (for example, size 1.5 m x 2.5 m) becomes easy. The upper limit is 100%.

〔방법(3)〕 [Method (3)]

이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 145 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다. An ion exchange membrane (170 mm long) and an electrode sample (130 mm long) are laminated in this order. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 145 mm) so that the electrode sample in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are purely purified. It is sufficiently immersed and the excess water adhering to the laminate surface and the pipe is removed, and after 1 minute, the ratio (%) of the area of the portion where the ion exchange membrane (thickness 170 mm) and the electrode sample is in close contact is measured. .

본 실시형태에서의 전해용 전극은, 특별히 한정되지 않지만, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극(급전체) 및 촉매 코팅되지 않은 전극(급전체)과 양호한 접착력을 가지며, 전해 중에 발생하는 가스의 체류 방지의 관점에서, 다공 구조이며, 그 개공률 또는 공극률이 5∼90% 이하인 것이 바람직하다. 개공률은, 보다 바람직하게는 10∼80% 이하이며, 더욱 바람직하게는 20∼75%이다. Although the electrode for electrolysis in this embodiment is not specifically limited, favorable handling property can be obtained, diaphragm, such as an ion exchange membrane and a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode without a catalyst coating (feeder), It is preferable that it has a favorable adhesive force and is a porous structure from a viewpoint of the prevention of the residence of the gas which arises during electrolysis, and its porosity or porosity is 5 to 90% or less. The porosity is more preferably 10 to 80% or less, still more preferably 20 to 75%.

또한, 개공률이란, 단위 체적당 개공부의 비율이다. 개공부도 서브미크론 오더까지 감안하는지, 눈에 보이는 개구만 감안하는지에 따라서, 산출 방법이 여러가지이다. 본 실시형태에서는, 전극의 게이지 두께, 폭, 길이의 값으로부터 체적 V를 산출하고, 또한 중량 W를 실측하는 것에 의해, 개공률 A를 하기의 식으로 산출할 수 있다. In addition, an opening ratio is a ratio of an opening part per unit volume. The calculation method varies depending on whether the opening is also considered to submicron order or only the visible opening. In this embodiment, the porosity A can be calculated by the following formula by calculating the volume V from the values of the gauge thickness, the width, and the length of the electrode, and by measuring the weight W.

A=(1-(W/(V×ρ))×100 A = (1- (W / (V × ρ)) × 100

ρ는 전극의 재질의 밀도(g/㎤)이다. 예컨대, 니켈의 경우는 8.908 g/㎤이고, 티탄의 경우는 4.506 g/㎤이다. 개공률의 조정은, 펀칭 메탈이라면 단위 면적당 금속을 펀칭하는 면적을 변경하고, 익스팬드 메탈이라면 SW(단직경), LW(장직경), 피딩값을 변경하고, 메쉬라면 금속 섬유의 선직경, 메쉬수를 변경하고, 일렉트로포밍이라면 사용하는 포토레지스트의 패턴을 변경하고, 부직포라면 금속 섬유 직경 및 섬유 밀도를 변경하고, 발포 금속이라면 공극을 형성시키기 위한 주형을 변경하는 등의 방법에 의해 적절하게 조정할 수 있다. ρ is the density (g / cm 3) of the material of the electrode. For example, 8.908 g / cm 3 for nickel and 4.506 g / cm 3 for titanium. The adjustment of the porosity is to change the area punching the metal per unit area if the punching metal, change the SW (short diameter), LW (long diameter), the feeding value if the expanded metal, the mesh diameter of the metal fiber, By changing the number of meshes, changing the pattern of the photoresist to be used for electroforming, changing the metal fiber diameter and fiber density for nonwoven fabrics, and changing the mold for forming the voids for the foamed metal, etc. I can adjust it.

이하, 본 실시형태에서의 전해용 전극의 보다 구체적인 실시형태에 관해 설명한다. Hereinafter, more specific embodiment of the electrode for electrolysis in this embodiment is demonstrated.

본 실시형태에 관한 전해용 전극은, 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하는 것이 바람직하다. 촉매층은 이하와 같이, 복수의 층으로 구성되어도 좋고 단층 구조이어도 좋다. It is preferable that the electrolytic electrode which concerns on this embodiment contains an electrolytic electrode base material and a catalyst layer. The catalyst layer may be composed of a plurality of layers as described below or may have a single layer structure.

도 119에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전해용 전극(100)은, 전해용 전극 기재(10)와, 전해용 전극 기재(10)의 양 표면을 피복하는 한쌍의 제1층(20)을 구비한다. 제1층(20)은 전해용 전극 기재(10) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극의 촉매 활성 및 내구성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 전해용 전극 기재(10)의 한쪽 표면에만 제1층(20)이 적층되어 있어도 좋다. As shown in FIG. 119, the electrolytic electrode 100 which concerns on this embodiment is a pair of 1st layer 20 which coats both surfaces of the electrolytic electrode base material 10 and the electrolytic electrode base material 10. As shown in FIG. It is provided. It is preferable that the 1st layer 20 coat | covers the electrolytic electrode base material 10 whole. As a result, the catalytic activity and durability of the electrode for electrolysis tends to be improved. In addition, the first layer 20 may be laminated only on one surface of the electrode base 10 for electrolysis.

또한, 도 119에 나타낸 바와 같이, 제1층(20)의 표면은 제2층(30)으로 피복되어 있어도 좋다. 제2층(30)은 제1층(20) 전체를 피복하는 것이 바람직하다. 또한, 제2층(30)은 제1층(20)의 한쪽 표면만 적층되어 있어도 좋다. In addition, as shown in FIG. 119, the surface of the 1st layer 20 may be coat | covered with the 2nd layer 30. As shown in FIG. The second layer 30 preferably covers the entire first layer 20. In addition, only one surface of the first layer 20 may be laminated on the second layer 30.

(전해용 전극 기재) (Electrode base for electrolysis)

전해용 전극 기재(10)로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 니켈, 니켈 합금, 스테인레스 스틸 또는 티탄 등으로 대표되는 밸브 금속을 사용할 수 있고, 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. The electrolytic electrode substrate 10 is not particularly limited, but a valve metal such as nickel, nickel alloy, stainless steel or titanium may be used, and at least one selected from nickel (Ni) and titanium (Ti) may be used. It is preferable to include the element of a species.

스테인레스 스틸을 고농도의 알칼리 수용액 중에서 이용한 경우, 철 및 크롬이 용출되는 것, 및 스테인레스 스틸의 전기 전도성이 니켈의 1/10 정도인 것을 고려하면, 전해용 전극 기재로는 니켈(Ni)을 포함하는 기재가 바람직하다. When stainless steel is used in a high concentration aqueous alkali solution, considering that iron and chromium are eluted, and that the electrical conductivity of stainless steel is about 1/10 of nickel, the electrolytic electrode substrate includes nickel (Ni). The substrate is preferred.

또한, 전해용 전극 기재(10)는, 포화에 가까운 고농도의 식염수 중에서, 염소 가스 발생 분위기에서 이용한 경우, 재질은 내식성이 높은 티탄인 것도 바람직하다. In addition, when the electrolytic electrode base material 10 is used in the chlorine gas generation | occurence atmosphere in the high concentration saline solution near saturation, it is preferable that a material is titanium with high corrosion resistance.

전해용 전극 기재(10)의 형상에는 특별히 한정은 없고, 목적에 따라 적절한 형상을 선택할 수 있다. 형상으로는, 펀칭 메탈, 부직포, 발포 금속, 익스팬드 메탈, 일렉트로포밍에 의해 형성한 금속 다공박, 금속선을 짜서 제작한 소위 우븐 메쉬 등 어느 것이라도 사용할 수 있다. 그 중에서도, 펀칭 메탈 혹은 익스팬드 메탈이 바람직하다. 또한, 일렉트로포밍이란, 사진 제판과 전기 도금법을 조합하여 정밀한 패턴의 금속 박막을 제작하는 기술이다. 기판 상에 포토레지스트로 패턴 형성하고, 레지스트에 보호되지 않은 부분에 전기 도금을 하여 금속박을 얻는 방법이다. There is no restriction | limiting in particular in the shape of the electrode base material 10 for electrolysis, An appropriate shape can be selected according to the objective. As the shape, any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a metal porous foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh produced by squeezing a metal wire can be used. Especially, a punching metal or an expanded metal is preferable. In addition, electroforming is a technique which manufactures a metal thin film of a precise pattern by combining photolithography and an electroplating method. It is a method of pattern-forming with a photoresist on a board | substrate, electroplating to the part which is not protected by a resist, and obtaining metal foil.

전해용 전극 기재의 형상에 관해서는, 전해조에서의 양극과 음극의 거리에 따라 적합한 사양이 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 양극과 음극이 유한한 거리를 갖는 경우에는, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈 형상을 사용할 수 있고, 이온 교환막과 전극이 접하는 소위 제로 갭 전해조의 경우에는, 가는 선을 짠 우븐 메쉬, 철망, 발포 금속, 금속 부직포, 익스팬드 메탈, 펀칭 메탈, 금속 다공박 등을 사용할 수 있다. The shape of the electrode base material for electrolysis has suitable specifications depending on the distance between the anode and the cathode in the electrolytic cell. Although not particularly limited, in the case where the anode and the cathode have a finite distance, an expanded metal or a punched metal shape can be used, and in the case of a so-called zero gap electrolytic cell in which the ion exchange membrane and the electrode are in contact, a woven mesh woven with fine lines , Wire mesh, foamed metal, metal nonwoven fabric, expanded metal, punched metal, metal porous foil and the like can be used.

전해용 전극 기재(10)로는, 금속 다공박, 철망, 금속 부직포, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 또는 발포 금속을 들 수 있다. Examples of the electrode base 10 for electrolysis include a metal porous foil, a wire mesh, a metal nonwoven fabric, a punching metal, an expanded metal or a foamed metal.

펀칭 메탈, 익스팬드 메탈로 가공하기 전의 판재로는, 압연 성형한 판재, 전해박 등이 바람직하다. 전해박은, 또한 후처리로서 모재와 동일한 원소로 도금 처리를 하여, 한면 혹은 양면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. As a board | plate material before processing with a punching metal and an expanded metal, the board | plate material roll-molded, electrolytic foil, etc. are preferable. It is preferable that the electrolytic foil is further plated with the same element as the base material as post-treatment to form irregularities on one or both surfaces.

또한, 전해용 전극 기재(10)의 두께는, 전술한 바와 같이 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 205 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 155 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 135 ㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 125 ㎛ 이하인 것이 보다 더욱 더 바람직하고, 120 ㎛ 이하인 것이 한층 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 핸들링성과 경제성의 관점에서, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 더 한층 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛이며, 바람직하게는 5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 15 ㎛이다. In addition, it is preferable that the thickness of the electrolytic electrode base material 10 is 300 micrometers or less as mentioned above, It is more preferable that it is 205 micrometers or less, It is more preferable that it is 155 micrometers or less, It is further more preferable that it is 135 micrometers or less, 125 It is still more preferable that it is micrometer or less, It is still more preferable that it is 120 micrometers or less, It is still more preferable that it is 100 micrometers or less, It is further more preferable that it is 50 micrometers or less from a viewpoint of handling property and economy. Although a lower limit is not specifically limited, For example, it is 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers, More preferably, it is 15 micrometers.

전해용 전극 기재에서는, 전해용 전극 기재를 산화 분위기 중에서 소둔함으로써 가공시의 잔류 응력을 완화하는 것이 바람직하다. 또한, 전해용 전극 기재의 표면에는, 상기 표면에 피복되는 촉매층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 스틸 그리드, 알루미나 분말 등을 사용하여 요철을 형성하고, 그 후 산처리에 의해 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 또는, 기재와 동일한 원소로 도금 처리를 하고, 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. In the electrode base for electrolysis, it is preferable to relieve the residual stress at the time of processing by annealing the electrode base for electrolysis in an oxidizing atmosphere. Moreover, in order to improve the adhesiveness with the catalyst layer coat | covered with the said surface, the surface of an electrolytic electrode base material uses unevenness | corrugation using a steel grid, alumina powder, etc., and it is preferable to increase a surface area by acid treatment after that. Do. Or it is preferable to plating by the same element as a base material, and to increase a surface area.

전해용 전극 기재(10)에는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 표면을 밀착시키기 위해, 표면적을 증대시키는 처리를 하는 것이 바람직하다. 표면적을 증대시키는 처리로는, 커트 와이어, 스틸 그리드, 알루미나 그리드 등을 사용한 블라스트 처리, 황산 또는 염산을 사용한 산처리, 기재와 동일한 원소로 하는 도금 처리 등을 들 수 있다. 기재 표면의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는, 특별히 한정되지 않지만, 0.05 ㎛∼50 ㎛이 바람직하고, 0.1∼10 ㎛이 보다 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 더욱 바람직하다. In order to make the surface of the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis adhere to the electrode base material 10 for electrolysis, it is preferable to perform the process which increases a surface area. Examples of the treatment for increasing the surface area include a blast treatment using a cut wire, a steel grid, an alumina grid, and the like, an acid treatment using sulfuric acid or hydrochloric acid, a plating treatment using the same element as the substrate, and the like. Although arithmetic mean surface roughness Ra of the surface of a base material is not specifically limited, 0.05 micrometer-50 micrometers are preferable, 0.1-10 micrometers is more preferable, 0.1-8 micrometers is still more preferable.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 양극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

도 119에서, 촉매층인 제1층(20)은, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함한다. 루테늄 산화물로는 RuO2 등을 들 수 있다. 이리듐 산화물로는 IrO2 등을 들 수 있다. 티탄 산화물로는 TiO2 등을 들 수 있다. 제1층(20)은, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하거나, 또는 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 제1층(20)이 보다 안정된 층이 되고, 또한 제2층(30)과의 밀착성도 보다 향상된다. In FIG. 119, the 1st layer 20 which is a catalyst layer contains at least 1 sort (s) of oxide of ruthenium oxide, iridium oxide, and titanium oxide. Of ruthenium oxide RuO 2, etc., it may be mentioned. IrO 2 etc. are mentioned as an iridium oxide. Examples of titanium oxides include TiO 2 . The first layer 20 preferably contains two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, or three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Thereby, the 1st layer 20 becomes a more stable layer, and also adhesiveness with the 2nd layer 30 improves more.

제1층(20)이, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물의 2종류의 산화물을 포함하는 경우에는, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 1∼9 몰인 것이 바람직하고, 1∼4 몰인 것이 보다 바람직하다. 2종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. In the case where the first layer 20 includes two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, titanium contained in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide included in the first layer 20. It is preferable that it is 1-9 mol, and, as for an oxide, it is more preferable that it is 1-4 mol. By setting the composition ratio of the two kinds of oxides in this range, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물의 3종류의 산화물을 포함하는 경우, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 이리듐 산화물은 0.2∼3 몰인 것이 바람직하고, 0.3∼2.5 몰인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1층(20)에 포함되는 루테늄 산화물 1 몰에 대하여, 제1층(20)에 포함되는 티탄 산화물은 0.3∼8 몰인 것이 바람직하고, 1∼7 몰인 것이 보다 바람직하다. 3종류의 산화물의 조성비를 이 범위로 하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 우수한 내구성을 나타낸다. When the first layer 20 includes three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, the first layer 20 is included in the first layer 20 with respect to one mole of ruthenium oxide contained in the first layer 20. It is preferable that it is 0.2-3 mol, and, as for the iridium oxide used, it is more preferable that it is 0.3-2.5 mol. Moreover, it is preferable that it is 0.3-8 mol, and, as for 1 mol of titanium oxide contained in the 1st layer 20 with respect to 1 mol of ruthenium oxide contained in the 1st layer 20, it is more preferable. By making the composition ratio of three types of oxides into this range, the electrode 100 for electrolysis shows the outstanding durability.

제1층(20)이, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중에서 선택되는 적어도 2종류의 산화물을 포함하는 경우, 이들 산화물은 고용체를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 산화물 고용체를 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. When the 1st layer 20 contains at least 2 types of oxide chosen from a ruthenium oxide, an iridium oxide, and a titanium oxide, it is preferable that these oxides form a solid solution. By forming the oxide solid solution, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

상기 조성 외에도, 루테늄 산화물, 이리듐 산화물 및 티탄 산화물 중 적어도 1종류의 산화물을 포함하고 있는 한, 여러가지 조성의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, DSA(등록상표)라고 불리는 루테늄, 이리듐, 탄탈, 니오븀, 티탄, 주석, 코발트, 망간, 백금 등을 포함하는 산화물 코팅을 제1층(20)으로서 이용하는 것도 가능하다. In addition to the above composition, as long as it contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, those having various compositions can be used. For example, an oxide coating containing ruthenium, iridium, tantalum, niobium, titanium, tin, cobalt, manganese, platinum, or the like, referred to as DSA (registered trademark), may be used as the first layer 20.

제1층(20)은, 단층일 필요는 없고, 복수의 층을 포함하고 있어도 좋다. 예컨대, 제1층(20)이 3종류의 산화물을 포함하는 층과 2종류의 산화물을 포함하는 층을 포함하고 있어도 좋다. 제1층(20)의 두께는 0.05∼10 ㎛이 바람직하고, 0.1∼8 ㎛이 보다 바람직하다. The first layer 20 does not need to be a single layer, but may include a plurality of layers. For example, the first layer 20 may include a layer containing three kinds of oxides and a layer containing two kinds of oxides. 0.05-10 micrometers is preferable and, as for the thickness of the 1st layer 20, 0.1-8 micrometers is more preferable.

(제2층) (2nd floor)

제2층(30)은, 루테늄과 티탄을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains ruthenium and titanium. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)이 산화팔라듐, 산화팔라듐과 백금의 고용체 혹은 팔라듐과 백금의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 전해 직후의 염소 과전압을 더욱 낮게 할 수 있다. It is preferable that the 2nd layer 30 contains palladium oxide, the solid solution of palladium oxide, and platinum, or the alloy of palladium and platinum. This makes it possible to further lower the chlorine overvoltage immediately after electrolysis.

제2층(30)은, 두꺼운 편이 전해 성능을 유지할 수 있는 기간이 길어지지만, 경제성의 관점에서 0.05∼3 ㎛의 두께인 것이 바람직하다. The longer the longer the thickness of the second layer 30 can maintain the electrolytic performance, the thickness of the second layer 30 is preferably 0.05 to 3 m.

다음으로, 본 실시형태에서의 전해용 전극을 식염 전해용 음극으로서 사용하는 경우에 관해 설명한다. Next, the case where the electrode for electrolysis in this embodiment is used as a cathode for salt electrolysis is demonstrated.

(제1층) (1st floor)

촉매층인 제1층(20)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As a component of the first layer 20 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함하는 경우, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금이 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐 중 적어도 1종류의 백금족 금속을 포함하는 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal include at least one kind, the alloy containing the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide and the platinum group metal is platinum, palladium, rhodium, It is preferable to contain at least 1 type of platinum group metal among ruthenium and iridium.

백금족 금속으로는, 백금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal, it is preferable to contain platinum.

백금족 금속 산화물로는, 루테늄 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal oxide contains ruthenium oxide.

백금족 금속 수산화물로는, 루테늄 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that a platinum group metal hydroxide contains a ruthenium hydroxide.

백금족 금속 합금으로는, 백금과 니켈, 철, 코발트와의 합금을 포함하는 것이 바람직하다. As a platinum group metal alloy, it is preferable to include the alloy of platinum, nickel, iron, and cobalt.

또한 필요에 따라 제2 성분으로서, 란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전해용 전극(100)은 뛰어난 내구성을 나타낸다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a lanthanoid element as a 2nd component as needed. As a result, the electrolytic electrode 100 exhibits excellent durability.

란타노이드계 원소의 산화물 혹은 수산화물로는, 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘에서 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. The oxide or hydroxide of the lanthanoid-based element preferably contains at least one selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, and dysprosium.

또한 필요에 따라, 제3 성분으로서 천이 금속의 산화물 혹은 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable to contain the oxide or hydroxide of a transition metal as a 3rd component as needed.

제3 성분을 첨가하는 것에 의해, 전해용 전극(100)은 보다 뛰어난 내구성을 나타내며, 전해 전압을 저감시킬 수 있다. By adding the third component, the electrolytic electrode 100 exhibits more excellent durability and can reduce the electrolytic voltage.

바람직한 조합의 예로는, 루테늄만, 루테늄+니켈, 루테늄+세륨, 루테늄+란탄, 루테늄+란탄+백금, 루테늄+란탄+팔라듐, 루테늄+프라세오디뮴, 루테늄+프라세오디뮴+백금, 루테늄+프라세오디뮴+백금+팔라듐, 루테늄+네오디뮴, 루테늄+네오디뮴+백금, 루테늄+네오디뮴+망간, 루테늄+네오디뮴+철, 루테늄+네오디뮴+코발트, 루테늄+네오디뮴+아연, 루테늄+네오디뮴+갈륨, 루테늄+네오디뮴+황, 루테늄+네오디뮴+납, 루테늄+네오디뮴+니켈, 루테늄+네오디뮴+구리, 루테늄+사마륨, 루테늄+사마륨+망간, 루테늄+사마륨+철, 루테늄+사마륨+코발트, 루테늄+사마륨+아연, 루테늄+사마륨+갈륨, 루테늄+사마륨+황, 루테늄+사마륨+납, 루테늄+사마륨+니켈, 백금+세륨, 백금+팔라듐+세륨, 백금+팔라듐+란탄+세륨, 백금+이리듐, 백금+팔라듐, 백금+이리듐+팔라듐, 백금+니켈+팔라듐, 백금+니켈+루테늄, 백금과 니켈의 합금, 백금과 코발트의 합금, 백금과 철의 합금 등을 들 수 있다. Examples of preferred combinations include ruthenium only, ruthenium + nickel, ruthenium + cerium, ruthenium + lanthanum, ruthenium + lanthanum + platinum, ruthenium + lanthanum + palladium, ruthenium + praseodymium, ruthenium + praseodymium + platinum, ruthenium + praseodymium + platinum + palladium Ruthenium + Neodymium, Ruthenium + Neodymium + Platinum, Ruthenium + Neodymium + Manganese, Ruthenium + Neodymium + Iron, Ruthenium + Neodymium + Cobalt, Ruthenium + Neodymium + Zinc, Ruthenium + Neodymium + Gallium, Ruthenium + Neodymium + Sulfur, Ruthenium + Lead, ruthenium + neodymium + nickel, ruthenium + neodymium + copper, ruthenium + samarium, ruthenium + samarium + manganese, ruthenium + samarium + iron, ruthenium + samarium + cobalt, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + samarium + gallium, ruthenium + Samarium + sulfur, ruthenium + samarium + lead, ruthenium + samarium + nickel, platinum + cerium, platinum + palladium + cerium, platinum + palladium + lanthanum + cerium, platinum + iridium, platinum + palladium, platinum + iridium + palladium, platinum + Nickel + palladium, bag Gold + nickel + ruthenium, an alloy of platinum and nickel, an alloy of platinum and cobalt, an alloy of platinum and iron, and the like.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금을 포함하지 않는 경우, 촉매의 주성분이 니켈 원소인 것이 바람직하다. When the platinum group metal, the platinum group metal oxide, the platinum group metal hydroxide, and the alloy containing the platinum group metal are not included, the main component of the catalyst is preferably nickel element.

니켈 금속, 산화물, 수산화물 중 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to contain at least 1 sort (s) among nickel metal, oxide, and hydroxide.

제2 성분으로서 천이 금속을 첨가해도 좋다. 첨가하는 제2 성분으로는, 티탄, 주석, 몰리브덴, 코발트, 망간, 철, 황, 아연, 구리, 탄소 중 적어도 1종류의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. You may add a transition metal as a 2nd component. As a 2nd component to add, it is preferable to contain at least 1 type of element among titanium, tin, molybdenum, cobalt, manganese, iron, sulfur, zinc, copper, and carbon.

바람직한 조합으로서, 니켈+주석, 니켈+티탄, 니켈+몰리브덴, 니켈+코발트 등을 들 수 있다. As a preferable combination, nickel + tin, nickel + titanium, nickel + molybdenum, nickel + cobalt, etc. are mentioned.

필요에 따라, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10) 사이에 중간층을 형성할 수 있다. 중간층을 설치하는 것에 의해, 전해용 전극(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.If necessary, an intermediate layer can be formed between the first layer 20 and the electrolytic electrode substrate 10. By providing the intermediate layer, the durability of the electrolytic electrode 100 can be improved.

중간층으로는, 제1층(20)과 전해용 전극 기재(10)의 양쪽에 친화성이 있는 것이 바람직하다. 중간층으로는, 니켈 산화물, 백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물이 바람직하다. 중간층으로는, 중간층을 형성하는 성분을 포함하는 용액을 도포, 소성함으로써 형성할 수도 있고, 기재를 공기 분위기 중에서 300∼600℃의 온도에서 열처리를 실시하여 표면 산화물층을 형성시킬 수도 있다. 기타, 열용사법, 이온 플레이팅법 등 기지의 방법으로 형성시킬 수 있다. As an intermediate | middle layer, what has affinity for both the 1st layer 20 and the electrode base material 10 for electrolysis is preferable. As the intermediate layer, nickel oxide, platinum group metal, platinum group metal oxide, and platinum group metal hydroxide are preferable. As an intermediate | middle layer, it can form by apply | coating and baking the solution containing the component which forms an intermediate | middle layer, and can also form a surface oxide layer by heat-processing a base material at 300-600 degreeC in air atmosphere. In addition, it can form by a well-known method, such as a thermal spraying method and an ion plating method.

(제2층) (2nd floor)

촉매층인 제1층(30)의 성분으로는, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 금속 및 해당 금속의 산화물 또는 수산화물을 들 수 있다. As the components of the first layer 30 as the catalyst layer, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru , Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb And metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and oxides or hydroxides of the metals.

백금족 금속, 백금족 금속 산화물, 백금족 금속 수산화물, 백금족 금속을 포함하는 합금의 적어도 1종류를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 제2층에 포함되는 원소의 바람직한 조합의 예로는, 제1층에서 예를 든 조합 등이 있다. 제1층과 제2층의 조합은, 동일한 조성이며 조성비가 상이한 조합이어도 좋고, 상이한 조성의 조합이어도 좋다. At least 1 type of the alloy containing a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and a platinum group metal may be included, and does not need to be included. Examples of preferred combinations of the elements included in the second layer include combinations exemplified in the first layer. The combination of a 1st layer and a 2nd layer may be a combination with the same composition, and a composition ratio differs, and the combination of a different composition may be sufficient as it.

촉매층의 두께로는, 형성시킨 촉매층 및 중간층의 합산한 두께가 0.01 ㎛∼20 ㎛이 바람직하다. 0.01 ㎛ 이상이면, 촉매로서 충분히 기능을 발휘할 수 있다. 20 ㎛ 이하이면, 기재로부터의 탈락이 적고 견고한 촉매층을 형성할 수 있다. 0.05 ㎛∼15 ㎛이 보다 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ㎛∼10 ㎛이다. 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛∼8 ㎛이다. As thickness of a catalyst layer, the sum total of the formed catalyst layer and the intermediate | middle layer has preferable 0.01 micrometer-20 micrometers. If it is 0.01 micrometer or more, it can fully function as a catalyst. If it is 20 micrometers or less, a strong catalyst layer can be formed with little fall-out from a base material. 0.05 micrometers-15 micrometers are more preferable. More preferably, they are 0.1 micrometer-10 micrometers. More preferably, they are 0.2 micrometer-8 micrometers.

전극의 두께, 즉, 전해용 전극 기재와 촉매층의 합계의 두께로는, 전극의 핸들링성의 관점에서, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 130 ㎛ 미만이며, 더욱 바람직하게는 115 ㎛ 이하이며, 보다 더 바람직하게는 65 ㎛ 이하이다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전극의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요, 최소 표시 0.001 mm)로 측정함으로써 구할 수 있다. 전극용 전극 기재의 두께는 전극 두께와 동일하게 측정한다. 촉매층 두께는, 전극 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼는 것에 의해 구할 수 있다. As thickness of an electrode, ie, the thickness of the sum total of an electrolytic electrode base material and a catalyst layer, 315 micrometers or less are preferable, 220 micrometers or less are more preferable, 170 micrometers or less are more preferable from a viewpoint of handling property of an electrode, 150 The thickness is even more preferable, 145 µm or less is particularly preferable, 140 µm or less is still more preferable, 138 µm or less is even more preferable, and 135 µm or less is even more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, it is preferable that it is 130 micrometers or less from a viewpoint similar to the above, More preferably, it is less than 130 micrometers, More preferably, it is 115 micrometers or less, More preferably, it is 65 micrometers or less. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, the thickness of an electrode can be calculated | required by measuring with a dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation, minimum display 0.001 mm). The thickness of the electrode base material for electrodes is measured similarly to electrode thickness. The catalyst layer thickness can be obtained by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the electrode thickness.

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서, 충분한 전해 성능을 확보한다는 관점에서, 전해용 전극이, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb 및 Dy로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 촉매 성분을 포함하는 것이 바람직하다. In the electrolytic cell manufacturing method according to the present embodiment, from the viewpoint of securing sufficient electrolytic performance, the electrode for electrolysis is Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni , Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La It is preferable to include at least one catalyst component selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy.

본 실시형태에서, 전해용 전극은, 탄성 변형 영역이 넓은 전극이면, 보다 양호한 핸들링성을 얻을 수 있고, 이온 교환막이나 미다공막 등의 격막, 열화한 전극 및 촉매 코팅되지 않은 급전체 등과 보다 양호한 접착력을 갖는다는 관점에서, 전해용 전극의 두께는, 315 ㎛ 이하가 바람직하고, 220 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 170 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 150 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하고, 145 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 140 ㎛ 이하가 한층 바람직하고, 138 ㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 135 ㎛ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 135 ㎛ 이하이면, 양호한 핸들링성을 얻을 수 있다. 또한, 상기와 동일한 관점에서, 130 ㎛ 이하가 바람직하고, 130 ㎛ 미만이 보다 바람직하고, 115 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 65 ㎛ 이하가 보다 더 바람직하다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 실용상 5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서, 「탄성 변형 영역이 넓다」란, 전해용 전극을 권회하여 권회체로 하고, 권회 상태를 해제한 후, 권회에 유래하는 휘어짐이 생기기 어렵다는 것을 의미한다. 또한, 전해용 전극의 두께란, 후술하는 촉매층을 포함하는 경우, 전해용 전극 기재와 촉매층을 합한 두께를 말한다. In the present embodiment, the electrode for electrolysis can obtain better handling property as long as it is an electrode having a large elastic deformation region, and has better adhesion force such as a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode, a catalyst-free feeder, and the like. From the viewpoint of having a thickness, the thickness of the electrode for electrolysis is preferably 315 µm or less, more preferably 220 µm or less, still more preferably 170 µm or less, even more preferably 150 µm or less, and particularly 145 µm or less. Preferably, 140 micrometers or less are further more preferable, 138 micrometers or less are further more preferable, 135 micrometers or less are further more preferable. If it is 135 micrometers or less, favorable handling property can be obtained. Moreover, from a viewpoint similar to the above, 130 micrometers or less are preferable, less than 130 micrometers are more preferable, 115 micrometers or less are more preferable, and 65 micrometers or less are still more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, 1 micrometer or more is preferable, 5 micrometers or more are more preferable practically, and it is more preferable that it is 20 micrometers or more. In addition, in this embodiment, a "elastic deformation area | region is wide" means that it is difficult to produce the curvature resulting from winding after winding an electrode for electrolysis to make a winding body, and canceling a wound state. In addition, the thickness of an electrode for electrolysis means the thickness which combined the electrode base material for electrolysis and a catalyst layer, when including the catalyst layer mentioned later.

(전해용 전극의 제조 방법) (Method for producing electrode for electrolysis)

다음으로 전해용 전극(100)의 제조 방법의 일실시형태에 관해 상세히 설명한다. Next, one Embodiment of the manufacturing method of the electrolytic electrode 100 is described in detail.

본 실시형태에서는, 산소 분위기하에서의 도막의 소성(열분해), 혹은 이온 플레이팅, 도금, 열용사 등의 방법에 의해, 전해용 전극 기재 상에 제1층(20), 바람직하게는 제2층(30)을 형성하는 것에 의해, 전해용 전극(100)을 제조할 수 있다. 이러한 본 실시형태의 제조 방법에서는, 전해용 전극(100)의 높은 생산성을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 촉매를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 공정, 도포액을 건조시키는 건조 공정, 열분해를 행하는 열분해 공정에 의해, 전해용 전극 기재 상에 촉매층이 형성된다. 여기서 열분해란, 전구체가 되는 금속염을 가열하여, 금속 또는 금속 산화물과 가스상 물질로 분해하는 것을 의미한다. 이용하는 금속종, 염의 종류, 열분해를 행하는 분위기 등에 따라 분해 생성물은 상이하지만, 산화성 분위기에서는 대부분의 금속은 산화물을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 전극의 공업적인 제조 프로세스에서, 열분해는 통상 공기 중에서 행해지며, 대부분의 경우 금속 산화물 혹은 금속 수산화물이 형성된다. In the present embodiment, the first layer 20, preferably the second layer (on the electrode base material for electrolysis) is performed by a method such as baking (pyrolysis) of the coating film in an oxygen atmosphere or ion plating, plating, thermal spraying or the like. By forming 30), the electrode 100 for electrolysis can be manufactured. In this manufacturing method of the present embodiment, high productivity of the electrode 100 for electrolysis can be realized. Specifically, a catalyst layer is formed on the electrode base material for electrolysis by a coating step of applying a coating liquid containing a catalyst, a drying step of drying the coating solution, and a thermal decomposition step of performing pyrolysis. Pyrolysis means here that the metal salt used as a precursor is heated and decomposed | disassembled into a metal or metal oxide and gaseous substance. Although decomposition products differ depending on the metal species used, the kind of salt, and the atmosphere in which pyrolysis is performed, most metals tend to form oxides in an oxidizing atmosphere. In the industrial production process of electrodes, pyrolysis is usually carried out in air, and in most cases metal oxides or metal hydroxides are formed.

(양극의 제1층의 형성) (Formation of the first layer of the anode)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 루테늄, 이리듐 및 티탄 중 적어도 1종류의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 루테늄, 이리듐 및 티탄의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved at least 1 sort (s) of metal salt of ruthenium, iridium, and titanium to an electrolytic electrode base material, and thermally decomposes (baking) in presence of oxygen. The content of ruthenium, iridium and titanium in the first coating liquid is approximately the same as that of the first layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(제2층의 형성) (Formation of the second layer)

제2층(30)은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 및 백금 화합물을 포함하는 용액 혹은 루테늄 화합물 및 티탄 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 제1층(20)의 위에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. The 2nd layer 30 is formed as needed, for example, apply | coating the solution containing a palladium compound and a platinum compound, or the solution (2nd coating liquid) containing a ruthenium compound and a titanium compound on the 1st layer 20 After that, it is obtained by pyrolysis in the presence of oxygen.

(열분해법에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Pyrolysis)

(도포 공정) (Application process)

제1층(20)은, 여러가지 조합의 금속염을 용해한 용액(제1 도포액)을 전해용 전극 기재에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해(소성)하여 얻어진다. 제1 도포액 중의 금속의 함유율은 제1층(20)과 대략 같다. The 1st layer 20 is obtained by apply | coating the solution (1st coating liquid) which melt | dissolved the metal salt of various combinations to the electrode base material for electrolysis, and thermally decomposing (baking) in presence of oxygen. The content rate of the metal in a 1st coating liquid is substantially the same as the 1st layer 20.

금속염으로는, 염화물염, 질산염, 황산염, 금속 알콕시드, 그 밖의 어느 형태이어도 좋다. 제1 도포액의 용매는, 금속염의 종류에 따라 선택할 수 있지만, 물 및 부탄올 등의 알콜류 등을 사용할 수 있다. 용매로는, 물 또는 물과 알콜류의 혼합 용매가 바람직하다. 금속염을 용해시킨 제1 도포액 중의 총 금속 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1회의 도포로 형성되는 도막의 두께와의 균형의 면에서 10∼150 g/L의 범위가 바람직하다. The metal salt may be a chloride salt, nitrate, sulfate, metal alkoxide or any other form. Although the solvent of a 1st coating liquid can be selected according to the kind of metal salt, alcohol, such as water and butanol, etc. can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and alcohols is preferable. Although the total metal concentration in the 1st coating liquid which melt | dissolved the metal salt is not specifically limited, The range of 10-150 g / L is preferable at the point of balance with the thickness of the coating film formed by one application | coating.

제1 도포액을 전해용 전극 기재(10) 상에 도포하는 방법으로는, 전해용 전극 기재(10)를 제1 도포액에 침지하는 딥법, 제1 도포액을 솔로 칠하는 방법, 제1 도포액을 함침시킨 스폰지형의 롤을 사용하는 롤법, 전해용 전극 기재(10)와 제1 도포액을 반대 하전으로 대전시켜 스프레이 분무를 행하는 정전 도포법 등이 이용된다. 그 중에서도 공업적인 생산성이 우수한 롤법 또는 정전 도포법이 바람직하다. As a method of apply | coating a 1st coating liquid on the electrolytic electrode base material 10, the dip method which immerses the electrolytic electrode base material 10 in a 1st coating liquid, the method of brushing a 1st coating liquid, and 1st application | coating The roll method using the sponge roll impregnated with the liquid, the electrostatic coating method etc. which electrospray the electrolytic electrode base material 10 and a 1st coating liquid by opposing charge, and perform spray spraying are used. Especially, the roll method or electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity is preferable.

(건조 공정, 열분해 공정) (Drying process, pyrolysis process)

전해용 전극 기재(10)에 제1 도포액을 도포한 후, 10∼90℃의 온도에서 건조시키고, 350∼650℃로 가열한 소성로에서 열분해한다. 건조와 열분해의 사이에, 필요에 따라 100∼350℃에서 가소성을 실시해도 좋다. 건조, 가소성 및 열분해 온도는, 제1 도포액의 조성이나 용매종에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 1회당의 열분해 시간은 긴 편이 바람직하지만, 전극의 생산성의 관점에서 3∼60분이 바람직하고, 5∼20분이 보다 바람직하다. After apply | coating a 1st coating liquid to the electrode base material 10 for electrolysis, it is made to dry at the temperature of 10-90 degreeC, and it thermally decomposes in the baking furnace heated to 350-650 degreeC. Between drying and pyrolysis, you may plasticize at 100-350 degreeC as needed. Drying, plasticity, and thermal decomposition temperature can be suitably selected according to the composition of a 1st coating liquid, and a solvent species. The longer the pyrolysis time per one is, the more preferable, but from the viewpoint of productivity of the electrode, 3 to 60 minutes are preferable, and 5 to 20 minutes are more preferable.

상기 도포, 건조 및 열분해의 사이클을 반복하여, 피복(제1층(20))을 소정의 두께로 형성한다. 제1층(20)을 형성한 후에, 필요에 따라 장시간 소성한 후 가열을 더 행하면, 제1층(20)의 안정성을 더욱 높일 수 있다. The coating, drying, and pyrolysis cycles are repeated to form a coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the 1st layer 20 is formed, if it bakes for a long time as needed and heats further, the stability of the 1st layer 20 can further be improved.

(중간층의 형성) (Formation of intermediate layer)

중간층은, 필요에 따라 형성되며, 예컨대 팔라듐 화합물 혹은 백금 화합물을 포함하는 용액(제2 도포액)을 기재 상에 도포한 후, 산소의 존재 하에 열분해하여 얻어진다. 혹은, 용액을 도포하지 않고 기재를 가열하는 것만으로 기재 표면에 산화니켈 중간층을 형성시켜도 좋다. An intermediate | middle layer is formed as needed, for example, is obtained by apply | coating the solution (2nd coating liquid) containing a palladium compound or a platinum compound on a base material, and then thermally decomposing in presence of oxygen. Alternatively, the nickel oxide intermediate layer may be formed on the surface of the substrate only by heating the substrate without applying the solution.

(이온 플레이팅에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Ion Plating)

제1층(20)은 이온 플레이팅으로 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 may be formed by ion plating.

일례로서, 기재를 챔버 내에 고정하고, 금속 루테늄 타겟에 전자선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 증발한 금속 루테늄 입자는, 챔버 내의 플라즈마 중에서 플러스로 대전되고, 마이너스로 대전시킨 기판 상에 퇴적한다. 플라즈마 분위기는 아르곤, 산소이며, 루테늄은 루테늄 산화물로서 기재 상에 퇴적한다. As an example, the method of fixing a base material in a chamber, and irradiating an electron beam to a metal ruthenium target is mentioned. The evaporated metal ruthenium particles are positively charged in the plasma in the chamber and are deposited on the negatively charged substrate. The plasma atmosphere is argon and oxygen, and ruthenium is deposited on the substrate as ruthenium oxide.

(도금에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Plating)

제1층(20)은, 도금법으로도 형성시킬 수도 있다. The first layer 20 can also be formed by a plating method.

일례로서, 기재를 음극으로서 사용하여, 니켈 및 주석을 포함하는 전해액 중에서 전해 도금을 실시하면, 니켈과 주석의 합금 도금을 형성시킬 수 있다. As an example, when a base material is used as a cathode and electrolytic plating is performed in the electrolyte solution containing nickel and tin, alloy plating of nickel and tin can be formed.

(열용사에 의한 음극의 제1층의 형성) (Formation of First Layer of Cathode by Thermal Spray)

제1층(20)은, 열용사법으로도 형성시킬 수 있다. The first layer 20 can also be formed by thermal spraying.

일례로서, 산화니켈 입자를 기재 상에 플라즈마 용사하는 것에 의해, 금속 니켈과 산화니켈이 혼합한 촉매층을 형성시킬 수 있다. As an example, by spraying nickel oxide particles on a substrate, a catalyst layer in which metal nickel and nickel oxide are mixed can be formed.

이하, 격막의 일양태에 관한 이온 교환막에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, the ion exchange membrane which concerns on one aspect of a diaphragm is explained in full detail.

〔이온 교환막〕 [Ion exchange membrane]

이온 교환막으로는, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 이온 교환막을 적용할 수 있다. 본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서는, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체와, 해당 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 형성된 코팅층을 갖는 이온 교환막을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함하고, 코팅층의 비표면적은 0.1∼10 ㎡/g인 것이 바람직하다. 이러한 구조의 이온 교환막은, 전해 중에 발생하는 가스에 의한 전해 성능에 미치는 영향이 적어, 안정된 전해 성능을 발휘하는 경향이 있다. The ion exchange membrane is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various ion exchange membranes can be applied. In the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, it is preferable to use the membrane main body containing the hydrocarbon type polymer or fluorine-containing polymer which has an ion exchange group, and the ion exchange membrane which has a coating layer formed on at least one surface of this membrane main body. In addition, it is preferable that the coating layer contains inorganic particles and a binder, and the specific surface area of the coating layer is 0.1-10 m 2 / g. The ion-exchange membrane of such a structure has little influence on the electrolytic performance by the gas which generate | occur | produces during electrolysis, and it tends to exhibit stable electrolytic performance.

상기 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막이란, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층의 어느 하나를 구비하는 것이다. 강도 및 치수 안정성의 관점에서, 강화 심재를 더 갖는 것이 바람직하다. The membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchange group is introduced is a sulfonic acid layer having an ion exchange group derived from a sulfo group (group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and an ion exchange group derived from a carboxyl group. It is provided with either a carboxylic sancheung having a - (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). In view of strength and dimensional stability, it is preferable to further have a reinforcing core material.

무기물 입자 및 결합제에 관해서는, 이하 코팅층의 설명의 란에 상세히 설명한다.The inorganic particles and the binder will be described in detail in the description section of the coating layer below.

도 120은, 이온 교환막의 일실시형태를 나타내는 단면 모식도이다. 이온 교환막(1)은, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체(10)와, 막 본체(10)의 양면에 형성된 코팅층(11a 및 11b)을 갖는다. It is a cross-sectional schematic diagram which shows one Embodiment of an ion exchange membrane. The ion exchange membrane 1 has a membrane main body 10 containing a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group, and coating layers 11a and 11b formed on both surfaces of the membrane main body 10.

이온 교환막(1)에서 막 본체(10)는, 술포기 유래의 이온 교환기(-SO3-로 표시되는 기, 이하 「술폰산기」라고도 함)를 갖는 술폰산층(3)과, 카르복실기 유래의 이온 교환기(-CO2-로 표시되는 기, 이하 「카르복실산기」라고도 함)를 갖는 카르복실산층(2)을 구비하고, 강화 심재(4)에 의해 강도 및 치수 안정성이 강화되어 있다. 이온 교환막(1)은, 술폰산층(3)과 카르복실산층(2)을 구비하기 때문에, 양이온 교환막으로서 적합하게 이용된다. In the ion exchange membrane 1, the membrane main body 10 is a sulfonic acid layer 3 having an ion exchange group derived from a sulfo group (a group represented by -SO 3- , hereinafter also referred to as a "sulfonic acid group"), and ions derived from a carboxyl group. exchanger has a strength and dimensional stability are enhanced by the carboxylic sancheung 2 provided, and the reinforcement core (4) having a (-CO 2 also called a group, hereinafter "carboxylic acid group" represented by). Since the ion exchange membrane 1 is provided with the sulfonic acid layer 3 and the carboxylic acid layer 2, it is suitably used as a cation exchange membrane.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층 및 카르복실산층의 어느 하나만을 갖는 것이어도 좋다. 또한, 이온 교환막은, 반드시 강화 심재에 의해 강화되어 있을 필요는 없고, 강화 심재의 배치 상태도 도 120의 예에 한정되는 것은 아니다. In addition, the ion exchange membrane may have only one of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer. In addition, the ion exchange membrane does not necessarily need to be reinforced by the reinforcing core, and the arrangement state of the reinforcing core is not limited to the example of FIG. 120.

(막 본체) (The membrane body)

우선, 이온 교환막(1)을 구성하는 막 본체(10)에 관해 설명한다. First, the membrane main body 10 constituting the ion exchange membrane 1 will be described.

막 본체(10)는, 양이온을 선택적으로 투과하는 기능을 가지며, 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체를 포함하는 것이면 되며, 그 구성이나 재료는 특별히 한정되지 않고, 적절하게 적합한 것을 선택할 수 있다. The membrane main body 10 may have a function of selectively permeating cations, and may include a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion exchange group. The structure and the material thereof are not particularly limited, and a suitable one can be appropriately selected. have.

막 본체(10)에서의 이온 교환기를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체는, 예컨대 가수분해 등에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 탄화수소계 중합체 또는 함불소계 중합체로부터 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 주쇄가 불소화 탄화수소로 이루어지고, 가수분해 등에 의해 이온 교환기로 변환 가능한 기(이온 교환기 전구체)를 팬던트 측쇄로서 가지며, 또한 용융 가공이 가능한 중합체(이하, 경우에 따라 「함불소계 중합체(a)」라고 함)를 사용하여 막 본체(10)의 전구체를 제작한 후, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 것에 의해, 막 본체(10)를 얻을 수 있다. The hydrocarbon-based polymer or fluorine-containing polymer having an ion exchange group in the membrane main body 10 can be obtained from a hydrocarbon-based polymer or a fluorine-containing polymer having an ion-exchange precursor which can be an ion-exchange group, for example, by hydrolysis or the like. Specifically, for example, the main chain is made of a fluorinated hydrocarbon, and has a group (ion exchanger precursor) which can be converted into an ion exchanger by hydrolysis or the like as a pendant side chain, and also a polymer which can be melt processed (hereinafter referred to as "fluorine-containing polymer). (a) ") to produce the precursor of the membrane main body 10, and then convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger to obtain the membrane main body 10.

함불소계 중합체(a)는, 예컨대 하기 제1군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체와, 하기 제2군 및/또는 하기 제3군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체를 공중합하는 것에 의해 제조할 수 있다. 또한, 하기 제1군, 하기 제2군 및 하기 제3군의 어느 것에서 선택되는 1종의 단량체의 단독 중합에 의해 제조할 수도 있다. The fluorine-containing polymer (a) can be produced, for example, by copolymerizing at least one monomer selected from the following first group and at least one monomer selected from the following second group and / or the third group below. have. Moreover, it can also manufacture by the homopolymerization of 1 type of monomers chosen from any of the following 1st group, the following 2nd group, and the following 3rd group.

제1군의 단량체로는, 예컨대 불화비닐 화합물을 들 수 있다. 불화비닐 화합물로는, 예컨대 불화비닐, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다. 특히, 이온 교환막을 알칼리 전해용막으로서 이용하는 경우, 불화비닐 화합물은, 퍼플루오로 단량체인 것이 바람직하고, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로알킬비닐에테르로 이루어진 군에서 선택되는 퍼플루오로 단량체가 바람직하다. As a monomer of a 1st group, a vinyl fluoride compound is mentioned, for example. Examples of the vinyl fluoride compound include vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, and the like. In particular, when the ion exchange membrane is used as the alkali electrolytic membrane, the vinyl fluoride compound is preferably a perfluoro monomer, and is perfluoro selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkyl vinyl ether. Monomer is preferred.

제2군의 단량체로는, 예컨대 카르복실산형 이온 교환기(카르복실산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 카르복실산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CF(OCF2CYF)s-O(CZF)t-COOR로 표시되는 단량체 등을 들 수 있다(여기서, s는 0∼2의 정수를 나타내고, t는 1∼12의 정수를 나타내고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 F 또는 CF3을 나타내고, R은 저급 알킬기를 나타낸다. 저급 알킬기는, 예컨대 탄소수 1∼3의 알킬기이다.). As a monomer of a 2nd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a carboxylic acid type ion exchange group (carboxylic acid group) is mentioned, for example. Of a vinyl compound having a functional group that can be converted to a carboxylic acid group, for example, and the like can be CF 2 = CF (OCF 2 CYF ) s -O (CZF) t monomers represented by -COOR (wherein, s is 0 An integer of -2, t represents an integer of 1 to 12, Y and Z each independently represents F or CF 3 , and R represents a lower alkyl group, for example, a lower alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. .).

이들 중에서도, CF2=CF(OCF2CYF)n-O(CF2)m-COOR로 표시되는 화합물이 바람직하다. 여기서, n은 0∼2의 정수를 나타내고, m은 1∼4의 정수를 나타내고, Y는 F 또는 CF3을 나타내고, R은 CH3, C2H5 또는 C3H7을 나타낸다. Among these, CF is 2 = CF (OCF 2 CYF) n -O (CF 2) m -COOR compound represented by are preferred. Here n represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 4, Y represents F or CF 3 , and R represents CH 3 , C 2 H 5 or C 3 H 7 .

또한, 이온 교환막을 알칼리 전해용 양이온 교환막으로서 이용하는 경우, 단량체로서 퍼플루오로 화합물을 적어도 이용하는 것이 바람직하지만, 에스테르기의 알킬기(상기 R 참조)는 가수분해되는 시점에서 중합체로부터 소실되기 때문에, 알킬기(R)는 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 퍼플루오로알킬기가 아니어도 좋다. When the ion exchange membrane is used as a cation exchange membrane for alkali electrolysis, it is preferable to use at least a perfluoro compound as the monomer. However, since the alkyl group (see R above) of the ester group is lost from the polymer at the time of hydrolysis, the alkyl group ( R) may not be a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

제2군의 단량체로는, 상기 중에서도 하기에 나타내는 단량체가 보다 바람직하다. As a monomer of a 2nd group, the monomer shown below is more preferable among the above.

CF2=CFOCF2-CF(CF3)OCF2COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 -CF (CF 3 ) OCF 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2COOCH3,CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CF[OCF2-CF(CF3)]2O(CF2)2COOCH3, CF 2 = CF [OCF 2 -CF (CF 3 )] 2 O (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)3COOCH3, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)2COOCH3, CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 COOCH 3 ,

CF2=CFO(CF2)3COOCH3. CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 COOCH 3 .

제3군의 단량체로는, 예컨대 술폰형 이온 교환기(술폰산기)로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물을 들 수 있다. 술폰산기로 변환할 수 있는 작용기를 갖는 비닐 화합물로는, 예컨대 CF2=CFO-X-CF2-SO2F로 표시되는 단량체가 바람직하다(여기서, X는 퍼플루오로알킬렌기를 나타낸다.). 이들의 구체예로는, 하기에 나타내는 단량체 등을 들 수 있다. As a monomer of a 3rd group, the vinyl compound which has a functional group which can be converted into a sulfone type ion exchange group (sulfonic acid group) is mentioned, for example. A vinyl compound having a functional group that can be converted into a sulfonic acid is, for example, CF 2 = a monomer represented by the CFO-X-CF 2 -SO 2 F are preferred (wherein, X represents an alkylene group of a perfluoroalkyl.). As these specific examples, the monomer etc. which are shown below are mentioned.

CF2=CFOCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CF(CF2)2SO2F, CF 2 = CF (CF 2 ) 2 SO 2 F,

CF2=CFO〔CF2CF(CF3)O〕2CF2CF2SO2F, CF 2 = CFO [CF 2 CF (CF 3 ) O] 2 CF 2 CF 2 SO 2 F,

CF2=CFOCF2CF(CF2OCF3)OCF2CF2SO2F. CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2 OCF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F.

이들 중에서도, CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2SO2F 및 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F가 보다 바람직하다. Among these, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 F and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F are more preferable.

이들 단량체로부터 얻어지는 공중합체는, 불화에틸렌의 단독 중합 및 공중합에 대하여 개발된 중합법, 특히 테트라플루오로에틸렌에 대하여 이용되는 일반적인 중합 방법에 의해 제조할 수 있다. 예컨대, 비수성법에서는, 퍼플루오로탄화수소, 클로로플루오로카본 등의 불활성 용매를 사용하고, 퍼플루오로카본퍼옥사이드나 아조 화합물 등의 라디칼 중합 개시제의 존재 하에, 온도 0∼200℃, 압력 0.1∼20 MPa의 조건 하에 중합 반응을 행할 수 있다. The copolymer obtained from these monomers can be manufactured by the polymerization method developed for the homopolymerization and copolymerization of ethylene fluoride, especially the general polymerization method used with respect to tetrafluoroethylene. For example, in the non-aqueous method, inert solvents such as perfluorohydrocarbon and chlorofluorocarbon are used, and in the presence of radical polymerization initiators such as perfluorocarbon peroxide and azo compound, the temperature is 0 to 200 캜 and the pressure is 0.1 to 0.1. The polymerization reaction can be carried out under the condition of 20 MPa.

상기 공중합에서, 상기 단량체의 조합의 종류 및 그 비율은 특별히 한정되지 않고, 얻어지는 함불소계 중합체에 부여하고자 하는 작용기의 종류 및 양에 따라 선택 결정된다. 예컨대, 카르복실산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제2군에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 술폰산기만을 함유하는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 또한, 카르복실산기 및 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체로 하는 경우, 상기 제1군, 제2군 및 제3군의 단량체에서 각각 적어도 1종의 단량체를 선택하여 공중합시키면 된다. 이 경우, 상기 제1군 및 제2군으로 이루어진 공중합체와, 상기 제1군 및 제3군으로 이루어진 공중합체를 따로따로 중합하여, 후에 혼합하는 것에 의해서도 목적으로 하는 함불소계 중합체를 얻을 수 있다. 또한, 각 단량체의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 단위 중합체당 작용기의 양을 늘리는 경우, 상기 제2군 및 제3군에서 선택되는 단량체의 비율을 증가시키면 된다. In the said copolymerization, the kind and ratio of the combination of the said monomers are not specifically limited, It selects according to the kind and quantity of the functional group to provide to the fluorine-containing polymer obtained. For example, in the case of using a fluorine-containing polymer containing only a carboxylic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the first group and the second group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer containing only a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group and the third group, respectively. In the case of using a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a sulfonic acid group, at least one monomer may be selected and copolymerized from the monomers of the first group, the second group, and the third group, respectively. In this case, the target fluorine-containing polymer can also be obtained by separately polymerizing the copolymer composed of the first group and the second group and the copolymer composed of the first group and the third group, and then mixing the copolymer separately. . Moreover, although the mixing ratio of each monomer is not specifically limited, When increasing the quantity of functional groups per unit polymer, what is necessary is just to increase the ratio of the monomer chosen from the said 2nd group and the 3rd group.

함불소계 공중합체의 총 이온 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 0.5∼2.0 mg 당량/g인 것이 바람직하고, 0.6∼1.5 mg 당량/g인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 총 이온 교환 용량이란, 건조 수지의 단위 중량당 교환기의 당량을 말하며, 중화 적정 등에 의해 측정할 수 있다. Although the total ion exchange capacity of a fluorine-containing copolymer is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5-2.0 mg equivalent / g, and it is more preferable that it is 0.6-1.5 mg equivalent / g. Here, total ion exchange capacity means the equivalent of the exchanger per unit weight of dry resin, and can be measured by neutralization titration etc.

이온 교환막(1)의 막 본체(10)에서는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 술폰산층(3)과, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 카르복실산층(2)이 적층되어 있다. 이러한 층 구조를 막 본체(10)로 함으로써, 나트륨 이온 등의 양이온의 선택적 투과성을 한층 더 향상시킬 수 있다. In the membrane main body 10 of the ion exchange membrane 1, a sulfonic acid layer 3 containing a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group and a carboxylic acid layer 2 containing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group are laminated. . By using this layer structure as the membrane main body 10, the selective permeability of cations such as sodium ions can be further improved.

이온 교환막(1)을 전해조에 배치하는 경우, 통상, 술폰산층(3)이 전해조의 양극측에, 카르복실산층(2)이 전해조의 음극측에, 각각 위치하도록 배치한다. In the case where the ion exchange membrane 1 is disposed in the electrolytic cell, the sulfonic acid layer 3 is usually disposed on the anode side of the electrolytic cell and the carboxylic acid layer 2 on the cathode side of the electrolytic cell.

술폰산층(3)은, 전기 저항이 낮은 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 막 강도의 관점에서, 막 두께가 카르복실산층(2)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 술폰산층(3)의 막 두께는, 바람직하게는 카르복실산층(2)의 2∼25배이며, 보다 바람직하게는 3∼15배이다. It is preferable that the sulfonic acid layer 3 is comprised from the material with low electrical resistance, and it is preferable that a film thickness is thicker than the carboxylic acid layer 2 from a viewpoint of film strength. The film thickness of the sulfonic acid layer 3 becomes like this. Preferably it is 2-25 times of the carboxylic acid layer 2, More preferably, it is 3-15 times.

카르복실산층(2)은, 막 두께가 얇아도 높은 음이온 배제성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 음이온 배제성이란, 이온 교환막(1)으로의 음이온의 침입이나 투과를 방해하고자 하는 성질을 말한다. 음이온 배제성을 높이기 위해서는, 술폰산층에 대하여, 이온 교환 용량이 작은 카르복실산층을 배치하는 것 등이 유효하다. It is preferable that the carboxylic acid layer 2 has high anion exclusion property even if it is thin. Anion-exclusion here means the property which wants to interrupt the invasion and permeation | transmission of anion to the ion exchange membrane 1. In order to improve anion exclusion, disposing a carboxylic acid layer having a small ion exchange capacity with respect to the sulfonic acid layer is effective.

술폰산층(3)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제3군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F를 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. As the fluorine-containing polymer used for the sulfonic acid layer 3, for example, a polymer obtained by using CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F as the third group of monomers is suitable.

카르복실산층(2)에 사용하는 함불소계 중합체로는, 예컨대 제2군의 단량체로서 CF2=CFOCF2CF(CF2)O(CF2)2COOCH3을 사용하여 얻어진 중합체가 적합하다. Carboxylic acids referred to as the fluorine-based polymer for use in sancheung (2) is, for example, as monomers of group 2 CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2) O (CF 2) a polymer obtained by using 2 COOCH 3 are suitable.

(코팅층) (Coating layer)

이온 교환막은, 막 본체의 적어도 한쪽 면 위에 코팅층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 도 120에 나타내는 바와 같이, 이온 교환막(1)에서는, 막 본체(10)의 양면 위에 각각 코팅층(11a 및 11b)이 형성되어 있다. It is preferable that an ion exchange membrane has a coating layer on at least one surface of a membrane main body. As shown in FIG. 120, in the ion exchange membrane 1, the coating layers 11a and 11b are formed on both surfaces of the membrane body 10, respectively.

코팅층은 무기물 입자와 결합제를 포함한다. The coating layer includes inorganic particles and a binder.

무기물 입자의 평균 입경은, 0.90 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 무기물 입자의 평균 입경이 0.90 ㎛ 이상이면, 가스 부착뿐만 아니라 불순물에 대한 내구성이 매우 향상된다. 즉, 무기물 입자의 평균 입경을 크게 하면서, 또한 전술한 비표면적의 값을 만족시키도록 함으로써, 특히 현저한 효과가 얻어지게 된다. 이와 같은 평균 입경과 비표면적을 만족시키기 때문에, 불규칙형의 무기물 입자가 바람직하다. 용융에 의해 얻어지는 무기물 입자, 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 사용할 수 있다. 바람직하게는 원석 분쇄에 의해 얻어지는 무기물 입자를 적합하게 이용할 수 있다. As for the average particle diameter of an inorganic particle, it is more preferable that it is 0.90 micrometer or more. If the average particle diameter of the inorganic particles is 0.90 µm or more, the durability against impurities as well as gas adhesion is greatly improved. In other words, a particularly significant effect is obtained by increasing the average particle diameter of the inorganic particles and by satisfying the above-described specific surface area. In order to satisfy such an average particle diameter and specific surface area, irregular inorganic particles are preferable. Inorganic particles obtained by melting and inorganic particles obtained by crushing gemstones can be used. Preferably, the inorganic particles obtained by gemstone grinding can be suitably used.

또한, 무기물 입자의 평균 입경은 2 ㎛ 이하로 할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경이 2 ㎛ 이하이면, 무기물 입자에 의해 막이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 무기물 입자의 평균 입경은, 보다 바람직하게는 0.90∼1.2 ㎛이다. In addition, the average particle diameter of an inorganic particle can be 2 micrometers or less. If the average particle diameter of an inorganic particle is 2 micrometers or less, it can prevent that a film | membrane is damaged by an inorganic particle. The average particle diameter of the inorganic particles is more preferably 0.90 to 1.2 µm.

여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(「SALD2200」 시마즈 제작소)에 의해 측정할 수 있다. Here, an average particle diameter can be measured with a particle size distribution meter ("SALD2200" Shimadzu Corporation).

무기물 입자의 형상은 불규칙 형상인 것이 바람직하다. 불순물에 대한 내성이 보다 향상된다. 또한, 무기물 입자의 입도 분포는 넓은 것이 바람직하다. It is preferable that the shape of an inorganic particle is an irregular shape. Resistance to impurities is further improved. In addition, the particle size distribution of the inorganic particles is preferably wide.

무기물 입자는, 주기율표 제IV족 원소의 산화물, 주기율표 제IV족 원소의 질화물 및 주기율표 제IV족 원소의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 무기물을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 내구성의 관점에서 산화지르코늄의 입자이다. It is preferable that an inorganic particle contains at least 1 sort (s) of inorganic substance chosen from the group which consists of an oxide of a group IV element of a periodic table, a nitride of a group IV element of a periodic table, and a carbide of a group IV element of a periodic table. More preferably, they are particles of zirconium oxide from the viewpoint of durability.

이 무기물 입자는, 무기물 입자의 원석을 분쇄하는 것에 의해 제조된 무기물 입자이거나, 또는 무기물 입자의 원석을 용융하여 정제함으로써 입자의 직경이 고른 구형의 입자를 무기물 입자로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that this inorganic particle is an inorganic particle manufactured by crushing the gemstone of an inorganic particle, or it is preferable to make spherical particle | grains of the uniform diameter of particle | grains into an inorganic particle by melting and refine | purifying the gemstone of an inorganic particle.

원석 분쇄 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 볼 밀, 비드 밀, 콜로이드 밀, 코니컬 밀, 디스크 밀, 엣지 밀, 제분 밀, 해머 밀, 펠릿 밀, VSI 밀, 윌리 밀, 롤러 밀, 제트 밀 등을 들 수 있다. 또한, 분쇄후 세정되는 것이 바람직하고, 그 때 세정 방법으로는 산처리되는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 무기물 입자의 표면에 부착된 철 등의 불순물을 삭감할 수 있다. Examples of the raw material grinding method include, but are not particularly limited to, ball mills, bead mills, colloid mills, conical mills, disc mills, edge mills, milling mills, hammer mills, pellet mills, VSI mills, willy mills, roller mills, and jet mills. Etc. can be mentioned. Moreover, it is preferable to wash | clean after grinding | pulverization, and it is preferable to be acid-processed at that time. As a result, impurities such as iron adhering to the surface of the inorganic particles can be reduced.

코팅층은 결합제를 포함하는 것이 바람직하다. 결합제는, 무기물 입자를 이온 교환막의 표면에 유지하여 코팅층을 이루는 성분이다. 결합제는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성의 관점에서, 함불소계 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. The coating layer preferably comprises a binder. A binder is a component which keeps inorganic particle on the surface of an ion exchange membrane, and comprises a coating layer. It is preferable that a binder contains a fluorine-containing polymer from a viewpoint of resistance to electrolyte solution or the product by electrolysis.

결합제로는, 전해액이나 전해에 의한 생성물에 대한 내성 및 이온 교환막의 표면에 대한 접착성의 관점에서, 카르복실산기 또는 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체인 것이 보다 바람직하다. 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(술폰산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 술폰산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 카르복실산기를 갖는 함불소 중합체를 포함하는 층(카르복실산층) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 해당 코팅층의 결합제로는, 카르복실산기를 갖는 함불소계 중합체를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. As a binder, it is more preferable that it is a fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group or a sulfonic acid group from a tolerance with respect to the electrolyte solution and the product by electrolysis, and adhesiveness to the surface of an ion exchange membrane. When forming a coating layer on the layer (sulfonic acid layer) containing a fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a sulfonic acid group as a binder of this coating layer. Moreover, when forming a coating layer on the layer (carboxylic acid layer) containing the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group, it is more preferable to use the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group as a binder of this coating layer.

코팅층 중 무기물 입자의 함유량은, 40∼90 질량%인 것이 바람직하고, 50∼90 질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 결합제의 함유량은, 10∼60 질량%인 것이 바람직하고, 10∼50 질량%인 것이 보다 바람직하다. It is preferable that it is 40-90 mass%, and, as for content of an inorganic particle in a coating layer, it is more preferable that it is 50-90 mass%. Moreover, it is preferable that it is 10-60 mass%, and, as for content of a binder, it is more preferable that it is 10-50 mass%.

이온 교환막에서의 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.05∼2 mg인 것이 바람직하다. 또한, 이온 교환막이 표면에 요철 형상을 갖는 경우에는, 코팅층의 분포 밀도는 1 ㎠당 0.5∼2 mg인 것이 바람직하다. The distribution density of the coating layer in the ion exchange membrane is preferably 0.05 to 2 mg per cm 2. In addition, when an ion exchange membrane has a concave-convex shape on the surface, it is preferable that the distribution density of a coating layer is 0.5-2 mg per cm <2>.

코팅층을 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 무기물 입자를 결합제를 포함하는 용액에 분산한 코팅액을, 스프레이 등에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다. It does not specifically limit as a method of forming a coating layer, A well-known method can be used. For example, the method of apply | coating the coating liquid which disperse | distributed inorganic particle to the solution containing a binder by spray etc. is mentioned.

(강화 심재) (Reinforced heartwood)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 배치된 강화 심재를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a reinforcing core material disposed inside the membrane body.

강화 심재는, 이온 교환막의 강도나 치수 안정성을 강화하는 부재이다. 강화 심재를 막 본체의 내부에 배치시킴으로써, 특히 이온 교환막의 신축을 원하는 범위로 제어할 수 있다. 이러한 이온 교환막은, 전해시 등에 있어서, 필요 이상으로 신축하지 않고, 장기간 우수한 치수 안정성을 유지할 수 있다. The reinforcing core is a member for enhancing the strength and dimensional stability of the ion exchange membrane. By arrange | positioning a reinforcing core material inside a membrane main body, especially expansion and contraction of an ion exchange membrane can be controlled to a desired range. Such an ion exchange membrane can maintain excellent dimensional stability for a long time without being stretched more than necessary in electrolysis or the like.

강화 심재의 구성은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 강화사라고 불리는 실을 방사하여 형성시켜도 좋다. 여기서 말하는 강화사란, 강화 심재를 구성하는 부재로서, 이온 교환막에 원하는 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있는 것이며, 또한 이온 교환막 중에서 안정적으로 존재할 수 있는 실을 말한다. 이러한 강화사를 방사한 강화 심재를 사용함으로써, 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 이온 교환막에 부여할 수 있다. The configuration of the reinforcing core is not particularly limited, and may be formed by spinning a yarn called reinforcing yarn, for example. The reinforcement yarn mentioned here is a member which constitutes a reinforcing core material, which can impart desired dimensional stability and mechanical strength to the ion exchange membrane, and refers to a yarn that can stably exist in the ion exchange membrane. By using the reinforcing core material which radiated such reinforcement yarn, further excellent dimensional stability and mechanical strength can be provided to the ion exchange membrane.

강화 심재 및 이것에 사용하는 강화사의 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 산이나 알칼리 등에 내성을 갖는 재료인 것이 바람직하고, 장기간에 걸친 내열성, 내약품성이 필요하다는 점에서, 함불소계 중합체로 이루어진 섬유가 바람직하다. The material of the reinforcing core material and the reinforcing yarn used for this is not particularly limited, but it is preferable that the material is resistant to acids, alkalis, or the like. desirable.

강화 심재에 이용되는 함불소계 중합체로는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 트리플루오로클로로에틸렌-에틸렌 공중합체 및 불화비닐리덴 중합체(PVDF) 등을 들 수 있다. 이들 중, 특히 내열성 및 내약품성의 관점에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. Examples of the fluorine-containing polymer used in the reinforcing core material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether polymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), tetra Fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, trifluorochloroethylene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride polymer (PVDF), and the like. Among these, it is preferable to use the fiber which consists of polytetrafluoroethylene from a heat resistant and chemical resistant viewpoint especially.

강화 심재에 이용되는 강화사의 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20∼300 데니어, 보다 바람직하게는 50∼250 데니어이다. 직조 밀도(단위 길이당 삽입 라인수)는, 바람직하게는 5∼50 라인/인치이다. 강화 심재의 형태로는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 직포, 부직포, 편포 등이 이용되지만, 직포의 형태인 것이 바람직하다. 또한, 직포의 두께는, 바람직하게는 30∼250 ㎛, 보다 바람직하게는 30∼150 ㎛인 것이 사용된다. The diameter of the reinforcing sand used for the reinforcing core is not particularly limited, but is preferably 20 to 300 denier, and more preferably 50 to 250 denier. The weave density (number of insertion lines per unit length) is preferably 5 to 50 lines / inch. The form of the reinforcing core is not particularly limited, and for example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a knitted fabric, or the like is used, but it is preferably a form of a woven fabric. In addition, the thickness of the woven fabric is preferably 30 to 250 m, more preferably 30 to 150 m.

직포 또는 편포는, 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 이들의 얀, 슬릿 얀 등을 사용할 수 있고, 직조 방법은 평직, 레노직, 편직, 코드직, 시어서커 등의 여러 직조 방법을 사용할 수 있다. As the woven fabric or knitted fabric, monofilament, multifilament or yarns, slit yarns, and the like thereof can be used, and the weaving method can use various weaving methods such as plain weave, leno weave, knitting, cord weave, and seerker.

막 본체에서의 강화 심재의 직조 방법 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막의 크기나 형상, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The weaving method and arrangement of the reinforcing core material in the membrane main body are not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of the size and shape of the ion exchange membrane, the desired physical properties and the use environment for the ion exchange membrane, and the like.

예컨대, 막 본체의 소정의 한 방향을 따라 강화 심재를 배치해도 좋지만, 치수 안정성의 관점에서, 소정의 제1 방향을 따라 강화 심재를 배치하고, 또한 제1 방향에 대하여 대략 수직인 제2 방향을 따라 별도의 강화 심재를 배치하는 것이 바람직하다. 막 본체의 세로 방향 막 본체의 내부에서 대략 직행하도록 복수의 강화 심재를 배치함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. 예컨대, 막 본체의 표면에서 세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(날실)와 가로 방향을 따라 배치된 강화 심재(씨실)를 직조하는 배치가 바람직하다. 날실과 씨실을 교대로 부침시켜 삽입하여 직조한 평직이나, 2개의 날실을 비틀면서 씨실과 직조한 레노직, 2 라인 또는 여러 라인씩 당겨 가지런히 배치한 날실에 동수의 씨실을 삽입하여 직조한 사자직(어자직) 등으로 하는 것이, 치수 안정성, 기계적 강도 및 제조 용이성의 관점에서 보다 바람직하다. For example, the reinforcing core may be disposed along a predetermined direction of the membrane body, but from the viewpoint of dimensional stability, the reinforcing core is disposed along the predetermined first direction, and a second direction substantially perpendicular to the first direction is provided. Therefore, it is preferable to arrange a separate reinforcing core material. By arranging the plurality of reinforcing cores so as to run substantially straight inside the longitudinal membrane body of the membrane body, further superior dimensional stability and mechanical strength can be imparted in multiple directions. For example, an arrangement for weaving the reinforcing core material (warp) disposed along the longitudinal direction and the reinforcing core material (weft) arranged along the transverse direction on the surface of the membrane body is preferable. Lion weaved by inserting the same number of wefts into the weaving plain weave by twisting and inserting warp and weft alternately, or by weaving two warp and leno weaving by twisting two warp and two or several lines. It is more preferable to use a woven fabric (a loom) from the viewpoint of dimensional stability, mechanical strength, and ease of manufacture.

특히, 이온 교환막의 MD 방향(Machine Direction 방향) 및 TD 방향(Transverse Direction 방향)의 양 방향을 따라 강화 심재가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, MD 방향과 TD 방향으로 평직되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, MD 방향이란, 후술하는 이온 교환막의 제조 공정에서, 막 본체나 각종 심재(예컨대, 강화 심재, 강화사, 후술하는 희생사 등)가 반송되는 방향(흐름 방향)을 말하며, TD 방향이란, MD 방향과 대략 수직인 방향을 말한다. 그리고, MD 방향을 따라 직조된 실을 MD사라고 하고, TD 방향을 따라 직조된 실을 TD사라고 한다. 통상, 전해에 사용하는 이온 교환막은 직사각형이며, 길이 방향이 MD 방향이 되고, 폭방향이 TD 방향이 되는 경우가 많다. MD사인 강화 심재와 TD사인 강화 심재를 직조함으로써, 다방향에서 한층 더 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 부여할 수 있다. In particular, it is preferable that the reinforcing core is disposed along both directions of the MD direction (Machine Direction direction) and the TD direction (Transverse Direction direction) of the ion exchange membrane. That is, it is preferable to be woven in the MD direction and the TD direction. Here, MD direction means the direction (flow direction) in which a membrane main body and various core materials (for example, a reinforced core material, a reinforcement yarn, a sacrificial yarn etc. mentioned later) are conveyed in the manufacturing process of the ion exchange membrane mentioned later, and a TD direction is It refers to a direction approximately perpendicular to the MD direction. The yarn woven along the MD direction is called MD yarn, and the yarn woven along the TD direction is called TD yarn. Usually, the ion exchange membrane used for electrolysis is rectangular, and a longitudinal direction becomes MD direction, and the width direction becomes a TD direction in many cases. By weaving the reinforced MD core material and the reinforced TD core material, it is possible to give even more excellent dimensional stability and mechanical strength in multiple directions.

강화 심재의 배치 간격은 특별히 한정되지 않고, 이온 교환막에 원하는 물성 및 사용 환경 등을 고려하여 적절하게 적합한 배치로 할 수 있다. The spacing of the reinforcing cores is not particularly limited and can be appropriately arranged in consideration of desired physical properties, use environment, and the like for the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율은 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상 90% 이하이다. 개구율은, 이온 교환막의 전기 화학적 성질의 관점에서는 30% 이상이 바람직하고, 이온 교환막의 기계적 강도의 관점에서는 90% 이하가 바람직하다. The opening ratio of the reinforcing core material is not particularly limited, and is preferably 30% or more, more preferably 50% or more and 90% or less. The opening ratio is preferably 30% or more from the viewpoint of the electrochemical properties of the ion exchange membrane, and preferably 90% or less from the viewpoint of the mechanical strength of the ion exchange membrane.

강화 심재의 개구율이란, 막 본체의 어느 한쪽의 표면의 면적(A)에서의 이온 등의 물질(전해액 및 그것에 함유되는 양이온(예컨대, 나트륨 이온))이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)의 비율(B/A)을 말한다. 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 표면의 총 면적(B)이란, 이온 교환막에서 양이온이나 전해액 등이, 이온 교환막에 포함되는 강화 심재 등에 의해 차단되지 않는 영역의 총 면적이라고 할 수 있다.The opening ratio of the reinforcing core is the total area (B) of the surface through which substances such as ions (electrolyte and cation (for example, sodium ions) contained) in the area (A) of either surface of the membrane body can pass. The ratio of (B / A). The total area (B) of the surface through which substances such as ions can pass can be referred to as the total area of the region where cations, electrolytes, and the like are not blocked by the reinforcing core included in the ion exchange membrane.

도 121은, 이온 교환막을 구성하는 강화 심재의 개구율을 설명하기 위한 개략도이다. 도 121은 이온 교환막의 일부를 확대하여, 그 영역 내에서의 강화 심재(21 및 22)의 배치만을 나타내고 있는 것이며, 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. It is a schematic diagram for demonstrating the opening ratio of the reinforcing core material which comprises an ion exchange membrane. 121 enlarges a part of the ion exchange membrane and shows only the arrangement of the reinforcing core materials 21 and 22 in the region, and the illustration of other members is omitted.

세로 방향을 따라 배치된 강화 심재(21)와 가로 방향으로 배치된 강화 심재(22)에 의해 둘러싸인 영역으로서, 강화 심재의 면적도 포함시킨 영역의 면적(A)로부터 강화 심재의 총 면적(C)을 빼는 것에 의해, 전술한 영역의 면적(A)에서의 이온 등의 물질이 통과할 수 있는 영역의 총 면적(B)을 구할 수 있다. 즉, 개구율은, 하기 식(I)에 의해 구할 수 있다. The total area C of the reinforcement core from the area A of the region including the area of the reinforcement core, which is also surrounded by the reinforcement core 21 arranged in the longitudinal direction and the reinforcement core 22 arranged in the horizontal direction. By subtracting, the total area B of the area through which substances such as ions in the area A of the area can pass can be obtained. That is, an opening ratio can be calculated | required by following formula (I).

개구율=(B)/(A)=((A)-(C))/(A) …(I) Aperture ratio = (B) / (A) = ((A)-(C)) / (A). (I)

강화 심재 중에서도 특히 바람직한 형태는, 내약품성 및 내열성의 관점에서, PTFE를 포함하는 테이프 얀 또는 고배향 모노필라멘트이다. 구체적으로는, PTFE로 이루어진 고강도 다공질 시트를 테이프형으로 슬릿한 테이프 얀, 또는 PTFE로 이루어진 고도로 배향한 모노필라멘트의 50∼300 데니어를 사용하고, 또한 직조 밀도가 10∼50 라인/인치인 평직이며, 그 두께가 50∼100 ㎛의 범위인 강화 심재인 것이 보다 바람직하다. 이러한 강화 심재를 포함하는 이온 교환막의 개구율은 60% 이상인 것이 더욱 바람직하다. Among the reinforcing cores, a particularly preferable form is a tape yarn or a highly oriented monofilament containing PTFE in view of chemical resistance and heat resistance. Specifically, a high-strength porous sheet made of PTFE is a tape yarn slitted in tape form, or a 50 to 300 denier of a highly oriented monofilament made of PTFE, and a woven density of 10 to 50 lines / inch. It is more preferable that it is a reinforcement core material whose thickness is the range of 50-100 micrometers. It is more preferable that the opening ratio of the ion exchange membrane including such a reinforcing core material is 60% or more.

강화사의 형상으로는, 둥근 실, 테이프형 실 등을 들 수 있다. Examples of the shape of the reinforcing yarn include round yarns and tape-like yarns.

(연통 구멍) (Communication hole)

이온 교환막은, 막 본체의 내부에 연통 구멍을 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion exchange membrane has a communication hole inside the membrane main body.

연통 구멍이란, 전해시에 발생하는 이온이나 전해액의 유로가 될 수 있는 구멍을 말한다. 또한, 연통 구멍이란, 막 본체 내부에 형성되어 있는 관상의 구멍이며, 후술하는 희생 심재(또는 희생사)가 용출됨으로써 형성된다. 연통 구멍의 형상이나 직경 등은, 희생 심재(희생사)의 형상이나 직경을 선택하는 것에 의해 제어할 수 있다. The communication hole refers to a hole that can be a flow path for ions or electrolyte generated during electrolysis. In addition, a communication hole is a tubular hole formed in the inside of a membrane main body, and is formed by eluting the sacrificial core material (or sacrificial thread) mentioned later. The shape and diameter of the communication hole can be controlled by selecting the shape and diameter of the sacrificial core material (sacrificial yarn).

이온 교환막에 연통 구멍을 형성함으로써, 전해시에 전해액의 이동성을 확보할 수 있다. 연통 구멍의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 제법에 의하면, 연통 구멍의 형성에 이용되는 희생 심재의 형상으로 할 수 있다. By forming communication holes in the ion exchange membrane, the mobility of the electrolyte can be ensured at the time of electrolysis. Although the shape of a communication hole is not specifically limited, According to the manufacturing method mentioned later, it can be set as the shape of the sacrificial core material used for formation of a communication hole.

연통 구멍은, 강화 심재의 양극측(술폰산층측)과 음극측(카르복실산층측)을 교대로 통과하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 함으로써, 강화 심재의 음극측에 연통 구멍이 형성되어 있는 부분에서는, 연통 구멍에 채워져 있는 전해액을 통해서 수송된 이온(예컨대, 나트륨 이온)이 강화 심재의 음극측으로도 흐를 수 있다. 그 결과, 양이온의 흐름이 차폐되는 일이 없기 때문에, 이온 교환막의 전기 저항을 더욱 낮게 할 수 있다. The communication hole is preferably formed so as to alternately pass through the anode side (sulfonic acid layer side) and the cathode side (carboxylic acid layer side) of the reinforcing core material. With such a structure, in the part where the communication hole is formed in the cathode side of the reinforcing core material, ions (for example, sodium ions) transported through the electrolyte solution filled in the communication hole can also flow to the cathode side of the reinforcing core material. As a result, since the flow of cation is not blocked, the electrical resistance of the ion exchange membrane can be made lower.

연통 구멍은, 이온 교환막을 구성하는 막 본체의 소정의 한 방향만을 따라 형성되어 있어도 좋지만, 보다 안정된 전해 성능을 발휘한다고 한다는 관점에서, 막 본체의 세로 방향과 가로 방향의 양 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. The communication hole may be formed along only one predetermined direction of the membrane main body constituting the ion exchange membrane, but is formed in both the longitudinal direction and the transverse direction of the membrane main body in view of exhibiting more stable electrolytic performance. desirable.

〔제조 방법〕 [Production method]

이온 교환막의 적합한 제조 방법으로는, 이하의 (1) 공정∼(6) 공정을 갖는 방법을 들 수 있다. As a suitable manufacturing method of an ion exchange membrane, the method of having the following (1) process-(6) process is mentioned.

(1) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 제조하는 공정. (1) Process: The process of manufacturing the fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(2) 공정 : 필요에 따라, 복수의 강화 심재와, 산 또는 알칼리에 용해되는 성질을 가지며, 연통 구멍을 형성하는 희생사를 적어도 직조하는 것에 의해, 인접하는 강화 심재끼리의 사이에 희생사가 배치된 보강재를 얻는 공정. (2) Process: If necessary, a sacrificial yarn is disposed between adjacent reinforcing cores by at least weaving a plurality of reinforcing cores and a property of dissolving in an acid or alkali and forming at least a communication hole. To obtain the finished reinforcement.

(3) 공정 : 이온 교환기, 또는 가수분해에 의해 이온 교환기가 될 수 있는 이온 교환기 전구체를 갖는 상기 함불소계 중합체를 필름화하는 공정. (3) Process: The process of film-forming the said fluorine-containing polymer which has an ion exchange group or the ion exchange group precursor which can become an ion exchange group by hydrolysis.

(4) 공정 : 상기 필름에 필요에 따라 상기 보강재를 매립하여, 상기 보강재가 내부에 배치된 막 본체를 얻는 공정.(4) Step: The step of embedding the reinforcing material in the film as necessary to obtain a membrane body having the reinforcing material disposed therein.

(5) 공정 : (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하는 공정(가수분해 공정). (5) Process: The process (hydrolysis process) of hydrolyzing the membrane main body obtained at process (4).

(6) 공정 : (5) 공정에서 얻어진 막 본체에 코팅층을 형성하는 공정(코팅 공정). (6) Process: The process (coating process) of forming a coating layer in the film main body obtained at the process (5).

이하, 각 공정에 관해 상세히 설명한다. Hereinafter, each process is explained in full detail.

(1) 공정 : 함불소계 중합체를 제조하는 공정 (1) Process: process for producing fluorine-containing polymer

(1) 공정에서는, 상기 제1군∼제3군에 기재한 원료의 단량체를 사용하여 함불소계 중합체를 제조한다. 함불소계 중합체의 이온 교환 용량을 제어하기 위해서는, 각 층을 형성하는 함불소계 중합체의 제조에서, 원료의 단량체의 혼합비를 조정하면 된다. In the step (1), the fluorine-containing polymer is produced by using the monomers of the raw materials described in the first group to the third group. In order to control the ion exchange capacity of a fluorine-containing polymer, in the manufacture of the fluorine-containing polymer which forms each layer, the mixing ratio of the monomer of a raw material may be adjusted.

(2) 공정 : 보강재의 제조 공정 (2) Process: manufacturing process of reinforcement

보강재란, 강화사를 직조한 직포 등이다. 보강재가 막 내에 매립됨으로써 강화 심재를 형성한다. 연통 구멍을 갖는 이온 교환막으로 할 때에는, 희생사도 함께 보강재에 직조한다. 이 경우의 희생사의 혼직량은, 바람직하게는 보강재 전체의 10∼80 질량%, 보다 바람직하게는 30∼70 질량%이다. 희생사를 직조하는 것에 의해, 강화 심재의 메쉬 어긋남을 방지할 수도 있다. A reinforcing material is a woven fabric etc. which woven the reinforcement yarn. The reinforcing material is embedded in the film to form the reinforcing core material. When using an ion exchange membrane having communication holes, the sacrificial yarn is also woven into the reinforcing material. In this case, the blending amount of the sacrificial material is preferably 10 to 80 mass%, more preferably 30 to 70 mass% of the entire reinforcing material. By weaving a sacrificial thread, the mesh shift | offset of a reinforcement core material can also be prevented.

희생사는, 막의 제조 공정 혹은 전해 환경하에서 용해성을 갖는 것이며, 레이온, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 셀룰로오스 및 폴리아미드 등이 이용된다. 또한, 20∼50 데니어의 굵기를 가지며, 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트로 이루어진 폴리비닐알콜 등도 바람직하다. The sacrificial material has solubility in a film production process or an electrolytic environment, and rayon, polyethylene terephthalate (PET), cellulose, polyamide, and the like are used. Moreover, polyvinyl alcohol etc. which have a thickness of 20-50 denier and consist of monofilament or multifilament are also preferable.

또한, (2) 공정에서, 강화 심재나 희생사의 배치를 조정하는 것에 의해, 개구율이나 연통 구멍의 배치 등을 제어할 수 있다. In the step (2), by adjusting the arrangement of the reinforcing core material or the sacrificial material, the opening ratio, the arrangement of the communication holes, and the like can be controlled.

(3) 공정 : 필름화 공정 (3) process: filming process

(3) 공정에서는, 상기 (1) 공정에서 얻어진 함불소계 중합체를, 압출기를 사용하여 필름화한다. 필름은 단층 구조이어도 좋고, 전술한 바와 같이, 술폰산층과 카르복실산층의 2층 구조이어도 좋고, 3층 이상의 다층 구조이어도 좋다. In the step (3), the fluorine-containing polymer obtained in the step (1) is filmed using an extruder. A single layer structure may be sufficient as a film, and as above-mentioned, the two-layered structure of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer may be sufficient, and the multilayered structure of three or more layers may be sufficient as it.

필름화하는 방법으로는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다. As a method of film-forming, the following are mentioned, for example.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를 각각 따로따로 필름화하는 방법. A method of filming each of the fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and the fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group separately.

카르복실산기를 갖는 함불소 중합체와 술폰산기를 갖는 함불소 중합체를, 공압출에 의해 복합 필름으로 하는 방법. A method in which a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group are co-extruded into a composite film.

또한, 필름은 각각 복수매이어도 좋다. 또한, 상이한 종류의 필름을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하기 때문에 바람직하다. In addition, a plurality of films may be sufficient respectively. Moreover, coextrusion of different kinds of films is preferable because it contributes to raising the adhesive strength of an interface.

(4) 공정 : 막 본체를 얻는 공정 (4) step: the step of obtaining the membrane body

(4) 공정에서는, (2) 공정에서 얻은 보강재를 (3) 공정에서 얻은 필름의 내부에 매립함으로써, 보강재가 내재된 막 본체를 얻는다. In the step (4), the film body in which the reinforcing material is embedded is obtained by embedding the reinforcing material obtained in the step (2) inside the film obtained in the step (3).

막 본체의 바람직한 형성 방법으로는, (i) 음극측에 위치하는 카르복실산기 전구체(예컨대, 카르복실산에스테르 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제1층이라고 함)와, 술폰산기 전구체(예컨대, 술포닐플루오라이드 작용기)를 갖는 함불소계 중합체(이하, 이것으로 이루어진 층을 제2층이라고 함)를 공압출법에 의해 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에, 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 보강재, 제2층/제1층 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법; (ii) 제2층/제1층 복합 필름과는 별도로, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체(제3층)를 미리 단독으로 필름화하고, 필요에 따라 가열원 및 진공원을 사용하여, 표면 상에 다수의 세공을 갖는 평판 또는 드럼 상에 투기성을 갖는 내열성의 이형지를 개재하여, 제3층 필름, 강화 심재, 제2층/제1층으로 이루어진 복합 필름의 순으로 적층하고, 각 중합체가 용융되는 온도 하에 감압에 의해 각 층 사이의 공기를 제거하면서 일체화하는 방법을 들 수 있다. As a preferable formation method of a film main body, (i) the fluorine-containing polymer which has a carboxylic acid group precursor (for example, a carboxylic acid ester functional group) located in the cathode side (henceforth, the layer which consists of this is called a 1st layer), And forming a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor (e.g., a sulfonylfluoride functional group) (hereinafter, referred to as a second layer) by a coextrusion method, and heating and vacuum source as necessary. Is laminated on a flat plate or drum having a large number of pores on the surface of the reinforcing material and the second layer / first layer composite film in the order of a reinforcing material and a heat-resistant release paper having air permeability. Integrating while removing air between each layer by decompression under temperature; (ii) Apart from the second layer / first layer composite film, the fluorine-containing polymer (third layer) having a sulfonic acid group precursor is previously filmed alone, and the surface is heated and heated using a vacuum source if necessary. The laminated film was laminated in the order of a composite film consisting of a third layer film, a reinforcing core material, and a second layer / first layer via a heat-resistant release paper having air permeability on a flat plate or a drum having a large number of pores thereon. The method of integrating, removing the air between each layer by pressure reduction under the temperature which melt | dissolves is mentioned.

여기서, 제1층과 제2층을 공압출하는 것은, 계면의 접착 강도를 높이는 것에 기여하고 있다. Here, coextrusion of a 1st layer and a 2nd layer contributes to raising the adhesive strength of an interface.

또한, 감압 하에 일체화하는 방법은, 가압 프레스법에 비하여, 보강재 상의 제3층의 두께가 커지는 특징을 갖고 있다. 또한, 보강재가 막 본체의 내면에 고정되어 있기 때문에, 이온 교환막의 기계적 강도를 충분히 유지할 수 있는 성능을 갖고 있다. Moreover, the method of integrating under reduced pressure has the feature that the thickness of the 3rd layer on a reinforcement material becomes large compared with the pressure press method. In addition, since the reinforcing material is fixed to the inner surface of the membrane main body, it has the performance of sufficiently maintaining the mechanical strength of the ion exchange membrane.

또한, 여기서 설명한 적층의 바리에이션은 일례이며, 원하는 막 본체의 층구성이나 물성 등을 고려하여, 적절하게 적합한 적층 패턴(예컨대, 각 층의 조합 등)을 선택한 다음 공압출할 수 있다. In addition, the variation of lamination described here is an example, and considering the desired layer structure, physical properties, etc. of a film body, a suitable lamination pattern (for example, the combination of each layer, etc.) can be selected, and then co-extruded.

또한, 이온 교환막의 전기적 성능을 더욱 높일 목적으로, 제1층과 제2층 사이에, 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 더 개재시키는 것이나, 제2층 대신에 카르복실산기 전구체와 술폰산기 전구체를 모두 갖는 함불소계 중합체로 이루어진 제4층을 사용하는 것도 가능하다. Further, in order to further improve the electrical performance of the ion exchange membrane, a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor is further interposed between the first layer and the second layer. It is also possible to use a fourth layer made of a fluorine-containing polymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor instead of the layer.

제4층의 형성 방법은, 카르복실산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체와, 술폰산기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를 따로따로 제조한 후에 혼합하는 방법이어도 좋고, 카르복실산기 전구체를 갖는 단량체와 술폰산기 전구체를 갖는 단량체를 공중합한 것을 사용하는 방법이어도 좋다. The method for forming the fourth layer may be a method of separately preparing a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group precursor and a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group precursor, and then mixing the monomers with the carboxylic acid group precursor and the sulfonic acid group precursor. The method of copolymerizing the monomer which has the thing may be used.

제4층을 이온 교환막의 구성으로 하는 경우에는, 제1층과 제4층의 공압출 필름을 성형하고, 제3층과 제2층은 이것과는 별도로 단독으로 필름화하여, 전술한 방법으로 적층해도 좋고, 제1층/제4층/제2층의 3층을 한번에 공압출로 필름화해도 좋다.In the case where the fourth layer is configured as an ion exchange membrane, the coextruded film of the first layer and the fourth layer is molded, and the third layer and the second layer are filmed independently of this, by the method described above. You may laminate | stack and three layers of a 1st layer / 4th layer / 2nd layer may be film-formed by coextrusion at once.

이 경우, 압출된 필름이 흘러가는 방향이 MD 방향이다. 이와 같이 하여, 이온 교환기를 갖는 함불소계 중합체를 포함하는 막 본체를 보강재 상에 형성할 수 있다. In this case, the direction in which the extruded film flows is the MD direction. In this way, a membrane body containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group can be formed on the reinforcing material.

또한, 이온 교환막은, 술폰산층으로 이루어진 표면측에, 술폰산기를 갖는 함불소 중합체로 이루어진 돌출된 부분, 즉 볼록부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 볼록부를 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 수지 표면에 볼록부를 형성하는 공지의 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 막 본체의 표면에 엠보스 가공을 하는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 상기 복합 필름과 보강재 등을 일체화할 때에, 미리 엠보스 가공된 이형지를 사용하는 것에 의해, 상기 볼록부를 형성시킬 수 있다. 엠보스 가공에 의해 볼록부를 형성하는 경우, 볼록부의 높이나 배치 밀도의 제어는, 전사하는 엠보스 형상(이형지의 형상)을 제어함으로써 행할 수 있다. In addition, the ion exchange membrane preferably has a protruding portion, that is, a convex portion, made of a fluorine-containing polymer having a sulfonic acid group, on the surface side of the sulfonic acid layer. It does not specifically limit as a method of forming such a convex part, The well-known method of forming a convex part in the resin surface can be employ | adopted. Specifically, the method of embossing on the surface of a film main body is mentioned, for example. For example, when the said composite film, reinforcing material, etc. are integrated, the said convex part can be formed by using the release paper previously embossed. When forming a convex part by embossing, control of the height and placement density of a convex part can be performed by controlling the emboss shape (shape of a release paper) to be transferred.

(5) 가수분해 공정 (5) hydrolysis process

(5) 공정에서는, (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 가수분해하여, 이온 교환기 전구체를 이온 교환기로 변환하는 공정(가수분해 공정)을 행한다. In the step (5), the membrane body obtained in the step (4) is hydrolyzed to convert the ion exchanger precursor into the ion exchanger (hydrolysis step).

또한, (5) 공정에서는, 막 본체에 포함되어 있는 희생사를 산 또는 알칼리로 용해 제거함으로써, 막 본체에 용출 구멍을 형성시킬 수 있다. 또한, 희생사는, 완전히 용해 제거되지 않고 연통 구멍에 남아 있어도 좋다. 또한, 연통 구멍에 남아 있던 희생사는, 이온 교환막이 전해에 제공되었을 때 전해액에 의해 용해 제거되어도 좋다. In the step (5), the elution hole can be formed in the membrane main body by dissolving and removing the sacrificial yarn contained in the membrane main body with an acid or an alkali. In addition, the sacrificial yarn may remain in the communication hole without being completely dissolved and removed. In addition, the sacrificial yarn remaining in the communication hole may be dissolved and removed by the electrolytic solution when the ion exchange membrane is provided for electrolysis.

희생사는, 이온 교환막의 제조 공정이나 전해 환경하에서, 산 또는 알칼리에 대하여 용해성을 갖는 것이며, 희생사가 용출됨으로써 해당 부위에 연통 구멍이 형성된다. The sacrificial yarn is soluble in acid or alkali in the ion exchange membrane production process or in an electrolytic environment, and communication holes are formed in the site by dissolving the sacrificial material.

(5) 공정은, 산 또는 알칼리를 포함하는 가수분해 용액에 (4) 공정에서 얻어진 막 본체를 침지하여 행할 수 있다. 해당 가수분해 용액으로는, 예컨대 KOH와 DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 포함하는 혼합 용액을 사용할 수 있다. The step (5) can be performed by immersing the membrane body obtained in the step (4) in a hydrolysis solution containing an acid or an alkali. As the hydrolysis solution, for example, a mixed solution containing KOH and DMSO (dimethyl sulfoxide) can be used.

상기 혼합 용액은, KOH 2.5∼4.0N을 포함하고, DMSO 25∼35 질량%를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the said mixed solution contains 2.5-4.0 N of KOH, and contains 25-35 mass% of DMSO.

가수분해의 온도로는, 70∼100℃인 것이 바람직하다. 온도가 높을수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 75∼100℃이다. As temperature of hydrolysis, it is preferable that it is 70-100 degreeC. The higher the temperature, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 75-100 degreeC.

가수분해의 시간으로는, 10∼120분인 것이 바람직하다. 시간이 길수록 겉보기 두께를 보다 두껍게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 20∼120분이다. It is preferable that it is 10 to 120 minutes as time of hydrolysis. The longer the time, the thicker the apparent thickness. More preferably, it is 20 to 120 minutes.

여기서, 희생사를 용출시킴으로써 연통 구멍 형성하는 공정에 관해 보다 상세히 설명한다. 도 122의 (a), (b)는, 이온 교환막의 연통 구멍을 형성하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다. Here, the process of forming a communication hole by eluting a sacrificial yarn is demonstrated in detail. 122 (a) and 122 (b) are schematic diagrams for explaining a method of forming a communication hole of an ion exchange membrane.

도 122의 (a), (b)에서는, 강화사(52)와 희생사(504a)와 희생사(504a)에 의해 형성되는 연통 구멍(504)만을 도시하고 있고, 막 본체 등의 다른 부재에 관해서는 도시를 생략하고 있다. In FIGS. 122A and 122B, only the communication holes 504 formed by the reinforcement yarn 52, the sacrificial yarn 504a, and the sacrificial yarn 504a are shown. The illustration is omitted.

우선, 이온 교환막 중에서 강화 심재를 구성하게 되는 강화사(52)와, 이온 교환막 중에서 연통 구멍(504)을 형성하기 위한 희생사(504a)를, 편직 보강재로 한다. 그리고, (5) 공정에서 희생사(504a)가 용출됨으로써 연통 구멍(504)이 형성된다. First, the reinforcement yarn 52 which comprises a reinforcing core material in an ion exchange membrane, and the sacrificial yarn 504a for forming the communication hole 504 in an ion exchange membrane are used as a knitted reinforcement material. And the communication hole 504 is formed by eluting the sacrificial yarn 504a in the process (5).

상기 방법에 의하면, 이온 교환막의 막 본체 내에서 강화 심재, 연통 구멍을 어떠한 배치로 하는지에 따라서, 강화사(52)와 희생사(504a)의 편직 방법을 조정하면 되기 때문에 간편하다. According to the method described above, the knitting method of the reinforcing yarn 52 and the sacrificial yarn 504a may be adjusted in accordance with the arrangement of the reinforcing core and the communication hole in the membrane main body of the ion exchange membrane.

도 122의 (a)에서는, 지면에서 세로 방향과 가로 방향의 양 방향을 따라 강화사(52)와 희생사(504a)를 직조한 평직의 보강재를 예시하고 있지만, 필요에 따라 보강재에서의 강화사(52)와 희생사(504a)의 배치를 변경할 수 있다. In (a) of FIG. 122, although the reinforcement of the plain weave which woven the reinforcement yarn 52 and the sacrificial yarn 504a in both the longitudinal direction and the horizontal direction in the ground is illustrated, the reinforcement yarn in a reinforcement material as needed. The arrangement of the 52 and the victim 504a can be changed.

(6) 코팅 공정 (6) coating process

(6) 공정에서는, 원석 분쇄 또는 원석 용융에 의해 얻어진 무기물 입자와, 결합제를 포함하는 코팅액을 제조하고, 코팅액을 (5) 공정에서 얻어진 이온 교환막의 표면에 도포 및 건조시킴으로써 코팅층을 형성할 수 있다. In the step (6), the coating layer can be formed by preparing a coating liquid containing the inorganic particles obtained by gemstone grinding or melting of the gemstone and a binder, and applying and drying the coating liquid on the surface of the ion exchange membrane obtained in the step (5). .

결합제로는, 이온 교환기 전구체를 갖는 함불소계 중합체를, 디메틸술폭시드(DMSO) 및 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액으로 가수분해한 후, 염산에 침지하여 이온 교환기의 짝이온을 H+로 치환한 결합제(예컨대, 카르복실기 또는 술포기를 갖는 함불소계 중합체)가 바람직하다. 그것에 의해, 후술하는 물이나 에탄올에 용해되기 쉬워지기 때문에 바람직하다. As a binder, after hydrolyzing the fluorine-containing polymer having an ion exchange group precursor with an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH), it is immersed in hydrochloric acid to replace the counter ion of the ion exchange group with H + . One binder (eg, a fluorine-containing polymer having a carboxyl or sulfo group) is preferred. Since it becomes easy to melt | dissolve in water and ethanol mentioned later by this, it is preferable.

이 결합제를, 물과 에탄올을 혼합한 용액에 용해한다. 또한, 물과 에탄올의 바람직한 체적비 10:1∼1:10이며, 보다 바람직하게는 5:1∼1:5이며, 더욱 바람직하게는 2:1∼1:2이다. 이와 같이 하여 얻은 용해액 중에, 무기물 입자를 볼 밀로 분산시켜 코팅액을 얻는다. 이 때, 분산될 때의 시간, 회전 속도를 조정함으로써, 입자의 평균 입경 등을 조정할 수도 있다. 또한, 무기물 입자와 결합제의 바람직한 배합량은 전술한 바와 같다. This binder is dissolved in a solution in which water and ethanol are mixed. Moreover, the preferable volume ratio of water and ethanol is 10: 1-1:10, More preferably, it is 5: 1-1: 5, More preferably, it is 2: 1-1: 2. In the solution thus obtained, the inorganic particles are dispersed by a ball mill to obtain a coating solution. At this time, the average particle diameter of a particle | grains, etc. can also be adjusted by adjusting the time and the rotation speed at the time of dispersion. In addition, the preferable compounding quantity of an inorganic particle and a binder is as above-mentioned.

코팅액 중의 무기물 입자 및 결합제의 농도에 관해서는, 특별히 한정되지 않지만, 옅은 코팅액으로 하는 편이 바람직하다. 그것에 의해, 이온 교환막의 표면에 균일하게 도포하는 것이 가능해진다. The concentration of the inorganic particles and the binder in the coating liquid is not particularly limited, but is preferably a light coating liquid. Thereby, it becomes possible to apply | coat uniformly to the surface of an ion exchange membrane.

또한, 무기물 입자를 분산시킬 때에, 계면활성제를 분산액에 첨가해도 좋다. 계면활성제로는, 비이온계 계면활성제가 바람직하고, 예컨대 니찌유 주식회사 제조 HS-210, NS-210, P-210, E-212 등을 들 수 있다. In addition, when dispersing the inorganic particles, a surfactant may be added to the dispersion. As surfactant, a nonionic surfactant is preferable, For example, HS-210, NS-210, P-210, E-212 by Nichi-yu Corporation, etc. are mentioned.

얻어진 코팅액을, 스프레이 도포나 롤 도공으로 이온 교환막 표면에 도포함으로써 이온 교환막이 얻어진다. An ion exchange membrane is obtained by apply | coating the obtained coating liquid to the surface of an ion exchange membrane by spray coating or roll coating.

〔미다공막〕 [Microporous membrane]

본 실시형태의 미다공막으로는, 전술한 바와 같이, 전해용 전극과 적층체로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 여러가지 미다공막을 적용할 수 있다. As described above, the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited as long as it can be an electrode for electrolysis and a laminate, and various microporous membranes can be applied.

본 실시형태의 미다공막의 기공률은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20∼90으로 할 수 있고, 바람직하게는 30∼85이다. 상기 기공률은, 예컨대 하기의 식으로 산출할 수 있다. Although the porosity of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 20-90, Preferably it is 30-85. The porosity can be calculated by the following formula, for example.

기공률=(1-(건조 상태의 막 중량)/(막의 두께, 폭, 길이로부터 산출되는 체적과 막소재의 밀도로부터 산출되는 중량))×100 Porosity = (1- (Dry Film Weight in Dry State) / (Volume calculated from the thickness, width and length of the film and weight calculated from the density of the film material)) × 100

본 실시형태의 미다공막의 평균 구멍 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 0.01 ㎛∼10 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 0.05 ㎛∼5 ㎛이다. 상기 평균 구멍 직경은, 예컨대 막을 두께 방향으로 수직으로 절단하고, 절단면을 FE-SEM으로 관찰한다. 관찰되는 구멍의 직경을 100점 정도 측정하여 평균함으로써 구할 수 있다. Although the average pore diameter of the microporous membrane of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 0.01 micrometer-10 micrometers, Preferably it is 0.05 micrometer-5 micrometers. The average pore diameter is, for example, the film is vertically cut in the thickness direction, and the cut surface is observed by FE-SEM. It can obtain | require by measuring and averaging about 100 points of the diameter of the hole observed.

본 실시형태의 미다공막의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 바람직하게는 50 ㎛∼600 ㎛이다. 상기 두께는, 예컨대 마이크로미터(주식회사 미츠토요 제조) 등을 사용하여 측정할 수 있다. Although the thickness of the microporous film of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be 10 micrometers-1000 micrometers, Preferably it is 50 micrometers-600 micrometers. The said thickness can be measured using a micrometer (made by Mitsutoyo Corporation) etc., for example.

전술한 바와 같은 미다공막의 구체예로는, Agfa사 제조의 Zirfon Perl UTP 500, 국제 공개 제2013-183584호 팜플렛, 국제 공개 제2016-203701호 팜플렛 등에 기재된 것을 들 수 있다. Specific examples of the microporous membrane as described above include those described in Zirfon Perl UTP 500, International Publication No. 2013-183584, International Publication No. 2016-203701, etc. manufactured by Agfa.

본 실시형태에 관한 전해조의 제조 방법에서는, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 EW(이온 교환 당량)을 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 격막이, 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 작용기를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 이온 교환 당량은 도입하는 작용기에 의해 조정할 수 있고, 도입할 수 있는 작용기에 관해서는 전술한 바와 같다. In the manufacturing method of the electrolytic cell which concerns on this embodiment, it is a thing that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has an EW (ion exchange equivalent) different from this 1st ion exchange resin layer. desirable. Moreover, it is preferable that a diaphragm contains the 1st ion exchange resin layer and the 2nd ion exchange resin layer which has a functional group different from this 1st ion exchange resin layer. An ion exchange equivalent can be adjusted with the functional group to introduce | transduce, and the functional group which can be introduce | transduced is as above-mentioned.

(수전해) (Hydraulic)

본 실시형태에서의 전해조로서, 수전해를 행하는 경우의 전해조는, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조에서의 이온 교환막을 미다공막으로 변경한 구성을 갖는 것이다. 또한, 공급하는 원료가 물인 점에서, 전술한 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와는 상이한 것이다. 그 밖의 구성에 관해서는, 수전해를 행하는 경우의 전해조도 식염 전해를 행하는 경우의 전해조와 동일한 구성을 채용할 수 있다. 식염 전해의 경우에는, 양극실에서 염소 가스가 발생하기 때문에, 양극실의 재질은 티탄이 이용되지만, 수전해의 경우에는, 양극실에서 산소 가스가 발생할 뿐이기 때문에, 음극실의 재질과 동일한 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 니켈 등을 들 수 있다. 또한, 양극 코팅은 산소 발생용의 촉매 코팅이 적당하다. 촉매 코팅의 예로는, 백금족 금속 및 천이 금속의 금속, 산화물, 수산화물 등을 들 수 있다. 예컨대, 백금, 이리듐, 팔라듐, 루테늄, 니켈, 코발트, 철 등의 원소를 사용할 수 있다. As the electrolytic cell in this embodiment, the electrolytic cell in the case of performing electrolysis has a structure which changed the ion exchange membrane in the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis to a microporous membrane. In addition, since the raw material to be supplied is water, it differs from the electrolytic cell in the case of performing the above-mentioned salt electrolysis. As for other configurations, the same configuration as the electrolytic cell in the case of performing salt electrolysis can also be adopted. In the case of salt electrolysis, since chlorine gas is generated in the anode chamber, titanium is used as the material of the anode chamber. However, in the case of hydrolysis, since oxygen gas is only generated in the anode chamber, the same material as the cathode chamber is used. Can be used. For example, nickel etc. can be mentioned. In addition, the anode coating is suitably a catalyst coating for oxygen generation. Examples of catalyst coatings include metals, oxides, hydroxides, and the like of platinum group metals and transition metals. For example, elements such as platinum, iridium, palladium, ruthenium, nickel, cobalt and iron can be used.

실시예Example

이하의 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 전혀 한정되지 않는다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the present invention is not limited at all by the following examples.

<제1 실시형태의 검증> <Verification of the first embodiment>

이하에 설명하는 바와 같이, 제1 실시형태에 대응하는 실험예(이후의 <제1 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「실시예」라고 칭함)와, 제1 실시형태에 대응하지 않는 실험예(이후의 <제1 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「비교예」라고 칭함)를 준비하여, 다음 방법으로 이들을 평가했다. 그 상세에 관해서는, 적절하게 도 10∼21을 참조하면서 설명한다. As described below, an experimental example corresponding to the first embodiment (hereinafter simply referred to as "an example" in the section of <verification of the first embodiment>) and an experimental example not corresponding to the first embodiment (Simply referred to as "comparative example" in the following section in <Verification of the first embodiment>) was prepared, and these were evaluated by the following method. The detail is demonstrated, referring FIGS. 10-21 suitably.

〔평가 방법〕 〔Assessment Methods〕

(1) 개공률 (1) Opening rate

전극을 130 mm×100 mm의 사이즈로 절취했다. 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요 제조, 최소 표시 0.001 mm) 이용하여 면내를 균일하게 10점 측정한 평균치를 산출했다. 이것을 전극의 두께(게이지 두께)로 하여 체적을 산출했다. 그 후, 전자 천칭으로 질량을 측정하여, 금속의 비중(니켈의 비중=8.908 g/㎤, 티탄의 비중=4.506 g/㎤)으로부터 개공률 혹은 공극률을 산출했다. The electrode was cut out to a size of 130 mm x 100 mm. The average value which measured ten points of surface uniformly was computed using the dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation make, minimum indication 0.001mm). The volume was computed using this as thickness of an electrode (gauge thickness). Then, the mass was measured by the electronic balance, and the porosity or the porosity was computed from the specific gravity of metal (specific gravity of nickel = 8.908 g / cm <3>, specific gravity of titanium = 4.506 g / cm <3>).

개공률(공극률)(%)=(1-(전극 질량)/(전극 체적×금속의 비중))×100 Porosity (porosity) (%) = (1- (electrode mass) / (electrode volume × specific gravity of metal)) × 100

(2) 단위 면적당 질량(mg/㎠) (2) mass per unit area (mg / cm 2)

전극을 130 mm×100 mm의 사이즈로 절취하고, 전자 천칭으로 질량을 측정했다. 그 값을 면적(130 mm×100 mm)으로 나누기하여 단위 면적당 질량을 산출했다. The electrode was cut out to a size of 130 mm x 100 mm, and the mass was measured by electronic balance. The mass per unit area was computed by dividing the value by area (130 mm x 100 mm).

(3) 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) (접착력) (N/mgㆍ㎠)) (3) Force applied per unit mass and unit area (1) (adhesive force) (N / mg · cm 2)

〔방법(i)〕 [Method (i)]

측정에는 인장 압축 시험기를 사용했다(주식회사 이마다 제작소, 시험기 본체 : SDT-52NA형 인장 압축 시험기, 가중계 : SL-6001형 가중계).A tensile compression tester was used for the measurement (Imada Co., Ltd., tester main body: SDT-52NA type tensile compression tester, weighting meter: SL-6001 type weighting machine).

두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm의 니켈판에 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 실시했다. 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.7 ㎛였다. 여기서, 표면 거칠기 측정에는, 촉침식의 표면 거칠기 측정기 SJ-310(주식회사 미츠토요)를 사용했다. 지면과 평행한 정반 위에 측정 샘플을 설치하고, 하기의 측정 조건으로 산술 평균 거칠기 Ra를 측정했다. 측정은, 6회 실시시에 그 평균치를 기재했다. The blast process was performed with the alumina of particle number 320 on the nickel plate of thickness 1.2mm and width-and-length 200mm. The arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after blasting was 0.7 micrometers. Here, the stylus type surface roughness measuring instrument SJ-310 (Mitsutoyo Co., Ltd.) was used for surface roughness measurement. The measurement sample was installed on the surface plate parallel to the ground, and the arithmetic mean roughness Ra was measured under the following measurement conditions. The measurement described the average value at the time of six implementations.

<촉침의 형상> 원추 테이퍼 각도=60°, 선단 반경=2 ㎛, 정적 측정력=0.75 mN<Shape of the needle> Cone taper angle = 60 °, tip radius = 2 μm, static measuring force = 0.75 mN

<거칠기 규격> JIS2001 <Roughness standard> JIS2001

<평가 곡선> R <Evaluation curve> R

<필터> GAUSS <Filter> GAUSS

<컷오프치 λc> 0.8 mm <Cut-off value λc> 0.8 mm

<컷오프치 λs> 2.5 ㎛ <Cut off value λs> 2.5 μm

<구간수> 5 <Number of Sections> 5

<전주, 후주> 있음 <Jeonju, Huju> Yes

이 니켈판을 수직이 되도록 인장 압축 시험기의 하측의 척에 고정했다. The nickel plate was fixed to the lower chuck of the tensile compression tester so as to be vertical.

격막으로는, 하기의 이온 교환막 A를 사용했다. As the diaphragm, the following ion exchange membrane A was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제이며, 90 데니어의 모노필라멘트를 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 희생사로서, 35 데니어, 6 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다(이하, PET사라고 함). 우선, TD 및 MD의 양 방향의 각각에서, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여 직포를 얻었다. 얻어진 직포를 롤로 압착하여, 두께 70 ㎛의 직포를 얻었다. As a reinforcing core material, it was made of polytetrafluoroethylene (PTFE) and 90 denier monofilament was used (hereinafter referred to as PTFE company). As the sacrificial yarn, a yarn in which twisted polyethylene denephthalate (PET) of 35 deniers and 6 filaments was applied 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn). First, in each of the two directions of TD and MD, the woven fabric was plain so that two lines of PTFE yarn were disposed between 24 lines / inch and two sacrificed yarns were adjacent to adjacent PTFE yarns. The obtained woven fabric was crimped with a roll to obtain a woven fabric having a thickness of 70 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.85 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 A, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.03 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 B를 준비했다. Next, Resin A, CF 2 = CF 2 , a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 , having an ion exchange capacity of 0.85 mg equivalent / g. And Resin B of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.03 mg equivalent / g.

이들 수지 A 및 B를 사용하여, 공압출 T 다이법으로 수지 A층의 두께가 15 ㎛, 수지 B층의 두께가 104 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. Using these resins A and B, a two-layer film X having a thickness of the resin A layer of 15 µm and a resin B layer of 104 µm was obtained by a coextrusion T die method.

계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 위에, 이형지(높이 50 ㎛의 원추 형상의 엠보스 가공), 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 표면 온도 223℃, 감압도 0.067 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. Subsequently, a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having fine holes on its surface was laminated in the order of release paper (conical embossing having a height of 50 μm), reinforcing material and film X, and hot plate. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on the conditions of surface temperature 223 degreeC, and the pressure reduction degree 0.067 MPa, the composite film was obtained by removing a release paper.

얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO) 30 질량%, 수산화칼륨(KOH) 15 질량%를 포함하는 80℃의 수용액에 20분 침지함으로써 비누화했다. 그 후, 수산화나트륨(NaOH) 0.5N을 포함하는 50℃의 수용액에 1시간 침지하여, 이온 교환기의 짝이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. The obtained composite membrane was saponified by immersing for 20 minutes in 80 degreeC aqueous solution containing 30 mass% of dimethyl sulfoxide (DMSO), and 15 mass% of potassium hydroxide (KOH). Then, it was immersed in 50 degreeC aqueous solution containing 0.5 N of sodium hydroxide (NaOH) for 1 hour, the counter ion of the ion exchange group was substituted by Na, and it washed with water continuously. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, 수지 B의 산형 수지의 5 질량% 에탄올 용액에, 1차 입경 1 ㎛의 산화지르코늄을 20 질량% 가하여 분산시킨 현탁액을 조합하고, 현탁액 스프레이법으로 상기 복합막의 양면에 분무하고, 산화지르코늄의 코팅을 복합막의 표면에 형성시켜, 이온 교환막 A를 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바 0.5 mg/㎠였다. 또한, 평균 입경은, 입도 분포계(시마즈 제작소 제조 「SALD(등록상표) 2200」)에 의해 측정했다. Further, a suspension obtained by adding 20 mass% of zirconium oxide having a primary particle size of 1 μm to a 5 mass% ethanol solution of the acid-type resin of the resin B was dispersed, sprayed onto both surfaces of the composite membrane by a suspension spray method, and A coating was formed on the surface of the composite membrane to obtain an ion exchange membrane A. The coating density of zirconium oxide was 0.5 mg / cm 2 as measured by fluorescence X-ray measurement. In addition, the average particle diameter was measured by the particle size distribution meter ("SALD (trademark) 2200" by Shimadzu Corporation).

상기에서 얻어진 이온 교환막(격막)을 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 순수로 충분히 적신 상기 니켈판에 접촉시켜, 물의 장력으로 접착했다. 이 때, 니켈판과 이온 교환막의 상단의 위치가 맞도록 설치했다. The ion exchange membrane (diaphragm) obtained above was immersed in pure water for 12 hours or more, and used for the test. The nickel plate was sufficiently wetted with pure water and brought into contact with water under tension. At this time, it installed so that the position of the upper surface of a nickel plate and an ion exchange membrane may match.

측정에 사용하는 전해용 전극 샘플(전극)은 가로 세로 130 mm로 절취했다. 이온 교환막 A는 가로 세로 170 mm로 절취했다. 2장의 스테인레스판(두께 1 mm, 세로 9 mm, 가로 170 mm) 사이에 전극의 한 변을 끼우고, 스테인레스판, 전극의 중심이 맞도록 위치 맞춤한 후, 4개의 클립으로 균등하게 고정했다. 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고 전극을 매달았다. 이 때, 시험기에 가해지는 하중을 0 N으로 했다. 일단, 인장 압축 시험기로부터 스테인레스판, 전극, 클립 일체물을 떼내고, 전극을 순수로 충분히 적시기 위해, 순수가 들어 있는 배트에 침지했다. 그 후, 다시 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고 전극을 매달았다. The electrolytic electrode sample (electrode) used for the measurement was cut | disconnected to 130 mm long. Ion exchange membrane A was cut out to 170 mm in length and width. One side of the electrode was sandwiched between two stainless plates (1 mm in thickness, 9 mm in length, and 170 mm in width), and the stainless plate and the center of the electrode were aligned so as to be aligned, and then fixed evenly with four clips. The center of the stainless plate was fitted to the chuck above the tensile compression tester, and the electrodes were suspended. At this time, the load applied to the tester was 0N. First, the stainless plate, the electrode, and the clip assembly were removed from the tensile compression tester, and soaked in a batt containing pure water in order to sufficiently wet the electrode with pure water. After that, the center of the stainless steel plate was placed on the upper chuck of the tensile compression tester and the electrode was suspended.

인장 압축 시험기의 상측 척을 하강시키고, 전해용 전극 샘플을 이온 교환막 표면에 순수의 표면 장력에 의해 접착시켰다. 이 때의 접착면은, 가로 130 mm, 세로 110 mm였다. 세병(洗甁)에 넣은 순수를 전극 및 이온 교환막 전체에 내뿜어, 격막, 전극이 다시 충분히 젖은 상태로 했다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 위로부터 아래를 향해 굴려 여분의 순수를 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. The upper chuck of the tensile compression tester was lowered, and the electrolytic electrode sample was adhered to the surface of the ion exchange membrane by pure surface tension. The adhesive surface at this time was 130 mm in width and 110 mm in length. The pure water put in the bottle was sprayed on the electrode and the whole ion exchange membrane, and the diaphragm and the electrode were made wet again. Then, the roller which wound the EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) was pressed lightly from the top of the electrode, and it rolled downwards from the top to remove the extra pure water. The roller was rolled only once.

10 mm/분의 속도로 전극을 상승시켜 가중 측정을 시작하여, 전극과 격막의 중복 부분이 가로 130 mm, 세로 100 mm이 되었을 때의 가중을 기록했다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출했다. Weight measurement was started by raising the electrode at a rate of 10 mm / min, and the weight when the overlapping portion of the electrode and the diaphragm became 130 mm in width and 100 mm in length was recorded. This measurement was performed three times and the average value was calculated.

이 평균치를 전극과 이온 교환막의 중복 부분의 면적 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)을 산출했다. 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 질량은, 상기 (2)의 단위 면적당 질량(mg/㎠)에서 얻어진 값으로부터 비례 계산으로 구했다. This average value was divided by the area of the overlapped portion of the electrode and the ion exchange membrane and the electrode mass of the portion overlapped with the ion exchange membrane to calculate the force (1) applied per unit mass and unit area. The electrode mass of the part which overlapped with the ion exchange membrane was calculated | required by the proportional calculation from the value obtained from the mass per unit area (mg / cm <2>) of said (2).

측정실의 환경은 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%였다. The environment of the measurement room was 23 ± 2 ° C. and 30 ± 5% relative humidity.

또한, 실시예, 비교예에서 사용한 전극은, 수직으로 고정한 니켈판에 표면 장력에 의해 접착한 이온 교환막에 접착시켰을 때, 흘러내리거나 박리되지 않고 자립하여 접착되어 있었다. In addition, when the electrode used by the Example and the comparative example was adhere | attached on the ion exchange membrane bonded by the surface tension to the nickel plate fixed vertically, it was self-supporting and adhered, without flowing down or peeling.

또한, 도 10에, 가해지는 힘(1)의 평가 방법의 모식도를 나타냈다. 10, the schematic diagram of the evaluation method of the applied force 1 was shown.

또한, 인장 시험기의 측정 하한은 0.01(N)였다. In addition, the minimum of the measurement of the tensile tester was 0.01 (N).

(4) 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2) (접착력) (N/mgㆍ㎠)) (4) Force applied per unit mass and unit area (2) (adhesive force) (N / mg · cm 2)

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

측정에는 인장 압축 시험기를 사용했다(주식회사 이마다 제작소, 시험기 본체 : SDT-52NA형 인장 압축 시험기, 가중계 : SL-6001형 가중계). A tensile compression tester was used for the measurement (Imada Co., Ltd., tester main body: SDT-52NA type tensile compression tester, weighting meter: SL-6001 type weighting machine).

방법(i)과 동일한 니켈판을 수직이 되도록 인장 압축 시험기의 하측의 척에 고정했다. The same nickel plate as the method (i) was fixed to the lower chuck of the tensile compression tester so as to be vertical.

측정에 사용하는 전해용 전극 샘플(전극)은 가로 세로 130 mm로 절취했다. 이온 교환막 A는 가로 세로 170 mm로 절취했다. 2장의 스테인레스판(두께 1 mm, 세로 9 mm, 가로 170 mm) 사이에 전극의 한 변을 끼우고, 스테인레스판, 전극의 중심이 맞도록 위치 맞춤한 후, 4개의 클립으로 균등하게 고정했다. 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고 전극을 매달았다. 이 때, 시험기에 가해지는 하중을 0 N으로 했다. 일단, 인장 압축 시험기로부터, 스테인레스판, 전극, 클립 일체물을 떼내고, 전극을 순수로 충분히 적시기 위해, 순수가 들어 있는 배트에 침지했다. 그 후, 다시 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고, 전극을 매달았다. The electrolytic electrode sample (electrode) used for the measurement was cut | disconnected to 130 mm long. Ion exchange membrane A was cut out to 170 mm in length and width. One side of the electrode was sandwiched between two stainless plates (1 mm in thickness, 9 mm in length, and 170 mm in width), and the stainless plate and the center of the electrode were aligned so as to be aligned, and then fixed evenly with four clips. The center of the stainless plate was fitted to the chuck above the tensile compression tester, and the electrodes were suspended. At this time, the load applied to the tester was 0N. First, from the tensile compression tester, the stainless plate, the electrode, and the clip assembly were removed, and soaked in a batt containing pure water in order to sufficiently wet the electrode with pure water. Then, the center of the stainless plate was pinched again on the chuck | zipper of a tension compression tester, and the electrode was suspended.

인장 압축 시험기의 상측 척을 하강시키고, 전해용 전극 샘플을 니켈판 표면에 용액의 표면 장력에 의해 접착시켰다. 이 때의 접착면은, 가로 130 mm, 세로 110 mm였다. 세병에 넣은 순수를 전극 및 니켈판 전체에 내뿜어, 니켈판, 전극이 다시 충분히 젖은 상태로 했다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 위로부터 아래를 향해 굴려 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. The upper chuck of the tensile compression tester was lowered, and the electrolytic electrode sample was adhered to the nickel plate surface by the surface tension of the solution. The adhesive surface at this time was 130 mm in width and 110 mm in length. The pure water in the bottle was sprayed on the electrode and the whole of the nickel plate, and the nickel plate and the electrode were made sufficiently wet again. Then, the roller which wound the EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) was pressed lightly from the top of the electrode, and was rolled from the top to the bottom, and the excess solution was removed. The roller was rolled only once.

10 mm/분의 속도로 전극을 상승시켜 가중 측정을 시작하여, 전극과 니켈판의 세로 방향의 중복 부분이 100 mm이 되었을 때의 가중을 기록했다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출했다. Weight measurement was started by raising the electrode at a rate of 10 mm / min, and the weight when the overlapping portion in the longitudinal direction of the electrode and the nickel plate became 100 mm was recorded. This measurement was performed three times and the average value was calculated.

이 평균치를 전극과 니켈판의 중복 부분의 면적 및 니켈판과 중복된 부분의 전극 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)을 산출했다. 격막과 중복된 부분의 전극 질량은, 상기 (2)의 단위 면적당 질량(mg/㎠)에서 얻어진 값으로부터 비례 계산으로 구했다. The average value was divided by the area of the overlapped portion of the electrode and the nickel plate and the electrode mass of the portion overlapped with the nickel plate to calculate the force 2 applied per unit mass and unit area. The electrode mass of the part which overlapped with the diaphragm was calculated | required by the proportional calculation from the value obtained from the mass per unit area (mg / cm <2>) of said (2).

또한, 측정실의 환경은 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%였다. In addition, the environment of the measurement chamber was 23 ± 2 ° C. and 30 ± 5% relative humidity.

또한, 실시예, 비교예에서 사용한 전극은, 수직으로 고정한 니켈판에 표면 장력에 의해 접착시켰을 때, 흘러내리거나 박리되지 않고 자립하여 접착되었다. In addition, when the electrode used by the Example and the comparative example was adhere | attached by the surface tension to the nickel plate fixed vertically, it adhered by self-supporting, without flowing down or peeling.

또한, 인장 시험기의 측정 하한은 0.01(N)였다. In addition, the minimum of the measurement of the tensile tester was 0.01 (N).

(5) 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(1) (%) (5) 280 mm diameter cylindrical winding evaluation method (1) (%)

(막과 원기둥) (Membrane and cylinder)

평가 방법(1)을 이하의 순서로 실시했다. Evaluation method (1) was implemented in the following procedures.

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 비교예 10 및 11은, 전극이 이온 교환막에 열프레스에 의해 일체로 되어 있기 때문에, 이온 교환막과 전극의 일체물을 준비했다(전극은 가로 세로 130 mm). 이온 교환막을 순수에 충분히 침지한 후, 외경 280 mm의 플라스틱(폴리에틸렌)제 파이프의 곡면 위에 두었다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러로 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 도 11에 나타낸 모식도의 좌측으로부터 우측을 향해 이온 교환막 위를 굴렸다. 롤러는 1회만 굴렸다. 1분 후에, 이온 교환막과 외경 280 mm의 플라스틱제의 파이프 전극이 밀착된 부분의 비율을 측정했다. The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut into a size of 170 mm in width and length. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. In Comparative Examples 10 and 11, since the electrode was integrated with the ion exchange membrane by heat press, an integral body of the ion exchange membrane and the electrode was prepared (the electrode was 130 mm long). After the ion exchange membrane was sufficiently immersed in pure water, it was placed on the curved surface of a pipe made of plastic (polyethylene) having an outer diameter of 280 mm. Then, the excess solution was removed with the roller which wound the EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm). The roller rolled on the ion exchange membrane toward the left side to the right side of the schematic diagram shown in FIG. The roller was rolled only once. After 1 minute, the ratio of the part where the ion exchange membrane and the pipe electrode made of plastic with an outer diameter of 280 mm were in close contact was measured.

(6) 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(2) (%) (6) 280 mm diameter cylindrical winding evaluation method (2) (%)

(막과 전극) (Membrane and electrode)

평가 방법(2)를 이하의 순서로 실시했다. Evaluation method (2) was implemented in the following procedures.

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 가로 세로 130 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 이온 교환막과 전극을 순수에 충분히 침지한 후 적층시켰다. 이 적층체를 전극이 외측이 되도록 외경 280 mm의 플라스틱(폴리에틸렌)제 파이프의 곡면 위에 두었다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 도 12에 나타낸 모식도의 좌측으로부터 우측을 향해 굴려 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. 1분 후에, 이온 교환막과 전극이 밀착된 부분의 비율을 측정했다. The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut to a size of 170 mm in width and length, and the electrode was cut to 130 mm in width and length. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. The ion exchange membrane and the electrode were sufficiently immersed in pure water and then laminated. This laminated body was placed on the curved surface of the plastic (polyethylene) pipe of outer diameter 280 mm so that an electrode might become outer side. Subsequently, while pressing the roller which wound EPDM sponge rubber of independent foam type of thickness 5mm in a vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) lightly from the top of an electrode, it rolls toward the right side from the left side of the schematic diagram shown in FIG. Removed. The roller was rolled only once. After 1 minute, the ratio of the part where the ion exchange membrane and the electrode were in close contact was measured.

(7) 직경 145 mm 원기둥 권취 평가 방법(3) (%) (7) 145 mm diameter cylindrical winding evaluation method (3) (%)

(막과 전극) (Membrane and electrode)

평가 방법(3)을 이하의 순서로 실시했다. The evaluation method (3) was implemented in the following procedures.

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 가로 세로 130 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 이온 교환막과 전극을 순수에 충분히 침지한 후 적층시켰다. 이 적층체를 전극이 외측이 되도록, 외경 145 mm의 플라스틱(폴리에틸렌)제 파이프의 곡면 위에 두었다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 도 13에 나타낸 모식도의 좌측으로부터 우측을 향해 굴려 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. 1분 후에, 이온 교환막과 전극이 밀착된 부분의 비율을 측정했다. The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut to a size of 170 mm in width and length, and the electrode was cut to 130 mm in width and length. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. The ion exchange membrane and the electrode were sufficiently immersed in pure water and then laminated. The laminate was placed on the curved surface of a pipe made of plastic (polyethylene) having an outer diameter of 145 mm so that the electrode was outside. Subsequently, while pressing the roller which wound EPDM sponge rubber of the independent foam type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) lightly from the top of an electrode, it rolls toward the right side from the left side of the schematic diagram shown in FIG. Removed. The roller was rolled only once. After 1 minute, the ratio of the part where the ion exchange membrane and the electrode were in close contact was measured.

(8) 핸들링성(감응 평가) (8) handling (response evaluation)

(A)〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 95×110 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 각 실시예에서 이온 교환막과 전극을 중조 수용액, 0.1N의 NaOH 수용액, 순수의 3종류의 용액에 충분히 침지한 후 적층시키고, 테플론판 위에 세팅했다. 전해 평가에서 사용한 양극 셀과 음극 셀의 간격을 약 3 cm로 하여, 정세팅한 적층체를 들어 올리고, 그 사이에 삽입, 끼우는 조작을 실시했다. 이 조작을 실시할 때에 전극이 틀어지지 않는지, 떨어지지 않는지를 조작하면서 확인했다. (A) The ion-exchange membrane A (diaphragm) created by [method (i)] was cut into the size of 170 mm horizontally and 95 x 110 mm. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. In each Example, the ion exchange membrane and the electrode were fully immersed in three kinds of solutions of sodium bicarbonate aqueous solution, 0.1N NaOH aqueous solution, and pure water, and were laminated and set on a Teflon plate. The distance between the positive electrode cell and the negative electrode cell used in the electrolytic evaluation was set to about 3 cm, and the finely set laminated body was lifted, and the operation which inserted and pinched in between was performed. When this operation was performed, it was checked while operating whether the electrode was not twisted or dropped.

(B)〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 95×110 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 각 실시예에서 이온 교환막과 전극을 중조 수용액, 0.1N의 NaOH 수용액, 순수의 3종류의 용액에 충분히 침지한 후 적층시키고, 테플론판 위에 세팅했다. 적층체의 막부분의 인접하는 2개소의 모서리를 손으로 잡아, 적층체가 수직이 되도록 들어 올렸다. 이 상태로부터, 손으로 잡은 2개소의 모서리를 근접하도록 움직여, 막이 볼록형, 오목형이 되도록 했다. 이것을 한번 더 반복하여 전극의 막에 대한 추종성을 확인했다. 그 결과를 이하의 지표에 기초하여 1∼4의 4단계로 평가했다. (B) The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut to a size of 170 mm in width and length, and the electrode was cut to 95 × 110 mm. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. In each Example, the ion exchange membrane and the electrode were fully immersed in three kinds of solutions of sodium bicarbonate aqueous solution, 0.1N NaOH aqueous solution, and pure water, and were laminated and set on a Teflon plate. The two adjacent corners of the membrane part of the laminated body were grasped by hand, and the laminated body was lifted up so that it was vertical. From this state, it moved so that the two edge | edges grasped | handed by hand might be made to become convex and concave. This was repeated once more to confirm the followability of the electrode to the film. The result was evaluated in four steps of 1-4 based on the following indicators.

1 : 핸들링 양호 1: Good handling

2 : 핸들링 가능 2: Handleable

3 : 핸들링 곤란 3: difficult handling

4 : 핸들링 거의 불가능 4: almost impossible to handle

여기서, 비교예 5의 샘플에 관해서는, 전극을 1.3 m×2.5 m, 이온 교환막을 1.5 m×2.8 m의 사이즈의 대형 전해 셀과 동일한 사이즈로 핸들링을 실시했다. 비교예 5의 평가 결과(후술하는 바와 같이 「3」)는, 상기 (A), (B)의 평가와 대형 사이즈로 했을 때의 차이를 평가하는 지표로 했다. 즉, 소형의 적층체를 평가한 결과가 「1」, 「2」인 경우는 대형 사이즈로 한 경우라도 핸들링성에 문제가 없는 것으로 평가했다. Here, about the sample of the comparative example 5, handling was carried out in the same size as the large electrolytic cell of the size of 1.3 m x 2.5 m and the ion exchange membrane in the size of 1.5 m x 2.8 m. The evaluation result ("3") of the comparative example 5 was made into the index which evaluates the difference at the time of making evaluation of said (A), (B), and large size. That is, when the result of evaluating a small laminated body is "1" and "2", even if it was set as the large size, it evaluated that there was no problem in handling property.

(9) 전해 평가(전압(V), 전류 효율(%), 가성 소다 중 식염 농도(ppm, 50% 환산)) (9) Electrolytic evaluation (voltage (V), current efficiency (%), salt concentration in caustic soda (ppm, 50% equivalent))

하기 전해 실험에 의해 전해 성능을 평가했다. The electrolytic performance was evaluated by the following electrolytic experiment.

양극이 설치된 양극실을 갖는 티탄제의 양극 셀(양극 터미널 셀)과, 음극이 설치된 니켈제의 음극실(음극 터미널 셀)을 갖는 음극 셀을 대향시켰다. 셀 사이에 한쌍의 개스킷을 배치하고, 한쌍의 개스킷 사이에 적층체(이온 교환막 A와 전해용 전극의 적층체)를 끼웠다. 그리고, 양극 셀, 개스킷, 적층체, 개스킷 및 음극을 밀착시켜 전해 셀을 얻고, 이것을 포함하는 전해조를 준비했다. A positive electrode cell (anode terminal cell) made of titanium having a positive electrode chamber provided with a positive electrode and a negative electrode cell having a negative electrode chamber (cathode terminal cell) made of nickel provided with a negative electrode were opposed to each other. A pair of gaskets were arrange | positioned between cells, and the laminated body (the laminated body of an ion exchange membrane A and an electrode for electrolysis) was sandwiched between a pair of gaskets. Then, an anode cell, a gasket, a laminate, a gasket, and a cathode were brought into close contact to obtain an electrolysis cell, and an electrolytic cell containing the same was prepared.

양극으로는, 전처리로서 블라스트 및 산 에칭 처리를 한 티탄 기재 상에, 염화루테늄, 염화이리듐 및 사염화티탄의 혼합 용액을 도포, 건조, 소성함으로써 제작했다. 양극은 용접에 의해 양극실에 고정했다. 음극으로는, 각 실시예, 비교예에 기재된 것을 사용했다. 음극실의 집전체로는, 니켈제 익스팬드 메탈을 사용했다. 집전체의 사이즈는 세로 95 mm×가로 110 mm였다. 금속 탄성체로는, 니켈 세선으로 짠 매트리스를 사용했다. 금속 탄성체인 매트리스를 집전체 위에 두었다. 그 위에 직경 150 ㎛의 니켈선을 40 메쉬의 크기로 평직한 니켈 메쉬를 씌우고, Ni 메쉬의 네 모서리를, 테플론(등록상표)으로 제작한 끈으로 집전체에 고정했다. 이 Ni 메쉬를 급전체로 했다. 이 전해 셀에서는, 금속 탄성체인 매트리스의 반발력을 이용하여, 제로 갭 구조로 되어 있다. 개스킷으로는, EPDM(에틸렌프로필렌디엔)제의 고무 개스킷을 사용했다. 격막으로는 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(가로 세로 160 mm)를 사용했다. As an anode, it produced by apply | coating, drying, and baking the mixed solution of ruthenium chloride, iridium chloride, and titanium tetrachloride on the titanium base material which carried out the blast and acid etching process as a pretreatment. The anode was fixed to the anode chamber by welding. As the negative electrode, those described in Examples and Comparative Examples were used. Nickel expanded metal was used as an electrical power collector of a negative electrode chamber. The size of the current collector was 95 mm in length × 110 mm in width. As the metal elastic body, a mattress woven from nickel thin wire was used. The mattress, which is a metal elastomer, was placed on the current collector. A nickel wire having a diameter of 150 µm was covered with a flat nickel mesh having a size of 40 mesh, and four corners of the Ni mesh were fixed to a current collector with a string made of Teflon (registered trademark). This Ni mesh was used as a feeder. In this electrolytic cell, the repulsive force of the mattress which is a metal elastic body is used, and it has a zero gap structure. As the gasket, a rubber gasket made of EPDM (ethylene propylene diene) was used. As a diaphragm, the ion exchange membrane A (160 mm long) created by [method (i)] was used.

상기 전해 셀을 사용하여 식염의 전해를 행했다. 양극실의 염수 농도(염화나트륨 농도)는 205 g/L로 조정했다. 음극실의 수산화나트륨 농도는 32 질량%로 조정했다. 각 전해 셀 내의 온도가 90℃가 되도록, 양극실 및 음극실의 각 온도를 조절했다. 전류 밀도 6 kA/㎡로 식염 전해를 실시하여, 전압, 전류 효율, 가성 소다 중 식염 농도를 측정했다. 여기서, 전류 효율이란, 흘린 전류에 대한 생성된 가성 소다의 양의 비율이며, 흘린 전류에 의해, 나트륨 이온이 아니라, 불순물 이온이나 수산화물 이온이 이온 교환막을 이동하면, 전류 효율이 저하된다. 전류 효율은, 일정 시간에 생성된 가성 소다의 몰수를, 그 동안에 흐른 전류의 전자의 몰수로 나누기하여 구했다. 가성 소다의 몰수는, 전해에 의해 생성된 가성 소다를 폴리 탱크에 회수하여, 그 질량을 측정함으로써 구했다. 가성 소다 중 식염 농도는 가성 소다 농도를 50%로 환산한 값을 나타냈다. Salt electrolysis was performed using the said electrolysis cell. The brine concentration (sodium chloride concentration) of the anode chamber was adjusted to 205 g / L. The sodium hydroxide concentration of the cathode chamber was adjusted to 32 mass%. Each temperature of the anode chamber and the cathode chamber was adjusted such that the temperature in each electrolytic cell was 90 ° C. Salt electrolysis was performed at a current density of 6 kA / m 2, and the salt concentration in voltage, current efficiency, and caustic soda was measured. Here, the current efficiency is a ratio of the amount of generated caustic soda to the current that flows, and the current efficiency decreases when impurity ions or hydroxide ions, not sodium ions, move the ion exchange membrane by the current that flows. The current efficiency was obtained by dividing the number of moles of caustic soda generated at a given time by the number of moles of electrons of the current flowing therein. The number of moles of caustic soda was determined by recovering the caustic soda produced by electrolysis into a poly tank and measuring the mass thereof. The sodium chloride concentration in caustic soda represented the value converted from caustic soda to 50%.

또한, 표 1에, 실시예, 비교예에서 사용한 전극 및 급전체의 사양을 나타냈다. Table 1 also shows the specifications of the electrodes and feeders used in Examples and Comparative Examples.

(11) 촉매층의 두께, 전해용 전극 기재, 전극의 두께 측정 (11) Measurement of the thickness of the catalyst layer, the electrode base for electrolysis, the thickness of the electrode

전해용 전극 기재의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요 제조, 최소 표시 0.001 mm)를 사용하여 면내를 균일하게 10점 측정한 평균치를 산출했다. 이것을 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)로 했다. 전극의 두께는, 전극 기재와 동일하게 데지마틱 두께 게이지로 면내를 균일하게 10점 측정한 평균치를 산출했다. 이것을 전극의 두께(게이지 두께)로 했다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 구했다. The thickness of the electrode base material for electrolysis computed the average value which measured 10 points uniformly in-plane using the dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation make, minimum display 0.001mm). This was made into the thickness (gauge thickness) of the electrode base material for electrolysis. The thickness of the electrode computed the average value which measured 10 points uniformly in-plane with the dejimatic thickness gauge similarly to the electrode base material. This was made into the thickness (gauge thickness) of an electrode. The thickness of the catalyst layer was obtained by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

(12) 전극의 탄성 변형 시험 (12) elastic deformation test of electrode

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막) 및 전극을 가로 세로 110 mm의 사이즈로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환막과 전극을 겹쳐서 적층체를 제작한 후, 도 14에 나타내는 바와 같이 외경 φ32 mm, 길이 20 cm의 PVC제 파이프에 간극이 생기지 않도록 권취했다. 권취한 적층체가 PVC제 파이프로부터 박리되거나 이완되지 않도록, 폴리에틸렌제의 결속 밴드를 사용하여 고정했다. 이 상태로 6시간 유지했다. 그 후, 결속 밴드를 제거하고, 적층체를 PVC제 파이프로부터 풀었다. 전극만을 정반 위에 놓고, 정반으로부터 부상한 부분의 높이 L1, L2를 측정하여 평균치를 구했다. 이 값을 전극 변형의 지표로 했다. 즉, 값이 작은 편이 변형되기 어렵다는 것을 의미한다. The ion-exchange membrane A (diaphragm) and the electrode which were created by [method (i)] were cut | judged to the size of 110 mm width and height. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. After the laminate was fabricated by overlapping the ion exchange membrane and the electrode under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, as shown in FIG. Wound up. The wound laminate was fixed using a binding band made of polyethylene so as not to be peeled or relaxed from the PVC pipe. It kept in this state for 6 hours. Then, the binding band was removed and the laminated body was loosened from the pipe made from PVC. Only the electrode was placed on the surface plate, and the heights L 1 and L 2 of the portion floating from the surface plate were measured to obtain an average value. This value was used as an index of electrode deformation. That is, the smaller the value is, the harder it is to deform.

또한, 익스팬드 메탈을 사용하는 경우는, 권취할 때에 SW 방향, LW 방향의 2가지가 있다. 본 시험에서는 SW 방향으로 권취했다. In addition, when using an expanded metal, when winding up, there are two types, SW direction and LW direction. In this test, it wound up to SW direction.

또한, 변형이 생긴 전극(원래의 플랫한 상태로 되돌아가지 않은 전극)에 대해서는, 도 15에 나타낸 바와 같은 방법으로, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가했다. 즉, 변형이 생긴 전극을 순수에 충분히 침지시킨 격막 위에 두어, 일단을 고정하고, 부상한 반대쪽 단부를 격막에 압박하고, 힘을 개방하여, 변형이 생긴 전극이 격막에 추종하는지 아닌지를 평가했다. Moreover, about the softness after plastic deformation was evaluated about the electrode which the deformation | transformation (electrode which did not return to the original flat state) by the method as shown in FIG. That is, the electrode which had a deformation | transformation was placed on the diaphragm fully immersed in pure water, the one end was fixed, the opposing edge part which floated was pressed to the diaphragm, the force was opened, and it evaluated whether the electrode which a deformation | transformation followed the diaphragm.

(13) 막 손상 평가 (13) membrane damage evaluation

격막으로는, 하기의 이온 교환막 B를 사용했다. As the diaphragm, the following ion exchange membrane B was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이며, 100 데니어의 테이프 얀에 900 회/m의 꼬임을 가하여 실모양으로 한 것을 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 날실의 희생사로서, 35 데니어, 8 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다(이하, PET사라고 함). 또한 씨실의 희생사로서, 35 데니어, 8 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다. 우선, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여, 두께 100 ㎛의 직포를 얻었다. As the reinforcing core material, polytetrafluoroethylene (PTFE), which was made into a yarn shape by applying a twist of 900 times / m to a 100 denier tape yarn (hereinafter referred to as PTFE company). As a sacrificial warp yarn, a yarn in which 35 denier and 8 filament polyethylene terephthalate (PET) was twisted 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn). As a weft sacrificial yarn, a yarn in which 35 denier and 8 filament polyethylene terephthalate (PET) was twisted 200 times / m was used. First, a PTFE woven fabric was plain weave so that two lines of 24 lines / inch and a sacrificial yarn were disposed between adjacent PTFE yarns to obtain a woven fabric having a thickness of 100 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.92 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(A1), CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.10 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(B1)를 준비했다. 이들 폴리머(A1) 및 (B1)을 사용하고, 공압출 T 다이법으로, 폴리머(A1)층의 두께가 25 ㎛, 폴리머(B1)층의 두께가 89 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. 또한, 각 폴리머의 이온 교환 용량은, 각 폴리머의 이온 교환기 전구체를 가수분해하여 이온 교환기로 변환했을 때의 이온 교환 용량을 나타냈다. Next, CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 is a copolymer of dry resin with an ion exchange capacity of 0.92 mg equivalent / g (CF), CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F is a copolymer of a dry resin (B1) having an ion exchange capacity of 1.10 mg equivalent / g. Using these polymers (A1) and (B1), the two-layer film X having the thickness of the polymer (A1) layer of 25 µm and the polymer (B1) layer of 89 µm was obtained by the coextrusion T die method. In addition, the ion exchange capacity of each polymer showed the ion exchange capacity when the ion exchanger precursor of each polymer was hydrolyzed and converted into the ion exchanger.

또한 별도로 CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.10 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(B2)를 준비했다. 이 폴리머를 단층 압출하여 20 ㎛의 필름 Y를 얻었다. In addition, separately prepared polymer (B2) of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.10 mg equivalent / g. This polymer was single-layer extruded and the film Y of 20 micrometers was obtained.

계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 상에, 이형지, 필름 Y, 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 온도 225℃, 감압도 0.022 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. 얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO)와 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액에 1시간 침지함으로써 비누화한 후에, 0.5N의 NaOH에 1시간 침지하여, 이온 교환기에 부착된 이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. Subsequently, on a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having micropores on the surface thereof, they were laminated in the order of the release paper, the film Y, the reinforcing material and the film X, and the hot plate temperature was 225 ° C. and the pressure reduction degree was 0.022 MPa. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on conditions, the composite film was obtained by removing a release paper. The obtained composite membrane was saponified by immersion in an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH) for 1 hour, and then immersed in 0.5 N NaOH for 1 hour to replace ions attached to the ion exchanger with Na. Continually washed. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.05 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(B3)를 가수분해한 후, 염산에 의해 산 형태로 했다. 이 산 형태의 폴리머(B3')를, 물 및 에탄올의 50/50(질량비) 혼합액에 5 질량%의 비율로 용해시킨 용액에, 일차 입자의 평균 입경이 0.02 ㎛인 산화지르코늄 입자를, 폴리머(B3')와 산화지르코늄 입자의 질량비가 20/80이 되도록 가했다. 그 후, 볼 밀로 산화지르코늄 입자의 현탁액 중에서 분산시켜 현탁액을 얻었다. In addition, hydrolyzed polymer (B3) of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F, having an ion exchange capacity of 1.05 mg equivalent / g. After that, it was in acid form by hydrochloric acid. Zirconium oxide particles having an average particle diameter of 0.02 µm were prepared in a solution obtained by dissolving the polymer (B3 ') in the acid form in a 50/50 (mass ratio) mixture of water and ethanol at a ratio of 5% by mass. B3 ') and the mass ratio of zirconium oxide particle | grains were added so that it might be 20/80. Thereafter, the mixture was dispersed in a suspension of zirconium oxide particles in a ball mill to obtain a suspension.

이 현탁액을 스프레이법으로 이온 교환막의 양 표면에 도포하고 건조시키는 것에 의해, 폴리머(B3')와 산화지르코늄 입자를 포함하는 코팅층을 갖는 이온 교환막 B를 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바, 0.35 mg/㎠였다. This suspension was applied to both surfaces of the ion exchange membrane by the spray method and dried to obtain an ion exchange membrane B having a coating layer containing a polymer (B3 ') and zirconium oxide particles. It was 0.35 mg / cm <2> when the coating density of zirconium oxide was measured by the fluorescent X-ray measurement.

양극은, (9) 전해 평가와 동일한 것을 사용했다. The positive electrode used the same thing as (9) electrolytic evaluation.

음극은, 각 실시예, 비교예에 기재된 것을 사용했다. 음극실의 집전체, 매트리스 및 급전체는 (9) 전해 평가와 동일한 것을 사용했다. 즉, Ni 메쉬를 급전체로 하고, 금속 탄성체인 매트리스의 반발력을 이용하여, 제로 갭 구조로 되어 있다. 개스킷도 (9) 전해 평가와 동일한 것을 사용했다. 격막으로는 상기 방법으로 작성한 이온 교환막 B를 사용했다. 즉, 이온 교환막 B와 전해용 전극의 적층체를 한쌍의 개스킷 사이에 협지한 것을 제외하고, (9)와 동일한 전해조를 준비했다. As the negative electrode, those described in Examples and Comparative Examples were used. The current collector, the mattress, and the electric power feeder of the negative electrode chamber used the same thing as (9) Electrolytic evaluation. In other words, the Ni mesh is used as the feeder, and the repulsive force of the mattress, which is a metal elastic body, is used to form a zero gap structure. The gasket also used the same thing as (9) electrolytic evaluation. An ion exchange membrane B prepared by the above method was used as the diaphragm. That is, the electrolytic cell similar to (9) was prepared except the sandwiching body of the ion exchange membrane B and the electrode for electrolysis was sandwiched between a pair of gaskets.

상기 전해 셀을 사용하여 식염의 전해를 행했다. 양극실의 염수 농도(염화나트륨 농도)는 205 g/L로 조정했다. 음극실의 수산화나트륨 농도는 32 질량%로 조정했다. 각 전해 셀 내의 온도가 70℃가 되도록, 양극실 및 음극실의 각 온도를 조절했다. 전류 밀도 8 kA/㎡로 식염 전해를 실시했다. 전해 개시로부터 12시간 후에 전해를 정지하고, 이온 교환막 B를 취출하여 손상 상태를 관찰했다. Salt electrolysis was performed using the said electrolysis cell. The brine concentration (sodium chloride concentration) of the anode chamber was adjusted to 205 g / L. The sodium hydroxide concentration of the cathode chamber was adjusted to 32 mass%. Each temperature of the anode chamber and the cathode chamber was adjusted so that the temperature in each electrolytic cell was 70 ° C. Salt electrolysis was performed at a current density of 8 kA / m 2. Electrolysis was stopped 12 hours after the start of the electrolysis, and the ion exchange membrane B was taken out and the damage state was observed.

「0」은 손상이 없다는 것을 의미한다. 「1~3」은 손상이 있다는 것을 의미하며, 숫자가 클수록 손상의 정도가 큰 것을 의미한다. "0" means no damage. "1-3" means that there is damage, and the larger the number, the greater the degree of damage.

(14) 전극의 통기 저항 (14) air resistance of the electrode

전극의 통기 저항을 통기성 시험기 KES-F8(상품명, 카토테크 주식회사)을 사용하여 측정했다. 통기 저항치의 단위는 kPaㆍs/m이다. 측정은 5회 실시하고 그 평균치를 표 2에 기재했다. 측정은 이하의 2개의 조건으로 실시했다. 또한, 측정실의 온도는 24℃, 상대 습도는 32%로 했다. The air permeation resistance of the electrode was measured using the air permeability tester KES-F8 (trade name, Kato Tech Co., Ltd.). The unit of ventilation resistance value is kPa * s / m. The measurement was performed 5 times and the average value is shown in Table 2. The measurement was performed under the following two conditions. In addition, the temperature of the measurement chamber was 24 degreeC and the relative humidity was 32%.

ㆍ측정 조건 1(통기 저항 1) ㆍ Measurement condition 1 (ventilation resistance 1)

피스톤 속도 : 0.2 cm/s Piston Speed: 0.2 cm / s

통기량 : 0.4 cc/㎠/s Aeration amount: 0.4 cc / ㎠ / s

측정 레인지 : SENSE L(저) Measuring range: SENSE L (low)

샘플 사이즈 : 50 mm×50 mm Sample size: 50 mm x 50 mm

ㆍ측정 조건 2(통기 저항 2) ㆍ Measurement condition 2 (ventilation resistance 2)

피스톤 속도 : 2 cm/s Piston Speed: 2 cm / s

통기량 : 4 cc/㎠/s Aeration amount: 4 cc / ㎠ / s

측정 레인지 : SENSE M(중) 또는 H(고) Measuring range: SENSE M (medium) or H (high)

샘플 사이즈 : 50 mm×50 mm Sample size: 50 mm x 50 mm

[실시예 1] Example 1

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 16 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.71 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for negative electrode electrolysis, the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 16 micrometers was prepared. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. Arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.71 micrometer. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

이 니켈박에 펀칭 가공에 의해 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 개공률은 49%였다. A circular hole was drilled into this nickel foil by punching to obtain a porous foil. Opening rate was 49%.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 실시예 1에서 제작한 전극의 두께는 24 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. 또한, 산화루테늄과 산화세륨의 합계 두께이다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of the electrode produced in Example 1 was 24 µm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side. In addition, it is the total thickness of ruthenium oxide and cerium oxide.

상기 방법으로 제작한 전극의 접착력의 측정 결과를 표 2에 나타냈다. 충분한 접착력이 관측되었다. Table 2 shows the measurement results of the adhesive force of the electrode produced by the above method. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0028(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0028 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

상기 방법으로 제작한 전극을, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 〔방법(i)〕에서 제작한 이온 교환막 A(사이즈는 160 mm×160 mm)의 카르복실산층측의 거의 중앙의 위치에, 전극의 조면화한 면을 대향시켜, 수용액의 표면 장력에 의해 밀착시켰다. The electrode produced by the above method was cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The roughened surface of the electrode is made to face the position near the center of the carboxylic acid layer side of the ion exchange membrane A (size is 160 mm x 160 mm) produced by 0.1N NaOH aqueous solution equilibrated, It adhered by the surface tension of aqueous solution.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. 또한, 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. Even when the four corners of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated were held, and the electrode was placed on the ground side and the membrane-integrated electrode was suspended to be parallel to the ground, the electrodes did not peel off or fall off. In addition, even when the both ends of one side were held and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be perpendicular to the ground, the electrode did not peel off or fall off.

상기 막 일체 전극을 전극이 부착되어 있는 면을 음극실측이 되도록 양극 셀과 음극 셀 사이에 끼웠다. 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 니켈 메쉬 급전체, 전극, 막, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있다. The membrane-integrated electrode was sandwiched between the anode cell and the cathode cell such that the surface on which the electrode was attached was the cathode chamber side. The cross-sectional structure forms a zero-gap structure from the cathode chamber side in the order of a current collector, a mattress, a nickel mesh feeder, an electrode, a film, and an anode.

얻어진 전극에 관해 전해 평가를 행했다. 그 결과를 표 2에 나타냈다. Electrolytic evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 2.

낮은 전압, 높은 전류 효율 및 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It showed low voltage, high current efficiency and low caustic concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF(형광 X선 분석)으로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF (fluorescence X-ray analysis), the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 2] Example 2

실시예 2는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 22 ㎛인 전해 니켈박을 사용했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.96 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 44%였다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. Example 2 used electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 22 micrometers as an electrode base material for negative electrode electrolysis. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.96 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. The porosity was 44%. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 29 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 7 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The thickness of the electrode was 29 μm. The thickness of the catalyst layer was 7 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0033(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0033 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF, the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 3] Example 3

실시예 3은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 30 ㎛인 전해 니켈박을 사용했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 1.38 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 44%였다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. Example 3 used electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 30 micrometers as an electrode base material for negative electrode electrolysis. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 1.38 m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. The porosity was 44%. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 38 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The thickness of the electrode was 38 μm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF, roughly 100% coating remained in the roughened surface, and coating decreased in the non-roughened surface. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 4] Example 4

실시예 4는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 16 ㎛인 전해 니켈박을 사용했다. 이 니켈박의 한면은 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.71 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 75%였다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. Example 4 used electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 16 micrometers as an electrode base material for negative electrode electrolysis. One surface of this nickel foil was roughened by electrolytic nickel plating. Arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.71 micrometer. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. The porosity was 75%. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 24 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode was 24 μm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0023(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0023 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF, roughly 100% coating remained in the roughened surface, and coating decreased in the non-roughened surface. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 5] Example 5

실시예 5는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 20 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 양면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.96 ㎛였다. 양면 모두 동일한 거칠기였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 49%였다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. Example 5 prepared the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 20 micrometers as an electrode base material for negative electrode electrolysis. Both surfaces of this nickel foil were roughened by electrolytic nickel plating. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.96 mu m. Both sides had the same roughness. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Opening rate was 49%. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 30 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The thickness of the electrode was 30 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0023(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0023 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 양면 모두 거의 100% 코팅이 잔존했다. 실시예 1∼4와 비교하여 생각하면, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after the electrolysis was measured by XRF, almost 100% of the coating remained on both sides. When compared with Examples 1-4, the opposite surface which does not oppose a film | membrane shows that favorable electrolytic performance can be exhibited even if there is little or no coating.

[실시예 6] Example 6

실시예 6은, 음극 전해용 전극 기재에 대한 코팅을 이온 플레이팅으로 실시한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. 또한, 이온 플레이팅은, 가열 온도 200℃, Ru 금속 타겟을 사용하고, 아르곤/산소 분위기 하에, 성막 압력 7×10-2 Pa로 제막했다. 형성된 코팅은 산화루테늄이었다. Example 6 evaluated similarly to Example 1 except having performed coating to the electrode base material for negative electrode electrolysis by ion plating, and the result was shown in Table 2. In addition, ion plating formed into a film at the film-forming pressure of 7x10 <-2> Pa in argon / oxygen atmosphere using the heating temperature of 200 degreeC and Ru metal target. The coating formed was ruthenium oxide.

전극의 두께는 26 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 26 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0028(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0028 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 7] Example 7

실시예 7은, 음극 전해용 전극 기재를 일렉트로포밍법에 의해 작성했다. 포토마스크의 형상은, 0.485 mm×0.485 mm의 정방형을 0.15 mm 간격으로 세로, 가로로 나열한 형상으로 했다. 노광, 현상, 전기 도금을 순서대로 실시하는 것에 의해, 게이지 두께가 20 ㎛, 개공률 56%인 니켈 다공박을 얻었다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.71 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. Example 7 created the electrode base material for negative electrode electrolysis by the electroforming method. The shape of the photomask was made into the shape which arranged the square of 0.485 mm x 0.485 mm lengthwise and horizontally at 0.15 mm space | interval. By performing exposure, image development, and electroplating in order, the nickel porous foil with a gauge thickness of 20 micrometers and a porosity of 56% was obtained. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.71 m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 37 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 17 ㎛였다. The thickness of the electrode was 37 μm. The thickness of the catalyst layer was 17 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0032(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0032 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 8] Example 8

실시예 8은, 음극 전해용 전극 기재로서 일렉트로포밍법에 의해 작성하고, 게이지 두께가 50 ㎛, 개공률 56%였다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.73 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. Example 8 was created by the electroforming method as an electrode base material for cathode electrolysis, and the gauge thickness was 50 micrometers and porosity 56%. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.73 m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 60 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 60 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0032(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0032 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 9] Example 9

실시예 9는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 150 ㎛, 공극률이 76%인 니켈 부직포(주식회사 니코테크노 제조)를 사용했다. 부직포의 니켈 섬유 직경은 약 40 ㎛, 평량은 300 g/㎡였다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 9, a nickel nonwoven fabric (manufactured by Nico Techno Co., Ltd.) having a gauge thickness of 150 µm and a porosity of 76% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Nickel fiber diameter of the nonwoven fabric was about 40 micrometers, and basis weight was 300 g / m <2>. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 165 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 15 ㎛였다. The thickness of the electrode was 165 mu m. The thickness of the catalyst layer was 15 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 29 mm이며, 원래의 플랫한 상태까지는 되돌아가지 않았다. 따라서, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가를 행한 바, 전극은 표면 장력에 의해 격막에 추종했다. 이것으로부터, 소성 변형되었다 하더라도 작은 힘으로 격막에 접촉시킬 수 있고, 이 전극은 핸들링성이 양호한 것이 확인되었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 29 mm, and did not return to the original flat state. Therefore, when the softness after plastic deformation was evaluated, the electrode followed the diaphragm by surface tension. From this, even if plastic deformation was carried out, it was confirmed that the diaphragm could be contacted with a small force, and this electrode was found to have good handling property.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0612(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0612 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가는 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was good as "0".

[실시예 10] Example 10

실시예 10은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 200 ㎛, 공극률이 72%인 니켈 부직포(주식회사 니코테크노 제조)를 사용했다. 부직포의 니켈 섬유 직경은 약 40 ㎛, 평량은 500 g/㎡였다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 10, a nickel nonwoven fabric (manufactured by Nico Techno Co., Ltd.) having a gauge thickness of 200 µm and a porosity of 72% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The nickel fiber diameter of the nonwoven fabric was about 40 micrometers, and basis weight was 500 g / m <2>. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 215 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 15 ㎛였다. The thickness of the electrode was 215 탆. The thickness of the catalyst layer was 15 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 40 mm이며, 원래의 플랫한 상태까지는 되돌아가지 않았다. 따라서, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가를 행한 바, 전극은 표면 장력에 의해 격막에 추종했다. 이것으로부터, 소성 변형되었다 하더라도 작은 힘으로 격막에 접촉시킬 수 있고, 이 전극은 핸들링성이 양호한 것이 확인되었다. Bar subjected to transformation test of the electrodes, the average value of L 1, L 2 is 40 mm, it did not go back up to the original flat state. Therefore, when the softness after plastic deformation was evaluated, the electrode followed the diaphragm by surface tension. From this, even if plastic deformation was carried out, it was confirmed that the diaphragm could be contacted with a small force, and this electrode was found to have good handling property.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0164(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0164 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가는 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was good as "0".

[실시예 11] Example 11

실시예 11은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 200 ㎛, 공극률이 72%인 발포 니켈(미쯔비시 머테리얼 주식회사 제조)을 사용했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 11, foamed nickel (manufactured by Mitsubishi Material Co., Ltd.) having a gauge thickness of 200 µm and a porosity of 72% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

또한, 전극의 두께는 210 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 210 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 17 mm이며, 원래의 플랫한 상태까지는 되돌아가지 않았다. 따라서, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가를 행한 바, 전극은 표면 장력에 의해 격막에 추종했다. 이것으로부터, 소성 변형되었다 하더라도 작은 힘으로 격막에 접촉시킬 수 있고, 이 전극은 핸들링성이 양호한 것이 확인되었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 17 mm and it did not return to the original flat state. Therefore, when the softness after plastic deformation was evaluated, the electrode followed the diaphragm by surface tension. From this, even if plastic deformation was carried out, it was confirmed that the diaphragm could be contacted with a small force, and this electrode was found to have good handling property.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0402(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0402 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가는 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was good as "0".

[실시예 12] Example 12

실시예 12는, 음극 전해용 전극 기재로서 선직경 50 ㎛, 200 메쉬, 게이지 두께가 100 ㎛, 개공률이 37%인 니켈 메쉬를 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리를 실시하더라도 개공률은 변하지 않았다. 철망 표면의 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 12에서는 블라스트시에는 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 철망 1개의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 12, a nickel mesh having a wire diameter of 50 µm, 200 mesh, a gauge thickness of 100 µm, and a porosity of 37% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Even if blasting was performed, the porosity did not change. Since it is difficult to measure the roughness of the wire mesh surface, in Example 12, at the time of blasting, the nickel plate of thickness 1mm was blast-processed simultaneously, and the surface roughness of the nickel plate was made into the surface roughness of the wire mesh. The arithmetic mean roughness Ra of one wire mesh was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 110 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 110 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0.5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0.5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0154(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0154 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 13] Example 13

실시예 13은, 음극 전해용 전극 기재로서 선직경 65 ㎛, 150 메쉬, 게이지 두께가 130 ㎛, 개공률이 38%인 니켈 메쉬를 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리를 실시하더라도 개공률은 변하지 않았다. 철망 표면의 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 13에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.66 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 13, a nickel mesh having a wire diameter of 65 µm, 150 mesh, a gauge thickness of 130 µm, and a porosity of 38% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Even if blasting was performed, the porosity did not change. Since it is difficult to measure the roughness of the wire mesh surface, in Example 13, the nickel plate of thickness 1mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was made into the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.66 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, the said evaluation was performed similarly to Example 1, and the result was shown in Table 2.

전극의 두께는 133 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 3 ㎛였다. The thickness of the electrode was 133 mu m. The thickness of the catalyst layer was 3 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 6.5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 6.5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0124(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0124 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 14] Example 14

실시예 14는, 음극 전해용 전극 기재로서 실시예 3과 동일한 기재(게이지 두께 30 ㎛, 개공률 44%)를 사용했다. 니켈 메쉬 급전체를 설치하지 않은 것 외에, 실시예 1과 동일한 구성으로 전해 평가를 실시했다. 즉, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 막 일체 전극, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있고, 매트리스가 급전체로서 기능하고 있다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 14, the same substrate (gauge thickness 30 µm, porosity 44%) as in Example 3 was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The electrolytic evaluation was performed with the structure similar to Example 1 except having not provided the nickel mesh electric power feeder. That is, the cross-sectional structure of the cell forms a zero-gap structure from the cathode chamber side in the order of the current collector, the mattress, the film integrated electrode, and the anode, and the mattress functions as a power feeder. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 15] Example 15

실시예 15는, 음극 전해용 전극 기재로서 실시예 3과 동일한 기재(게이지 두께 30 ㎛, 개공률 44%)를 사용했다. 니켈 메쉬 급전체 대신에, 참고예 1에서 사용한 열화하여 전해 전압이 높아진 음극을 설치했다. 그것 외에는 실시예 1과 동일한 구성으로 전해 평가를 실시했다. 즉, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극(급전체로서 기능함), 전해용 전극(음극), 격막, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있고, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극이 급전체로서 기능하고 있다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 15, the same substrate (gauge thickness 30 µm, porosity 44%) as in Example 3 was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. In place of the nickel mesh feeder, a negative electrode having a deteriorated and high electrolytic voltage used in Reference Example 1 was provided. Other than that, electrolytic evaluation was performed by the same structure as Example 1. That is, the cross-sectional structure of the cell is arranged in the order of the current collector, the mattress, and the negative electrode (functioning as a power feeder), the electrode for electrolysis (cathode), the diaphragm, and the positive electrode deteriorated from the cathode chamber side in order of zero gap structure. And the cathode whose deterioration has increased the electrolytic voltage functions as a feeder. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 16] Example 16

양극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 20 ㎛인 티탄박을 준비했다. 티탄박의 양면에 조면화 처리를 했다. 이 티탄박에 펀칭 가공을 실시하여, 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 구멍의 직경은 1 mm, 개공률은 14%였다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.37 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for positive electrode electrolysis, titanium foil whose gauge thickness is 20 micrometers was prepared. The roughening process was given to both surfaces of the titanium foil. The titanium foil was punched out, and a circular hole was drilled into a porous foil. The diameter of the hole was 1 mm and the porosity was 14%. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.37 μm. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 염화루테늄 용액(다나카 귀금속 공업 주식회사), 이리듐 농도가 100 g/L인 염화이리듐(다나카 귀금속 공업 주식회사), 사염화티탄(와코쥰야쿠 공업 주식회사)을, 루테늄 원소와 이리듐 원소와 티탄 원소의 몰비가 0.25:0.25:0.5가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 양극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. Ruthenium chloride solution (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a ruthenium concentration of 100 g / L, iridium chloride (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a iridium concentration of 100 g / L, titanium tetrachloride (Wakkoyaku Industry Co., Ltd.), ruthenium element and iridium It mixed so that the molar ratio of an element and a titanium element might be 0.25: 0.25: 0.5. This mixed solution was sufficiently stirred to prepare a positive electrode coating solution.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 티탄 다공박에, 상기 코팅액을 도포한 후, 60℃에서 10분간의 건조, 475℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 반복 실시한 후, 520℃에서 1시간의 소성을 행했다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). After apply | coating the said coating liquid to titanium porous foil, it dried for 10 minutes at 60 degreeC, and baked for 10 minutes at 475 degreeC. After repeating these series of application | coating, drying, plasticity, and baking a series of operations, it baked at 520 degreeC for 1 hour.

상기 방법으로 제작한 전극을, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(사이즈는 160 mm×160 mm)의 술폰산층측의 거의 중앙의 위치에, 수용액의 표면 장력에 의해 밀착시켰다. The electrode produced by the above method was cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The ion exchange membrane A (size: 160 mm x 160 mm) prepared in [Method (i)] equilibrated with 0.1 N NaOH aqueous solution was brought into close contact with the surface tension of the aqueous solution at a position near the center of the sulfonic acid layer side.

음극은 이하의 순서로 조제했다. 우선, 기재로서 선직경 150 ㎛, 40 메쉬의 니켈제 철망을 준비했다. 전처리로서 알루미나로 블라스트 처리를 실시한 후, 6N의 염산에 5분간 침지하고 순수로 충분히 세정, 건조시켰다. The negative electrode was prepared in the following order. First, a nickel wire mesh of 150 µm in diameter and 40 mesh was prepared as a substrate. After performing blasting with alumina as pretreatment, it was immersed in 6N hydrochloric acid for 5 minutes, and it fully wash | cleaned and dried with pure water.

다음으로, 루테늄 농도가 100 g/L인 염화루테늄 용액(다나카 귀금속 공업 주식회사), 염화세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. Next, a ruthenium chloride solution (Tanaka Precious Metal Industry Co., Ltd.) and cerium chloride (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 300℃에서 3분간의 가소성, 550℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 그 후, 550℃에서 1시간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 반복했다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Then, drying for 10 minutes at 50 degreeC, plasticity for 3 minutes at 300 degreeC, and baking for 10 minutes at 550 degreeC was performed. Then, baking was performed at 550 degreeC for 1 hour. A series of operations of these coating, drying, plasticity, and baking were repeated.

음극실의 집전체로는, 니켈제 익스팬드 메탈을 사용했다. 집전체의 사이즈는 세로 95 mm×가로 110 mm였다. 금속 탄성체로는, 니켈 세선으로 짠 매트리스를 사용했다. 금속 탄성체인 매트리스를 집전체 위에 두었다. 그 위에 상기 방법으로 작성한 음극을 덮고, 메쉬의 네 모서리를 테플론(등록상표)으로 제작한 끈으로 집전체에 고정했다. Nickel expanded metal was used as an electrical power collector of a negative electrode chamber. The size of the current collector was 95 mm in length × 110 mm in width. As the metal elastic body, a mattress woven from nickel thin wire was used. The mattress, which is a metal elastomer, was placed on the current collector. The negative electrode created by the above method was covered thereon, and four corners of the mesh were fixed to the current collector with a string made of Teflon (registered trademark).

막과 양극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. 또한, 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. Even if the four edges of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the anode were integrated were held, and the electrode was brought to the ground side and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be parallel to the ground, the electrodes did not peel off or twisted. In addition, even when the both ends of one side were held and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be perpendicular to the ground, the electrode did not peel off or fall off.

양극 셀에는, 참고예 3에서 사용한 열화하여 전해 전압이 높아진 양극을 용접으로 고정하고, 상기 막 일체 전극을 전극이 부착되어 있는 면을 양극실측이 되도록 양극 셀과 음극 셀의 사이에 끼웠다. 즉, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 음극, 격막, 전해용 전극(티탄 다공박 양극), 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. 열화하여 전해 전압이 높아진 양극은, 급전체로서 기능했다. 또한, 티탄 다공박 양극과 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 사이는, 물리적으로 접촉하고 있을 뿐이며, 용접에 의한 고정을 하지 않았다. The positive electrode, which had been used in Reference Example 3, had a deteriorated and high electrolytic voltage fixed by welding, and the membrane-integrated electrode was sandwiched between the positive electrode cell and the negative electrode so that the surface on which the electrode was attached was on the positive electrode side. That is, the cross-sectional structure of the cell was arranged from the cathode chamber side in the order of the current collector, the mattress, the cathode, the diaphragm, the electrolytic electrode (titanium porous foil anode), and the anode deteriorated to increase the electrolytic voltage to form a zero gap structure. The positive electrode which deteriorated and the electrolytic voltage became high functioned as a power feeder. In addition, between the titanium porous foil anode and the anode which deteriorated and the electrolytic voltage became high, it was only physically contacting and was not fixed by welding.

이 구성으로 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. Evaluation was performed similarly to Example 1 with this structure, and the result was shown in Table 2.

전극의 두께는 26 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 6 ㎛였다. The thickness of the electrode was 26 μm. The thickness of the catalyst layer was 6 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 4 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 4 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0060(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0060 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 17] Example 17

실시예 17은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 20 ㎛, 개공률 30%의 티탄박을 사용했다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.37 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 17, titanium foil having a gauge thickness of 20 µm and a porosity of 30% was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.37 μm. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that evaluated in the same manner as in Example 16, and the results are shown in Table 2.

전극의 두께는 30 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 30 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0030(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0030 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 18] Example 18

실시예 18은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 20 ㎛, 개공률 42%의 티탄박을 사용했다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.38 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 18, titanium foil having a gauge thickness of 20 μm and a porosity of 42% was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.38 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that evaluated in the same manner as in Example 16, and the results are shown in Table 2.

전극의 두께는 32 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 12 ㎛였다. The thickness of the electrode was 32 mu m. The thickness of the catalyst layer was 12 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 2.5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 2.5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0022(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0022 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 19] Example 19

실시예 19는, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 50 ㎛, 개공률 47%의 티탄박을 사용했다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.40 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 19, titanium foil having a gauge thickness of 50 µm and a porosity of 47% was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.40 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 16, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 69 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 19 ㎛였다. The thickness of the electrode was 69 μm. The thickness of the catalyst layer was 19 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 8 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation test of the electrode was conducted, the average value of L 1 and L 2 was 8 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0024(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0024 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 20] Example 20

실시예 20은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 티탄 섬유 직경이 약 20 ㎛, 평량이 100 g/㎡, 개공률이 78%인 티탄 부직포를 사용했다. 그것 외에는, 실시예 16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 20, a titanium nonwoven fabric having a gauge thickness of 100 µm, a titanium fiber diameter of about 20 µm, a basis weight of 100 g / m 2, and a porosity of 78% was used as the electrode substrate for anode electrolysis. Other than that evaluated in the same manner as in Example 16, and the results are shown in Table 2.

전극의 두께는 114 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. The thickness of the electrode was 114 탆. The thickness of the catalyst layer was 14 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 2 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 2 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0228(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0228 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 21] Example 21

실시예 21은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 120 ㎛, 티탄 섬유 직경이 약 60 ㎛, 150 메쉬의 티탄 철망을 사용했다. 개공률은 42%였다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 철망 표면의 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 21에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.60 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 21, a titanium wire mesh having a gauge thickness of 120 μm, a titanium fiber diameter of about 60 μm, and 150 mesh was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The porosity was 42%. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Since it is difficult to measure the roughness of the wire mesh surface, in Example 21, the titanium plate of thickness 1mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was made into the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.60 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that evaluated in the same manner as in Example 16, and the results are shown in Table 2.

전극의 두께는 140 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 20 ㎛였다. The thickness of the electrode was 140 μm. The thickness of the catalyst layer was 20 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 10 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 10 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0132(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0132 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 22] Example 22

실시예 22는, 양극 급전체로서 실시예 16과 동일하게, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극을 사용하고, 양극으로서 실시예 20과 동일한 티탄 부직포를 사용했다. 음극 급전체로서 실시예 15와 동일하게, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극을 사용하고, 음극으로서 실시예 3과 동일한 니켈박 전극을 사용했다. 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 열화하여 전압이 높아진 음극, 니켈 다공박 음극, 격막, 티탄 부직포 양극, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있고, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극 및 양극이 급전체로서 기능하고 있다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Example 22, a positive electrode deteriorated and a high electrolytic voltage was used in the same manner as in Example 16, and the same titanium nonwoven fabric as in Example 20 was used as the positive electrode feeder. In the same manner as in Example 15, a cathode deteriorated to increase the electrolytic voltage was used as the cathode feeder, and the same nickel foil electrode as in Example 3 was used as the cathode. The cross-sectional structure of the cell is arranged in the order of the current collector, the mattress, the deteriorated high voltage cathode, the nickel porous foil cathode, the diaphragm, the titanium nonwoven anode, and the deteriorated positive electrode voltage from the cathode chamber side to form a zero gap structure. The negative electrode and the positive electrode which are deteriorated and the electrolytic voltage increased are functioning as a power feeder. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극(양극)의 두께는 114 ㎛이며, 촉매층의 두께는, 전극(양극)의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. 또한, 전극(음극)의 두께는 38 ㎛이며, 촉매층의 두께는, 전극(음극)의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode (anode) was 114 μm, and the thickness of the catalyst layer was 14 μm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode (anode). The thickness of the electrode (cathode) was 38 μm, and the thickness of the catalyst layer was 8 μm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode (cathode).

양극 및 음극 모두 충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed for both the positive and negative electrodes.

전극(양극)의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 2 mm였다. 전극(음극)의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. When the deformation test of the electrode (anode) was performed, the average value of L 1 and L 2 was 2 mm. When the deformation test of the electrode (cathode) was conducted, the average value of L 1 and L 2 was 0 mm.

전극(양극)의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0228(kPaㆍs/m)였다. 전극(음극)의 통기 저항을 측정한 바, 측정 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode (anode) was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0228 (kPa · s / m) under measurement condition 2. The ventilation resistance of the electrode (cathode) was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less in Measurement 1 and 0.0027 (kPa · s / m) in Measurement Condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 양극 및 음극 모두 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. 또한, 실시예 22에서는, 격막의 한면에 음극을, 반대의 면에 양극을 붙이고, 음극 및 양극을 조합하여 막 손상 평가를 행했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". Film damage evaluation of both the positive electrode and the negative electrode was also good as "0". In addition, in Example 22, the film damage evaluation was performed by attaching a cathode to one side of the diaphragm and attaching an anode to the other side of the diaphragm.

[실시예 23] Example 23

실시예 23에서는, Agfa사 제조의 미다공막 「Zirfon Perl UTP 500」을 사용했다.In Example 23, a microporous membrane "Zirfon Perl UTP 500" manufactured by Agfa Corporation was used.

Zirfon막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 그것 외에는 실시예 3과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. Zirfon membrane was used for the test after immersion in pure water for more than 12 hours. Otherwise, the above evaluation was performed in the same manner as in Example 3, and the results are shown in Table 2.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

이온 교환막을 격막으로서 사용했을 때와 동일하게, 충분한 접착력이 관측되고, 표면 장력에 의해 미다공막과 전극이 밀착되고, 핸들링성은 「1」로 양호했다. As in the case where the ion exchange membrane was used as the diaphragm, sufficient adhesive force was observed, the microporous membrane and the electrode were in close contact with each other by the surface tension, and the handling property was "1".

[실시예 24] Example 24

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 566 ㎛인 탄소 섬유를 직조한 카본 클로스를 준비했다. 이 카본 클로스에 전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. As an electrode base material for negative electrode electrolysis, carbon cloth woven of carbon fibers having a gauge thickness of 566 µm was prepared. The coating liquid for forming an electrode catalyst in this carbon cloth was prepared in the following procedure. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088(상품명), 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과, 상기 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 제작한 전극의 두께는, 570 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 4 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 산화루테늄과 산화세륨의 합계 두께였다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. An application roll wound with rubber (Inoac Corporation, E-4088 (trade name), thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene propylene diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride); It was installed so that the coating liquid always contacted. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of the produced electrode was 570 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 4 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode. The thickness of the catalyst layer was the total thickness of ruthenium oxide and cerium oxide.

얻어진 전극에 관해 전해 평가를 행했다. 그 결과를 표 2에 나타냈다. Electrolytic evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 2.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.19(kPaㆍs/m)이며, 측정 조건 2에서는 0.176(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured, and found to be 0.19 (kPa · s / m) under measurement condition 1 and 0.176 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. In addition, handling property was "2", and it was judged that it was handleable as a large laminated body.

전압이 높고, 막 손상 평가는 「1」이며, 막 손상이 확인되었다. 이것은, 실시예 24의 전극의 통기 저항이 크기 때문에, 전극에서 발생한 NaOH가 전극과 격막의 계면에 체류하여, 고농도가 된 것이 원인이라고 생각되었다. The voltage was high, the film damage evaluation was "1", and the film damage was confirmed. This was considered to be because the NaOH generated at the electrode stayed at the interface between the electrode and the diaphragm and became high because the air permeation resistance of the electrode of Example 24 was large.

[참고예 1] Reference Example 1

참고예 1에서는, 음극으로서 8년간 대형 전해조에서 사용하며, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극을 사용했다. 음극실의 매트리스 위에 니켈 메쉬 급전체 대신에 상기 음극을 설치하고, 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A를 사이에 끼워 전해 평가를 실시했다. 참고예 1에서는 막 일체 전극은 사용하지 않고, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극, 이온 교환막 A, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. In Reference Example 1, a cathode used in a large electrolytic cell for eight years as a cathode and deteriorated to increase the electrolytic voltage was used. The negative electrode was placed on the mattress of the negative electrode chamber in place of the nickel mesh feeder, and the electrolytic evaluation was performed by sandwiching the ion exchange membrane A prepared in [Method (i)]. In Reference Example 1, the membrane-integrated electrode was not used, and the cross-sectional structure of the cell was formed from the cathode chamber side by arranging a current collector, a mattress, and a cathode, an ion exchange membrane A, and an anode deteriorated to increase the electrolytic voltage to form a zero gap structure. I was.

이 구성으로 전해 평가를 실시한 결과, 전압은 3.04 V, 전류 효율은 97.0%, 가성 소다 중 식염 농도(50% 환산치)는 20 ppm였다. 음극이 열화했기 때문에, 전압이 높은 결과였다.As a result of the electrolytic evaluation by this structure, the voltage was 3.04V, the current efficiency was 97.0%, and the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda was 20 ppm. Since the cathode deteriorated, the result was a high voltage.

[참고예 2] Reference Example 2

참고예 2에서는, 니켈 메쉬 급전체를 음극으로서 사용했다. 즉, 촉매 코팅하지 않은 니켈 메쉬로 전해를 실시했다. In Reference Example 2, a nickel mesh feeder was used as the cathode. That is, electrolysis was performed by the nickel mesh which was not catalyst coated.

음극실의 매트리스 상에 니켈 메쉬 음극을 설치하고, 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A를 사이에 끼워 전해 평가를 실시했다. 참고예 2의 전기 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 니켈 메쉬, 이온 교환막 A, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. A nickel mesh negative electrode was provided on the mattress of the negative electrode chamber, and the electrolytic evaluation was performed through the ion exchange membrane A created in [method (i)]. The cross-sectional structure of the electric cell of Reference Example 2 was arranged in the order of the current collector, the mattress, the nickel mesh, the ion exchange membrane A, and the anode from the cathode chamber side to form a zero gap structure.

이 구성으로 전해 평가를 실시한 결과, 전압은 3.38 V, 전류 효율은 97.7%, 가성 소다 중 식염 농도(50% 환산치)는 24 ppm였다. 음극 촉매가 코팅되지 않았기 때문에, 전압이 높은 결과였다. As a result of electrolytic evaluation by this structure, the voltage was 3.38V, the current efficiency was 97.7%, and the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda was 24 ppm. Since the negative catalyst was not coated, the result was a high voltage.

[참고예 3] Reference Example 3

참고예 3에서는, 양극으로서 약 8년간 대형 전해조에서 사용하며, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극을 사용했다. In Reference Example 3, a positive electrode used in a large electrolytic cell for about 8 years as a positive electrode and having a deteriorated electrolytic voltage was used.

참고예 3의 전해 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 음극, 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. The cross-sectional structure of the electrolytic cell of Reference Example 3 is arranged from the cathode chamber side in the order of the current collector, the mattress, the cathode, and the ion exchange membrane A prepared in [Method (i)], and the anode deteriorated to increase the electrolytic voltage. Formed.

이 구성으로 전해 평가를 실시한 결과, 전압은 3.18 V, 전류 효율은 97.0%, 가성 소다 중 식염 농도(50% 환산치)는 22 ppm였다. 양극이 열화했기 때문에, 전압이 높은 결과였다. As a result of the electrolytic evaluation by this structure, the voltage was 3.18V, the current efficiency was 97.0%, and the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda was 22 ppm. Since the anode deteriorated, the result was a high voltage.

[비교예 1] Comparative Example 1

비교예 1에서는, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 33%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 1에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.68 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 1, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 33% after pull roll processing was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Comparative Example 1, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.68 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 114 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. The thickness of the electrode was 114 탆. The thickness of the catalyst layer was 14 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 67.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.05(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 64%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 22%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 67.5 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.05 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) was 64%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) was 22%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled was increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 13 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 13 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0168(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0168 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 2] Comparative Example 2

비교예 2에서는, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 16%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 2에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 2, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 16% after pull roll processing was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Comparative Example 2, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 107 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 7 ㎛였다. The thickness of the electrode was 107 탆. The thickness of the catalyst layer was 7 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

단위 면적당 질량은 78.1(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.04(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 37%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 25%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 78.1 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.04 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) was 37%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) was 25%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 18.5 mm였다. 전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0176(kPaㆍs/m)였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 18.5 mm. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0176 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 3] Comparative Example 3

비교예 3은, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께가 100 ㎛, 개공률이 40%인 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 3에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.70 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 전해용 전극 기재에 대한 코팅은 실시예 6과 동일한 이온 플레이팅으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 3, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 40% after pull roll processing was used as an electrode base material for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Comparative Example 3, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was defined as the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.70 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Coating on the electrode base for electrolysis was carried out by the same ion plating as in Example 6. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 110 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 110 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.07(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 80%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 32%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.07 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is 80%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is 32%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 11 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 11 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0030(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0030 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 4] [Comparative Example 4]

비교예 4는, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께가 100 ㎛, 개공률이 58%인 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 4에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 4, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 58% after pull roll processing was used as an electrode base material for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Comparative Example 4, a nickel plate having a thickness of 1 mm was simultaneously blasted at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 109 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 9 ㎛였다. The thickness of the electrode was 109 탆. The thickness of the catalyst layer was 9 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.06(N/mgㆍ㎠)으로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 69%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 39%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.06 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the cylindrical winding evaluation 2 of 280 mm diameter was 69%, and the result of the cylindrical winding evaluation 3 of 145 mm diameter was 39%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 11.5 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 11.5 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0028(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0028 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 5] [Comparative Example 5]

비교예 5는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 300 ㎛, 개공률이 56%인 니켈 철망을 사용했다. 철망의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 5에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 5, a nickel wire mesh having a gauge thickness of 300 µm and a porosity of 56% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Since it is difficult to measure the surface roughness of the wire mesh, in Comparative Example 5, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was taken as the surface roughness of the wire mesh. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 1, and showed the result in Table 2.

전극의 두께는 308 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode was 308 mu m. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 49.2(mg/㎠)였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 88%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 42%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있고, 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 실제로 대형 사이즈로 조작하여, 「3」으로 평가되었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 49.2 (mg / cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation 2 was 88%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation 3 was 42%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This is easy when the electrode is peeled off when handling the film-integrated electrode, and the electrode peels off from the film and falls during handling. There is a problem in handling property as "3". It actually operated in large size and evaluated as "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 23 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 23 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0034(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0034 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 6] Comparative Example 6

비교예 6에서는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 200 ㎛, 개공률 37%의 니켈 철망을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 철망의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 6에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.65 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 1과 동일하게 전극 전해 평가, 접착력의 측정 결과, 밀착성을 실시했다. 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 6, a nickel wire mesh having a gauge thickness of 200 μm and a porosity of 37% was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the wire mesh, in Comparative Example 6, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was taken as the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.65 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, adhesiveness was performed similarly to Example 1 as a result of electrode electrolysis evaluation and the measurement of adhesive force. The results are shown in Table 2.

전극의 두께는 210 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 210 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 56.4 mg/㎠였다. 이 때문에, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가 방법(3)의 결과는 63%로 전극과 격막의 밀착성이 나빴다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있고, 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 56.4 mg / cm 2. For this reason, the adhesiveness of an electrode and a diaphragm was bad in 63% of the result of the 145 mm diameter coil winding evaluation method (3). This is easy when the electrode is peeled off when handling the film-integrated electrode, and the electrode peels off from the film and falls during handling. There is a problem in handling property as "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 19 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 19 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0096(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0096 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 7] Comparative Example 7

비교예 7에서는, 양극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 500 ㎛, 개공률 17%의 티탄 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 7에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.60 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 7, a titanium expanded metal having a gauge thickness of 500 μm and a porosity of 17% after pull roll processing was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Comparative Example 7, a titanium plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.60 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that evaluated in the same manner as in Example 16, and the results are shown in Table 2.

또한, 전극의 두께는 508 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 508 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 152.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 0.01(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 5% 미만, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 152.5 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.01 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is less than 5%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. When handling the membrane-integrated electrode, the electrode was likely to be peeled off, and during the handling, the electrode was peeled off from the film and fell. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, 전극이 PVC제 파이프의 형상으로 말린 채 되돌아가지 않아, L1, L2의 값을 측정할 수 없었다. Bar subjected to transformation test of the electrode, the electrode is not to be recalled while dried in the form of a PVC pipe, it could not measure the value of L 1, L 2.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0072(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0072 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 8] Comparative Example 8

비교예 8에서는, 양극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 800 ㎛, 개공률 8%의 티탄 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 8에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.61 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 16과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 8, a titanium expanded metal having a gauge thickness of 800 μm and a porosity of 8% after pull roll processing was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Comparative Example 8, a titanium plate having a thickness of 1 mm was blasted at the same time in blasting, and the surface roughness of the titanium plate was defined as the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.61 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Otherwise, the above evaluation was performed in the same manner as in Example 16, and the results are shown in Table 2.

전극의 두께는 808 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode was 808 μm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 251.3(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 0.01(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 5% 미만, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 251.3 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.01 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is less than 5%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. When handling the membrane-integrated electrode, the electrode was likely to be peeled off, and during the handling, the electrode was peeled off from the film and fell. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, 전극이 PVC제 파이프의 형상으로 말린 채 되돌아가지 않아, L1, L2의 값을 측정할 수 없었다. Bar subjected to transformation test of the electrode, the electrode is not to be recalled while dried in the form of a PVC pipe, it could not measure the value of L 1, L 2.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0172(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0172 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 9] Comparative Example 9

비교예 9에서는, 양극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 1000 ㎛, 개공률 46%의 티탄 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 9에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.59 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 16과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 9, a titanium expanded metal having a gauge thickness of 1000 μm and a porosity of 46% after pull roll processing was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Comparative Example 9, a titanium plate having a thickness of 1 mm was blasted at the same time in blasting, and the surface roughness of the titanium plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.59 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Otherwise, the above evaluation was performed in the same manner as in Example 16, and the results are shown in Table 2.

또한, 전극의 두께는 1011 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 11 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 1011 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 11 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 245.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 0.01(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 5% 미만, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 245.5 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.01 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is less than 5%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. When handling the membrane-integrated electrode, the electrode was likely to be peeled off, and during the handling, the electrode was peeled off from the film and fell. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, 전극이 PVC제 파이프의 형상으로 말린 채 되돌아가지 않아, L1, L2의 값을 측정할 수 없었다. Bar subjected to transformation test of the electrode, the electrode is not to be recalled while dried in the form of a PVC pipe, it could not measure the value of L 1, L 2.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 10] Comparative Example 10

비교예 10에서는 선행문헌(일본 특허 공개 소58-48686의 실시예)을 참고로 전극을 격막에 열압착한 막전극 접합체를 제작했다. In Comparative Example 10, a membrane electrode assembly in which electrodes were thermocompression-bonded to a diaphragm was produced by referring to the prior document (Example of Japanese Patent Laid-Open No. 58-48686).

음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 33%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용하여, 실시예 1과 동일하게 전극 코팅을 실시했다. 그 후, 전극의 한면에, 불활성화 처리를 하기의 순서로 실시했다. 폴리이미드 점착 테이프(츄코 화성 주식회사)를 전극의 한면에 접착하고, 반대면에 PTFE 디스퍼젼(미쯔이 듀퐁 플로로케미컬 주식회사, 31-JR(상품명))을 도포, 120℃의 머플로에서 10분간 건조시켰다. 폴리이미드 테이프를 박리하고, 380℃로 설정한 머플로에서 10분간 소결 처리를 실시했다. 이 조작을 2회 반복하여, 전극의 한면을 불활성화 처리했다. Electrode coating was carried out in the same manner as in Example 1, using a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 µm and a porosity of 33% as the electrode base material for cathode electrolysis. Thereafter, one surface of the electrode was subjected to deactivation in the following order. A polyimide adhesive tape (Chuko Chemical Co., Ltd.) was adhered to one side of the electrode, and a PTFE dispersion (Mitsui DuPont Florochemical Co., Ltd., 31-JR (trade name)) was applied to the opposite side and dried for 10 minutes in a muffle furnace at 120 ° C. I was. The polyimide tape was peeled off and sintered for 10 minutes in a muffle furnace set at 380 ° C. This operation was repeated twice, and one surface of the electrode was inactivated.

말단 작용기가 「-COOCH3」인 퍼플루오로카본 폴리머(C 폴리머)와, 말단기가 「-SO2F」인 퍼플루오로카본 폴리머(S 폴리머)의 2층으로 형성되는 막을 제작했다. C 폴리머층의 두께가 3 밀(mil), S 폴리머층의 두께는 4 밀(mil)이었다. 이 2층막에 비누화 처리를 실시하고, 폴리머의 말단을 가수분해에 의해 이온 교환기를 도입했다. C 폴리머 말단은 카르복실산기에, S 폴리머 말단은 술포기에 가수분해되었다. 술폰산기로서의 이온 교환 용량은 1.0 meq/g, 카르복실산기로서의 이온 교환 용량이 0.9 meq/g였다. A film formed of two layers of a perfluorocarbon polymer (C polymer) having a terminal functional group of "-COOCH 3 " and a perfluorocarbon polymer (S polymer) having a terminal group of "-SO 2 F" was produced. The C polymer layer was 3 mils thick and the S polymer layer was 4 mils thick. The saponification process was performed to this two-layer film, and the ion exchanger was introduce | transduced by hydrolysis to the terminal of a polymer. The C polymer end was hydrolyzed to the carboxylic acid group and the S polymer end to the sulfo group. The ion exchange capacity as the sulfonic acid group was 1.0 meq / g, and the ion exchange capacity as the carboxylic acid group was 0.9 meq / g.

이온 교환기로서 카르복실산기를 갖는 면에, 불활성화한 전극면을 대향시켜 열프레스를 실시하고, 이온 교환막과 전극을 일체화시켰다. 열압착후에도, 전극의 한면은 노출되어 있는 상태이며, 전극이 막을 관통하고 있는 부분은 없었다. On the surface having a carboxylic acid group as an ion exchanger, the inactivated electrode surface was faced to heat press to integrate the ion exchange membrane and the electrode. Even after thermocompression bonding, one side of the electrode was exposed, and no part of the electrode penetrated the membrane.

그 후, 전해 중에 발생하는 기포의 막에 대한 부착을 억제하기 위해, 산화지르코늄과 술포기가 도입된 퍼플루오로카본 폴리머 혼합물을 양면에 도포했다. 이와 같이 하여, 비교예 10의 막전극 접합체를 제작했다. Then, in order to suppress adhesion of the bubble which generate | occur | produces during electrolysis to the film | membrane, the perfluorocarbon polymer mixture in which zirconium oxide and a sulfo group were introduce | transduced was apply | coated on both surfaces. In this way, the membrane electrode assembly of Comparative Example 10 was produced.

이 막전극 접합체를 사용하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)을 측정한 바, 열압착에 의해 강력하게 전극과 막이 접합되어 있기 때문에, 전극이 상측으로 움직이지 않았다. 따라서, 이온 교환막과 니켈판을 움직이지 않도록 고정하고, 전극을 더 강한 힘으로 상측으로 인장한 바, 1.50(N/mgㆍ㎠)의 힘이 가해졌을 때 막의 일부가 찢어졌다. 비교예 10의 막전극 접합체의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 적어도 1.50(N/mgㆍ㎠)이며, 강하게 접합되어 있었다. Using the membrane electrode assembly, the force 1 applied per unit mass and unit area was measured. As a result, the electrode and the membrane were strongly joined by thermocompression bonding, and therefore the electrode did not move upward. Therefore, the ion exchange membrane and the nickel plate were fixed so as not to move, and when the electrode was pulled upward with a stronger force, a part of the membrane was torn when a force of 1.50 (N / mg · cm 2) was applied. The force 1 applied per unit mass and unit area of the membrane electrode assembly of Comparative Example 10 was at least 1.50 (N / mg · cm 2), and was strongly bonded.

직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)를 실시한 바, 플라스틱제 파이프와의 접촉 면적은 5% 미만이었다. 한편, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)를 실시한 바, 전극과 막은 100% 접합되어 있지만, 애당초 격막이 원기둥에 권취되지 않았다. 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과도 동일했다. 이 결과는, 일체화시킨 전극에 의해 막의 핸들링성이 손상되어, 롤형으로 감거나 절곡하거나 하는 것이 어려워진다는 것을 의미했다. 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. 또한, 전해 평가를 실시한 바, 전압은 높고, 전류 효율은 낮고, 가성 소다 중의 식염 농도(50% 환산치)는 높아지고, 전해 성능은 악화되었다. When the cylindrical winding winding evaluation (1) was performed, the contact area with the plastic pipe was less than 5%. On the other hand, when the column winding winding evaluation (2) of diameter 280 mm was performed, the electrode and the membrane were 100% bonded, but the diaphragm was not wound up to the cylinder initially. The result of the 145 mm diameter cylindrical winding evaluation (3) was also the same. This result meant that the handling of the film was impaired by the integrated electrodes, making it difficult to wind or bend the rolls. Handling property had a problem with "3". Membrane damage evaluation was "0". Moreover, when electrolytic evaluation was performed, the voltage was high, the current efficiency was low, the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda became high, and electrolytic performance worsened.

또한, 전극의 두께는 114 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 114 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 14 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 13 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 13 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0168(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0168 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 11] Comparative Example 11

비교예 11은, 음극 전해용 전극 기재로서 선직경 150 ㎛, 40 메쉬, 게이지 두께 300 ㎛, 개공률 58%의 니켈 메쉬를 사용했다. 그것 외에는, 비교예 10과 동일하게 막전극 접합체를 제작했다. In Comparative Example 11, a nickel mesh having a wire diameter of 150 µm, 40 mesh, a gauge thickness of 300 µm, and a porosity of 58% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Other than that, the membrane electrode assembly was produced similarly to the comparative example 10.

이 막전극 접합체를 사용하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)을 측정한 바, 열압착에 의해 강력하게 전극과 막이 접합되어 있기 때문에, 전극이 상측으로 움직이지 않았다. 따라서, 이온 교환막과 니켈판을 움직이지 않도록 고정하고, 전극을 더 강한 힘으로 상측으로 인장한 바 1.60(N/mgㆍ㎠)의 힘이 가해졌을 때 막의 일부가 찢어졌다. 비교예 11의 막전극 접합체의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 적어도 1.60(N/mgㆍ㎠)이며, 강하게 접합되어 있었다. Using the membrane electrode assembly, the force 1 applied per unit mass and unit area was measured. As a result, the electrode and the membrane were strongly joined by thermocompression bonding, and therefore the electrode did not move upward. Therefore, the ion exchange membrane and the nickel plate were fixed so as not to move, and when the electrode was pulled upward with a stronger force, a part of the membrane was torn when a force of 1.60 (N / mg · cm 2) was applied. The force 1 applied per unit mass and unit area of the membrane electrode assembly of Comparative Example 11 was at least 1.60 (N / mg · cm 2), and was strongly bonded.

이 막전극 접합체를 사용하여 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)를 실시한 바, 플라스틱제 파이프와의 접촉 면적은 5% 미만이었다. 한편, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)를 실시한 바, 전극과 막은 100% 접합되어 있지만, 애당초 격막이 원기둥에 권취되지 않았다. 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과도 동일했다. 이 결과는, 일체화시킨 전극에 의해 막의 핸들링성이 손상되어, 롤형으로 감거나 절곡하거나 하는 것이 어려워진다는 것을 의미했다. 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 또한, 전해 평가를 실시한 바, 전압은 높고, 전류 효율은 낮고, 가성 소다 중의 식염 농도는 높아지고, 전해 성능은 악화되었다. The 280 mm-diameter cylindrical winding evaluation (1) was performed using this membrane electrode assembly, and the contact area with the plastic pipe was less than 5%. On the other hand, when the column winding winding evaluation (2) of diameter 280 mm was performed, the electrode and the membrane were 100% bonded, but the diaphragm was not wound up to the cylinder initially. The result of the 145 mm diameter cylindrical winding evaluation (3) was also the same. This result meant that the handling of the film was impaired by the integrated electrodes, making it difficult to wind or bend the rolls. Handling property had a problem with "3". Moreover, when electrolytic evaluation was performed, the voltage was high, the current efficiency was low, the salt concentration in caustic soda became high, and electrolytic performance worsened.

또한, 전극의 두께는 308 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 308 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 23 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 23 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0034(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0034 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 12] Comparative Example 12

(촉매의 조제) (Preparation of Catalyst)

질산은(와코쥰야쿠 주식회사) 0.728 g, 질산세륨 6수화물(와코쥰야쿠 주식회사) 1.86 g을 순수 150 ml에 가하여, 금속염 수용액을 제작했다. 15% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액(와코쥰야쿠 주식회사) 100 g에 순수 240 g을 가하여 알칼리 용액을 제작했다. 마그네틱 스터러를 사용하여 알칼리 용액을 교반하면서, 뷰렛을 사용하여 상기 금속염 수용액을 5 ml/분으로 적하하여 가했다. 생성된 금속 수산화물 미립자를 포함하는 현탁액을 흡인 여과후, 수세하여 알칼리분을 제거했다. 그 후, 여과물을 200 ml의 2-프로판올(키시다 화학 주식회사) 중으로 옮기고, 초음파 분산기(US-600T, 주식회사 니폰세이키 제작소)로 10분간 재분산시켜, 균일한 현탁액을 얻었다. 0.728 g of silver nitrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 1.86 g of cerium nitrate hexahydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to 150 ml of pure water to prepare an aqueous metal salt solution. 240 g of pure water was added to 100 g of an aqueous 15% tetramethylammonium hydroxide solution (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to prepare an alkaline solution. While stirring the alkaline solution using a magnetic stirrer, the aqueous metal salt solution was added dropwise at 5 ml / min using a burette. The suspension containing the produced metal hydroxide fine particles was suction filtered, and then washed with water to remove alkali. Thereafter, the filtrate was transferred into 200 ml of 2-propanol (Kishida Chemical Co., Ltd.) and redispersed for 10 minutes with an ultrasonic disperser (US-600T, Nippon Seiki Co., Ltd.) to obtain a uniform suspension.

소수성 카본 블랙(덴카 블랙(등록상표) AB-7(상품명), 덴키카가쿠 공업 주식회사) 0.36 g, 친수성 카본 블랙(케첸 블랙(등록상표) EC-600JD(상품명), 미쯔비시 화학 주식회사) 0.84 g을 2-프로판올 100 ml 중에 분산시키고, 초음파 분산기로 10분간 분산시켜, 카본 블랙의 현탁액을 얻었다. 금속 수산화물 전구체의 현탁액과 카본 블랙의 현탁액을 혼합하여, 초음파 분산기로 10분간 분산을 행했다. 이 현탁액을 흡인 여과하고, 실온에서 반일 건조시켜, 금속 수산화물 전구체를 분산 고정시킨 카본 블랙을 얻었다. 이어서, 불활성 가스 소성로(VMF165형, 야마다 전기 주식회사)를 사용하고, 질소 분위기에서 400℃, 1시간의 소성을 행하여, 전극 촉매를 분산 고정화한 카본 블랙 A를 얻었다. 0.36 g of hydrophobic carbon black (Denka black (trademark) AB-7 (brand name), Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), 0.84 g of hydrophilic carbon black (Ketjen black (trademark) EC-600JD (brand name), Mitsubishi Chemical Corporation) It was dispersed in 100 ml of 2-propanol and dispersed for 10 minutes by an ultrasonic disperser to obtain a suspension of carbon black. The suspension of the metal hydroxide precursor and the suspension of carbon black were mixed and dispersed for 10 minutes by an ultrasonic disperser. The suspension was suction filtered and dried at room temperature for half a day to obtain carbon black obtained by dispersing and fixing a metal hydroxide precursor. Subsequently, using an inert gas firing furnace (VMF165 type, Yamada Electric Co., Ltd.), firing was carried out at 400 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain carbon black A in which the electrode catalyst was dispersed and fixed.

(반응층용의 분말 제작) (Powder making for reaction layer)

전극 촉매를 분산 고정화한 카본 블랙 A 1.6 g에, 순수로 20 중량%로 희석한 계면활성제 트라이톤(등록상표) X-100(상품명, ICN Biomedical사) 0.84 ml, 순수 15 ml를 가하여, 초음파 분산기로 10분간 분산시켰다. 이 분산액에 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 디스퍼젼(PTFE30J(상품명), 미쯔이ㆍ듀퐁 플로로케미컬 주식회사) 0.664 g을 첨가하여 5분간 교반한 후, 흡인 여과를 행했다. 또한, 건조기 중에서 80℃, 1시간 건조시키고, 밀에 의해 분쇄를 행하여, 반응조용 분말 A를 얻었다. To 1.6 g of carbon black A in which the electrode catalyst was dispersed and immobilized, 0.84 ml of surfactant Triton (registered trademark) X-100 (trade name, ICN Biomedical) diluted with 20% by weight of pure water, and 15 ml of pure water were added to an ultrasonic disperser. Disperse for 10 minutes. 0.664 g of PTFE (polytetrafluoroethylene) dispersion (PTFE30J (trade name), Mitsui DuPont Florochemical Co., Ltd.) was added to this dispersion, followed by stirring for 5 minutes, followed by suction filtration. Furthermore, it dried at 80 degreeC in 1 hour for 1 hour, grind | pulverized with the mill, and obtained the powder A for reaction tanks.

(가스 확산층용 분말의 제작) (Production of Powder for Gas Diffusion Layer)

소수성 카본 블랙(덴카 블랙(등록상표) AB-7(상품명)) 20 g, 순수로 20 중량%로 희석한 계면활성제 트라이톤(등록상표) X-100(상품명) 50 ml, 순수 360 ml를 초음파 분산기로 10분간 분산을 행했다. 얻어진 분산액에 PTFE 디스퍼젼 22.32 g을 첨가하여 5분간 교반한 후, 여과를 행했다. 또한, 80℃의 건조기 중에서 1시간 건조시키고, 밀에 의해 분쇄를 실시하여, 가스 확산층용 분말 A를 얻었다. 20 g of hydrophobic carbon black (Denka Black (registered trademark) AB-7 (trade name)), 50 ml of surfactant Triton (registered trademark) X-100 (brand name) diluted with 20% by weight of pure water, pure water 360 ml of ultrasonic disperser Dispersion was carried out for 10 minutes. 22.32 g of PTFE dispersion was added to the obtained dispersion, followed by stirring for 5 minutes, followed by filtration. Furthermore, it dried in 80 degreeC dryer for 1 hour, grind | pulverized by the mill, and obtained the powder A for gas diffusion layers.

(가스 확산 전극의 제작) (Production of Gas Diffusion Electrode)

가스 확산층용 분말 A 4 g에 에탄올 8.7 ml를 가하고 혼련하여 젤리형으로 했다. 이 젤리형으로 한 가스 확산층용 분말을 롤 성형기로 시트형으로 성형하고, 집전체로서 은 메쉬(SW=1, LW=2, 두께=0.3 mm)를 매립하여, 최종적으로 1.8 mm의 시트형으로 성형했다. 반응층용 분말 A 1 g에 에탄올 2.2 ml를 가하고 혼련하여 젤리형으로 했다. 이 젤리형으로 한 반응층용 분말을 롤 성형기로 두께 0.2 mm의 시트형으로 성형했다. 또한 제작한 가스 확산층용 분말 A를 사용하여 얻어진 시트 및 반응층용 분말 A를 사용하여 얻어진 시트의 2장의 시트를 적층하여, 롤 성형기로 1.8 mm의 시트형으로 성형했다. 이 적층한 시트를 실온에서 만 하루 건조시켜, 에탄올을 제거했다. 또한, 잔존하는 계면활성제를 제거하기 위해, 공기 중에서 300℃, 1시간의 열분해 처리를 행했다. 알루미늄박으로 싸서, 핫프레스기(SA303(상품명), 테스터 산업 주식회사)로 360℃, 50 kgf/㎠로 1분간 핫프레스를 행하여, 가스 확산 전극을 얻었다. 가스 확산 전극의 두께는 412 ㎛였다. 8.7 ml of ethanol was added to 4 g of powder A for gas diffusion layers, and the mixture was kneaded to obtain a jelly type. This jelly-like gas diffusion layer powder was molded into a sheet by a roll forming machine, and a silver mesh (SW = 1, LW = 2, thickness = 0.3 mm) was embedded as a current collector and finally molded into a 1.8 mm sheet. . 2.2 ml of ethanol was added to 1 g of the powder A for the reaction layer, and kneaded to obtain a jelly type. The jelly-like reaction layer powder was molded into a sheet of 0.2 mm in thickness by a roll molding machine. Moreover, two sheets of the sheet | seat obtained using the produced powder A for gas diffusion layers, and the sheet | seat obtained using the powder A for reaction layers were laminated | stacked, and it shape | molded in the sheet shape of 1.8 mm with the roll molding machine. This laminated sheet was dried for one day only at room temperature, and ethanol was removed. In addition, in order to remove the remaining surfactant, pyrolysis treatment was performed at 300 ° C. for 1 hour in air. Wrapped with aluminum foil, hot press was performed at 360 degreeC and 50 kgf / cm <2> for 1 minute with the hot press machine (SA303 (brand name), Tester Industry Co., Ltd.), and the gas diffusion electrode was obtained. The thickness of the gas diffusion electrode was 412 μm.

얻어진 전극을 사용하여 전해 평가를 행했다. 전해 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 니켈 메쉬 급전체, 전극, 막, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있다. 그 결과를 표 2에 나타냈다. Electrolytic evaluation was performed using the obtained electrode. The cross-sectional structure of the electrolytic cell is arranged in the order of the current collector, the mattress, the nickel mesh feeder, the electrode, the film, and the anode from the cathode chamber side to form a zero gap structure. The results are shown in Table 2.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 19 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 19 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 25.88(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured, and found to be 25.88 (kPa · s / m) under measurement condition 1.

또한, 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 또한, 전해 평가를 실시한 바, 전류 효율은 낮고, 가성 소다 중의 식염 농도는 높아지고, 전해 성능은 현저하게 악화되었다. 막 손상 평가도 「3」으로 문제가 있었다. Moreover, handling property had a problem with "3". Moreover, when electrolytic evaluation was performed, current efficiency was low, the salt concentration in caustic soda became high, and electrolytic performance fell remarkably. Membrane damage evaluation also had a problem with "3".

이러한 결과로부터, 비교예 12에서 얻어진 가스 확산 전극을 사용하면, 전해 성능이 현저하게 악화되는 것을 알 수 있었다. 또한, 이온 교환막의 거의 전면에 손상이 확인되었다. 이것은, 비교예 12의 가스 확산 전극의 통기 저항이 현저하게 크기 때문에, 전극에서 발생한 NaOH가 전극과 격막의 계면에 체류하여, 고농도가 된 것이 원인이라고 생각되었다. From these results, it was found that when the gas diffusion electrode obtained in Comparative Example 12 was used, the electrolytic performance was significantly deteriorated. In addition, damage was observed on almost the entire surface of the ion exchange membrane. This was considered to be due to the fact that NaOH generated at the electrode stayed at the interface between the electrode and the diaphragm and had a high concentration because the airflow resistance of the gas diffusion electrode of Comparative Example 12 was remarkably large.

[비교예 13] Comparative Example 13

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 150 ㎛인 니켈선을 준비했다. 이 니켈선에 의한 조면화 처리를 했다. 니켈선의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 비교예 13에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 니켈선의 표면 거칠기로 했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. As an electrode base material for cathode electrolysis, a nickel wire having a gauge thickness of 150 µm was prepared. The roughening process by this nickel wire was performed. Since it is difficult to measure the surface roughness of a nickel wire, in Comparative Example 13, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was taken as the surface roughness of the nickel wire. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088(상품명), 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과, 상기 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 비교예 13에서 제작한 니켈선 1개의 두께는 158 ㎛였다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. An application roll wound with rubber (Inoac Corporation, E-4088 (trade name), thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene propylene diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride); It was installed so that the coating liquid always contacted. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of one nickel wire produced in the comparative example 13 was 158 micrometers.

상기 방법으로 제작한 니켈선을 110 mm 및 95 mm의 길이로 절취했다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 110 mm의 니켈선과 95 mm의 니켈선이 각각의 니켈선의 중심에서 수직으로 중복되도록 놓고, 교점 부분을 순간 접착제(아론알파(등록상표), 토아 합성 주식회사)로 접착하여 전극을 제작했다. 전극에 관해 평가를 실시하여, 그 결과를 표 2에 나타냈다. The nickel wire produced by the above method was cut to lengths of 110 mm and 95 mm. As shown in Fig. 16, the 110 mm nickel wire and the 95 mm nickel wire were vertically overlapped at the center of each nickel wire, and the intersection portion was bonded with an instantaneous adhesive (Aron Alpha®, Toa Synthetic Co., Ltd.). An electrode was produced. The electrode was evaluated and the results are shown in Table 2.

전극은 니켈선이 중복된 부분이 가장 두껍고, 전극의 두께는 306 ㎛였다. 촉매층의 두께는 6 ㎛였다. 개공률은 99.7%였다. The electrode had the thickest portion where the nickel wire overlapped, and the electrode had a thickness of 306 µm. The thickness of the catalyst layer was 6 micrometers. The porosity was 99.7%.

전극의 단위 면적당 질량은 0.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)는 모두 인장 시험기의 측정 하한 이하였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area of the electrode was 0.5 (mg / cm 2). The force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were all below the lower limit of the measurement of a tensile tester. For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 15 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 15 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 2에서는 0.001(kPaㆍs/m) 이하였다. 측정 조건 2에서, 통기 저항 측정 장치의 SENSE(측정 레인지)를 H(고)로 하여 측정한 바, 통기 저항치는 0.0002(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured and found to be 0.001 (kPa · s / m) or less under measurement condition 2. In measurement condition 2, when the SENSE (measurement range) of the ventilation resistance measuring apparatus was measured as H (high), the ventilation resistance value was 0.0002 (kPa · s / m).

또한, 전극을 도 17에 나타내는 구조체를 사용하고, Ni 메쉬 급전체의 위에 전극(음극)을 설치하여, (9) 전해 평가에 기재된 방법으로 전해 평가를 실시했다. 그 결과, 전압이 3.16 V로 높았다. Moreover, using the structure shown in FIG. 17, an electrode (cathode) was provided on the Ni mesh feeder, and electrolysis evaluation was performed by the method as described in (9) Electrolysis evaluation. As a result, the voltage was as high as 3.16 V.

[비교예 14] Comparative Example 14

비교예 14에서는, 비교예 13에서 제작한 전극을 사용하여, 도 18에 나타낸 바와 같이, 110 mm의 니켈선과 95 mm의 니켈선이 각각의 니켈선의 중심에서 수직으로 중복되도록 놓고, 교점 부분을 순간 접착제(아론알파(등록상표), 토아 합성 주식회사)로 접착하여 전극을 제작했다. 전극에 관해 평가를 실시하여, 그 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 14, using the electrode produced in Comparative Example 13, 110 mm nickel wire and 95 mm nickel wire were vertically overlapped at the center of each nickel wire as shown in FIG. The electrode was produced by adhering with an adhesive (Aron Alpha (registered trademark), Toa Synthetic Co., Ltd.). The electrode was evaluated and the results are shown in Table 2.

전극은 니켈선이 중복된 부분이 가장 두껍고, 전극의 두께는 306 ㎛였다. 촉매층의 두께는 6 ㎛였다. 개공률은 99.4%였다. The electrode had the thickest portion where the nickel wire overlapped, and the electrode had a thickness of 306 µm. The thickness of the catalyst layer was 6 micrometers. The porosity was 99.4%.

전극의 단위 면적당 질량은 0.9(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)는 모두 인장 시험기의 측정 하한 이하였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area of the electrode was 0.9 (mg / cm 2). The force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were all below the lower limit of the measurement of a tensile tester. For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 16 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 16 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 2에서는 0.001(kPaㆍs/m) 이하였다. 측정 조건 2에서, 통기 저항 측정 장치의 SENSE(측정 레인지)를 H(고)로 하여 측정한 바, 통기 저항은 0.0004(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured and found to be 0.001 (kPa · s / m) or less under measurement condition 2. In measurement condition 2, when the SENSE (measurement range) of the ventilation resistance measuring apparatus was measured as H (high), the ventilation resistance was 0.0004 (kPa · s / m).

또한, 전극을 도 19에 나타내는 구조체를 사용하고, Ni 메쉬 급전체의 위에 전극(음극)을 설치하여, (9) 전해 평가에 기재된 방법으로 전해 평가를 실시했다. 그 결과, 전압이 3.18 V로 높았다. Moreover, using the structure shown in FIG. 19, an electrode (cathode) was provided on the Ni mesh feeder, and electrolytic evaluation was performed by the method described in (9) Electrolytic evaluation. As a result, the voltage was as high as 3.18 V.

[비교예 15] Comparative Example 15

비교예 15에서는, 비교예 13에서 제작한 전극을 사용하여, 도 20에 나타낸 바와 같이, 110 mm의 니켈선과 95 mm의 니켈선이 각각의 니켈선의 중심에서 수직으로 중복되도록 놓고, 교점 부분을 순간 접착제(아론알파(등록상표), 토아 합성 주식회사)로 접착하여 전극을 제작했다. 전극에 관해 평가를 실시하여, 그 결과를 표 2에 나타냈다. In Comparative Example 15, using the electrode produced in Comparative Example 13, 110 mm nickel wire and 95 mm nickel wire were vertically overlapped at the center of each nickel wire as shown in FIG. The electrode was produced by adhering with an adhesive (Aron Alpha (registered trademark), Toa Synthetic Co., Ltd.). The electrode was evaluated and the results are shown in Table 2.

전극은 니켈선이 중복된 부분이 가장 두껍고, 전극의 두께는 306 ㎛였다. 촉매층의 두께는 6 ㎛였다. 개공률은 98.8%였다. The electrode had the thickest portion where the nickel wire overlapped, and the electrode had a thickness of 306 µm. The thickness of the catalyst layer was 6 µm. The porosity was 98.8%.

전극의 단위 면적당 질량은 1.9(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)는 모두 인장 시험기의 측정 하한 이하였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area of the electrode was 1.9 (mg / cm 2). The force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were all below the lower limit of the measurement of a tensile tester. For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 14 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 14 mm.

또한, 전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 2에서는 0.001(kPaㆍs/m) 이하였다. 측정 조건 2에서, 통기 저항 측정 장치의 SENSE(측정 레인지)를 H(고)로 하여 측정한 바, 통기 저항은 0.0005(kPaㆍs/m)였다. Moreover, when the ventilation resistance of the electrode was measured, it was 0.001 (kPa * s / m) or less in measurement condition 2. In measurement condition 2, when the SENSE (measurement range) of the ventilation resistance measuring apparatus was measured as H (high), the ventilation resistance was 0.0005 (kPa · s / m).

또한, 전극을 도 21에 나타내는 구조체를 사용하고, Ni 메쉬 급전체의 위에 전극(음극)을 설치하여, (9) 전해 평가에 기재된 방법으로 전해 평가를 실시했다. 그 결과, 전압이 3.18 V로 높았다. Moreover, using the structure shown in FIG. 21, an electrode (cathode) was provided on the Ni mesh feeder, and electrolytic evaluation was performed by the method described in (9) Electrolytic evaluation. As a result, the voltage was as high as 3.18 V.

[표 1] TABLE 1

Figure pct00001
Figure pct00001

[표 2] TABLE 2

Figure pct00002
Figure pct00002

표 2에서, 모든 샘플에서, 「단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)」 및 「단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)」의 측정전은 표면 장력에 의해 자립되어 있었다(즉, 흘러내리지 않았다). In Table 2, before all the samples, the measurement of "force 1 per unit mass and unit area" and "force 2 per unit mass and unit area" was independent of the surface tension (i.e. flow Did not get off).

비교예 1, 2, 7∼9는, 단위 면적당 질량이 크고, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)이 작기 때문에, 격막과의 밀착성이 나빴다. 이 때문에, 대형 전해조 사이즈(예컨대, 세로 1.5 m, 가로 3 m)에서는 고분자막인 격막을 핸들링할 때, 반드시 이완시켜 버릴 때가 있고, 이 때 전극이 박리되어 버려 실용에 견딜 수 없다. In Comparative Examples 1, 2 and 7 to 9, the mass per unit area was large, and the force 1 applied per unit mass and unit area was small, so that the adhesion to the diaphragm was poor. For this reason, when handling a diaphragm which is a polymer film, in a large electrolytic cell size (for example, 1.5 m in length and 3 m in width), it may always relax, and at this time, an electrode peels and cannot endure practical use.

비교예 3, 4는, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)이 작기 때문에, 격막과의 밀착성이 나빴다. 이 때문에, 대형 전해조 사이즈(예컨대, 세로 1.5 m, 가로 3 m)에서는 고분자막인 격막을 핸들링할 때, 반드시 이완시켜 버릴 때가 있고, 이 때 전극이 박리되어 버려 실용에 견딜 수 없다. In Comparative Examples 3 and 4, since the force 1 applied per unit mass and unit area was small, the adhesion to the diaphragm was poor. For this reason, when handling a diaphragm which is a polymer film, in a large electrolytic cell size (for example, 1.5 m in length and 3 m in width), it may always relax, and at this time, an electrode peels and cannot endure practical use.

비교예 5, 6은, 단위 면적당 질량이 크고, 격막과의 밀착성이 나빴다. 이 때문에, 대형 전해조 사이즈(예컨대, 세로 1.5 m, 가로 3 m)에서는 고분자막인 격막을 핸들링할 때, 반드시 이완시켜 버릴 때가 있고, 이 때 전극이 박리되어 버려 실용에 견딜 수 없다. The comparative examples 5 and 6 had large mass per unit area, and were bad in adhesiveness with a diaphragm. For this reason, when handling a diaphragm which is a polymer film, in a large electrolytic cell size (for example, 1.5 m in length and 3 m in width), it may always relax, and at this time, an electrode peels and cannot endure practical use.

비교예 10, 11은, 막과 전극을 열프레스에 의해 강력하게 접합하고 있기 때문에, 비교예 1, 2, 7∼9와 같이 핸들링시에 막으로부터 박리되어 버리는 일은 없었다. 그러나, 전극과 강력하게 접합되어 있기 때문에, 고분자막의 유연성이 상실되어, 롤형으로 감거나 절곡하거나 하는 것이 어렵고 핸들링성이 나빠, 실용에 견딜 수 없다.In Comparative Examples 10 and 11, the film and the electrode were strongly joined by heat press, and therefore, they did not peel off from the film during handling as in Comparative Examples 1, 2 and 7-9. However, since it is strongly bonded to the electrode, the flexibility of the polymer film is lost, it is difficult to roll or bend in a roll shape, the handling properties are poor, and it is unbearable for practical use.

또한, 비교예 10, 11은, 전해 성능이 대폭 악화되었다. 전압이 대폭 상승한 이유는, 이온 교환막에 전극이 매립된 상태가 되는 것에 의해, 이온의 흐름이 저해되었기 때문이라고 생각되었다. 전류 효율이 저하되고, 가성 소다 중 식염 농도가 악화된 이유는, 높은 전류 효율, 이온 선택성을 발현하는 효과가 있는 카르복실산층에 전극을 매립함으로써, 카르복실산층의 두께 불균일이 생기는, 카르복실산층의 일부를 매립한 전극이 관통하는 등의 요인이 생각되었다. In Comparative Examples 10 and 11, the electrolytic performance was greatly deteriorated. The reason why the voltage greatly increased was considered to be that the flow of ions was inhibited by the state in which the electrode was embedded in the ion exchange membrane. The reason why the current efficiency is lowered and the salt concentration in the caustic soda is deteriorated is that the carboxylic acid layer in which thickness unevenness of the carboxylic acid layer occurs by embedding an electrode in a carboxylic acid layer having an effect of expressing high current efficiency and ion selectivity. Factors such as the penetration of electrodes embedded with a portion of the metal were considered.

또한, 비교예 10, 11에서는, 격막 혹은 전극의 어느쪽인지에 문제가 발생하여, 교환이 필요하게 된 경우, 강력하게 접합하여 있기 때문에, 한 쪽만을 교환하는 것은 불가능하며, 고비용이 되었다. In addition, in Comparative Examples 10 and 11, when a problem occurred in either of the diaphragm or the electrode, and replacement was necessary, it was strongly bonded, so it was impossible to replace only one side, resulting in high cost.

비교예 12는, 전해 성능이 대폭 악화되었다. 전압이 대폭 상승한 이유는, 격막과 전극의 계면에 생성물이 체류했기 때문이라고 생각되었다. In Comparative Example 12, the electrolytic performance was greatly deteriorated. The reason why the voltage greatly increased was considered to be that the product remained at the interface between the membrane and the electrode.

비교예 13∼15는, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)이 모두 작기 때문에(측정 하한 이하), 격막과의 밀착성이 나빴다. 이 때문에, 대형 전해조 사이즈(예컨대, 세로 1.5 m, 가로 3 m)에서는 고분자막인 격막을 핸들링할 때, 반드시 이완시켜 버릴 때가 있고, 이 때 전극이 박리되어 버려 실용에 견딜 수 없다. In Comparative Examples 13-15, since the force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were both small (below the lower limit of measurement), adhesiveness with a diaphragm was bad. For this reason, when handling a diaphragm which is a polymer film, in a large electrolytic cell size (for example, 1.5 m in length and 3 m in width), it may always relax, and at this time, an electrode peels and cannot endure practical use.

본 실시형태는, 적당한 힘으로 막과 전극이 표면에서 밀착되어 있기 때문에, 핸들링 중에 전극이 박리되는 등의 문제가 없고, 막 내의 이온의 흐름을 저해하는 일이 없기 때문에 양호한 전해 성능을 나타낸다. In the present embodiment, since the membrane and the electrode are in close contact with each other on the surface with a suitable force, there is no problem that the electrode is peeled off during handling, and since the flow of ions in the membrane is not impaired, good electrolytic performance is exhibited.

<제2 실시형태의 검증> <Verification of Second Embodiment>

이하에 설명하는 바와 같이, 제2 실시형태에 대응하는 실험예(이후의 <제2 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「실시예」라고 칭함)와, 제2 실시형태에 대응하지 않는 실험예(이후의 <제2 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「비교예」라고 칭함)를 준비하여, 다음 방법으로 이들을 평가했다. 그 상세에 관해, 적절하게 도 31∼42를 참조하면서 설명한다. As described below, an experimental example corresponding to the second embodiment (hereinafter simply referred to as "an example" in the section of <verification of the second embodiment>) and an experimental example not corresponding to the second embodiment (Hereinafter, simply referred to as "comparative example" in the following section in <Verification of Second Embodiment>) were prepared, and these were evaluated by the following method. The detail is demonstrated, referring FIGS. 31-42 suitably.

〔평가 방법〕 〔Assessment Methods〕

(1) 개공률 (1) Opening rate

전극을 130 mm×100 mm의 사이즈로 절취했다. 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요 제조, 최소 표시 0.001 mm) 이용하여 면내를 균일하게 10점 측정한 평균치를 산출했다. 이것을 전극의 두께(게이지 두께)로 하여 체적을 산출했다. 그 후, 전자 천칭으로 질량을 측정하여, 금속의 비중(니켈의 비중=8.908 g/㎤, 티탄의 비중=4.506 g/㎤)으로부터 개공률 혹은 공극률을 산출했다. The electrode was cut out to a size of 130 mm x 100 mm. The average value which measured ten points of surface uniformly was computed using the dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation make, minimum indication 0.001mm). The volume was computed using this as thickness of an electrode (gauge thickness). Then, the mass was measured by the electronic balance, and the porosity or the porosity was computed from the specific gravity of metal (specific gravity of nickel = 8.908 g / cm <3>, specific gravity of titanium = 4.506 g / cm <3>).

개공률(공극률)(%)=(1-(전극 질량)/(전극 체적×금속의 비중))×100 Porosity (porosity) (%) = (1- (electrode mass) / (electrode volume × specific gravity of metal)) × 100

(2) 단위 면적당 질량(mg/㎠) (2) mass per unit area (mg / cm 2)

전극을 130 mm×100 mm의 사이즈로 절취하고, 전자 천칭으로 질량을 측정했다. 그 값을 면적(130 mm×100 mm)으로 나누기하여 단위 면적당 질량을 산출했다. The electrode was cut out to a size of 130 mm x 100 mm, and the mass was measured by electronic balance. The mass per unit area was computed by dividing the value by area (130 mm x 100 mm).

(3) 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) (접착력) (N/mgㆍ㎠)) (3) Force applied per unit mass and unit area (1) (adhesive force) (N / mg · cm 2)

〔방법(i)〕 [Method (i)]

측정에는 인장 압축 시험기를 사용했다(주식회사 이마다 제작소, 시험기 본체 : SDT-52NA형 인장 압축 시험기, 가중계 : SL-6001형 가중계). A tensile compression tester was used for the measurement (Imada Co., Ltd., tester main body: SDT-52NA type tensile compression tester, weighting meter: SL-6001 type weighting machine).

두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm의 니켈판에 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 실시했다. 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.7 ㎛였다. 여기서, 표면 거칠기 측정에는, 촉침식의 표면 거칠기 측정기 SJ-310(주식회사 미츠토요)를 사용했다. 지면과 평행한 정반 위에 측정 샘플을 설치하고, 하기의 측정 조건으로 산술 평균 거칠기 Ra를 측정했다. 측정은, 6회 실시시에 그 평균치를 기재했다. The blast process was performed with the alumina of particle number 320 on the nickel plate of thickness 1.2mm and width-and-length 200mm. The arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after blasting was 0.7 micrometers. Here, the stylus type surface roughness measuring instrument SJ-310 (Mitsutoyo Co., Ltd.) was used for surface roughness measurement. The measurement sample was installed on the surface plate parallel to the ground, and the arithmetic mean roughness Ra was measured under the following measurement conditions. The measurement described the average value at the time of six implementations.

<촉침의 형상> 원추 테이퍼 각도=60°, 선단 반경=2 ㎛, 정적 측정력=0.75 mN<Shape of the needle> Cone taper angle = 60 °, tip radius = 2 μm, static measuring force = 0.75 mN

<거칠기 규격> JIS2001 <Roughness standard> JIS2001

<평가 곡선> R <Evaluation curve> R

<필터> GAUSS <Filter> GAUSS

<컷오프치 λc> 0.8 mm <Cut-off value λc> 0.8 mm

<컷오프치 λs> 2.5 ㎛ <Cut off value λs> 2.5 μm

<구간수> 5 <Number of Sections> 5

<전주, 후주> 있음 <Jeonju, Huju> Yes

이 니켈판을 수직이 되도록 인장 압축 시험기의 하측의 척에 고정했다.The nickel plate was fixed to the lower chuck of the tensile compression tester so as to be vertical.

격막으로는, 하기의 이온 교환막 A를 사용했다. As the diaphragm, the following ion exchange membrane A was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제이며, 90 데니어의 모노필라멘트를 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 희생사로서, 35 데니어, 6 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다(이하, PET사라고 함). 우선, TD 및 MD의 양 방향의 각각에서, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여 직포를 얻었다. 얻어진 직포를 롤로 압착하여, 두께 70 ㎛의 직포를 얻었다. As a reinforcing core material, it was made of polytetrafluoroethylene (PTFE) and 90 denier monofilament was used (hereinafter referred to as PTFE company). As the sacrificial yarn, a yarn in which twisted polyethylene denephthalate (PET) of 35 deniers and 6 filaments was applied 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn). First, in each of the two directions of TD and MD, the woven fabric was plain so that two lines of PTFE yarn were disposed between 24 lines / inch and two sacrificed yarns were adjacent to adjacent PTFE yarns. The obtained woven fabric was crimped with a roll to obtain a woven fabric having a thickness of 70 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.85 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 A, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.03 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 B를 준비했다. Next, Resin A, CF 2 = CF 2 , a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 , having an ion exchange capacity of 0.85 mg equivalent / g. And Resin B of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.03 mg equivalent / g.

이들 수지 A 및 B를 사용하여, 공압출 T 다이법으로 수지 A층의 두께가 15 ㎛, 수지 B층의 두께가 104 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. Using these resins A and B, a two-layer film X having a thickness of the resin A layer of 15 µm and a resin B layer of 104 µm was obtained by a coextrusion T die method.

계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 위에, 이형지(높이 50 ㎛의 원추 형상의 엠보스 가공), 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 표면 온도 223℃, 감압도 0.067 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. Subsequently, a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having fine holes on its surface was laminated in the order of release paper (conical embossing having a height of 50 μm), reinforcing material and film X, and hot plate. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on the conditions of surface temperature 223 degreeC, and the pressure reduction degree 0.067 MPa, the composite film was obtained by removing a release paper.

얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO) 30 질량%, 수산화칼륨(KOH) 15 질량%를 포함하는 80℃의 수용액에 20분 침지함으로써 비누화했다. 그 후, 수산화나트륨(NaOH) 0.5N을 포함하는 50℃의 수용액에 1시간 침지하여, 이온 교환기의 짝이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. The obtained composite membrane was saponified by immersing for 20 minutes in 80 degreeC aqueous solution containing 30 mass% of dimethyl sulfoxide (DMSO), and 15 mass% of potassium hydroxide (KOH). Then, it was immersed in 50 degreeC aqueous solution containing 0.5 N of sodium hydroxide (NaOH) for 1 hour, the counter ion of the ion exchange group was substituted by Na, and it washed with water continuously. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, 수지 B의 산형 수지의 5 질량% 에탄올 용액에, 1차 입경 1 ㎛의 산화지르코늄을 20 질량% 가하여 분산시킨 현탁액을 조합하고, 현탁액 스프레이법으로 상기 복합막의 양면에 분무하고, 산화지르코늄의 코팅을 복합막의 표면에 형성시켜, 이온 교환막 A를 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바 0.5 mg/㎠였다. 또한, 평균 입경은, 입도 분포계(시마즈 제작소 제조 「SALD(등록상표) 2200」)에 의해 측정했다. Further, a suspension obtained by adding 20 mass% of zirconium oxide having a primary particle size of 1 μm to a 5 mass% ethanol solution of the acid-type resin of the resin B was dispersed, sprayed onto both surfaces of the composite membrane by a suspension spray method, and A coating was formed on the surface of the composite membrane to obtain an ion exchange membrane A. The coating density of zirconium oxide was 0.5 mg / cm 2 as measured by fluorescence X-ray measurement. In addition, the average particle diameter was measured by the particle size distribution meter ("SALD (trademark) 2200" by Shimadzu Corporation).

상기에서 얻어진 이온 교환막(격막)을 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 순수로 충분히 적신 상기 니켈판에 접촉시켜, 물의 장력으로 접착했다. 이 때, 니켈판과 이온 교환막의 상단의 위치가 맞도록 설치했다. The ion exchange membrane (diaphragm) obtained above was immersed in pure water for 12 hours or more, and used for the test. The nickel plate was sufficiently wetted with pure water and brought into contact with water under tension. At this time, it installed so that the position of the upper surface of a nickel plate and an ion exchange membrane may match.

측정에 사용하는 전해용 전극 샘플(전극)은 가로 세로 130 mm로 절취했다. 이온 교환막 A는 가로 세로 170 mm로 절취했다. 2장의 스테인레스판(두께 1 mm, 세로 9 mm, 가로 170 mm) 사이에 전극의 한 변을 끼우고, 스테인레스판, 전극의 중심이 맞도록 위치 맞춤한 후, 4개의 클립으로 균등하게 고정했다. 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고 전극을 매달았다. 이 때, 시험기에 가해지는 하중을 0 N으로 했다. 일단, 인장 압축 시험기로부터 스테인레스판, 전극, 클립 일체물을 떼내고, 전극을 순수로 충분히 적시기 위해, 순수가 들어 있는 배트에 침지했다. 그 후, 다시 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고 전극을 매달았다. The electrolytic electrode sample (electrode) used for the measurement was cut | disconnected to 130 mm long. Ion exchange membrane A was cut out to 170 mm in length and width. One side of the electrode was sandwiched between two stainless plates (1 mm in thickness, 9 mm in length, and 170 mm in width), and the stainless plate and the center of the electrode were aligned so as to be aligned, and then fixed evenly with four clips. The center of the stainless plate was fitted to the chuck above the tensile compression tester, and the electrodes were suspended. At this time, the load applied to the tester was 0N. First, the stainless plate, the electrode, and the clip assembly were removed from the tensile compression tester, and soaked in a batt containing pure water in order to sufficiently wet the electrode with pure water. After that, the center of the stainless steel plate was placed on the upper chuck of the tensile compression tester and the electrode was suspended.

인장 압축 시험기의 상측 척을 하강시키고, 전해용 전극 샘플을 이온 교환막 표면에 순수의 표면 장력에 의해 접착시켰다. 이 때의 접착면은, 가로 130 mm, 세로 110 mm였다. 세병에 넣은 순수를 전극 및 이온 교환막 전체에 내뿜어, 격막, 전극이 다시 충분히 젖은 상태로 했다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 위로부터 아래를 향해 굴려 여분의 순수를 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. The upper chuck of the tensile compression tester was lowered, and the electrolytic electrode sample was adhered to the surface of the ion exchange membrane by pure surface tension. The adhesive surface at this time was 130 mm in width and 110 mm in length. Pure water in the bottle was sprayed on the entire electrode and the ion exchange membrane, so that the diaphragm and the electrode were sufficiently wet again. Then, the roller which wound the EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) was pressed lightly from the top of the electrode, and it rolled downwards from the top to remove the extra pure water. The roller was rolled only once.

10 mm/분의 속도로 전극을 상승시켜 가중 측정을 시작하여, 전극과 격막의 중복 부분이 가로 130 mm, 세로 100 mm이 되었을 때의 가중을 기록했다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출했다. Weight measurement was started by raising the electrode at a rate of 10 mm / min, and the weight when the overlapping portion of the electrode and the diaphragm became 130 mm in width and 100 mm in length was recorded. This measurement was performed three times and the average value was calculated.

이 평균치를 전극과 이온 교환막의 중복 부분의 면적 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)을 산출했다. 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 질량은, 상기 (2)의 단위 면적당 질량(mg/㎠)에서 얻어진 값으로부터 비례 계산으로 구했다. This average value was divided by the area of the overlapped portion of the electrode and the ion exchange membrane and the electrode mass of the portion overlapped with the ion exchange membrane to calculate the force (1) applied per unit mass and unit area. The electrode mass of the part which overlapped with the ion exchange membrane was calculated | required by the proportional calculation from the value obtained from the mass per unit area (mg / cm <2>) of said (2).

측정실의 환경은 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%였다. The environment of the measurement room was 23 ± 2 ° C. and 30 ± 5% relative humidity.

또한, 실시예, 비교예에서 사용한 전극은, 수직으로 고정한 니켈판에 표면 장력에 의해 접착한 이온 교환막에 접착시켰을 때, 흘러내리거나 박리되지 않고 자립하여 접착되었다. In addition, when the electrode used by the Example and the comparative example was adhere | attached on the ion-exchange membrane adhered by the surface tension to the nickel plate fixed vertically, it adhered by self-supporting, without flowing down or peeling.

또한, 도 31에, 가해지는 힘(1)의 평가 방법의 모식도를 나타냈다. 31, the schematic diagram of the evaluation method of the applied force 1 was shown.

또한, 인장 시험기의 측정 하한은 0.01(N)였다. In addition, the minimum of the measurement of the tensile tester was 0.01 (N).

(4) 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2) (접착력) (N/mgㆍ㎠)) (4) Force applied per unit mass and unit area (2) (adhesive force) (N / mg · cm 2)

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

측정에는 인장 압축 시험기를 사용했다(주식회사 이마다 제작소, 시험기 본체 : SDT-52NA형 인장 압축 시험기, 가중계 : SL-6001형 가중계). A tensile compression tester was used for the measurement (Imada Co., Ltd., tester main body: SDT-52NA type tensile compression tester, weighting meter: SL-6001 type weighting machine).

방법(i)과 동일한 니켈판을 수직이 되도록 인장 압축 시험기의 하측의 척에 고정했다. The same nickel plate as the method (i) was fixed to the lower chuck of the tensile compression tester so as to be vertical.

측정에 사용하는 전해용 전극 샘플(전극)은 가로 세로 130 mm로 절취했다. 이온 교환막 A는 가로 세로 170 mm로 절취했다. 2장의 스테인레스판(두께 1 mm, 세로 9 mm, 가로 170 mm) 사이에 전극의 한 변을 끼우고, 스테인레스판, 전극의 중심이 맞도록 위치 맞춤한 후, 4개의 클립으로 균등하게 고정했다. 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고 전극을 매달았다. 이 때, 시험기에 가해지는 하중을 0 N으로 했다. 일단, 인장 압축 시험기로부터, 스테인레스판, 전극, 클립 일체물을 떼내고, 전극을 순수로 충분히 적시기 위해, 순수가 들어 있는 배트에 침지했다. 그 후, 다시 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고, 전극을 매달았다. The electrolytic electrode sample (electrode) used for the measurement was cut | disconnected to 130 mm long. Ion exchange membrane A was cut out to 170 mm in length and width. One side of the electrode was sandwiched between two stainless plates (1 mm in thickness, 9 mm in length, and 170 mm in width), and the stainless plate and the center of the electrode were aligned so as to be aligned, and then fixed evenly with four clips. The center of the stainless plate was fitted to the chuck above the tensile compression tester, and the electrodes were suspended. At this time, the load applied to the tester was 0N. First, from the tensile compression tester, the stainless plate, the electrode, and the clip assembly were removed, and soaked in a batt containing pure water in order to sufficiently wet the electrode with pure water. Then, the center of the stainless plate was pinched again on the chuck | zipper of a tension compression tester, and the electrode was suspended.

인장 압축 시험기의 상측 척을 하강시키고, 전해용 전극 샘플을 니켈판 표면에 용액의 표면 장력에 의해 접착시켰다. 이 때의 접착면은, 가로 130 mm, 세로 110 mm였다. 세병에 넣은 순수를 전극 및 니켈판 전체에 내뿜어, 니켈판, 전극이 다시 충분히 젖은 상태로 했다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 위로부터 아래를 향해 굴려 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. The upper chuck of the tensile compression tester was lowered, and the electrolytic electrode sample was adhered to the nickel plate surface by the surface tension of the solution. The adhesive surface at this time was 130 mm in width and 110 mm in length. The pure water in the bottle was sprayed on the electrode and the whole of the nickel plate, and the nickel plate and the electrode were made sufficiently wet again. Then, the roller which wound the EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) was pressed lightly from the top of the electrode, and was rolled from the top to the bottom, and the excess solution was removed. The roller was rolled only once.

10 mm/분의 속도로 전극을 상승시켜 가중 측정을 시작하여, 전극과 니켈판의 세로 방향의 중복 부분이 100 mm이 되었을 때의 가중을 기록했다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출했다. Weight measurement was started by raising the electrode at a rate of 10 mm / min, and the weight when the overlapping portion in the longitudinal direction of the electrode and the nickel plate became 100 mm was recorded. This measurement was performed three times and the average value was calculated.

이 평균치를 전극과 니켈판의 중복 부분의 면적 및 니켈판과 중복된 부분의 전극 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)을 산출했다. 격막과 중복된 부분의 전극 질량은, 상기 (2)의 단위 면적당 질량(mg/㎠)에서 얻어진 값으로부터 비례 계산으로 구했다. The average value was divided by the area of the overlapped portion of the electrode and the nickel plate and the electrode mass of the portion overlapped with the nickel plate to calculate the force 2 applied per unit mass and unit area. The electrode mass of the part which overlapped with the diaphragm was calculated | required by the proportional calculation from the value obtained from the mass per unit area (mg / cm <2>) of said (2).

또한, 측정실의 환경은 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%였다. In addition, the environment of the measurement chamber was 23 ± 2 ° C. and 30 ± 5% relative humidity.

또한, 실시예, 비교예에서 사용한 전극은, 수직으로 고정한 니켈판에 표면 장력에 의해 접착시켰을 때, 흘러내리거나 박리되지 않고 자립하여 접착되었다. In addition, when the electrode used by the Example and the comparative example was adhere | attached by the surface tension to the nickel plate fixed vertically, it adhered by self-supporting, without flowing down or peeling.

또한, 인장 시험기의 측정 하한은 0.01(N)였다. In addition, the minimum of the measurement of the tensile tester was 0.01 (N).

(5) 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(1) (%) (5) 280 mm diameter cylindrical winding evaluation method (1) (%)

(막과 원기둥) (Membrane and cylinder)

평가 방법(1)을 이하의 순서로 실시했다. Evaluation method (1) was implemented in the following procedures.

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 비교예 1 및 2은, 전극이 이온 교환막에 열프레스에 의해 일체로 되어있기 때문에, 이온 교환막과 전극의 일체물을 준비하였다(전극은 가로 세로 130 mm임). 이온 교환막을 순수에 충분히 침지한 후, 외경 280 mm의 플라스틱(폴리에틸렌)제 파이프의 곡면 위에 두었다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러로 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 도 32에 도시한 모식도의 좌측으로부터 우측으로 향해서 이온 교환막상을 굴렸다. 롤러는 1회만 굴렸다. 1분 후에, 이온 교환막과 외경 280 mm의 플라스틱제의 파이프 전극이 밀착된 부분의 비율을 측정했다. The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut into a size of 170 mm in width and length. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. In Comparative Examples 1 and 2, since the electrode was integrated into the ion exchange membrane by heat press, an integrated body of the ion exchange membrane and the electrode was prepared (the electrode was 130 mm long). After the ion exchange membrane was sufficiently immersed in pure water, it was placed on the curved surface of a pipe made of plastic (polyethylene) having an outer diameter of 280 mm. Then, the excess solution was removed with the roller which wound the EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm). The roller rolled the ion exchange membrane image toward the left side to the right side of the schematic diagram shown in FIG. The roller was rolled only once. After 1 minute, the ratio of the part where the ion exchange membrane and the pipe electrode made of plastic with an outer diameter of 280 mm were in close contact was measured.

(6) 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(2) (%) (6) 280 mm diameter cylindrical winding evaluation method (2) (%)

(막과 전극) (Membrane and electrode)

평가 방법(2)를 이하의 순서로 실시했다. Evaluation method (2) was implemented in the following procedures.

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 가로 세로 130 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 이온 교환막과 전극을 순수에 충분히 침지한 후 적층시켰다. 이 적층체를 전극이 외측이 되도록, 외경 280 mm의 플라스틱(폴리에틸렌)제 파이프의 곡면 위에 두었다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 도 33에 나타낸 모식도의 좌측으로부터 우측을 향해 굴려 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. 1분 후에, 이온 교환막과 전극이 밀착된 부분의 비율을 측정했다. The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut to a size of 170 mm in width and length, and the electrode was cut to 130 mm in width and length. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. The ion exchange membrane and the electrode were sufficiently immersed in pure water and then laminated. This laminated body was placed on the curved surface of the plastic (polyethylene) pipe of outer diameter 280 mm so that an electrode might become outer side. Subsequently, while pressing the roller which wound EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) lightly from the top of an electrode, it rolls toward the right side from the left side of the schematic diagram shown in FIG. Removed. The roller was rolled only once. After 1 minute, the ratio of the part where the ion exchange membrane and the electrode were in close contact was measured.

(7) 직경 145 mm 원기둥 권취 평가 방법(3) (%) (7) 145 mm diameter cylindrical winding evaluation method (3) (%)

(막과 전극) (Membrane and electrode)

평가 방법(3)을 이하의 순서로 실시했다. The evaluation method (3) was implemented in the following procedures.

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 가로 세로 130 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 이온 교환막과 전극을 순수에 충분히 침지한 후 적층시켰다. 이 적층체를 전극이 외측이 되도록, 외경 145 mm의 플라스틱(폴리에틸렌)제 파이프의 곡면 위에 두었다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 도 34에 나타낸 모식도의 좌측으로부터 우측을 향해 굴려 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. 1분 후에, 이온 교환막과 전극이 밀착된 부분의 비율을 측정했다. The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut to a size of 170 mm in width and length, and the electrode was cut to 130 mm in width and length. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. The ion exchange membrane and the electrode were sufficiently immersed in pure water and then laminated. The laminate was placed on the curved surface of a pipe made of plastic (polyethylene) having an outer diameter of 145 mm so that the electrode was outside. Subsequently, while pressing the roller which wound EPDM sponge rubber of independent foam type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) lightly from the top of an electrode, it rolls toward the right side from the left side of the schematic diagram shown in FIG. Removed. The roller was rolled only once. After 1 minute, the ratio of the part where the ion exchange membrane and the electrode were in close contact was measured.

(8) 핸들링성(감응 평가) (8) handling (response evaluation)

(A)〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 95×110 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 각 실시예에서 이온 교환막과 전극을 중조 수용액, 0.1N의 NaOH 수용액, 순수의 3종류의 용액에 충분히 침지한 후 적층시키고, 테플론판 위에 세팅했다. 전해 평가에서 사용한 양극 셀과 음극 셀의 간격을 약 3 cm로 하여, 세팅한 적층체를 들어 올리고, 그 사이에 삽입, 끼우는 조작을 실시했다. 이 조작을 실시할 때에 전극이 틀어지지 않는지, 떨어지지 않는지를 조작하면서 확인했다. (A) The ion-exchange membrane A (diaphragm) created by [method (i)] was cut into the size of 170 mm horizontally and 95 x 110 mm. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. In each Example, the ion exchange membrane and the electrode were fully immersed in three kinds of solutions of sodium bicarbonate aqueous solution, 0.1N NaOH aqueous solution, and pure water, and were laminated and set on a Teflon plate. The distance between the positive electrode cell and the negative electrode cell used in the electrolytic evaluation was set to about 3 cm, the set laminate was lifted, and an operation of inserting and sandwiching the gap was performed. When this operation was performed, it was checked while operating whether the electrode was not twisted or dropped.

(B)〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 95×110 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 각 실시예에서 이온 교환막과 전극을 중조 수용액, 0.1N의 NaOH 수용액, 순수의 3종류의 용액에 충분히 침지한 후 적층시키고, 테플론판 위에 세팅했다. 적층체의 막부분의 인접하는 2개소의 모서리를 손으로 잡아, 적층체가 수직이 되도록 들어 올렸다. 이 상태로부터, 손으로 잡은 2개소의 모서리를 근접하도록 움직여, 막이 볼록형, 오목형이 되도록 했다. 이것을 한번 더 반복하여 전극의 막에 대한 추종성을 확인했다. 그 결과를 이하의 지표에 기초하여 1∼4의 4단계로 평가했다. (B) The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut to a size of 170 mm in width and length, and the electrode was cut to 95 × 110 mm. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. In each Example, the ion exchange membrane and the electrode were fully immersed in three kinds of solutions of sodium bicarbonate aqueous solution, 0.1N NaOH aqueous solution, and pure water, and were laminated and set on a Teflon plate. The two adjacent corners of the membrane part of the laminated body were grasped by hand, and the laminated body was lifted up so that it was vertical. From this state, it moved so that the two edge | edges grasped | handed by hand might be made to become convex and concave. This was repeated once more to confirm the followability of the electrode to the film. The result was evaluated in four steps of 1-4 based on the following indicators.

1 : 핸들링 양호 1: Good handling

2 : 핸들링 가능 2: Handleable

3 : 핸들링 곤란 3: difficult handling

4 : 핸들링 거의 불가능4: almost impossible to handle

여기서, 비교예 2-5의 샘플에 관해서는, 전극을 1.3 m×2.5 m, 이온 교환막을 1.5 m×2.8 m의 사이즈의 대형 전해 셀과 동일한 사이즈로 핸들링을 실시했다. 비교예 5의 평가 결과(후술하는 바와 같이 「3」)는, 상기 (A), (B)의 평가와 대형 사이즈로 했을 때의 차이를 평가하는 지표로 했다. 즉, 소형의 적층체를 평가한 결과가 「1」, 「2」인 경우는 대형 사이즈로 한 경우라도 핸들링성에 문제가 없는 것으로 평가했다. Here, about the sample of the comparative example 2-5, handling was carried out with the same size as the large electrolysis cell of the size of 1.3 m x 2.5 m and the ion exchange membrane of 1.5 m x 2.8 m with an electrode. The evaluation result ("3") of the comparative example 5 was made into the index which evaluates the difference at the time of making evaluation of said (A), (B), and large size. That is, when the result of evaluating a small laminated body is "1" and "2", even if it was set as the large size, it evaluated that there was no problem in handling property.

(9) 전해 평가(전압(V), 전류 효율(%), 가성 소다 중 식염 농도(ppm, 50% 환산))(9) Electrolytic evaluation (voltage (V), current efficiency (%), salt concentration in caustic soda (ppm, 50% equivalent))

하기 전해 실험에 의해 전해 성능을 평가했다.The electrolytic performance was evaluated by the following electrolytic experiment.

양극이 설치된 양극실을 갖는 티탄제의 양극 셀(양극 터미널 셀)과, 음극이 설치된 니켈제의 음극실(음극 터미널 셀)을 갖는 음극 셀을 대향시켰다. 셀 사이에 한쌍의 개스킷을 배치하고, 한쌍의 개스킷 사이에 적층체(이온 교환막 A와 전해용 전극의 적층체)를 끼웠다. 그리고, 양극 셀, 개스킷, 적층체, 개스킷 및 음극을 밀착시켜 전해 셀을 얻고, 이것을 포함하는 전해조를 준비했다. A positive electrode cell (anode terminal cell) made of titanium having a positive electrode chamber provided with a positive electrode and a negative electrode cell having a negative electrode chamber (cathode terminal cell) made of nickel provided with a negative electrode were opposed to each other. A pair of gaskets were arrange | positioned between cells, and the laminated body (the laminated body of an ion exchange membrane A and an electrode for electrolysis) was sandwiched between a pair of gaskets. Then, an anode cell, a gasket, a laminate, a gasket, and a cathode were brought into close contact to obtain an electrolysis cell, and an electrolytic cell containing the same was prepared.

양극으로는, 전처리로서 블라스트 및 산 에칭 처리를 한 티탄 기재 상에, 염화루테늄, 염화이리듐 및 사염화티탄의 혼합 용액을 도포, 건조, 소성함으로써 제작했다. 양극은 용접에 의해 양극실에 고정했다. 음극으로는, 각 실시예, 비교예에 기재된 것을 사용했다. 음극실의 집전체로는, 니켈제 익스팬드 메탈을 사용했다. 집전체의 사이즈는 세로 95 mm×가로 110 mm였다. 금속 탄성체로는, 니켈 세선으로 짠 매트리스를 사용했다. 금속 탄성체인 매트리스를 집전체 위에 두었다. 그 위에 직경 150 ㎛의 니켈선을 40 메쉬의 크기로 평직한 니켈 메쉬를 씌우고, Ni 메쉬의 네 모서리를, 테플론(등록상표)으로 제작한 끈으로 집전체에 고정했다. 이 Ni 메쉬를 급전체로 했다. 이 전해 셀에서는, 금속 탄성체인 매트리스의 반발력을 이용하여, 제로 갭 구조로 되어 있다. 개스킷으로는, EPDM(에틸렌프로필렌디엔)제의 고무 개스킷을 사용했다. 격막으로는 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(가로 세로 160 mm)를 사용했다. As an anode, it produced by apply | coating, drying, and baking the mixed solution of ruthenium chloride, iridium chloride, and titanium tetrachloride on the titanium base material which carried out the blast and acid etching process as a pretreatment. The anode was fixed to the anode chamber by welding. As the negative electrode, those described in Examples and Comparative Examples were used. Nickel expanded metal was used as an electrical power collector of a negative electrode chamber. The size of the current collector was 95 mm in length × 110 mm in width. As the metal elastic body, a mattress woven from nickel thin wire was used. The mattress, which is a metal elastomer, was placed on the current collector. A nickel wire having a diameter of 150 µm was covered with a flat nickel mesh having a size of 40 mesh, and four corners of the Ni mesh were fixed to a current collector with a string made of Teflon (registered trademark). This Ni mesh was used as a feeder. In this electrolytic cell, the repulsive force of the mattress which is a metal elastic body is used, and it has a zero gap structure. As the gasket, a rubber gasket made of EPDM (ethylene propylene diene) was used. As a diaphragm, the ion exchange membrane A (160 mm long) created by [method (i)] was used.

상기 전해 셀을 사용하여 식염의 전해를 행했다. 양극실의 염수 농도(염화나트륨 농도)는 205 g/L로 조정했다. 음극실의 수산화나트륨 농도는 32 질량%로 조정했다. 각 전해 셀 내의 온도가 90℃가 되도록, 양극실 및 음극실의 각 온도를 조절했다. 전류 밀도 6 kA/㎡로 식염 전해를 실시하여, 전압, 전류 효율, 가성 소다 중 식염 농도를 측정했다. 여기서, 전류 효율이란, 흘린 전류에 대한 생성된 가성 소다의 양의 비율이며, 흘린 전류에 의해, 나트륨 이온이 아니라, 불순물 이온이나 수산화물 이온이 이온 교환막을 이동하면, 전류 효율이 저하된다. 전류 효율은, 일정 시간에 생성된 가성 소다의 몰수를, 그 동안에 흐른 전류의 전자의 몰수로 나누기하여 구했다. 가성 소다의 몰수는, 전해에 의해 생성된 가성 소다를 폴리 탱크에 회수하여, 그 질량을 측정함으로써 구했다. 가성 소다 중 식염 농도는 가성 소다 농도를 50%로 환산한 값을 나타냈다. Salt electrolysis was performed using the said electrolysis cell. The brine concentration (sodium chloride concentration) of the anode chamber was adjusted to 205 g / L. The sodium hydroxide concentration of the cathode chamber was adjusted to 32 mass%. Each temperature of the anode chamber and the cathode chamber was adjusted such that the temperature in each electrolytic cell was 90 ° C. Salt electrolysis was performed at a current density of 6 kA / m 2, and the salt concentration in voltage, current efficiency, and caustic soda was measured. Here, the current efficiency is a ratio of the amount of generated caustic soda to the current that flows, and the current efficiency decreases when impurity ions or hydroxide ions, not sodium ions, move the ion exchange membrane by the current that flows. The current efficiency was obtained by dividing the number of moles of caustic soda generated at a given time by the number of moles of electrons of the current flowing therein. The number of moles of caustic soda was determined by recovering the caustic soda produced by electrolysis into a poly tank and measuring the mass thereof. The sodium chloride concentration in caustic soda represented the value converted from caustic soda to 50%.

또한, 표 3에, 실시예, 비교예에서 사용한 전극 및 급전체의 사양을 나타냈다. Table 3 also shows the specifications of the electrode and the power feeder used in Examples and Comparative Examples.

(11) 촉매층의 두께, 전해용 전극 기재, 전극의 두께 측정 (11) Measurement of the thickness of the catalyst layer, the electrode base for electrolysis, the thickness of the electrode

전해용 전극 기재의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요 제조, 최소 표시 0.001 mm)를 사용하여 면내를 균일하게 10점 측정한 평균치를 산출했다. 이것을 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)로 했다. 전극의 두께는, 전극 기재와 동일하게 데지마틱 두께 게이지로 면내를 균일하게 10점 측정한 평균치를 산출했다. 이것을 전극의 두께(게이지 두께)로 했다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 구했다. The thickness of the electrode base material for electrolysis computed the average value which measured 10 points uniformly in-plane using the dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation make, minimum display 0.001mm). This was made into the thickness (gauge thickness) of the electrode base material for electrolysis. The thickness of the electrode computed the average value which measured 10 points uniformly in-plane with the dejimatic thickness gauge similarly to the electrode base material. This was made into the thickness (gauge thickness) of an electrode. The thickness of the catalyst layer was obtained by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

(12) 전극의 탄성 변형 시험 (12) elastic deformation test of electrode

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막) 및 전극을 가로 세로 110 mm의 사이즈로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환막과 전극을 겹쳐서 적층체를 제작한 후, 도 35에 나타내는 바와 같이 외경 φ32 mm, 길이 20 cm의 PVC제 파이프에 간극이 생기지 않도록 권취했다. 권취한 적층체가 PVC제 파이프로부터 박리되거나 이완되지 않도록, 폴리에틸렌제의 결속 밴드를 사용하여 고정했다. 이 상태로 6시간 유지했다. 그 후, 결속 밴드를 제거하고, 적층체를 PVC제 파이프로부터 풀었다. 전극만을 정반 위에 놓고, 정반으로부터 부상한 부분의 높이 L1, L2를 측정하여 평균치를 구했다. 이 값을 전극 변형의 지표로 했다. 즉, 값이 작은 편이 변형되기 어렵다는 것을 의미한다. The ion-exchange membrane A (diaphragm) and the electrode which were created by [method (i)] were cut | judged to the size of 110 mm width and height. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. After the laminate was fabricated by overlapping the ion exchange membrane and the electrode under a condition of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, as shown in FIG. Wound up. The wound laminate was fixed using a binding band made of polyethylene so as not to be peeled or relaxed from the PVC pipe. It kept in this state for 6 hours. Then, the binding band was removed and the laminated body was loosened from the pipe made from PVC. Only the electrode was placed on the surface plate, and the heights L 1 and L 2 of the portion floating from the surface plate were measured to obtain an average value. This value was used as an index of electrode deformation. That is, the smaller the value is, the harder it is to deform.

또한, 익스팬드 메탈을 사용하는 경우는, 권취할 때에 SW 방향, LW 방향의 2가지가 있다. 본 시험에서는 SW 방향으로 권취했다. In addition, when using an expanded metal, when winding up, there are two types, SW direction and LW direction. In this test, it wound up to SW direction.

또한, 변형이 생긴 전극(원래의 플랫한 상태로 되돌아가지 않은 전극)에 대해서는, 도 36에 나타낸 바와 같은 방법으로, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가했다. 즉, 변형이 생긴 전극을 순수에 충분히 침지시킨 격막 위에 두어, 일단을 고정하고, 부상한 반대쪽 단부를 격막에 압박하고, 힘을 개방하여, 변형이 생긴 전극이 격막에 추종하는지 아닌지를 평가했다. Moreover, about the softness after plastic deformation was evaluated about the electrode in which the deformation | transformation (electrode which did not return to the original flat state) was shown by FIG. That is, the electrode which had a deformation | transformation was placed on the diaphragm fully immersed in pure water, the one end was fixed, the opposing edge part which floated was pressed to the diaphragm, the force was opened, and it evaluated whether the electrode which a deformation | transformation followed the diaphragm.

(13) 막 손상 평가 (13) membrane damage evaluation

격막으로는, 하기의 이온 교환막 B를 사용했다. As the diaphragm, the following ion exchange membrane B was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이며, 100 데니어의 테이프 얀에 900 회/m의 꼬임을 가하여 실모양으로 한 것을 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 날실의 희생사로서, 35 데니어, 8 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다(이하, PET사라고 함). 또한 씨실의 희생사로서, 35 데니어, 8 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다. 우선, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여, 두께 100 ㎛의 직포를 얻었다. As the reinforcing core material, polytetrafluoroethylene (PTFE), which was made into a yarn shape by applying a twist of 900 times / m to a 100 denier tape yarn (hereinafter referred to as PTFE company). As a sacrificial warp yarn, a yarn in which 35 denier and 8 filament polyethylene terephthalate (PET) was twisted 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn). As a weft sacrificial yarn, a yarn in which 35 denier and 8 filament polyethylene terephthalate (PET) was twisted 200 times / m was used. First, a PTFE woven fabric was plain weave so that two lines of 24 lines / inch and a sacrificial yarn were disposed between adjacent PTFE yarns to obtain a woven fabric having a thickness of 100 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.92 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(A1), CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.10 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(B1)를 준비했다. 이들 폴리머(A1) 및 (B1)을 사용하고, 공압출 T 다이법으로, 폴리머(A1)층의 두께가 25 ㎛, 폴리머(B1)층의 두께가 89 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. 또한, 각 폴리머의 이온 교환 용량은, 각 폴리머의 이온 교환기 전구체를 가수분해하여 이온 교환기로 변환했을 때의 이온 교환 용량을 나타냈다. Next, CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 is a copolymer of dry resin with an ion exchange capacity of 0.92 mg equivalents / g (CF), CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F is a copolymer of a dry resin (B1) having an ion exchange capacity of 1.10 mg equivalent / g. Using these polymers (A1) and (B1), the two-layer film X having the thickness of the polymer (A1) layer of 25 µm and the polymer (B1) layer of 89 µm was obtained by the coextrusion T die method. In addition, the ion exchange capacity of each polymer showed the ion exchange capacity when the ion exchanger precursor of each polymer was hydrolyzed and converted into the ion exchanger.

또한 별도로 CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.10 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(B2)를 준비했다. 이 폴리머를 단층 압출하여 20 ㎛의 필름 Y를 얻었다. In addition, separately prepared polymer (B2) of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.10 mg equivalent / g. This polymer was single-layer extruded and the film Y of 20 micrometers was obtained.

계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 상에, 이형지, 필름 Y, 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 온도 225℃, 감압도 0.022 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. 얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO)와 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액에 1시간 침지함으로써 비누화한 후에, 0.5N의 NaOH에 1시간 침지하여, 이온 교환기에 부착된 이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. Subsequently, on a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having micropores on the surface thereof, they were laminated in the order of the release paper, the film Y, the reinforcing material and the film X, and the hot plate temperature was 225 ° C. and the pressure reduction degree was 0.022 MPa. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on conditions, the composite film was obtained by removing a release paper. The obtained composite membrane was saponified by immersion in an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH) for 1 hour, and then immersed in 0.5 N NaOH for 1 hour to replace ions attached to the ion exchanger with Na. Continually washed. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.05 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(B3)를 가수분해한 후, 염산에 의해 산 형태로 했다. 이 산 형태의 폴리머(B3')를, 물 및 에탄올의 50/50(질량비) 혼합액에 5 질량%의 비율로 용해시킨 용액에, 일차 입자의 평균 입경이 0.02 ㎛인 산화지르코늄 입자를, 폴리머(B3')와 산화지르코늄 입자의 질량비가 20/80이 되도록 가했다. 그 후, 볼 밀로 산화지르코늄 입자의 현탁액 중에서 분산시켜 현탁액을 얻었다. In addition, hydrolyzed polymer (B3) of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F, having an ion exchange capacity of 1.05 mg equivalent / g. After that, it was in acid form by hydrochloric acid. Zirconium oxide particles having an average particle diameter of 0.02 µm were prepared in a solution obtained by dissolving the polymer (B3 ') in the acid form in a 50/50 (mass ratio) mixture of water and ethanol at a ratio of 5% by mass. B3 ') and the mass ratio of zirconium oxide particle | grains were added so that it might be 20/80. Thereafter, the mixture was dispersed in a suspension of zirconium oxide particles in a ball mill to obtain a suspension.

이 현탁액을 스프레이법으로 이온 교환막의 양 표면에 도포하고 건조시키는 것에 의해, 폴리머(B3')와 산화지르코늄 입자를 포함하는 코팅층을 갖는 이온 교환막 B를 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바, 0.35 mg/㎠였다. This suspension was applied to both surfaces of the ion exchange membrane by the spray method and dried to obtain an ion exchange membrane B having a coating layer containing a polymer (B3 ') and zirconium oxide particles. It was 0.35 mg / cm <2> when the coating density of zirconium oxide was measured by the fluorescent X-ray measurement.

양극은, (9) 전해 평가와 동일한 것을 사용했다. The positive electrode used the same thing as (9) electrolytic evaluation.

음극은, 각 실시예, 비교예에 기재된 것을 사용했다. 음극실의 집전체, 매트리스 및 급전체는 (9) 전해 평가와 동일한 것을 사용했다. 즉, Ni 메쉬를 급전체로 하고, 금속 탄성체인 매트리스의 반발력을 이용하여, 제로 갭 구조로 되어 있다. 개스킷도 (9) 전해 평가와 동일한 것을 사용했다. 격막으로는 상기 방법으로 작성한 이온 교환막 B를 사용했다. 즉, 이온 교환막 B와 전해용 전극의 적층체를 한쌍의 개스킷 사이에 협지한 것을 제외하고, (9)와 동일한 전해조를 준비했다. As the negative electrode, those described in Examples and Comparative Examples were used. The current collector, the mattress, and the electric power feeder of the negative electrode chamber used the same thing as (9) Electrolytic evaluation. In other words, the Ni mesh is used as the feeder, and the repulsive force of the mattress, which is a metal elastic body, is used to form a zero gap structure. The gasket also used the same thing as (9) electrolytic evaluation. An ion exchange membrane B prepared by the above method was used as the diaphragm. That is, the electrolytic cell similar to (9) was prepared except the sandwiching body of the ion exchange membrane B and the electrode for electrolysis was sandwiched between a pair of gaskets.

상기 전해 셀을 사용하여 식염의 전해를 행했다. 양극실의 염수 농도(염화나트륨 농도)는 205 g/L로 조정했다. 음극실의 수산화나트륨 농도는 32 질량%로 조정했다. 각 전해 셀 내의 온도가 70℃가 되도록, 양극실 및 음극실의 각 온도를 조절했다. 전류 밀도 8 kA/㎡로 식염 전해를 실시했다. 전해 개시로부터 12시간 후에 전해를 정지하고, 이온 교환막 B를 취출하여 손상 상태를 관찰했다. Salt electrolysis was performed using the said electrolysis cell. The brine concentration (sodium chloride concentration) of the anode chamber was adjusted to 205 g / L. The sodium hydroxide concentration of the cathode chamber was adjusted to 32 mass%. Each temperature of the anode chamber and the cathode chamber was adjusted so that the temperature in each electrolytic cell was 70 ° C. Salt electrolysis was performed at a current density of 8 kA / m 2. Electrolysis was stopped 12 hours after the start of the electrolysis, and the ion exchange membrane B was taken out and the damage state was observed.

「0」은 손상이 없다는 것을 의미한다. 「1~3」은 손상이 있다는 것을 의미하며, 숫자가 클수록 손상의 정도가 큰 것을 의미한다. "0" means no damage. "1-3" means that there is damage, and the larger the number, the greater the degree of damage.

(14) 전극의 통기 저항 (14) air resistance of the electrode

전극의 통기 저항을 통기성 시험기 KES-F8(상품명, 카토테크 주식회사)을 사용하여 측정했다. 통기 저항치의 단위는 kPaㆍs/m이다. 측정은 5회 실시하여 그 평균치를 표 4에 기재했다. 측정은 이하의 2개의 조건으로 실시했다. 또한, 측정실의 온도는 24℃, 상대 습도는 32%로 했다. The air permeation resistance of the electrode was measured using the air permeability tester KES-F8 (trade name, Kato Tech Co., Ltd.). The unit of ventilation resistance value is kPa * s / m. The measurement was performed 5 times and the average value is shown in Table 4. The measurement was performed under the following two conditions. In addition, the temperature of the measurement chamber was 24 degreeC and the relative humidity was 32%.

ㆍ측정 조건 1(통기 저항 1) ㆍ Measurement condition 1 (ventilation resistance 1)

피스톤 속도 : 0.2 cm/s Piston Speed: 0.2 cm / s

통기량 : 0.4 cc/㎠/s Aeration amount: 0.4 cc / ㎠ / s

측정 레인지 : SENSE L(저) Measuring range: SENSE L (low)

샘플 사이즈 : 50 mm×50 mm Sample size: 50 mm x 50 mm

ㆍ측정 조건 2(통기 저항 2) ㆍ Measurement condition 2 (ventilation resistance 2)

피스톤 속도 : 2 cm/s Piston Speed: 2 cm / s

통기량 : 4 cc/㎠/s Aeration amount: 4 cc / ㎠ / s

측정 레인지 : SENSE M(중) 또는 H(고) Measuring range: SENSE M (medium) or H (high)

샘플 사이즈 : 50 mm×50 mm Sample size: 50 mm x 50 mm

[실시예 2-1] Example 2-1

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 16 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.71 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for negative electrode electrolysis, the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 16 micrometers was prepared. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. Arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.71 micrometer. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

이 니켈박에 펀칭 가공에 의해 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 개공률은 49%였다. A circular hole was drilled into this nickel foil by punching to obtain a porous foil. Opening rate was 49%.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 실시예 2-1에서 제작한 전극의 두께는 24 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. 또한, 산화루테늄과 산화세륨의 합계 두께이다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of the electrode produced in Example 2-1 was 24 µm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side. In addition, it is the total thickness of ruthenium oxide and cerium oxide.

상기 방법으로 제작한 전극의 접착력의 측정 결과를 표 4에 나타냈다. 충분한 접착력이 관측되었다. Table 4 shows the measurement results of the adhesive force of the electrode produced by the above method. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0028(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0028 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

상기 방법으로 제작한 전극을, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 〔방법(i)〕에서 제작한 이온 교환막 A(사이즈는 160 mm×160 mm)의 카르복실산층측의 거의 중앙의 위치에, 전극의 조면화한 면을 대향시켜, 수용액의 표면 장력에 의해 밀착시켰다. The electrode produced by the above method was cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The roughened surface of the electrode is made to face the position near the center of the carboxylic acid layer side of the ion exchange membrane A (size is 160 mm x 160 mm) produced by 0.1N NaOH aqueous solution equilibrated, It adhered by the surface tension of aqueous solution.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. 또한, 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. Even when the four corners of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated were held, and the electrode was placed on the ground side and the membrane-integrated electrode was suspended to be parallel to the ground, the electrodes did not peel off or fall off. In addition, even when the both ends of one side were held and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be perpendicular to the ground, the electrode did not peel off or fall off.

상기 막 일체 전극을 전극이 부착되어 있는 면을 음극실측이 되도록 양극 셀과 음극 셀 사이에 끼웠다. 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 니켈 메쉬 급전체, 전극, 막, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있다. The membrane-integrated electrode was sandwiched between the anode cell and the cathode cell such that the surface on which the electrode was attached was the cathode chamber side. The cross-sectional structure forms a zero-gap structure from the cathode chamber side in the order of a current collector, a mattress, a nickel mesh feeder, an electrode, a film, and an anode.

얻어진 전극에 관해 전해 평가를 행했다. 그 결과를 표 4에 나타냈다. Electrolytic evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 4.

낮은 전압, 높은 전류 효율 및 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It showed low voltage, high current efficiency and low caustic concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF(형광 X선 분석)으로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF (fluorescence X-ray analysis), the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 2-2] Example 2-2

실시예 2-2는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 22 ㎛인 전해 니켈박을 사용했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.96 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 44%였다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-2, the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 22 micrometers was used as an electrode base material for negative electrode electrolysis. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.96 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. The porosity was 44%. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 29 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 7 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The thickness of the electrode was 29 μm. The thickness of the catalyst layer was 7 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0033(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0033 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF, the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 2-3] Example 2-3

실시예 2-3은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 30 ㎛인 전해 니켈박을 사용했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 1.38 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 44%였다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-3, an electrolytic nickel foil having a gauge thickness of 30 µm was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 1.38 m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. The porosity was 44%. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 38 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The thickness of the electrode was 38 μm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF, the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 2-4] Example 2-4

실시예 2-4는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 16 ㎛인 전해 니켈박을 사용했다. 이 니켈박의 한면은 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.71 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 75%였다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-4, electrolytic nickel foil having a gauge thickness of 16 µm was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. One surface of this nickel foil was roughened by electrolytic nickel plating. Arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.71 micrometer. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. The porosity was 75%. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 24 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode was 24 μm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0023(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0023 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF, the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 2-5] Example 2-5

실시예 2-5는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 20 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 양면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.96 ㎛였다. 양면 모두 동일한 거칠기였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 49%였다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. Example 2-5 prepared the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 20 micrometers as an electrode base material for negative electrode electrolysis. Both surfaces of this nickel foil were roughened by electrolytic nickel plating. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.96 mu m. Both sides had the same roughness. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Opening rate was 49%. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 30 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The thickness of the electrode was 30 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0023(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0023 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 양면 모두 거의 100% 코팅이 잔존했다. 실시예 2-1∼2-4와 비교하여 생각하면, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after the electrolysis was measured by XRF, almost 100% of the coating remained on both sides. When compared with Examples 2-1 to 2-4, the opposite side not facing the film indicates that good electrolytic performance can be exhibited even if there is little or no coating.

[실시예 2-6] Example 2-6

실시예 2-6은, 음극 전해용 전극 기재에 대한 코팅을 이온 플레이팅으로 실시한 것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. 또한, 이온 플레이팅은, 가열 온도 200℃, Ru 금속 타겟을 사용하고, 아르곤/산소 분위기 하에, 성막 압력 7×10-2 Pa로 제막했다. 형성된 코팅은 산화루테늄이었다. Example 2-6 evaluated similarly to Example 2-1 except having performed coating to the electrode base material for negative electrode electrolysis by ion plating, and the result was shown in Table 4. In addition, ion plating formed into a film at the film-forming pressure of 7x10 <-2> Pa in argon / oxygen atmosphere using the heating temperature of 200 degreeC and Ru metal target. The coating formed was ruthenium oxide.

전극의 두께는 26 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 26 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0028(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0028 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-7] Example 2-7

실시예 2-7은, 음극 전해용 전극 기재를 일렉트로포밍법에 의해 작성했다. 포토마스크의 형상은, 0.485 mm×0.485 mm의 정방형을 0.15 mm 간격으로 세로, 가로로 나열한 형상으로 했다. 노광, 현상, 전기 도금을 순서대로 실시하는 것에 의해, 게이지 두께가 20 ㎛, 개공률 56%인 니켈 다공박을 얻었다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.71 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-7, the electrode base material for negative electrode electrolysis was created by the electroforming method. The shape of the photomask was made into the shape which arranged the square of 0.485 mm x 0.485 mm lengthwise and horizontally at 0.15 mm space | interval. By performing exposure, image development, and electroplating in order, the nickel porous foil with a gauge thickness of 20 micrometers and a porosity of 56% was obtained. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.71 m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 37 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 17 ㎛였다. The thickness of the electrode was 37 μm. The thickness of the catalyst layer was 17 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0032(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0032 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-8] Example 2-8

실시예 2-8은, 음극 전해용 전극 기재로서 일렉트로포밍법에 의해 작성하고, 게이지 두께가 50 ㎛, 개공률 56%였다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.73 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. Example 2-8 was created by the electroforming method as an electrode base material for cathode electrolysis, and the gauge thickness was 50 µm and the porosity was 56%. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.73 m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 60 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 60 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0032(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0032 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-9] Example 2-9

실시예 2-9는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 150 ㎛, 공극률이 76%인 니켈 부직포(주식회사 니코테크노 제조)를 사용했다. 부직포의 니켈 섬유 직경은 약 40 ㎛, 평량은 300 g/㎡였다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-9, a nickel nonwoven fabric (manufactured by Nico Techno Co., Ltd.) having a gauge thickness of 150 µm and a porosity of 76% was used as the electrode base material for cathode electrolysis. Nickel fiber diameter of the nonwoven fabric was about 40 micrometers, and basis weight was 300 g / m <2>. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 165 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 15 ㎛였다. The thickness of the electrode was 165 mu m. The thickness of the catalyst layer was 15 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 29 mm이며, 원래의 플랫한 상태까지는 되돌아가지 않았다. 따라서, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가를 행한 바, 전극은 표면 장력에 의해 격막에 추종했다. 이것으로부터, 소성 변형되었다 하더라도 작은 힘으로 격막에 접촉시킬 수 있고, 이 전극은 핸들링성이 양호한 것이 확인되었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 29 mm, and did not return to the original flat state. Therefore, when the softness after plastic deformation was evaluated, the electrode followed the diaphragm by surface tension. From this, even if plastic deformation was carried out, it was confirmed that the diaphragm could be contacted with a small force, and this electrode was found to have good handling property.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0612(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0612 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가는 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was good as "0".

[실시예 2-10] Example 2-10

실시예 2-10은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 200 ㎛, 공극률이 72%인 니켈 부직포(주식회사 니코테크노 제조)를 사용했다. 부직포의 니켈 섬유 직경은 약 40 ㎛, 평량은 500 g/㎡였다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-10, a nickel nonwoven fabric (manufactured by Nico Techno Co., Ltd.) having a gauge thickness of 200 µm and a porosity of 72% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The nickel fiber diameter of the nonwoven fabric was about 40 micrometers, and basis weight was 500 g / m <2>. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 215 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 15 ㎛였다. The thickness of the electrode was 215 탆. The thickness of the catalyst layer was 15 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 40 mm이며, 원래의 플랫한 상태까지는 되돌아가지 않았다. 따라서, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가를 행한 바, 전극은 표면 장력에 의해 격막에 추종했다. 이것으로부터, 소성 변형되었다 하더라도 작은 힘으로 격막에 접촉시킬 수 있고, 이 전극은 핸들링성이 양호한 것이 확인되었다. Bar subjected to transformation test of the electrodes, the average value of L 1, L 2 is 40 mm, it did not go back up to the original flat state. Therefore, when the softness after plastic deformation was evaluated, the electrode followed the diaphragm by surface tension. From this, even if plastic deformation was carried out, it was confirmed that the diaphragm could be contacted with a small force, and this electrode was found to have good handling property.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0164(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0164 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가는 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was good as "0".

[실시예 2-11] Example 2-11

실시예 2-11은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 200 ㎛, 공극률이 72%인 발포 니켈(미쯔비시 머테리얼 주식회사 제조)을 사용했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-11, foamed nickel (manufactured by Mitsubishi Material Co., Ltd.) having a gauge thickness of 200 µm and a porosity of 72% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

또한, 전극의 두께는 210 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 210 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 17 mm이며, 원래의 플랫한 상태까지는 되돌아가지 않았다. 따라서, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가를 행한 바, 전극은 표면 장력에 의해 격막에 추종했다. 이것으로부터, 소성 변형되었다 하더라도 작은 힘으로 격막에 접촉시킬 수 있고, 이 전극은 핸들링성이 양호한 것이 확인되었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 17 mm and it did not return to the original flat state. Therefore, when the softness after plastic deformation was evaluated, the electrode followed the diaphragm by surface tension. From this, even if plastic deformation was carried out, it was confirmed that the diaphragm could be contacted with a small force, and this electrode was found to have good handling property.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0402(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0402 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가는 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was good as "0".

[실시예 2-12] [Example 2-12]

실시예 2-12는, 음극 전해용 전극 기재로서 선직경 50 ㎛, 200 메쉬, 게이지 두께가 100 ㎛, 개공률이 37%인 니켈 메쉬를 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리를 실시하더라도 개공률은 변하지 않았다. 철망 표면의 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-12에서는 블라스트시에는 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 철망 1개의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-12, a nickel mesh having a wire diameter of 50 µm, 200 mesh, a gauge thickness of 100 µm, and a porosity of 37% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Even if blasting was performed, the porosity did not change. Since it is difficult to measure the roughness of the wire mesh surface, in Example 2-12, at the time of blasting, the nickel plate of thickness 1mm was blasted simultaneously, and the surface roughness of the nickel plate was made into the surface roughness of the wire mesh. The arithmetic mean roughness Ra of one wire mesh was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 110 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 110 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0.5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0.5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0154(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0154 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-13] Example 2-13

실시예 2-13은, 음극 전해용 전극 기재로서 선직경 65 ㎛, 150 메쉬, 게이지 두께가 130 ㎛, 개공률이 38%인 니켈 메쉬를 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리를 실시하더라도 개공률은 변하지 않았다. 철망 표면의 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-13에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.66 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-13, a nickel mesh having a wire diameter of 65 µm, 150 mesh, a gauge thickness of 130 µm, and a porosity of 38% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Even if blasting was performed, the porosity did not change. Since it is difficult to measure the roughness of the wire mesh surface, in Example 2-13, the nickel plate of thickness 1mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was made into the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.66 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, the said evaluation was performed like Example 2-1, and the result was shown in Table 4.

전극의 두께는 133 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 3 ㎛였다. The thickness of the electrode was 133 mu m. The thickness of the catalyst layer was 3 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 6.5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 6.5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0124(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0124 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-14] Example 2-14

실시예 2-14는, 음극 전해용 전극 기재로서 실시예 2-3과 동일한 기재(게이지 두께 30 ㎛, 개공률 44%)를 사용했다. 니켈 메쉬 급전체를 설치하지 않은 것 외에, 실시예 2-1과 동일한 구성으로 전해 평가를 실시했다. 즉, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 막 일체 전극, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있고, 매트리스가 급전체로서 기능하고 있다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-14, the same substrate (gauge thickness 30 µm, porosity 44%) as in Example 2-3 was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. The electrolytic evaluation was performed with the structure similar to Example 2-1 except not having provided the nickel mesh feed material. That is, the cross-sectional structure of the cell forms a zero-gap structure from the cathode chamber side in the order of the current collector, the mattress, the film integrated electrode, and the anode, and the mattress functions as a power feeder. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-15] Example 2-15

실시예 2-15는, 음극 전해용 전극 기재로서 실시예 2-3과 동일한 기재(게이지 두께 30 ㎛, 개공률 44%)를 사용했다. 니켈 메쉬 급전체 대신에, 참고예 1에서 사용한 열화하여 전해 전압이 높아진 음극을 설치했다. 그것 외에는 실시예 2-1과 동일한 구성으로 전해 평가를 실시했다. 즉, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극(급전체로서 기능함), 전해용 전극(음극), 격막, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있고, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극이 급전체로서 기능하고 있다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-15, the same substrate (gauge thickness 30 µm, porosity 44%) as in Example 2-3 was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. In place of the nickel mesh feeder, a negative electrode having a deteriorated and high electrolytic voltage used in Reference Example 1 was provided. Other than that, electrolytic evaluation was performed by the same structure as Example 2-1. That is, the cross-sectional structure of the cell is arranged in the order of the current collector, the mattress, and the negative electrode (functioning as a power feeder), the electrode for electrolysis (cathode), the diaphragm, and the positive electrode deteriorated from the cathode chamber side in order of zero gap structure. And the cathode whose deterioration has increased the electrolytic voltage functions as a feeder. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-16] Example 2-16

양극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 20 ㎛인 티탄박을 준비했다. 티탄박의 양면에 조면화 처리를 했다. 이 티탄박에 펀칭 가공을 실시하여, 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 구멍의 직경은 1 mm, 개공률은 14%였다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.37 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for positive electrode electrolysis, titanium foil whose gauge thickness is 20 micrometers was prepared. The roughening process was given to both surfaces of the titanium foil. The titanium foil was punched out, and a circular hole was drilled into a porous foil. The diameter of the hole was 1 mm and the porosity was 14%. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.37 μm. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 염화루테늄 용액(다나카 귀금속 공업 주식회사), 이리듐 농도가 100 g/L인 염화이리듐(다나카 귀금속 공업 주식회사), 사염화티탄(와코쥰야쿠 공업 주식회사)을, 루테늄 원소와 이리듐 원소와 티탄 원소의 몰비가 0.25:0.25:0.5가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 양극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. Ruthenium chloride solution (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a ruthenium concentration of 100 g / L, iridium chloride (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a iridium concentration of 100 g / L, titanium tetrachloride (Wakkoyaku Industry Co., Ltd.), ruthenium element and iridium It mixed so that the molar ratio of an element and a titanium element might be 0.25: 0.25: 0.5. This mixed solution was sufficiently stirred to prepare a positive electrode coating solution.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 티탄 다공박에, 상기 코팅액을 도포한 후, 60℃에서 10분간의 건조, 475℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 반복 실시한 후, 520℃에서 1시간의 소성을 행했다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). After apply | coating the said coating liquid to titanium porous foil, it dried for 10 minutes at 60 degreeC, and baked for 10 minutes at 475 degreeC. After repeating these series of application | coating, drying, plasticity, and baking a series of operations, it baked at 520 degreeC for 1 hour.

상기 방법으로 제작한 전극을, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(사이즈는 160 mm×160 mm)의 술폰산층측의 거의 중앙의 위치에, 수용액의 표면 장력에 의해 밀착시켰다. The electrode produced by the above method was cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The ion exchange membrane A (size: 160 mm x 160 mm) prepared in [Method (i)] equilibrated with 0.1 N NaOH aqueous solution was brought into close contact with the surface tension of the aqueous solution at a position near the center of the sulfonic acid layer side.

음극은 이하의 순서로 조제했다. 우선, 기재로서 선직경 150 ㎛, 40 메쉬의 니켈제 철망을 준비했다. 전처리로서 알루미나로 블라스트 처리를 실시한 후, 6N의 염산에 5분간 침지하고 순수로 충분히 세정, 건조시켰다. The negative electrode was prepared in the following order. First, a nickel wire mesh of 150 µm in diameter and 40 mesh was prepared as a substrate. After performing blasting with alumina as pretreatment, it was immersed in 6N hydrochloric acid for 5 minutes, and it fully wash | cleaned and dried with pure water.

다음으로, 루테늄 농도가 100 g/L인 염화루테늄 용액(다나카 귀금속 공업 주식회사), 염화세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. Next, a ruthenium chloride solution (Tanaka Precious Metal Industry Co., Ltd.) and cerium chloride (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 300℃에서 3분간의 가소성, 550℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 그 후, 550℃에서 1시간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 반복했다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Then, drying for 10 minutes at 50 degreeC, plasticity for 3 minutes at 300 degreeC, and baking for 10 minutes at 550 degreeC was performed. Then, baking was performed at 550 degreeC for 1 hour. A series of operations of these coating, drying, plasticity, and baking were repeated.

음극실의 집전체로는, 니켈제 익스팬드 메탈을 사용했다. 집전체의 사이즈는 세로 95 mm×가로 110 mm였다. 금속 탄성체로는, 니켈 세선으로 짠 매트리스를 사용했다. 금속 탄성체인 매트리스를 집전체 위에 두었다. 그 위에 상기 방법으로 작성한 음극을 덮고, 메쉬의 네 모서리를 테플론(등록상표)으로 제작한 끈으로 집전체에 고정했다. Nickel expanded metal was used as an electrical power collector of a negative electrode chamber. The size of the current collector was 95 mm in length × 110 mm in width. As the metal elastic body, a mattress woven from nickel thin wire was used. The mattress, which is a metal elastomer, was placed on the current collector. The negative electrode created by the above method was covered thereon, and four corners of the mesh were fixed to the current collector with a string made of Teflon (registered trademark).

막과 양극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. 또한, 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. Even if the four edges of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the anode were integrated were held, and the electrode was brought to the ground side and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be parallel to the ground, the electrodes did not peel off or twisted. In addition, even when the both ends of one side were held and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be perpendicular to the ground, the electrode did not peel off or fall off.

양극 셀에는, 참고예 3에서 사용한 열화하여 전해 전압이 높아진 양극을 용접으로 고정하고, 상기 막 일체 전극을 전극이 부착되어 있는 면을 양극실측이 되도록 양극 셀과 음극 셀의 사이에 끼웠다. 즉, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 음극, 격막, 전해용 전극(티탄 다공박 양극), 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. 열화하여 전해 전압이 높아진 양극은, 급전체로서 기능했다. 또한, 티탄 다공박 양극과 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 사이는, 물리적으로 접촉하고 있을 뿐이며, 용접에 의한 고정을 하지 않았다. The positive electrode, which had been used in Reference Example 3, had a deteriorated and high electrolytic voltage fixed by welding, and the membrane-integrated electrode was sandwiched between the positive electrode cell and the negative electrode so that the surface on which the electrode was attached was on the positive electrode side. That is, the cross-sectional structure of the cell was arranged from the cathode chamber side in the order of the current collector, the mattress, the cathode, the diaphragm, the electrolytic electrode (titanium porous foil anode), and the anode deteriorated to increase the electrolytic voltage to form a zero gap structure. The positive electrode which deteriorated and the electrolytic voltage became high functioned as a power feeder. In addition, between the titanium porous foil anode and the anode which deteriorated and the electrolytic voltage became high, it was only physically contacting and was not fixed by welding.

이 구성으로 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. Evaluation was performed in this configuration in the same manner as in Example 2-1, and the results are shown in Table 4.

전극의 두께는 26 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 6 ㎛였다. The thickness of the electrode was 26 μm. The thickness of the catalyst layer was 6 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 4 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 4 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0060(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0060 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-17] Example 2-17

실시예 2-17은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 20 ㎛, 개공률 30%의 티탄박을 사용했다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.37 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-17, titanium foil having a gauge thickness of 20 μm and a porosity of 30% was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.37 μm. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-16, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 30 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 30 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0030(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0030 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-18] Example 2-18

실시예 2-18은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 20 ㎛, 개공률 42%의 티탄박을 사용했다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.38 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-18, titanium foil having a gauge thickness of 20 μm and a porosity of 42% was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.38 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-16, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 32 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 12 ㎛였다. The thickness of the electrode was 32 mu m. The thickness of the catalyst layer was 12 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 2.5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 2.5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0022(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0022 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-19] Example 2-19

실시예 2-19는, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 50 ㎛, 개공률 47%의 티탄박을 사용했다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.40 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-19, titanium foil having a gauge thickness of 50 µm and a porosity of 47% was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.40 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-16, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 69 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 19 ㎛였다. The thickness of the electrode was 69 μm. The thickness of the catalyst layer was 19 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 8 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation test of the electrode was conducted, the average value of L 1 and L 2 was 8 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0024(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0024 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-20] Example 2-20

실시예 2-20은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 티탄 섬유 직경이 약 20 ㎛, 평량이 100 g/㎡, 개공률이 78%인 티탄 부직포를 사용했다. 그것 외에는, 실시예 2-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-20, a titanium nonwoven fabric having a gauge thickness of 100 µm, a titanium fiber diameter of about 20 µm, a basis weight of 100 g / m 2, and a porosity of 78% was used as the electrode substrate for anode electrolysis. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-16, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 114 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. The thickness of the electrode was 114 탆. The thickness of the catalyst layer was 14 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 2 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 2 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0228(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0228 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-21] Example 2-21

실시예 2-21은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 120 ㎛, 티탄 섬유 직경이 약 60 ㎛, 150 메쉬의 티탄 철망을 사용했다. 개공률은 42%였다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 철망 표면의 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-21에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.60 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-21, a titanium wire mesh having a gauge thickness of 120 μm, a titanium fiber diameter of about 60 μm, and 150 mesh was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The porosity was 42%. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Since it is difficult to measure the roughness of the wire mesh surface, in Example 2-21, the titanium plate of thickness 1mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was made into the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.60 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-16, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 140 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 20 ㎛였다. The thickness of the electrode was 140 μm. The thickness of the catalyst layer was 20 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 10 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 10 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0132(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0132 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 2-22] Example 2-22

실시예 2-22는, 양극 급전체로서 실시예 2-16과 동일하게, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극을 사용하고, 양극으로서 실시예 2-20과 동일한 티탄 부직포를 사용했다. 음극 급전체로서 실시예 2-15와 동일하게, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극을 사용하고, 음극으로서 실시예 2-3과 동일한 니켈박 전극을 사용했다. 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 열화하여 전압이 높아진 음극, 니켈 다공박 음극, 격막, 티탄 부직포 양극, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있고, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극 및 양극이 급전체로서 기능하고 있다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-22, a positive electrode was used as the positive electrode feeder in the same manner as in Example 2-16, and the same titanium nonwoven fabric as in Example 2-20 was used as the positive electrode. As the negative electrode feeder, a negative electrode having a deteriorated and high electrolytic voltage was used in the same manner as in Example 2-15, and the same nickel foil electrode as in Example 2-3 was used as the negative electrode. The cross-sectional structure of the cell is arranged in the order of the current collector, the mattress, the deteriorated high voltage cathode, the nickel porous foil cathode, the diaphragm, the titanium nonwoven anode, and the deteriorated positive electrode voltage from the cathode chamber side to form a zero gap structure. The negative electrode and the positive electrode which are deteriorated and the electrolytic voltage increased are functioning as a power feeder. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극(양극)의 두께는 114 ㎛이며, 촉매층의 두께는, 전극(양극)의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. 또한, 전극(음극)의 두께는 38 ㎛이며, 촉매층의 두께는, 전극(음극)의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode (anode) was 114 μm, and the thickness of the catalyst layer was 14 μm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode (anode). The thickness of the electrode (cathode) was 38 μm, and the thickness of the catalyst layer was 8 μm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode (cathode).

양극 및 음극 모두 충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed for both the positive and negative electrodes.

전극(양극)의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 2 mm였다. 전극(음극)의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. When the deformation test of the electrode (anode) was performed, the average value of L 1 and L 2 was 2 mm. When the deformation test of the electrode (cathode) was conducted, the average value of L 1 and L 2 was 0 mm.

전극(양극)의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0228(kPaㆍs/m)였다. 전극(음극)의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode (anode) was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0228 (kPa · s / m) under measurement condition 2. The ventilation resistance of the electrode (cathode) was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 양극 및 음극 모두 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. 또한, 실시예 2-22에서는, 격막의 한면에 음극을, 반대의 면에 양극을 달라붙이고, 음극 및 양극을 조합하여 막 손상 평가를 행했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". Film damage evaluation of both the positive electrode and the negative electrode was also good as "0". In Example 2-22, the negative electrode was stuck to one side of the diaphragm and the positive electrode was stuck to the opposite side, and the film damage evaluation was performed by combining the negative electrode and the positive electrode.

[실시예 2-23] Example 2-23

실시예 2-23에서는, Agfa사 제조의 미다공막 「Zirfon Perl UTP 500」을 사용했다. In Example 2-23, a microporous membrane "Zirfon Perl UTP 500" manufactured by Agfa Corporation was used.

Zirfon막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 그것 외에는 실시예 2-3과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. Zirfon membrane was used for the test after immersion in pure water for more than 12 hours. Otherwise, the said evaluation was performed similarly to Example 2-3, and the result was shown in Table 4.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

이온 교환막을 격막으로서 사용했을 때와 동일하게, 충분한 접착력이 관측되고, 표면 장력에 의해 미다공막과 전극이 밀착되고, 핸들링성은 「1」로 양호했다. As in the case where the ion exchange membrane was used as the diaphragm, sufficient adhesive force was observed, the microporous membrane and the electrode were in close contact with each other by the surface tension, and the handling property was "1".

[실시예 2-24] Example 2-24

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 566 ㎛인 탄소 섬유를 직조한 카본 클로스를 준비했다. 이 카본 클로스에 전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. As an electrode base material for negative electrode electrolysis, carbon cloth woven of carbon fibers having a gauge thickness of 566 µm was prepared. The coating liquid for forming an electrode catalyst in this carbon cloth was prepared in the following procedure. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088(상품명), 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과, 상기 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 제작한 전극의 두께는, 570 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 4 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 산화루테늄과 산화세륨의 합계 두께였다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. An application roll wound with rubber (Inoac Corporation, E-4088 (trade name), thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene propylene diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride); It was installed so that the coating liquid always contacted. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of the produced electrode was 570 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 4 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode. The thickness of the catalyst layer was the total thickness of ruthenium oxide and cerium oxide.

얻어진 전극에 관해 전해 평가를 행했다. 그 결과를 표 4에 나타냈다. Electrolytic evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 4.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.19(kPaㆍs/m)이며, 측정 조건 2에서는 0.176(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured, and found to be 0.19 (kPa · s / m) under measurement condition 1 and 0.176 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. In addition, handling property was "2", and it was judged that it was handleable as a large laminated body.

전압이 높고, 막 손상 평가는 「1」이며, 막 손상이 확인되었다. 이것은, 실시예 2-24의 전극의 통기 저항이 크기 때문에, 전극에서 발생한 NaOH가 전극과 격막의 계면에 체류하여, 고농도가 된 것이 원인이라고 생각되었다. The voltage was high, the film damage evaluation was "1", and the film damage was confirmed. This was considered to be because the NaOH generated at the electrode stayed at the interface between the electrode and the diaphragm and became high due to the large airflow resistance of the electrode of Example 2-24.

[참고예 1] Reference Example 1

참고예 1에서는, 음극으로서 8년간 대형 전해조에서 사용하며, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극을 사용했다. 음극실의 매트리스 위에 니켈 메쉬 급전체 대신에 상기 음극을 설치하고, 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A를 사이에 끼워 전해 평가를 실시했다. 참고예 1에서는 막 일체 전극은 사용하지 않고, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극, 이온 교환막 A, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. In Reference Example 1, a cathode used in a large electrolytic cell for eight years as a cathode and deteriorated to increase the electrolytic voltage was used. The negative electrode was placed on the mattress of the negative electrode chamber in place of the nickel mesh feeder, and the electrolytic evaluation was performed by sandwiching the ion exchange membrane A prepared in [Method (i)]. In Reference Example 1, the membrane-integrated electrode was not used, and the cross-sectional structure of the cell was formed from the cathode chamber side by arranging a current collector, a mattress, and a cathode, an ion exchange membrane A, and an anode deteriorated to increase the electrolytic voltage to form a zero gap structure. I was.

이 구성으로 전해 평가를 실시한 결과, 전압은 3.04 V, 전류 효율은 97.0%, 가성 소다 중 식염 농도(50% 환산치)는 20 ppm였다. 음극이 열화했기 때문에, 전압이 높은 결과였다. As a result of the electrolytic evaluation by this structure, the voltage was 3.04V, the current efficiency was 97.0%, and the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda was 20 ppm. Since the cathode deteriorated, the result was a high voltage.

[참고예 2] Reference Example 2

참고예 2에서는, 니켈 메쉬 급전체를 음극으로서 사용했다. 즉, 촉매 코팅하지 않은 니켈 메쉬로 전해를 실시했다. In Reference Example 2, a nickel mesh feeder was used as the cathode. That is, electrolysis was performed by the nickel mesh which was not catalyst coated.

음극실의 매트리스 상에 니켈 메쉬 음극을 설치하고, 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A를 사이에 끼워 전해 평가를 실시했다. 참고예 2의 전기 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 니켈 메쉬, 이온 교환막 A, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. A nickel mesh negative electrode was provided on the mattress of the negative electrode chamber, and the electrolytic evaluation was performed through the ion exchange membrane A created in [method (i)]. The cross-sectional structure of the electric cell of Reference Example 2 was arranged in the order of the current collector, the mattress, the nickel mesh, the ion exchange membrane A, and the anode from the cathode chamber side to form a zero gap structure.

이 구성으로 전해 평가를 실시한 결과, 전압은 3.38 V, 전류 효율은 97.7%, 가성 소다 중 식염 농도(50% 환산치)는 24 ppm였다. 음극 촉매가 코팅되지 않았기 때문에, 전압이 높은 결과였다. As a result of electrolytic evaluation by this structure, the voltage was 3.38V, the current efficiency was 97.7%, and the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda was 24 ppm. Since the negative catalyst was not coated, the result was a high voltage.

[참고예 3] Reference Example 3

참고예 3에서는, 양극으로서 약 8년간 대형 전해조에서 사용하며, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극을 사용했다. In Reference Example 3, a positive electrode used in a large electrolytic cell for about 8 years as a positive electrode and having a deteriorated electrolytic voltage was used.

참고예 3의 전해 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 음극, 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. The cross-sectional structure of the electrolytic cell of Reference Example 3 is arranged from the cathode chamber side in the order of the current collector, the mattress, the cathode, and the ion exchange membrane A prepared in [Method (i)], and the anode deteriorated to increase the electrolytic voltage. Formed.

이 구성으로 전해 평가를 실시한 결과, 전압은 3.18 V, 전류 효율은 97.0%, 가성 소다 중 식염 농도(50% 환산치)는 22 ppm였다. 양극이 열화했기 때문에, 전압이 높은 결과였다. As a result of the electrolytic evaluation by this structure, the voltage was 3.18V, the current efficiency was 97.0%, and the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda was 22 ppm. Since the anode deteriorated, the result was a high voltage.

[실시예 2-25] Example 2-25

실시예 2-25에서는, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 33%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-25에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.68 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-25, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 33% after pull roll processing was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 2-25, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was made the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.68 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 114 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. The thickness of the electrode was 114 탆. The thickness of the catalyst layer was 14 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 67.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.05(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 64%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 22%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 67.5 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.05 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) was 64%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) was 22%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled was increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 13 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 13 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0168(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0168 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 2-26] Example 2-26

실시예 2-26에서는, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 16%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-26에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-26, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 16% after pull roll processing was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 2-26, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was made the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 107 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 7 ㎛였다. The thickness of the electrode was 107 탆. The thickness of the catalyst layer was 7 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

단위 면적당 질량은 78.1(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.04(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 37%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 25%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 78.1 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.04 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) was 37%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) was 25%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 18.5 mm였다. 전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0176(kPaㆍs/m)였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 18.5 mm. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0176 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 2-27] Example 2-27

실시예 2-27은, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께가 100 ㎛, 개공률이 40%인 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-27에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.70 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 전해용 전극 기재에 대한 코팅은 실시예 2-6과 동일한 이온 플레이팅으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-27, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 40% after pull roll processing was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 2-27, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.70 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Coating on the electrode base for electrolysis was performed by the same ion plating as Example 2-6. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 110 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 110 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.07(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 80%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 32%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.07 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is 80%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is 32%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 11 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 11 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0030(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0030 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 2-28] Example 2-28

실시예 2-28은, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께가 100 ㎛, 개공률이 58%인 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-28에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-28, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 58% after pull roll processing was used as an electrode base material for negative electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 2-28, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 109 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 9 ㎛였다. The thickness of the electrode was 109 탆. The thickness of the catalyst layer was 9 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.06(N/mgㆍ㎠)으로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 69%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 39%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.06 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the cylindrical winding evaluation 2 of 280 mm diameter was 69%, and the result of the cylindrical winding evaluation 3 of 145 mm diameter was 39%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 11.5 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 11.5 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0028(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0028 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 2-29] Example 2-29

실시예 2-29는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 300 ㎛, 개공률이 56%인 니켈 철망을 사용했다. 철망의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-29에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-29, a nickel wire mesh having a gauge thickness of 300 µm and a porosity of 56% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Since it is difficult to measure the surface roughness of the wire mesh, in Example 2-29, a nickel plate having a thickness of 1 mm was simultaneously blasted at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-1, and showed the result in Table 4.

전극의 두께는 308 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode was 308 mu m. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 49.2(mg/㎠)였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 88%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 42%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있고, 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 실제로 대형 사이즈로 조작하여, 「3」으로 평가되었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 49.2 (mg / cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation 2 was 88%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation 3 was 42%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This is easy when the electrode is peeled off when handling the film-integrated electrode, and the electrode peels off from the film and falls during handling. There is a problem in handling property as "3". It actually operated in large size and evaluated as "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 23 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 23 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0034(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0034 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 2-30] Example 2-30

실시예 2-30에서는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 200 ㎛, 개공률 37%의 니켈 철망을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 철망의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-30에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.65 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-1과 동일하게 전극 전해 평가, 접착력의 측정 결과, 밀착성을 실시했다. 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-30, a nickel wire mesh having a gauge thickness of 200 µm and a porosity of 37% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of a wire mesh, in Example 2-30, the nickel plate of thickness 1mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was made into the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.65 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, adhesiveness was performed similarly to Example 2-1 as a result of electrode electrolysis evaluation and the measurement of adhesive force. The results are shown in Table 4.

전극의 두께는 210 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 210 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 56.4 mg/㎠였다. 이 때문에, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가 방법(3)의 결과는 63%로 전극과 격막의 밀착성이 나빴다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있고, 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 56.4 mg / cm 2. For this reason, the adhesiveness of an electrode and a diaphragm was bad in 63% of the result of the 145 mm diameter coil winding evaluation method (3). This is easy when the electrode is peeled off when handling the film-integrated electrode, and the electrode peels off from the film and falls during handling. There is a problem in handling property as "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 19 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 19 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0096(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0096 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 2-31] Example 2-31

실시예 2-31에서는, 양극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 500 ㎛, 개공률 17%의 티탄 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-31에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.60 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-31, titanium expanded metal having a gauge thickness of 500 µm and a porosity of 17% after pull roll processing was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 2-31, a titanium plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was taken as the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.60 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 2-16, and showed the result in Table 4.

또한, 전극의 두께는 508 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 508 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 152.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 0.01(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 5% 미만, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 152.5 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.01 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is less than 5%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. When handling the membrane-integrated electrode, the electrode was likely to be peeled off, and during the handling, the electrode was peeled off from the film and fell. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, 전극이 PVC제 파이프의 형상으로 말린 채 되돌아가지 않아, L1, L2의 값을 측정할 수 없었다. Bar subjected to transformation test of the electrode, the electrode is not to be recalled while dried in the form of a PVC pipe, it could not measure the value of L 1, L 2.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0072(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0072 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 2-32] Example 2-32

실시예 2-32에서는, 양극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 800 ㎛, 개공률 8%의 티탄 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-32에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.61 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-16과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-32, titanium expanded metal having a gauge thickness of 800 µm and a porosity of 8% after pull roll processing was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 2-32, a titanium plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was taken as the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.61 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, the said evaluation was performed similarly to Example 2-16, and the result was shown in Table 4.

전극의 두께는 808 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode was 808 μm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 251.3(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 0.01(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 5% 미만, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 251.3 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.01 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is less than 5%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. When handling the membrane-integrated electrode, the electrode was likely to be peeled off, and during the handling, the electrode was peeled off from the film and fell. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, 전극이 PVC제 파이프의 형상으로 말린 채 되돌아가지 않아, L1, L2의 값을 측정할 수 없었다. Bar subjected to transformation test of the electrode, the electrode is not to be recalled while dried in the form of a PVC pipe, it could not measure the value of L 1, L 2.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0172(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0172 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 2-33] Example 2-33

실시예 2-33에서는, 양극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 1000 ㎛, 개공률 46%의 티탄 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-33에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.59 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 2-16과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-33, titanium expanded metal having a gauge thickness of 1000 µm and a porosity of 46% after pull roll processing was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 2-33, a titanium plate having a thickness of 1 mm was simultaneously blasted at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was taken as the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.59 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, the said evaluation was performed similarly to Example 2-16, and the result was shown in Table 4.

또한, 전극의 두께는 1011 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 11 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 1011 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 11 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 245.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 0.01(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 5% 미만, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 245.5 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.01 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is less than 5%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. When handling the membrane-integrated electrode, the electrode was likely to be peeled off, and during the handling, the electrode was peeled off from the film and fell. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, 전극이 PVC제 파이프의 형상으로 말린 채 되돌아가지 않아, L1, L2의 값을 측정할 수 없었다. Bar subjected to transformation test of the electrode, the electrode is not to be recalled while dried in the form of a PVC pipe, it could not measure the value of L 1, L 2.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 2-34] Example 2-34

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 150 ㎛인 니켈선을 준비했다. 이 니켈선에 의한 조면화 처리를 했다. 니켈선의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 2-34에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 니켈선의 표면 거칠기로 했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. As an electrode base material for cathode electrolysis, a nickel wire having a gauge thickness of 150 µm was prepared. The roughening process by this nickel wire was performed. Since it is difficult to measure the surface roughness of a nickel wire, in Example 2-34, the nickel plate of thickness 1mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was made into the surface roughness of the nickel wire. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088(상품명), 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과, 상기 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 실시예 2-34에서 제작한 니켈선 1개의 두께는, 158 ㎛였다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. An application roll wound with rubber (Inoac Corporation, E-4088 (trade name), thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene propylene diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride); It was installed so that the coating liquid always contacted. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of one nickel wire produced in Example 2-34 was 158 micrometers.

상기 방법으로 제작한 니켈선을 110 mm 및 95 mm의 길이로 절취했다. 도 37에 나타낸 바와 같이, 110 mm의 니켈선과 95 mm의 니켈선이 각각의 니켈선의 중심에서 수직으로 중복되도록 놓고, 교점 부분을 순간 접착제(아론알파(등록상표), 토아 합성 주식회사)로 접착하여 전극을 제작했다. 전극에 관해 평가를 실시하여, 그 결과를 표 4에 나타냈다. The nickel wire produced by the above method was cut to lengths of 110 mm and 95 mm. As shown in Fig. 37, the 110 mm nickel wire and the 95 mm nickel wire were vertically overlapped at the center of each nickel wire, and the intersection portion was bonded with an instantaneous adhesive (Aron Alpha®, Toa Synthetic Co., Ltd.). An electrode was produced. The electrode was evaluated, and the results are shown in Table 4.

전극은 니켈선이 중복된 부분이 가장 두껍고, 전극의 두께는 306 ㎛였다. 촉매층의 두께는 6 ㎛였다. 개공률은 99.7%였다. The electrode had the thickest portion where the nickel wire overlapped, and the electrode had a thickness of 306 µm. The thickness of the catalyst layer was 6 µm. The porosity was 99.7%.

전극의 단위 면적당 질량은 0.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)는 모두 인장 시험기의 측정 하한 이하였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area of the electrode was 0.5 (mg / cm 2). The force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were all below the lower limit of the measurement of a tensile tester. For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 15 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 15 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 2에서는 0.001(kPaㆍs/m) 이하였다. 측정 조건 2에서, 통기 저항 측정 장치의 SENSE(측정 레인지)를 H(고)로 하여 측정한 바, 통기 저항치는 0.0002(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured and found to be 0.001 (kPa · s / m) or less under measurement condition 2. In measurement condition 2, when the SENSE (measurement range) of the ventilation resistance measuring apparatus was measured as H (high), the ventilation resistance value was 0.0002 (kPa · s / m).

또한, 전극을 도 38에 나타내는 구조체를 사용하고, Ni 메쉬 급전체의 위에 전극(음극)을 설치하여, (9) 전해 평가에 기재된 방법으로 전해 평가를 실시했다. 그 결과, 전압이 3.16 V로 높았다. Moreover, using the structure shown in FIG. 38, an electrode (cathode) was provided on the Ni mesh feeder, and electrolysis evaluation was performed by the method as described in (9) Electrolysis evaluation. As a result, the voltage was as high as 3.16 V.

[실시예 2-35] Example 2-35

실시예 2-35에서는, 실시예 2-34에서 제작한 전극을 사용하여, 도 39에 나타낸 바와 같이, 110 mm의 니켈선과 95 mm의 니켈선이 각각의 니켈선의 중심에서 수직으로 중복되도록 놓고, 교점 부분을 순간 접착제(아론알파(등록상표), 토아 합성 주식회사)로 접착하여 전극을 제작했다. 전극에 관해 평가를 실시하여, 그 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-35, using the electrode produced in Example 2-34, as shown in FIG. 39, the 110 mm nickel wire and the 95 mm nickel wire were vertically overlapped at the center of each nickel wire, The intersection portion was bonded with an instantaneous adhesive (Aron Alpha (registered trademark), Toa Synthetic Co., Ltd.) to prepare an electrode. The electrode was evaluated, and the results are shown in Table 4.

전극은 니켈선이 중복된 부분이 가장 두껍고, 전극의 두께는 306 ㎛였다. 촉매층의 두께는 6 ㎛였다. 개공률은 99.4%였다. The electrode had the thickest portion where the nickel wire overlapped, and the electrode had a thickness of 306 µm. The thickness of the catalyst layer was 6 µm. The porosity was 99.4%.

전극의 단위 면적당 질량은 0.9(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)는 모두 인장 시험기의 측정 하한 이하였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area of the electrode was 0.9 (mg / cm 2). The force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were all below the lower limit of the measurement of a tensile tester. For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 16 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 16 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 2에서는 0.001(kPaㆍs/m) 이하였다. 측정 조건 2에서, 통기 저항 측정 장치의 SENSE(측정 레인지)를 H(고)로 하여 측정한 바, 통기 저항은 0.0004(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured and found to be 0.001 (kPa · s / m) or less under measurement condition 2. In measurement condition 2, when the SENSE (measurement range) of the ventilation resistance measuring apparatus was measured as H (high), the ventilation resistance was 0.0004 (kPa · s / m).

또한, 전극을 도 40에 나타내는 구조체를 사용하고, Ni 메쉬 급전체의 위에 전극(음극)을 설치하여, (9) 전해 평가에 기재된 방법으로 전해 평가를 실시했다. 그 결과, 전압이 3.18 V로 높았다. In addition, using the structure shown in FIG. 40, an electrode (cathode) was provided on the Ni mesh feeder, and electrolytic evaluation was performed by the method described in (9) Electrolytic evaluation. As a result, the voltage was as high as 3.18 V.

[실시예 2-36] Example 2-36

실시예 2-36에서는, 실시예 2-34에서 제작한 전극을 사용하여, 도 41에 나타낸 바와 같이, 110 mm의 니켈선과 95 mm의 니켈선이 각각의 니켈선의 중심에서 수직으로 중복되도록 놓고, 교점 부분을 순간 접착제(아론알파(등록상표), 토아 합성 주식회사)로 접착하여 전극을 제작했다. 전극에 관해 평가를 실시하여, 그 결과를 표 4에 나타냈다. In Example 2-36, using the electrode produced in Example 2-34, as shown in Fig. 41, the 110 mm nickel wire and the 95 mm nickel wire were vertically overlapped at the center of each nickel wire, The intersection portion was bonded with an instantaneous adhesive (Aron Alpha (registered trademark), Toa Synthetic Co., Ltd.) to prepare an electrode. The electrode was evaluated, and the results are shown in Table 4.

전극은 니켈선이 중복된 부분이 가장 두껍고, 전극의 두께는 306 ㎛였다. 촉매층의 두께는 6 ㎛였다. 개공률은 98.8%였다. The electrode had the thickest portion where the nickel wire overlapped, and the electrode had a thickness of 306 µm. The thickness of the catalyst layer was 6 µm. The porosity was 98.8%.

전극의 단위 면적당 질량은 1.9(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)는 모두 인장 시험기의 측정 하한 이하였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area of the electrode was 1.9 (mg / cm 2). The force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were all below the lower limit of the measurement of a tensile tester. For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 14 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 14 mm.

또한, 전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 2에서는 0.001(kPaㆍs/m) 이하였다. 측정 조건 2에서, 통기 저항 측정 장치의 SENSE(측정 레인지)를 H(고)로 하여 측정한 바, 통기 저항은 0.0005(kPaㆍs/m)였다. Moreover, when the ventilation resistance of the electrode was measured, it was 0.001 (kPa * s / m) or less in measurement condition 2. In measurement condition 2, when the SENSE (measurement range) of the ventilation resistance measuring apparatus was measured as H (high), the ventilation resistance was 0.0005 (kPa · s / m).

또한, 전극을 도 42에 나타내는 구조체를 사용하고, Ni 메쉬 급전체의 위에 전극(음극)을 설치하여, (9) 전해 평가에 기재된 방법으로 전해 평가를 실시했다. 그 결과, 전압이 3.18 V로 높았다. Moreover, using the structure shown in FIG. 42, an electrode (cathode) was provided on the Ni mesh feeder, and electrolytic evaluation was performed by the method described in (9) Electrolytic evaluation. As a result, the voltage was as high as 3.18 V.

[비교예 2-1] Comparative Example 2-1

비교예 2-1에서는 선행문헌(일본 특허 공개 소58-48686의 실시예)을 참고로 전극을 격막에 열압착한 열압착 접합체를 제작했다. In Comparative Example 2-1, a thermocompression-bonding assembly in which an electrode was thermocompression-bonded to a diaphragm was produced with reference to the prior document (Example of Japanese Patent Laid-Open No. 58-48686).

음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 33%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용하여, 실시예 2-1과 동일하게 전극 코팅을 실시했다. 그 후, 전극의 한면에, 불활성화 처리를 하기의 순서로 실시했다. 폴리이미드 점착 테이프(츄코 화성 주식회사)를 전극의 한면에 접착하고, 반대면에 PTFE 디스퍼젼(미쯔이 듀퐁 플로로케미컬 주식회사, 31-JR(상품명))을 도포, 120℃의 머플로에서 10분간 건조시켰다. 폴리이미드 테이프를 박리하고, 380℃로 설정한 머플로에서 10분간 소결 처리를 실시했다. 이 조작을 2회 반복하여, 전극의 한면을 불활성화 처리했다.Electrode coating was carried out in the same manner as in Example 2-1, using a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 µm and a porosity of 33% as the electrode base material for negative electrode electrolysis. Thereafter, one surface of the electrode was subjected to deactivation in the following order. A polyimide adhesive tape (Chuko Chemical Co., Ltd.) was adhered to one side of the electrode, and a PTFE dispersion (Mitsui DuPont Florochemical Co., Ltd., 31-JR (trade name)) was applied to the opposite side and dried for 10 minutes in a muffle furnace at 120 ° C. I was. The polyimide tape was peeled off and sintered for 10 minutes in a muffle furnace set at 380 ° C. This operation was repeated twice, and one surface of the electrode was inactivated.

말단 작용기가 「-COOCH3」인 퍼플루오로카본 폴리머(C 폴리머)와, 말단기가 「-SO2F」인 퍼플루오로카본 폴리머(S 폴리머)의 2층으로 형성되는 막을 제작했다. C 폴리머층의 두께가 3 밀(mil), S 폴리머층의 두께는 4 밀(mil)이었다. 이 2층막에 비누화 처리를 실시하고, 폴리머의 말단을 가수분해에 의해 이온 교환기를 도입했다. C 폴리머 말단은 카르복실산기에, S 폴리머 말단은 술포기에 가수분해되었다. 술폰산기로서의 이온 교환 용량은 1.0 meq/g, 카르복실산기로서의 이온 교환 용량이 0.9 meq/g였다. A film formed of two layers of a perfluorocarbon polymer (C polymer) having a terminal functional group of "-COOCH 3 " and a perfluorocarbon polymer (S polymer) having a terminal group of "-SO 2 F" was produced. The C polymer layer was 3 mils thick and the S polymer layer was 4 mils thick. The saponification process was performed to this two-layer film, and the ion exchanger was introduce | transduced by hydrolysis to the terminal of a polymer. The C polymer end was hydrolyzed to the carboxylic acid group and the S polymer end to the sulfo group. The ion exchange capacity as the sulfonic acid group was 1.0 meq / g, and the ion exchange capacity as the carboxylic acid group was 0.9 meq / g.

이온 교환기로서 카르복실산기를 갖는 면에, 불활성화한 전극면을 대향시켜 열프레스를 실시하고, 이온 교환막과 전극을 일체화시켰다. 열압착후에도, 전극의 한면은 노출되어 있는 상태이며, 전극이 막을 관통하고 있는 부분은 없었다. On the surface having a carboxylic acid group as an ion exchanger, the inactivated electrode surface was faced to heat press to integrate the ion exchange membrane and the electrode. Even after thermocompression bonding, one side of the electrode was exposed, and no part of the electrode penetrated the membrane.

그 후, 전해 중에 발생하는 기포의 막에 대한 부착을 억제하기 위해, 산화지르코늄과 술포기가 도입된 퍼플루오로카본 폴리머 혼합물을 양면에 도포했다. 이와 같이 하여, 비교예 2-1의 열압착 접합체를 제작했다. Then, in order to suppress adhesion of the bubble which generate | occur | produces during electrolysis to the film | membrane, the perfluorocarbon polymer mixture in which zirconium oxide and a sulfo group were introduce | transduced was apply | coated on both surfaces. Thus, the thermocompression bonding body of Comparative Example 2-1 was produced.

이 열압착 접합체를 사용하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)을 측정한 바, 열압착에 의해 강력하게 전극과 막이 접합되어 있기 때문에, 전극이 상측으로 움직이지 않았다. 따라서, 이온 교환막과 니켈판을 움직이지 않도록 고정하고, 전극을 더 강한 힘으로 상측으로 인장한 바, 1.50(N/mgㆍ㎠)의 힘이 가해졌을 때 막의 일부가 찢어졌다. 비교예 2-1의 열압착 접합체의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 적어도 1.50(N/mgㆍ㎠)이며, 강하게 접합되어 있었다. The force 1 applied per unit mass and unit area was measured using this thermocompression bonding body. As the electrode and the film were strongly bonded by thermocompression bonding, the electrode did not move upward. Therefore, the ion exchange membrane and the nickel plate were fixed so as not to move, and when the electrode was pulled upward with a stronger force, a part of the membrane was torn when a force of 1.50 (N / mg · cm 2) was applied. The force 1 applied per unit mass and unit area of the thermocompression bonding body of Comparative Example 2-1 was at least 1.50 (N / mg · cm 2), and was strongly bonded.

직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)를 실시한 바, 플라스틱제 파이프와의 접촉 면적은 5% 미만이었다. 한편, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)를 실시한 바, 전극과 막은 100% 접합되어 있지만, 애당초 격막이 원기둥에 권취되지 않았다. 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과도 동일했다. 이 결과는, 일체화시킨 전극에 의해 막의 핸들링성이 손상되어, 롤형으로 감거나 절곡하거나 하는 것이 어려워진다는 것을 의미했다. 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. 또한, 전해 평가를 실시한 바, 전압은 높고, 전류 효율은 낮고, 가성 소다 중의 식염 농도(50% 환산치)는 높아지고, 전해 성능은 악화되었다. When the cylindrical winding winding evaluation (1) was performed, the contact area with the plastic pipe was less than 5%. On the other hand, when the column winding winding evaluation (2) of diameter 280 mm was performed, the electrode and the membrane were 100% bonded, but the diaphragm was not wound up to the cylinder initially. The result of the 145 mm diameter cylindrical winding evaluation (3) was also the same. This result meant that the handling of the film was impaired by the integrated electrodes, making it difficult to wind or bend the rolls. Handling property had a problem with "3". Membrane damage evaluation was "0". Moreover, when electrolytic evaluation was performed, the voltage was high, the current efficiency was low, the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda became high, and electrolytic performance worsened.

또한, 전극의 두께는 114 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 114 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 14 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 13 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 13 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0168(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0168 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[비교예 2-2] Comparative Example 2-2

비교예 2-2는, 음극 전해용 전극 기재로서 선직경 150 ㎛, 40 메쉬, 게이지 두께 300 ㎛, 개공률 58%의 니켈 메쉬를 사용했다. 그것 외에는, 비교예 2-1과 동일하게 열압착 접합체를 제작했다. In Comparative Example 2-2, a nickel mesh having a wire diameter of 150 µm, 40 mesh, a gauge thickness of 300 µm, and a porosity of 58% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Other than that, the thermocompression bonding body was produced similarly to the comparative example 2-1.

이 열압착 접합체를 사용하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)을 측정한 바, 열압착에 의해 강력하게 전극과 막이 접합되어 있기 때문에, 전극이 상측으로 움직이지 않았다. 따라서, 이온 교환막과 니켈판을 움직이지 않도록 고정하고, 전극을 더 강한 힘으로 상측으로 인장한 바 1.60(N/mgㆍ㎠)의 힘이 가해졌을 때 막의 일부가 찢어졌다. 비교예 2-2의 열압착 접합체의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 적어도 1.60(N/mgㆍ㎠)이며, 강하게 접합되어 있었다. The force 1 applied per unit mass and unit area was measured using this thermocompression bonding body. As the electrode and the film were strongly bonded by thermocompression bonding, the electrode did not move upward. Therefore, the ion exchange membrane and the nickel plate were fixed so as not to move, and when the electrode was pulled upward with a stronger force, a part of the membrane was torn when a force of 1.60 (N / mg · cm 2) was applied. The force 1 applied per unit mass and unit area of the thermocompression bonding body of Comparative Example 2-2 was at least 1.60 (N / mg · cm 2), and was strongly bonded.

이 열압착 접합체를 사용하여 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)를 실시한 바, 플라스틱제 파이프와의 접촉 면적은 5% 미만이었다. 한편, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)를 실시한 바, 전극과 막은 100% 접합되어 있지만, 애당초 격막이 원기둥에 권취되지 않았다. 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과도 동일했다. 이 결과는, 일체화시킨 전극에 의해 막의 핸들링성이 손상되어, 롤형으로 감거나 절곡하거나 하는 것이 어려워진다는 것을 의미했다. 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 또한, 전해 평가를 실시한 바, 전압은 높고, 전류 효율은 낮고, 가성 소다 중의 식염 농도는 높아지고, 전해 성능은 악화되었다. When the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was performed using this thermocompression bonding body, the contact area with the plastic pipe was less than 5%. On the other hand, when the column winding winding evaluation (2) of diameter 280 mm was performed, the electrode and the membrane were 100% bonded, but the diaphragm was not wound up to the cylinder initially. The result of the 145 mm diameter cylindrical winding evaluation (3) was also the same. This result meant that the handling of the film was impaired by the integrated electrodes, making it difficult to wind or bend the rolls. Handling property had a problem with "3". Moreover, when electrolytic evaluation was performed, the voltage was high, the current efficiency was low, the salt concentration in caustic soda became high, and electrolytic performance worsened.

또한, 전극의 두께는 308 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 308 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 23 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 23 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0034(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0034 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[표 3] TABLE 3

Figure pct00003
Figure pct00003

[표 4] TABLE 4

Figure pct00004
Figure pct00004

표 4에서, 모든 샘플에서, 「단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)」 및 「단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)」의 측정전은 표면 장력에 의해 자립되어 있었다(즉, 흘러내리지 않았다). In Table 4, before all the samples, the measurement of "force 1 per unit mass and unit area" and "force 2 per unit mass and unit area" was independent of the surface tension (i.e. flow Did not get off).

<제3 실시형태의 검증> <Verification of the third embodiment>

이하에 설명하는 바와 같이, 제3 실시형태에 대응하는 실험예(이후의 <제3 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「실시예」라고 칭함)와, 제3 실시형태에 대응하지 않는 실험예(이후의 <제3 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「비교예」라고 칭함)를 준비하여, 다음 방법으로 이들을 평가했다. 그 상세에 관해, 적절하게 도 57∼62를 참조하면서 설명한다. As described below, an experimental example corresponding to the third embodiment (hereinafter simply referred to as "an example" in the section of <verification of the third embodiment>) and an experimental example not corresponding to the third embodiment (Simply referred to as "comparative example" in the following section in <Verification of Third Embodiment>) was prepared, and these were evaluated by the following method. The details will be described with reference to FIGS. 57 to 62 as appropriate.

(1) 전해 평가(전압(V), 전류 효율(%)) (1) Electrolytic evaluation (voltage (V), current efficiency (%))

하기 전해 실험에 의해 전해 성능을 평가했다. The electrolytic performance was evaluated by the following electrolytic experiment.

양극이 설치된 양극실을 갖는 티탄제의 양극 셀(양극 터미널 셀)과, 음극이 설치된 니켈제의 음극실(음극 터미널 셀)을 갖는 음극 셀을 대향시켰다. 셀 사이에 한쌍의 개스킷을 배치하고, 한쌍의 개스킷 사이에 이온 교환막을 끼웠다. 그리고, 양극 셀, 개스킷, 이온 교환막, 개스킷 및 음극을 밀착시켜, 전해 셀을 얻었다. A positive electrode cell (anode terminal cell) made of titanium having a positive electrode chamber provided with a positive electrode and a negative electrode cell having a negative electrode chamber (cathode terminal cell) made of nickel provided with a negative electrode were opposed to each other. A pair of gaskets were arranged between the cells, and an ion exchange membrane was sandwiched between the pair of gaskets. The positive electrode cell, the gasket, the ion exchange membrane, the gasket, and the negative electrode were brought into close contact with each other to obtain an electrolytic cell.

양극으로는, 전처리로서 블라스트 및 산 에칭 처리를 한 티탄 기재 상에, 염화루테늄, 염화이리듐 및 사염화티탄의 혼합 용액을 도포, 건조, 소성함으로써 제작했다. 양극은 용접에 의해 양극실에 고정했다. 음극으로는, 각 실시예, 비교예에 기재된 것을 사용했다. 음극실의 집전체로는, 니켈제 익스팬드 메탈을 사용했다. 집전체의 사이즈는 세로 95 mm×가로 110 mm였다. 금속 탄성체로는, 니켈 세선으로 짠 매트리스를 사용했다. 금속 탄성체인 매트리스를 집전체 위에 두었다. 그 위에 직경 150 ㎛의 니켈선을 40 메쉬의 크기로 평직한 니켈 메쉬를 씌우고, Ni 메쉬의 네 모서리를, 테플론(등록상표)으로 제작한 끈으로 집전체에 고정했다. 이 Ni 메쉬를 급전체로 했다. 이 전해 셀에서는, 금속 탄성체인 매트리스의 반발력을 이용하여, 제로 갭 구조가 되도록 했다. 개스킷으로는, EPDM(에틸렌프로필렌디엔)제의 고무 개스킷을 사용했다. 격막으로는, 하기의 이온 교환막을 사용했다. As an anode, it produced by apply | coating, drying, and baking the mixed solution of ruthenium chloride, iridium chloride, and titanium tetrachloride on the titanium base material which carried out the blast and acid etching process as a pretreatment. The anode was fixed to the anode chamber by welding. As the negative electrode, those described in Examples and Comparative Examples were used. Nickel expanded metal was used as an electrical power collector of a negative electrode chamber. The size of the current collector was 95 mm in length × 110 mm in width. As the metal elastic body, a mattress woven from nickel thin wire was used. The mattress, which is a metal elastomer, was placed on the current collector. A nickel wire having a diameter of 150 µm was covered with a flat nickel mesh having a size of 40 mesh, and four corners of the Ni mesh were fixed to a current collector with a string made of Teflon (registered trademark). This Ni mesh was used as a feeder. In this electrolytic cell, the repulsive force of the mattress which is a metal elastic body was used so that it might become a zero gap structure. As the gasket, a rubber gasket made of EPDM (ethylene propylene diene) was used. As the diaphragm, the following ion exchange membrane was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제이며, 90 데니어의 모노필라멘트를 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 희생사로서, 35 데니어, 6 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다. 우선, TD 및 MD의 양 방향의 각각에서, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여 직포를 얻었다. 얻어진 직포를 롤로 압착하여, 두께 70 ㎛의 직포를 얻었다. As a reinforcing core material, it was made of polytetrafluoroethylene (PTFE) and 90 denier monofilament was used (hereinafter referred to as PTFE company). As the sacrificial yarn, a yarn in which 35 denier and 6 filament polyethylene terephthalate (PET) was added 200 twists / m was used. First, in each of the two directions of TD and MD, the woven fabric was plain so that two lines of PTFE yarn were disposed between 24 lines / inch and two sacrificed yarns were adjacent to adjacent PTFE yarns. The obtained woven fabric was crimped with a roll to obtain a woven fabric having a thickness of 70 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.85 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 A, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF2)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.03 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 B를 준비했다. Next, Resin A, CF 2 = CF 2 , a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 , having an ion exchange capacity of 0.85 mg equivalent / g. And Resin B of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.03 mg equivalent / g.

이들 수지 A 및 B를 사용하여, 공압출 T 다이법으로 수지 A층의 두께가 15 ㎛, 수지 B층의 두께가 104 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. Using these resins A and B, a two-layer film X having a thickness of the resin A layer of 15 µm and a resin B layer of 104 µm was obtained by a coextrusion T die method.

계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 위에, 이형지(높이 50 ㎛의 원추 형상의 엠보스 가공), 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 표면 온도 223℃, 감압도 0.067 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. Subsequently, a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having fine holes on its surface was laminated in the order of release paper (conical embossing having a height of 50 μm), reinforcing material and film X, and hot plate. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on the conditions of surface temperature 223 degreeC, and the pressure reduction degree 0.067 MPa, the composite film was obtained by removing a release paper.

얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO) 30 질량%, 수산화칼륨(KOH) 15 질량%를 포함하는 80℃의 수용액에 20분 침지함으로써 비누화했다. 그 후, 수산화나트륨(NaOH) 0.5N을 포함하는 50℃의 수용액에 1시간 침지하여, 이온 교환기의 짝이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. The obtained composite membrane was saponified by immersing for 20 minutes in 80 degreeC aqueous solution containing 30 mass% of dimethyl sulfoxide (DMSO), and 15 mass% of potassium hydroxide (KOH). Then, it was immersed in 50 degreeC aqueous solution containing 0.5 N of sodium hydroxide (NaOH) for 1 hour, the counter ion of the ion exchange group was substituted by Na, and it washed with water continuously. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, 수지 B의 산형 수지의 5 질량% 에탄올 용액에, 평균 입경(1차 입경) 1 ㎛의 산화지르코늄을 20 질량% 가하여 분산시킨 현탁액을 조합하고, 현탁액 스프레이법으로 상기 복합막의 양면에 분무하고, 산화지르코늄의 코팅을 복합막의 표면에 형성시켜, 이온 교환막을 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바 0.5 mg/㎠였다. 또한, 평균 입경은, 입도 분포계(예를 들면, 시마즈 제작소 제조 「SALD(등록상표) 2200」)에 의해 측정했다. Further, a suspension obtained by adding 20% by mass of zirconium oxide having an average particle diameter (primary particle diameter) of 1 μm to a 5% by mass ethanol solution of the acid-type resin of the resin B was dispersed, and sprayed onto both surfaces of the composite membrane by a suspension spray method. And a coating of zirconium oxide were formed on the surface of the composite membrane to obtain an ion exchange membrane. The coating density of zirconium oxide was 0.5 mg / cm 2 as measured by fluorescence X-ray measurement. In addition, the average particle diameter was measured with the particle size distribution meter (for example, "SALD (trademark) 2200" by Shimadzu Corporation).

상기 전해 셀을 사용하여 식염의 전해를 행했다. 양극실의 염수 농도(염화나트륨 농도)는 205 g/L로 조정했다. 음극실의 수산화나트륨 농도는 32 질량%로 조정했다. 각 전해 셀 내의 온도가 90℃가 되도록, 양극실 및 음극실의 각 온도를 조절했다. 전류 밀도 6 kA/㎡로 식염 전해를 실시하여, 전압, 전류 효율을 측정했다. 여기서, 전류 효율이란, 흘린 전류에 대한 생성된 가성 소다의 양의 비율이며, 흘린 전류에 의해, 나트륨 이온이 아니라, 불순물 이온이나 수산화물 이온이 이온 교환막을 이동하면, 전류 효율이 저하된다. 전류 효율은, 일정 시간에 생성된 가성 소다의 몰수를, 그 동안에 흐른 전류의 전자의 몰수로 나누기하여 구했다. 가성 소다의 몰수는, 전해에 의해 생성된 가성 소다를 폴리 탱크에 회수하여, 그 질량을 측정함으로써 구했다. Salt electrolysis was performed using the said electrolysis cell. The brine concentration (sodium chloride concentration) of the anode chamber was adjusted to 205 g / L. The sodium hydroxide concentration of the cathode chamber was adjusted to 32 mass%. Each temperature of the anode chamber and the cathode chamber was adjusted such that the temperature in each electrolytic cell was 90 ° C. Salt electrolysis was performed at the current density of 6 kA / m <2>, and voltage and current efficiency were measured. Here, the current efficiency is a ratio of the amount of generated caustic soda to the current that flows, and the current efficiency decreases when impurity ions or hydroxide ions, not sodium ions, move the ion exchange membrane by the current that flows. The current efficiency was obtained by dividing the number of moles of caustic soda generated at a given time by the number of moles of electrons of the current flowing therein. The number of moles of caustic soda was determined by recovering the caustic soda produced by electrolysis into a poly tank and measuring the mass thereof.

(2) 핸들링성(감응 평가) (2) handling (response evaluation)

(A) 전술한 이온 교환막(격막)을 가로 세로 170 mm의 사이즈로 컷트하고, 후술하는 실시예 및 비교예에서 얻어진 전극을 95×110 mm로 컷트했다. 이온 교환막과 전극을 적층시켜, 테플론판의 위에 세팅했다. 전해 평가에서 사용한 양극 셀과 음극 셀의 간격을 약 3 cm로 하여, 세팅한 적층체를 들어 올리고, 그 사이에 삽입, 끼우는 조작을 실시했다. 이 조작을 실시할 때에 전극이 틀어지지 않는지, 떨어지지 않는지를 조작하면서 확인했다. (A) The above-mentioned ion exchange membrane (diaphragm) was cut into the size of width 170mm, and the electrode obtained by the Example and comparative example which are mentioned later was cut into 95 * 110mm. The ion exchange membrane and the electrode were laminated and set on the Teflon plate. The distance between the positive electrode cell and the negative electrode cell used in the electrolytic evaluation was set to about 3 cm, the set laminate was lifted, and an operation of inserting and sandwiching the gap was performed. When this operation was performed, it was checked while operating whether the electrode was not twisted or dropped.

(B) 상기 (A)와 동일하게 적층체를 테플론판의 위에 세팅했다. 적층체의 막부분이 인접하는 2개소의 모서리를 손으로 잡아, 적층체가 수직이 되도록 들어 올렸다. 이 상태로부터, 손으로 잡은 2개소의 모서리를 근접하도록 움직여, 막이 볼록형, 오목형이 되도록 했다. 이 조작을 한번 더 반복하여 전극의 막에 대한 추종성을 확인했다. 그 결과를 이하의 지표에 기초하여 1∼4의 4단계로 평가했다. (B) The laminated body was set on the Teflon board similarly to said (A). The film | membrane part of a laminated body grasped the edge of two adjacent areas by hand, and it lifted so that a laminated body might become vertical. From this state, it moved so that the two edge | edges grasped | handed by hand might be made to become convex and concave. This operation was repeated once more to confirm the followability of the electrode to the film. The result was evaluated in four steps of 1-4 based on the following indicators.

1 : 핸들링 양호 1: Good handling

2 : 핸들링 가능 2: Handleable

3 : 핸들링 곤란 3: difficult handling

4 : 핸들링 거의 불가능 4: almost impossible to handle

여기서, 실시예 3-4, 3-6의 샘플에 관해서는, 후술하는 바와 같이, 대형 전해 셀과 동일한 사이즈로도 핸들링성을 평가했다. 실시예 3-4, 3-6의 평가 결과는, 상기 (A), (B)의 평가와 대형 사이즈로 했을 때의 차이를 평가하는 지표로 했다. 즉, 소형의 적층체를 평가한 결과가 「1」, 「2」인 경우는 대형 사이즈로 한 경우라 하더라도 핸들링성이 양호해지는 것으로 평가했다. Here, with respect to the samples of Examples 3-4 and 3-6, as described later, the handling properties were evaluated even at the same size as the large electrolytic cell. The evaluation result of Example 3-4 and 3-6 was made into the index which evaluates the difference at the time of making evaluation of said (A), (B), and large size. That is, when the result of evaluating a small laminated body is "1" and "2", even if it was a large size, it evaluated that handling property became favorable.

(3) 고정 영역의 비율 (3) the ratio of the fixed area

이온 교환막에서의 전해용 전극과의 대향면의 면적(통전면에 대응하는 부분 및 비통전면에 대응하는 부분의 합계)을 면적 S1로서 산출했다. 이어서, 전해용 전극의 면적을 통전면의 면적 S2로서 산출했다. 면적 S1 및 S2는, 이온 교환막과 전해용 전극의 적층체를, 전해용 전극측에서 봤을 때(도 57 참조)의 면적으로 특정했다. 또한, 전해용 전극의 형상은, 개공을 갖는 것이더라도 개공률로서 90% 미만이었기 때문에, 상기 전해용 전극을 평판으로 간주했다(개공 부분도 면적으로 카운트하기로 함). The area (the sum of the part corresponding to the conducting surface and the part corresponding to the non conducting surface) of the surface facing the electrolytic electrode in the ion exchange membrane was calculated as the area S1. Next, the area of the electrode for electrolysis was computed as area S2 of an electricity supply surface. Areas S1 and S2 specified the area of the laminate of the ion exchange membrane and the electrode for electrolysis when viewed from the electrode side for electrolysis (see FIG. 57). In addition, since the shape of the electrode for electrolysis was less than 90% as a porosity even if it had a hole, the said electrode for electrolysis was regarded as a flat plate (the hole part also counts as area).

고정 영역의 면적 S3에 관해서도, 도 57과 같이 적층체를 상면시했을 때의 면적으로서 특정했다(통전면에만 대응하는 부분의 면적 S3'도 동일). 또한, 후술하는 PTFE 테이프를 고정용 부재로서 고정한 경우, 테이프의 중복 부분은 면적으로 카운트하지 않는 것으로 했다. 또한, 후술하는 PTFE사나 접착제를 고정용 부재로서 고정한 경우, 전극, 격막의 이면측에 존재하는 면적도 포함시켜 면적으로 카운트했다. Also regarding the area S3 of the fixed area | region, it identified as area when the laminated body is top-viewed like FIG. 57 (area S3 'of the part corresponding only to an electrically conductive surface is also the same). In addition, when the PTFE tape mentioned later was fixed as a fixing member, the overlapping part of the tape shall not be counted as an area. In addition, when the PTFE yarn and the adhesive agent mentioned later were fixed as a fixing member, the area which exists in the back surface side of an electrode and a diaphragm was also included, and it counted as area.

상기와 같이, 이온 교환막에서의 전해용 전극과의 대향면의 면적에 대한 고정 영역의 면적의 비율 α(%)로서, 100×(S3/S1)을 산출했다. 또한, 통전면의 면적에 대한 고정 영역의 통전면에만 대응하는 부분의 면적의 비율 β로서, 100×S3'/S2를 산출했다. As mentioned above, 100 * (S3 / S1) was computed as ratio ((%) of the area of the fixed area | region with respect to the area of the opposing surface with the electrode for electrolysis in an ion exchange membrane. Moreover, 100xS3 '/ S2 was computed as ratio (beta) of the area of the part corresponding only to the electrically conductive surface of the fixed area with respect to the area of the electrically conductive surface.

[실시예 3-1] Example 3-1

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 22 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.96 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for negative electrode electrolysis, the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 22 micrometers was prepared. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.96 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

이 니켈박에 펀칭 가공에 의해 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 개공률은 44%였다. A circular hole was drilled into this nickel foil by punching to obtain a porous foil. The porosity was 44%.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 실시예 3-1에서 제작한 전극의 두께는 24 ㎛였다. 산화루테늄과 산화세륨을 포함하는 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of the electrode produced in Example 3-1 was 24 µm. The thickness of the catalyst layer containing ruthenium oxide and cerium oxide was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

상기 방법으로 제작한 전극을, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 이온 교환막(사이즈는 160 mm×160 mm)의 카르복실산층측의 거의 중앙의 위치에, 전극의 조면화한 면을 대향시켜 배치했다. PTFE 테이프(니토덴코 제조)를 사용하여, 도 57에 나타낸 바와 같이(단, 도 57은 설명을 위한 개요도에 불과하며, 치수는 반드시 정확한 것은 아니다. 이하의 도면에 관해서도 동일.), 이온 교환막과 전극을 사이에 끼우도록 네 변을 고정했다. 실시예 3-1에서, PTFE 테이프가 고정용 부재이며, 비율 α는 60%이고, 비율 β는 1.0%였다. The electrode produced by the above method was cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The roughened surface of the electrode was disposed in a substantially central position on the side of the carboxylic acid layer of the ion exchange membrane (size: 160 mm × 160 mm) balanced by 0.1N NaOH aqueous solution. Using a PTFE tape (manufactured by Nitto Denko), as shown in Fig. 57 (however, Fig. 57 is only an overview for explanation and the dimensions are not necessarily accurate. The same applies to the following drawings). Four sides were fixed to sandwich the electrodes. In Example 3-1, the PTFE tape was a fixing member, the ratio α was 60%, and the ratio β was 1.0%.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. 또한, 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. Even when the four corners of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated were held, and the electrode was placed on the ground side and the membrane-integrated electrode was suspended to be parallel to the ground, the electrodes did not peel off or fall off. In addition, even when the both ends of one side were held and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be perpendicular to the ground, the electrode did not peel off or fall off.

상기 막 일체 전극을 전극이 부착되어 있는 면을 음극실측이 되도록 양극 셀과 음극 셀 사이에 끼웠다. 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 니켈 메쉬 급전체, 전극, 막, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있다. The membrane-integrated electrode was sandwiched between the anode cell and the cathode cell such that the surface on which the electrode was attached was the cathode chamber side. The cross-sectional structure forms a zero-gap structure from the cathode chamber side in the order of a current collector, a mattress, a nickel mesh feeder, an electrode, a film, and an anode.

얻어진 전극에 관해 평가를 행했다. 그 결과를 표 5에 나타냈다. Evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 5.

낮은 전압, 높은 전류 효율을 나타냈다. 핸들링성도 「2」로 비교적 양호했다. Low voltage, high current efficiency. Handling property was also relatively good as "2".

[실시예 3-2] Example 3-2

도 58에 나타낸 바와 같이, PTFE 테이프가 전해면에 중복되는 면적을 증가시킨 것 외에, 실시예 3-1과 동일하게 평가를 실시했다. 즉, 실시예 3-2에서는 전해용 전극의 면내 방향으로 PTFE 테이프의 면적이 증가하도록 했기 때문에, 전해용 전극에서의 전해면의 면적은 실시예 3-1보다 감소했다. 실시예 3-2에서, 비율 α는 69%이고, 비율 β는 23%였다. 평가의 결과를 표 5에 나타냈다. As shown in FIG. 58, it evaluated similarly to Example 3-1 except having increased the area which a PTFE tape overlaps on an electrolytic surface. That is, in Example 3-2, since the area of the PTFE tape was increased in the in-plane direction of the electrode for electrolysis, the area of the electrolytic surface in the electrode for electrolysis was reduced than that in Example 3-1. In Example 3-2, the ratio α was 69% and the ratio β was 23%. Table 5 shows the results of the evaluation.

낮은 전압, 높은 전류 효율을 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. Low voltage, high current efficiency. Handling property was also good as "1".

[실시예 3-3] Example 3-3

도 59에 나타낸 바와 같이, PTFE 테이프가 전해면에 중복되는 면적을 증가시킨 것 외에, 실시예 3-1과 동일하게 평가를 실시했다. 즉, 실시예 3-3에서는 전해용 전극의 면내 방향으로 PTFE 테이프의 면적이 증가하도록 했기 때문에, 전해용 전극에서의 전해면의 면적은 실시예 3-1보다 감소했다. 실시예 3-3에서, 비율 α는 87%이고, 비율 β는 67%였다. 평가의 결과를 표 5에 나타냈다. As shown in FIG. 59, it evaluated similarly to Example 3-1 except having increased the area which a PTFE tape overlaps on an electrolytic surface. That is, in Example 3-3, since the area of the PTFE tape was increased in the in-plane direction of the electrode for electrolysis, the area of the electrolytic surface in the electrode for electrolysis was reduced than that in Example 3-1. In Example 3-3, the ratio α was 87% and the ratio β was 67%. Table 5 shows the results of the evaluation.

낮은 전압, 높은 전류 효율을 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. Low voltage, high current efficiency. Handling property was also good as "1".

[실시예 3-4] Example 3-4

실시예 3-1과 동일한 전극을 준비하여, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 이온 교환막(사이즈는 160 mm×160 mm)의 카르복실산층측의 거의 중앙의 위치에, 전극의 조면화한 면을 대향시켜 배치했다. PTFE제의 실을 사용하여, 도 60에 나타내는 바와 같이, 전극의 좌측을 세로로 연장하도록 이온 교환막과 전극을 꿰매었다. 전극의 모서리부로부터 세로로 10 mm, 가로로 10 mm의 부분에서부터 PTFE사를 도 60의 지면 이면측으로부터 표면측을 향해 실을 관통시키고, 세로로 35 mm, 가로로 10 mm의 부분에서 지면 표면측으로부터 이면측으로 관통시키고, 세로로 60 mm, 가로로 10 mm의 부분에서 다시 지면 이면측으로부터 표면측을 향해 실을 관통시키고, 세로 85 mm, 가로 10 mm의 부분에서 지면 표면측으로부터 이면측으로 관통시켰다. 실이 이온 교환막을 관통한 부분에는, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF2)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.03 mg 당량/g인 수지의 산형 수지 S를 5 질량%가 되도록 에탄올 중에 분산시킨 용액을 도포했다. The same electrode as in Example 3-1 was prepared and cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The roughened surface of the electrode was disposed in a substantially central position on the side of the carboxylic acid layer of the ion exchange membrane (size: 160 mm x 160 mm) balanced by 0.1N NaOH aqueous solution. 60, the ion exchange membrane and the electrode were sewn so that the left side of an electrode might extend longitudinally as shown in FIG. From the edge of the electrode 10 mm in length and 10 mm in width, the PTFE yarn penetrates the thread from the back surface side of FIG. 60 toward the surface side, and the surface surface at 35 mm length and 10 mm width. It penetrates from the side to the back surface side, and penetrates the thread from the back surface side to the surface side again at a part of 60 mm length and 10 mm horizontally, and penetrates from the surface surface side to the back side surface at a length of 85 mm length and 10 mm width. I was. In the part where the yarn penetrates the ion exchange membrane, a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 2 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F with an ion exchange capacity of 1.03 mg equivalent / g The solution which disperse | distributed resin S to 5 mass% in ethanol was apply | coated.

상기와 같이, 실시예 3-4에서는, 비율 α는 0.35%이고, 비율 β는 0.86%였다. As described above, in Example 3-4, the ratio α was 0.35% and the ratio β was 0.86%.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 떨어지거나 하지는 않았다. 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 떨어지거나 하지는 않았다. Even if the four corners of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated were held, the electrode was placed on the ground side, and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be parallel to the ground. Holding both ends of one side and suspending the membrane-integrated electrode perpendicular to the ground did not cause the electrode to fall.

얻어진 전극에 관해 평가를 행했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다. Evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 5.

낮은 전압, 높은 전류 효율을 나타냈다. 핸들링성도 「2」로 비교적 양호했다. Low voltage, high current efficiency. Handling property was also relatively good as "2".

또한, 실시예 3-4에서는, 대형 사이즈로 변경한 이온 교환막, 전극을 준비했다. 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막 및 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 음극을 4장 준비했다. 이온 교환막의 카르복실산층측에 음극을 간극없이 나열하고, PTFE사로 음극과 이온 교환막을 접착하여 적층체를 제작했다. 이 예에서, 비율 α는 0.013%이고, 비율 β는 0.017%였다. Moreover, in Example 3-4, the ion exchange membrane and the electrode which changed into large size were prepared. Four ion exchange membranes of 1.5 m in length and 2.5 m in width and 0.3 m in length and 2.4 m in width were prepared. A negative electrode was arranged on the carboxylic acid layer side of the ion exchange membrane without a gap, and the negative electrode and the ion exchange membrane were bonded by PTFE company, and the laminated body was produced. In this example, the ratio α was 0.013% and the ratio β was 0.017%.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극을 대형 전해조에 장착하는 조작을 실시했지만, 원활하게 장착할 수 있었다. The operation of attaching the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated into the large electrolytic cell was performed, but it was able to be attached smoothly.

[실시예 3-5] Example 3-5

실시예 3-1과 동일한 전극을 준비하여, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 이온 교환막(사이즈는 160 mm×160 mm)의 카르복실산층측의 거의 중앙의 위치에, 전극의 조면화한 면을 대향시켜 배치했다. 도 61에 나타내는 폴리프로필렌제의 고정용 수지를 사용하여, 이온 교환막과 전극을 고정했다. 즉, 전극의 모서리부로부터 세로로 20 mm, 가로로 20 mm의 부분에 1개소, 그 하측에 위치하는 모서리부로부터 세로로 20 mm, 가로로 20 mm의 부분에 1개소 더, 합계 2개소에 설치했다. 고정용 수지가 이온 교환막을 관통한 부분에는, 실시예 3-4와 동일한 용액을 도포했다. The same electrode as in Example 3-1 was prepared and cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The roughened surface of the electrode was disposed in a substantially central position on the side of the carboxylic acid layer of the ion exchange membrane (size: 160 mm × 160 mm) balanced by 0.1N NaOH aqueous solution. The ion exchange membrane and the electrode were fixed using the polypropylene fixing resin shown in FIG. In other words, at one part 20 mm in length and 20 mm in width from the edge of the electrode, one more part in 20 mm length and 20 mm in width from the corner located at the lower side, and two more in total. Installed. The same solution as in Example 3-4 was applied to the portion where the fixing resin penetrated the ion exchange membrane.

상기와 같이, 실시예 3-5에서는, 고정용 수지 및 수지 S가 고정용 부재가 되고, 비율 α는 0.47%이고, 비율 β는 1.1%였다. As mentioned above, in Example 3-5, fixing resin and resin S became a fixing member, ratio (alpha) was 0.47% and ratio (beta) was 1.1%.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 떨어지거나 하지는 않았다. 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 떨어지거나 하지는 않았다. Even if the four corners of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated were held, the electrode was placed on the ground side, and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be parallel to the ground. Holding both ends of one side and suspending the membrane-integrated electrode perpendicular to the ground did not cause the electrode to fall.

얻어진 전극에 관해 평가를 행했다. 그 결과를 표 5에 나타냈다. Evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 5.

낮은 전압, 높은 전류 효율을 나타냈다. 핸들링성도 「2」로 비교적 양호했다. Low voltage, high current efficiency. Handling property was also relatively good as "2".

[실시예 3-6] Example 3-6

실시예 3-1과 동일한 전극을 준비하여, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 이온 교환막(사이즈는 160 mm×160 mm)의 카르복실산층측의 거의 중앙의 위치에, 전극의 조면화한 면을 대향시켜 배치했다. 도 62에 나타내는 바와 같이, 시아노아크릴레이트계 접착제(상품명 : 아론알파, 토아 합성 주식회사)를 사용하여, 이온 교환막과 전극을 고정했다. 즉, 전극의 세로의 한 변에 5개소(모두 등간격)와, 전극의 가로의 한 변에 8개소(모두 등간격)를 접착제로 고정했다. The same electrode as in Example 3-1 was prepared and cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The roughened surface of the electrode was disposed in a substantially central position on the side of the carboxylic acid layer of the ion exchange membrane (size: 160 mm × 160 mm) balanced by 0.1N NaOH aqueous solution. As shown in FIG. 62, the ion exchange membrane and the electrode were fixed using the cyanoacrylate type adhesive (brand name: Aaron Alpha, Toa Synthetic Co., Ltd.). That is, five places (all equal intervals) on one side of the electrode and eight places (all equal intervals) were fixed on one side of the electrode with an adhesive.

상기와 같이, 실시예 3-6에서는, 접착제가 고정용 부재가 되고, 비율 α는 0.78%이고, 비율 β는 1.9%였다. As described above, in Example 3-6, the adhesive became a fixing member, the ratio α was 0.78%, and the ratio β was 1.9%.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 떨어지거나 하지는 않았다. 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 떨어지거나 하지는 않았다. Even if the four corners of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated were held, the electrode was placed on the ground side, and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be parallel to the ground. Holding both ends of one side and suspending the membrane-integrated electrode perpendicular to the ground did not cause the electrode to fall.

얻어진 전극에 관해 평가를 행했다. 그 결과를 표 5에 나타냈다. Evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 5.

낮은 전압, 높은 전류 효율을 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 비교적 양호했다. Low voltage, high current efficiency. Handling property was also relatively good as "1".

또한, 실시예 3-6에서는, 대형 사이즈로 변경한 이온 교환막, 전극을 준비했다. 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막 및 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 음극을 4장 준비했다. 4장의 음극은 가로의 한 변끼리의 가장자리 부분을 상기 접착제로 이어, 1장의 대형 음극(세로 1.2 m, 가로 2.4 m)으로 했다. 이온 교환막의 카르복실산층측 중앙 부분에, 아론알파로 이 대형 음극을 접착하여 적층체를 제작했다. 즉, 도 62와 동일하게, 전극의 세로의 한 변에 5개소(모두 등간격)와, 전극의 가로의 한 변에 8개소(모두 등간격)를 접착제로 고정했다. 이 예에서, 비율 α는 0.019%이고, 비율 β는 0.024%였다. Moreover, in Example 3-6, the ion exchange membrane and the electrode which changed into large size were prepared. Four ion exchange membranes of 1.5 m in length and 2.5 m in width and 0.3 m in length and 2.4 m in width were prepared. The four negative electrodes connected the edge part of one side of a horizontal with the said adhesive agent, and made one large negative electrode (1.2 m in length, 2.4 m in width). This large cathode was adhered to the carboxylic acid layer side center portion of the ion exchange membrane by Aaron Alpha to prepare a laminate. That is, similarly to Fig. 62, five places (all equal intervals) on one side of the electrode and eight places (all equal intervals) were fixed on one side of the electrode by the adhesive. In this example, the ratio α was 0.019% and the ratio β was 0.024%.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극을 대형 전해조에 장착하는 조작을 실시했지만, 원활하게 장착할 수 있었다. The operation of attaching the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated into the large electrolytic cell was performed, but it was able to be attached smoothly.

[실시예 3-7] Example 3-7

실시예 3-1과 동일한 전극을 준비하여, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 이온 교환막(사이즈는 160 mm×160 mm)의 카르복실산층측의 거의 중앙의 위치에, 전극의 조면화한 면을 대향시켜 배치했다. 실시예 3-4와 동일한 용액을 도포하여, 이온 교환막과 전극을 고정했다. 즉, 전극의 모서리부로부터 세로로 20 mm, 가로로 20 mm의 부분에 1개소, 그 하측에 위치하는 모서리부로부터 세로로 20 mm, 가로로 20 mm의 부분에 1개소 더, 합계 2개소에 설치했다(도 61 참조). The same electrode as in Example 3-1 was prepared and cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The roughened surface of the electrode was disposed in a substantially central position on the side of the carboxylic acid layer of the ion exchange membrane (size: 160 mm × 160 mm) balanced by 0.1N NaOH aqueous solution. The same solution as in Example 3-4 was applied to fix the ion exchange membrane and the electrode. In other words, at one part 20 mm in length and 20 mm in width from the edge of the electrode, one more part in 20 mm length and 20 mm in width from the corner located at the lower side, and two more in total. Installed (see FIG. 61).

상기와 같이, 실시예 3-7에서는, 수지 S가 고정용 부재가 되고, 비율 α는 2.0%이고, 비율 β는 4.8%였다. As described above, in Example 3-7, Resin S became a fixing member, the ratio α was 2.0%, and the ratio β was 4.8%.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 떨어지거나 하지는 않았다. 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 떨어지거나 하지는 않았다. Even if the four corners of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated were held, the electrode was placed on the ground side, and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be parallel to the ground. Holding both ends of one side and suspending the membrane-integrated electrode perpendicular to the ground did not cause the electrode to fall.

얻어진 전극에 관해 평가를 행했다. 그 결과를 표 5에 나타냈다. Evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 5.

낮은 전압, 높은 전류 효율을 나타냈다. 핸들링성도 「2」로 비교적 양호했다. Low voltage, high current efficiency. Handling property was also relatively good as "2".

[비교예 3-1] Comparative Example 3-1

PTFE 테이프가 전해면에 중복되는 면적을 증가시킨 것 외에, 실시예 3-1과 동일하게 평가를 실시했다. 즉, 비교예 3-1에서는 전해용 전극의 면내 방향으로 PTFE 테이프의 면적이 증가하도록 했기 때문에, 전해용 전극에서의 전해면의 면적은 실시예 3-1보다 감소했다. 비교예 3-1에서, 비율 α는 93%이고, 비율 β는 83%였다. 평가의 결과를 표 5에 나타냈다. Evaluation was performed similarly to Example 3-1 except having increased the area which a PTFE tape overlaps on an electrolytic surface. That is, in Comparative Example 3-1, since the area of the PTFE tape was increased in the in-plane direction of the electrode for electrolysis, the area of the electrolytic surface in the electrode for electrolysis was reduced than in Example 3-1. In Comparative Example 3-1, the ratio α was 93% and the ratio β was 83%. Table 5 shows the results of the evaluation.

전압이 높고, 전류 효율도 낮았다. 핸들링성은 「1」로 양호했다. The voltage was high and the current efficiency was low. Handling property was good as "1".

[비교예 3-2] Comparative Example 3-2

PTFE 테이프가 전해면에 중복되는 면적을 증가시킨 것 외에, 실시예 3-1과 동일하게 평가를 실시했다. 평가의 결과를 표 5에 나타냈다. 즉, 비교예 3-2에서는 전해용 전극의 면내 방향으로 PTFE 테이프의 면적이 증가하도록 했다. Evaluation was performed similarly to Example 3-1 except having increased the area which a PTFE tape overlaps on an electrolytic surface. Table 5 shows the results of the evaluation. That is, in Comparative Example 3-2, the area of the PTFE tape was increased in the in-plane direction of the electrode for electrolysis.

비교예 3-2에서, 비율 α 및 비율 β는 100%이며, 전해면 전면이 PTFE로 덮인 고정 영역이기 때문에, 전해액을 공급할 수 없어 전해할 수 없었다. 핸들링성은 「1」로 양호했다. In Comparative Example 3-2, the ratio α and the ratio β were 100%, and because the entire electrolytic surface was a fixed region covered with PTFE, the electrolyte could not be supplied and could not be electrolyzed. Handling property was good as "1".

[비교예 3-3] Comparative Example 3-3

PTFE 테이프를 사용하지 않은, 즉 비율 α 및 비율 β이 0%인 것 외에, 실시예 3-1과 동일하게 평가를 실시했다. 평가의 결과를 표 5에 나타냈다. Evaluation was performed similarly to Example 3-1 except having not used PTFE tape, ie, the ratio (alpha) and the ratio (beta) were 0%. Table 5 shows the results of the evaluation.

낮은 전압, 높은 전류 효율을 나타냈다. 한편, 격막과 전극의 고정 영역이 존재하지 않기 때문에, 격막과 전극을 적층체(일체물)로서 취급할 수 없고, 핸들링성은 「4」였다. Low voltage, high current efficiency. On the other hand, since there were no fixed regions of the diaphragm and the electrode, the diaphragm and the electrode could not be handled as a laminate (integrated body), and the handling property was "4".

실시예 3-1∼7 및 비교예 3-1∼3의 평가 결과를 하기 표 5에 아울러 나타낸다. The evaluation results of Examples 3-1 to 7 and Comparative Examples 3-1 to 3 are shown in Table 5 below.

[표 5] TABLE 5

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Figure pct00005

<제4 실시형태의 검증> <Verification of the fourth embodiment>

이하에 설명하는 바와 같이, 제4 실시형태에 대응하는 실험예(이후의 <제4 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「실시예」라고 칭함)와, 제4 실시형태에 대응하지 않는 실험예(이후의 <제4 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「비교예」라고 칭함)를 준비하여, 다음 방법으로 이들을 평가했다. 그 상세에 관해, 적절하게 도 79∼90을 참조하면서 설명한다. As described below, an experimental example corresponding to the fourth embodiment (hereinafter simply referred to as "an example" in the section of <verification of the fourth embodiment>) and an experimental example not corresponding to the fourth embodiment (Hereinafter, simply referred to as "comparative example" in the section on <Verification of Fourth Embodiment>) were prepared, and these were evaluated by the following method. The detail is demonstrated, referring FIGS. 79-90 suitably.

〔평가 방법〕〔Assessment Methods〕

(1) 개공률 (1) Opening rate

전극을 130 mm×100 mm의 사이즈로 절취했다. 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요 제조, 최소 표시 0.001 mm) 이용하여 면내를 균일하게 10점 측정한 평균치를 산출했다. 이것을 전극의 두께(게이지 두께)로 하여 체적을 산출했다. 그 후, 전자 천칭으로 질량을 측정하여, 금속의 비중(니켈의 비중=8.908 g/㎤, 티탄의 비중=4.506 g/㎤)으로부터 개공률 혹은 공극률을 산출했다. The electrode was cut out to a size of 130 mm x 100 mm. The average value which measured ten points of surface uniformly was computed using the dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation make, minimum indication 0.001mm). The volume was computed using this as thickness of an electrode (gauge thickness). Then, the mass was measured by the electronic balance, and the porosity or the porosity was computed from the specific gravity of metal (specific gravity of nickel = 8.908 g / cm <3>, specific gravity of titanium = 4.506 g / cm <3>).

개공률(공극률)(%)=(1-(전극 질량)/(전극 체적×금속의 비중))×100 Porosity (porosity) (%) = (1- (electrode mass) / (electrode volume × specific gravity of metal)) × 100

(2) 단위 면적당 질량(mg/㎠) (2) mass per unit area (mg / cm 2)

전극을 130 mm×100 mm의 사이즈로 절취하고, 전자 천칭으로 질량을 측정했다. 그 값을 면적(130 mm×100 mm)으로 나누기하여 단위 면적당 질량을 산출했다. The electrode was cut out to a size of 130 mm x 100 mm, and the mass was measured by electronic balance. The mass per unit area was computed by dividing the value by area (130 mm x 100 mm).

(3) 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) (접착력) (N/mgㆍ㎠)) (3) Force applied per unit mass and unit area (1) (adhesive force) (N / mg · cm 2)

〔방법(i)〕 [Method (i)]

측정에는 인장 압축 시험기를 사용했다(주식회사 이마다 제작소, 시험기 본체 : SDT-52NA형 인장 압축 시험기, 가중계 : SL-6001형 가중계). A tensile compression tester was used for the measurement (Imada Co., Ltd., tester main body: SDT-52NA type tensile compression tester, weighting meter: SL-6001 type weighting machine).

두께 1.2 mm, 가로 세로 200 mm의 니켈판에 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 가공을 실시했다. 블라스트 처리후의 니켈판의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.7 ㎛였다. 여기서, 표면 거칠기 측정에는, 촉침식의 표면 거칠기 측정기 SJ-310(주식회사 미츠토요)를 사용했다. 지면과 평행한 정반 위에 측정 샘플을 설치하고, 하기의 측정 조건으로 산술 평균 거칠기 Ra를 측정했다. 측정은, 6회 실시시에 그 평균치를 기재했다. The blast process was performed with the alumina of particle number 320 on the nickel plate of thickness 1.2mm and width-and-length 200mm. The arithmetic mean surface roughness Ra of the nickel plate after blasting was 0.7 micrometers. Here, the stylus type surface roughness measuring instrument SJ-310 (Mitsutoyo Co., Ltd.) was used for surface roughness measurement. The measurement sample was installed on the surface plate parallel to the ground, and the arithmetic mean roughness Ra was measured under the following measurement conditions. The measurement described the average value at the time of six implementations.

<촉침의 형상> 원추 테이퍼 각도=60°, 선단 반경=2 ㎛, 정적 측정력=0.75 mN<Shape of the needle> Cone taper angle = 60 °, tip radius = 2 μm, static measuring force = 0.75 mN

<거칠기 규격> JIS2001 <Roughness standard> JIS2001

<평가 곡선> R <Evaluation curve> R

<필터> GAUSS <Filter> GAUSS

<컷오프치 λc> 0.8 mm <Cut-off value λc> 0.8 mm

<컷오프치 λs> 2.5 ㎛ <Cut off value λs> 2.5 μm

<구간수> 5 <Number of Sections> 5

<전주, 후주> 있음 <Jeonju, Huju> Yes

이 니켈판을 수직이 되도록 인장 압축 시험기의 하측의 척에 고정했다. The nickel plate was fixed to the lower chuck of the tensile compression tester so as to be vertical.

격막으로는, 하기의 이온 교환막 A를 사용했다. As the diaphragm, the following ion exchange membrane A was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제이며, 90 데니어의 모노필라멘트를 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 희생사로서, 35 데니어, 6 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다(이하, PET사라고 함). 우선, TD 및 MD의 양 방향의 각각에서, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여 직포를 얻었다. 얻어진 직포를 롤로 압착하여, 두께 70 ㎛의 직포를 얻었다. As a reinforcing core material, it was made of polytetrafluoroethylene (PTFE) and 90 denier monofilament was used (hereinafter referred to as PTFE company). As the sacrificial yarn, a yarn in which twisted polyethylene denephthalate (PET) of 35 deniers and 6 filaments was applied 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn). First, in each of the two directions of TD and MD, the woven fabric was plain so that two lines of PTFE yarn were disposed between 24 lines / inch and two sacrificed yarns were adjacent to adjacent PTFE yarns. The obtained woven fabric was crimped with a roll to obtain a woven fabric having a thickness of 70 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.85 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 A, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.03 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 B를 준비했다. Next, Resin A, CF 2 = CF 2 , a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 , having an ion exchange capacity of 0.85 mg equivalent / g. And Resin B of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.03 mg equivalent / g.

이들 수지 A 및 B를 사용하여, 공압출 T 다이법으로 수지 A층의 두께가 15 ㎛, 수지 B층의 두께가 104 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. Using these resins A and B, a two-layer film X having a thickness of the resin A layer of 15 µm and a resin B layer of 104 µm was obtained by a coextrusion T die method.

계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 위에, 이형지(높이 50 ㎛의 원추 형상의 엠보스 가공), 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 표면 온도 223℃, 감압도 0.067 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. Subsequently, a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having fine holes on its surface was laminated in the order of release paper (conical embossing having a height of 50 μm), reinforcing material and film X, and hot plate. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on the conditions of surface temperature 223 degreeC, and the pressure reduction degree 0.067 MPa, the composite film was obtained by removing a release paper.

얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO) 30 질량%, 수산화칼륨(KOH) 15 질량%를 포함하는 80℃의 수용액에 20분 침지함으로써 비누화했다. 그 후, 수산화나트륨(NaOH) 0.5N을 포함하는 50℃의 수용액에 1시간 침지하여, 이온 교환기의 짝이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. The obtained composite membrane was saponified by immersing for 20 minutes in 80 degreeC aqueous solution containing 30 mass% of dimethyl sulfoxide (DMSO), and 15 mass% of potassium hydroxide (KOH). Then, it was immersed in 50 degreeC aqueous solution containing 0.5 N of sodium hydroxide (NaOH) for 1 hour, the counter ion of the ion exchange group was substituted by Na, and it washed with water continuously. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, 수지 B의 산형 수지의 5 질량% 에탄올 용액에, 1차 입경 1 ㎛의 산화지르코늄을 20 질량% 가하여 분산시킨 현탁액을 조합하고, 현탁액 스프레이법으로 상기 복합막의 양면에 분무하고, 산화지르코늄의 코팅을 복합막의 표면에 형성시켜, 이온 교환막 A를 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바 0.5 mg/㎠였다. 또한, 평균 입경은, 입도 분포계(시마즈 제작소 제조 「SALD(등록상표) 2200」)에 의해 측정했다. Further, a suspension obtained by adding 20 mass% of zirconium oxide having a primary particle size of 1 μm to a 5 mass% ethanol solution of the acid-type resin of the resin B was dispersed, sprayed onto both surfaces of the composite membrane by a suspension spray method, and A coating was formed on the surface of the composite membrane to obtain an ion exchange membrane A. The coating density of zirconium oxide was 0.5 mg / cm 2 as measured by fluorescence X-ray measurement. In addition, the average particle diameter was measured by the particle size distribution meter ("SALD (trademark) 2200" by Shimadzu Corporation).

상기에서 얻어진 이온 교환막(격막)을 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 순수로 충분히 적신 상기 니켈판에 접촉시켜, 물의 장력으로 접착했다. 이 때, 니켈판과 이온 교환막의 상단의 위치가 맞도록 설치했다. The ion exchange membrane (diaphragm) obtained above was immersed in pure water for 12 hours or more, and used for the test. The nickel plate was sufficiently wetted with pure water and brought into contact with water under tension. At this time, it installed so that the position of the upper surface of a nickel plate and an ion exchange membrane may match.

측정에 사용하는 전해용 전극 샘플(전극)은 가로 세로 130 mm로 절취했다. 이온 교환막 A는 가로 세로 170 mm로 절취했다. 2장의 스테인레스판(두께 1 mm, 세로 9 mm, 가로 170 mm) 사이에 전극의 한 변을 끼우고, 스테인레스판, 전극의 중심이 맞도록 위치 맞춤한 후, 4개의 클립으로 균등하게 고정했다. 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고 전극을 매달았다. 이 때, 시험기에 가해지는 하중을 0 N으로 했다. 일단, 인장 압축 시험기로부터 스테인레스판, 전극, 클립 일체물을 떼내고, 전극을 순수로 충분히 적시기 위해, 순수가 들어 있는 배트에 침지했다. 그 후, 다시 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고 전극을 매달았다. The electrolytic electrode sample (electrode) used for the measurement was cut | disconnected to 130 mm long. Ion exchange membrane A was cut out to 170 mm in length and width. One side of the electrode was sandwiched between two stainless plates (1 mm in thickness, 9 mm in length, and 170 mm in width), and the stainless plate and the center of the electrode were aligned so as to be aligned, and then fixed evenly with four clips. The center of the stainless plate was fitted to the chuck above the tensile compression tester, and the electrodes were suspended. At this time, the load applied to the tester was 0N. First, the stainless plate, the electrode, and the clip assembly were removed from the tensile compression tester, and soaked in a batt containing pure water in order to sufficiently wet the electrode with pure water. After that, the center of the stainless steel plate was placed on the upper chuck of the tensile compression tester and the electrode was suspended.

인장 압축 시험기의 상측 척을 하강시키고, 전해용 전극 샘플을 이온 교환막 표면에 순수의 표면 장력에 의해 접착시켰다. 이 때의 접착면은, 가로 130 mm, 세로 110 mm였다. 세병에 넣은 순수를 전극 및 이온 교환막 전체에 내뿜어, 격막, 전극이 다시 충분히 젖은 상태로 했다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 위로부터 아래를 향해 굴려 여분의 순수를 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. The upper chuck of the tensile compression tester was lowered, and the electrolytic electrode sample was adhered to the surface of the ion exchange membrane by pure surface tension. The adhesive surface at this time was 130 mm in width and 110 mm in length. Pure water in the bottle was sprayed on the entire electrode and the ion exchange membrane, so that the diaphragm and the electrode were sufficiently wet again. Then, the roller which wound the EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) was pressed lightly from the top of the electrode, and it rolled downwards from the top to remove the extra pure water. The roller was rolled only once.

10 mm/분의 속도로 전극을 상승시켜 가중 측정을 시작하여, 전극과 격막의 중복 부분이 가로 130 mm, 세로 100 mm이 되었을 때의 가중을 기록했다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출했다. Weight measurement was started by raising the electrode at a rate of 10 mm / min, and the weight when the overlapping portion of the electrode and the diaphragm became 130 mm in width and 100 mm in length was recorded. This measurement was performed three times and the average value was calculated.

이 평균치를 전극과 이온 교환막의 중복 부분의 면적 및 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)을 산출했다. 이온 교환막과 중복된 부분의 전극 질량은, 상기 (2)의 단위 면적당 질량(mg/㎠)에서 얻어진 값으로부터 비례 계산으로 구했다. This average value was divided by the area of the overlapped portion of the electrode and the ion exchange membrane and the electrode mass of the portion overlapped with the ion exchange membrane to calculate the force (1) applied per unit mass and unit area. The electrode mass of the part which overlapped with the ion exchange membrane was calculated | required by the proportional calculation from the value obtained from the mass per unit area (mg / cm <2>) of said (2).

측정실의 환경은 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%였다. The environment of the measurement room was 23 ± 2 ° C. and 30 ± 5% relative humidity.

또한, 실시예, 비교예에서 사용한 전극은, 수직으로 고정한 니켈판에 표면 장력에 의해 접착한 이온 교환막에 접착시켰을 때, 흘러내리거나 박리되지 않고 자립하여 접착되었다. In addition, when the electrode used by the Example and the comparative example was adhere | attached on the ion-exchange membrane adhered by the surface tension to the nickel plate fixed vertically, it adhered by self-supporting, without flowing down or peeling.

또한, 도 79에, 가해지는 힘(1)의 평가 방법의 모식도를 나타냈다. In addition, the schematic diagram of the evaluation method of the applied force 1 was shown in FIG.

또한, 인장 시험기의 측정 하한은 0.01(N)였다. In addition, the minimum of the measurement of the tensile tester was 0.01 (N).

(4) 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2) (접착력) (N/mgㆍ㎠)) (4) Force applied per unit mass and unit area (2) (adhesive force) (N / mg · cm 2)

〔방법(ii)〕 [Method (ii)]

측정에는 인장 압축 시험기를 사용했다(주식회사 이마다 제작소, 시험기 본체 : SDT-52NA형 인장 압축 시험기, 가중계 : SL-6001형 가중계). A tensile compression tester was used for the measurement (Imada Co., Ltd., tester main body: SDT-52NA type tensile compression tester, weighting meter: SL-6001 type weighting machine).

방법(i)과 동일한 니켈판을 수직이 되도록 인장 압축 시험기의 하측의 척에 고정했다. The same nickel plate as the method (i) was fixed to the lower chuck of the tensile compression tester so as to be vertical.

측정에 사용하는 전해용 전극 샘플(전극)은 가로 세로 130 mm로 절취했다. 이온 교환막 A는 가로 세로 170 mm로 절취했다. 2장의 스테인레스판(두께 1 mm, 세로 9 mm, 가로 170 mm) 사이에 전극의 한 변을 끼우고, 스테인레스판, 전극의 중심이 맞도록 위치 맞춤한 후, 4개의 클립으로 균등하게 고정했다. 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고 전극을 매달았다. 이 때, 시험기에 가해지는 하중을 0 N으로 했다. 일단, 인장 압축 시험기로부터, 스테인레스판, 전극, 클립 일체물을 떼내고, 전극을 순수로 충분히 적시기 위해, 순수가 들어 있는 배트에 침지했다. 그 후, 다시 인장 압축 시험기의 상측의 척에 스테인레스판의 중심을 끼우고, 전극을 매달았다. The electrolytic electrode sample (electrode) used for the measurement was cut | disconnected to 130 mm long. Ion exchange membrane A was cut out to 170 mm in length and width. One side of the electrode was sandwiched between two stainless plates (1 mm in thickness, 9 mm in length, and 170 mm in width), and the stainless plate and the center of the electrode were aligned so as to be aligned, and then fixed evenly with four clips. The center of the stainless plate was fitted to the chuck above the tensile compression tester, and the electrodes were suspended. At this time, the load applied to the tester was 0N. First, from the tensile compression tester, the stainless plate, the electrode, and the clip assembly were removed, and soaked in a batt containing pure water in order to sufficiently wet the electrode with pure water. Then, the center of the stainless plate was pinched again on the chuck | zipper of a tension compression tester, and the electrode was suspended.

인장 압축 시험기의 상측 척을 하강시키고, 전해용 전극 샘플을 니켈판 표면에 용액의 표면 장력에 의해 접착시켰다. 이 때의 접착면은, 가로 130 mm, 세로 110 mm였다. 세병에 넣은 순수를 전극 및 니켈판 전체에 내뿜어, 니켈판, 전극이 다시 충분히 젖은 상태로 했다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 위로부터 아래를 향해 굴려 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. The upper chuck of the tensile compression tester was lowered, and the electrolytic electrode sample was adhered to the nickel plate surface by the surface tension of the solution. The adhesive surface at this time was 130 mm in width and 110 mm in length. The pure water in the bottle was sprayed on the electrode and the whole of the nickel plate, and the nickel plate and the electrode were made sufficiently wet again. Then, the roller which wound the EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) was pressed lightly from the top of the electrode, and was rolled from the top to the bottom, and the excess solution was removed. The roller was rolled only once.

10 mm/분의 속도로 전극을 상승시켜 가중 측정을 시작하여, 전극과 니켈판의 세로 방향의 중복 부분이 100 mm이 되었을 때의 가중을 기록했다. 이 측정을 3회 실시하여 평균치를 산출했다. Weight measurement was started by raising the electrode at a rate of 10 mm / min, and the weight when the overlapping portion in the longitudinal direction of the electrode and the nickel plate became 100 mm was recorded. This measurement was performed three times and the average value was calculated.

이 평균치를 전극과 니켈판의 중복 부분의 면적 및 니켈판과 중복된 부분의 전극 질량으로 나누기하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)을 산출했다. 격막과 중복된 부분의 전극 질량은, 상기 (2)의 단위 면적당 질량(mg/㎠)에서 얻어진 값으로부터 비례 계산으로 구했다. The average value was divided by the area of the overlapped portion of the electrode and the nickel plate and the electrode mass of the portion overlapped with the nickel plate to calculate the force 2 applied per unit mass and unit area. The electrode mass of the part which overlapped with the diaphragm was calculated | required by the proportional calculation from the value obtained from the mass per unit area (mg / cm <2>) of said (2).

또한, 측정실의 환경은 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%였다. In addition, the environment of the measurement chamber was 23 ± 2 ° C. and 30 ± 5% relative humidity.

또한, 실시예, 비교예에서 사용한 전극은, 수직으로 고정한 니켈판에 표면 장력에 의해 접착시켰을 때, 흘러내리거나 박리되지 않고 자립하여 접착되었다. In addition, when the electrode used by the Example and the comparative example was adhere | attached by the surface tension to the nickel plate fixed vertically, it adhered by self-supporting, without flowing down or peeling.

또한, 인장 시험기의 측정 하한은 0.01(N)였다. In addition, the minimum of the measurement of the tensile tester was 0.01 (N).

(5) 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(1) (%) (5) 280 mm diameter cylindrical winding evaluation method (1) (%)

(막과 원기둥) (Membrane and cylinder)

평가 방법(1)을 이하의 순서로 실시했다. Evaluation method (1) was implemented in the following procedures.

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 실시예 33 및 34은, 전극이 이온 교환막에 열프레스에 의해 일체로 되어있기 때문에, 이온 교환막과 전극의 일체물을 준비하였다(전극은 가로 세로 130 mm임). 이온 교환막을 순수에 충분히 침지한 후, 외경 280 mm의 플라스틱(폴리에틸렌)제 파이프의 곡면 위에 두었다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러로 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 도 80에 도시한 모식도의 좌측으로부터 우측으로 향해서 이온 교환막상을 굴렸다. 롤러는 1회만 굴렸다. 1분 후에, 이온 교환막과 외경 280 mm의 플라스틱제의 파이프 전극이 밀착된 부분의 비율을 측정했다. The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut into a size of 170 mm in width and length. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. In Examples 33 and 34, since the electrode was integrated into the ion exchange membrane by heat press, an integrated body of the ion exchange membrane and the electrode was prepared (the electrode was 130 mm long). After the ion exchange membrane was sufficiently immersed in pure water, it was placed on the curved surface of a pipe made of plastic (polyethylene) having an outer diameter of 280 mm. Then, the excess solution was removed with the roller which wound the EPDM sponge rubber of the independent foaming type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm). The roller rolled the ion exchange membrane image toward the left side from the left side of the schematic diagram shown in FIG. The roller was rolled only once. After 1 minute, the ratio of the part where the ion exchange membrane and the pipe electrode made of plastic with an outer diameter of 280 mm were in close contact was measured.

(6) 직경 280 mm 원기둥 권취 평가 방법(2) (%) (6) 280 mm diameter cylindrical winding evaluation method (2) (%)

(막과 전극) (Membrane and electrode)

평가 방법(2)를 이하의 순서로 실시했다. Evaluation method (2) was implemented in the following procedures.

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 가로 세로 130 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 이온 교환막과 전극을 순수에 충분히 침지한 후 적층시켰다. 이 적층체를 전극이 외측이 되도록, 외경 280 mm의 플라스틱(폴리에틸렌)제 파이프의 곡면 위에 두었다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 도 81에 나타낸 모식도의 좌측으로부터 우측을 향해 굴려 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. 1분 후에, 이온 교환막과 전극이 밀착된 부분의 비율을 측정했다. The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut to a size of 170 mm in width and length, and the electrode was cut to 130 mm in width and length. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. The ion exchange membrane and the electrode were sufficiently immersed in pure water and then laminated. This laminated body was placed on the curved surface of the plastic (polyethylene) pipe of outer diameter 280 mm so that an electrode might become outer side. Subsequently, while pressing the roller which wound EPDM sponge rubber of the independent foam type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) lightly from the top of an electrode, it rolls toward the right side from the left side of the schematic diagram shown in FIG. Removed. The roller was rolled only once. After 1 minute, the ratio of the part where the ion exchange membrane and the electrode were in close contact was measured.

(7) 직경 145 mm 원기둥 권취 평가 방법(3) (%) (7) 145 mm diameter cylindrical winding evaluation method (3) (%)

(막과 전극) (Membrane and electrode)

평가 방법(3)을 이하의 순서로 실시했다. The evaluation method (3) was implemented in the following procedures.

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 가로 세로 130 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 이온 교환막과 전극을 순수에 충분히 침지한 후 적층시켰다. 이 적층체를 전극이 외측이 되도록, 외경 145 mm의 플라스틱(폴리에틸렌)제 파이프의 곡면 위에 두었다. 그 후, 염화비닐관(외경 38 mm)에 두께 5 mm의 독립 발포 타입의 EPDM 스펀지 고무를 권취한 롤러를 전극의 위로부터 가볍게 누르면서, 도 82에 나타낸 모식도의 좌측으로부터 우측을 향해 굴려 여분의 용액을 제거했다. 롤러는 1회만 굴렸다. 1분 후에, 이온 교환막과 전극이 밀착된 부분의 비율을 측정했다. The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut to a size of 170 mm in width and length, and the electrode was cut to 130 mm in width and length. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. The ion exchange membrane and the electrode were sufficiently immersed in pure water and then laminated. The laminate was placed on the curved surface of a pipe made of plastic (polyethylene) having an outer diameter of 145 mm so that the electrode was outside. Subsequently, while pressing the roller which wound EPDM sponge rubber of independent foam type of thickness 5mm in the vinyl chloride pipe (outer diameter 38mm) lightly from the top of an electrode, it rolls toward the right side from the left side of the schematic diagram shown in FIG. Removed. The roller was rolled only once. After 1 minute, the ratio of the part where the ion exchange membrane and the electrode were in close contact was measured.

(8) 핸들링성(감응 평가) (8) handling (response evaluation)

(A)〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 95×110 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 각 실시예에서 이온 교환막과 전극을 중조 수용액, 0.1N의 NaOH 수용액, 순수의 3종류의 용액에 충분히 침지한 후 적층시키고, 테플론판 위에 세팅했다. 전해 평가에서 사용한 양극 셀과 음극 셀의 간격을 약 3 cm로 하여, 세팅한 적층체를 들어 올리고, 그 사이에 삽입, 끼우는 조작을 실시했다. 이 조작을 실시할 때에 전극이 틀어지지 않는지, 떨어지지 않는지를 조작하면서 확인했다. (A) The ion-exchange membrane A (diaphragm) created by [method (i)] was cut into the size of 170 mm horizontally and 95 x 110 mm. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. In each Example, the ion exchange membrane and the electrode were fully immersed in three kinds of solutions of sodium bicarbonate aqueous solution, 0.1N NaOH aqueous solution, and pure water, and were laminated and set on a Teflon plate. The distance between the positive electrode cell and the negative electrode cell used in the electrolytic evaluation was set to about 3 cm, the set laminate was lifted, and an operation of inserting and sandwiching the gap was performed. When this operation was performed, it was checked while operating whether the electrode was not twisted or dropped.

(B)〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막)를 가로 세로 170 mm의 사이즈로, 전극을 95×110 mm로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 각 실시예에서 이온 교환막과 전극을 중조 수용액, 0.1N의 NaOH 수용액, 순수의 3종류의 용액에 충분히 침지한 후 적층시키고, 테플론판 위에 세팅했다. 적층체의 막부분의 인접하는 2개소의 모서리를 손으로 잡아, 적층체가 수직이 되도록 들어 올렸다. 이 상태로부터, 손으로 잡은 2개소의 모서리를 근접하도록 움직여, 막이 볼록형, 오목형이 되도록 했다. 이것을 한번 더 반복하여 전극의 막에 대한 추종성을 확인했다. 그 결과를 이하의 지표에 기초하여 1∼4의 4단계로 평가했다. (B) The ion exchange membrane A (diaphragm) created in [Method (i)] was cut to a size of 170 mm in width and length, and the electrode was cut to 95 × 110 mm. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. In each Example, the ion exchange membrane and the electrode were fully immersed in three kinds of solutions of sodium bicarbonate aqueous solution, 0.1N NaOH aqueous solution, and pure water, and were laminated and set on a Teflon plate. The two adjacent corners of the membrane part of the laminated body were grasped by hand, and the laminated body was lifted up so that it was vertical. From this state, it moved so that the two edge | edges grasped | handed by hand might be made to become convex and concave. This was repeated once more to confirm the followability of the electrode to the film. The result was evaluated in four steps of 1-4 based on the following indicators.

1 : 핸들링 양호 1: Good handling

2 : 핸들링 가능 2: Handleable

3 : 핸들링 곤란 3: difficult handling

4 : 핸들링 거의 불가능4: almost impossible to handle

여기서, 실시예 4-28의 샘플에 관해서는, 전극을 1.3 m×2.5 m, 이온 교환막을 1.5 m×2.8 m의 사이즈의 대형 전해 셀과 동일한 사이즈로 핸들링을 실시했다. 실시예 28의 평가 결과(후술하는 대로 「3」)는, 상기 (A), (B)의 평가와 대형 사이즈로 했을 때의 차이를 평가하는 지표로 했다. 즉, 소형의 적층체를 평가한 결과가 「1」, 「2」인 경우는 대형 사이즈로 한 경우라 하더라도 핸들링성에 문제가 없는 것으로 평가했다. Here, with respect to the sample of Example 4-28, the electrode was handled at the same size as the large electrolytic cell of 1.3 m x 2.5 m and the ion exchange membrane with the size of 1.5 m x 2.8 m. The evaluation result ("3" as described later) of Example 28 was made into the index which evaluates the difference in the evaluation of said (A), (B), and when it was set as large size. That is, when the result of evaluating a small laminated body is "1" and "2", even if it was a large size, it evaluated that there was no problem in handling property.

(9) 전해 평가(전압(V), 전류 효율(%), 가성 소다 중 식염 농도(ppm, 50% 환산)) (9) Electrolytic evaluation (voltage (V), current efficiency (%), salt concentration in caustic soda (ppm, 50% equivalent))

하기 전해 실험에 의해 전해 성능을 평가했다. The electrolytic performance was evaluated by the following electrolytic experiment.

양극이 설치된 양극실을 갖는 티탄제의 양극 셀(양극 터미널 셀)과, 음극이 설치된 니켈제의 음극실(음극 터미널 셀)을 갖는 음극 셀을 대향시켰다. 셀 사이에 한쌍의 개스킷을 배치하고, 한쌍의 개스킷 사이에 적층체(이온 교환막 A와 전해용 전극의 적층체)를 끼웠다. 여기서, 이온 교환막 A와 전해용 전극의 쌍방이 개스킷 사이에 직접 끼워지도록 했다. 그리고, 양극 셀, 개스킷, 적층체, 개스킷 및 음극을 밀착시켜 전해 셀을 얻고, 이것을 포함하는 전해조를 준비했다. A positive electrode cell (anode terminal cell) made of titanium having a positive electrode chamber provided with a positive electrode and a negative electrode cell having a negative electrode chamber (cathode terminal cell) made of nickel provided with a negative electrode were opposed to each other. A pair of gaskets were arrange | positioned between cells, and the laminated body (the laminated body of an ion exchange membrane A and an electrode for electrolysis) was sandwiched between a pair of gaskets. Here, both of the ion exchange membrane A and the electrode for electrolysis were sandwiched directly between the gaskets. Then, an anode cell, a gasket, a laminate, a gasket, and a cathode were brought into close contact to obtain an electrolysis cell, and an electrolytic cell containing the same was prepared.

양극으로는, 전처리로서 블라스트 및 산 에칭 처리를 한 티탄 기재 상에, 염화루테늄, 염화이리듐 및 사염화티탄의 혼합 용액을 도포, 건조, 소성함으로써 제작했다. 양극은 용접에 의해 양극실에 고정했다. 음극으로는, 각 실시예, 비교예에 기재된 것을 사용했다. 음극실의 집전체로는, 니켈제 익스팬드 메탈을 사용했다. 집전체의 사이즈는 세로 95 mm×가로 110 mm였다. 금속 탄성체로는, 니켈 세선으로 짠 매트리스를 사용했다. 금속 탄성체인 매트리스를 집전체 위에 두었다. 그 위에 직경 150 ㎛의 니켈선을 40 메쉬의 크기로 평직한 니켈 메쉬를 씌우고, Ni 메쉬의 네 모서리를, 테플론(등록상표)으로 제작한 끈으로 집전체에 고정했다. 이 Ni 메쉬를 급전체로 했다. 이 전해 셀에서는, 금속 탄성체인 매트리스의 반발력을 이용하여, 제로 갭 구조로 되어 있다. 개스킷으로는, EPDM(에틸렌프로필렌디엔)제의 고무 개스킷을 사용했다. 격막으로는 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(가로 세로 160 mm)를 사용했다. As an anode, it produced by apply | coating, drying, and baking the mixed solution of ruthenium chloride, iridium chloride, and titanium tetrachloride on the titanium base material which carried out the blast and acid etching process as a pretreatment. The anode was fixed to the anode chamber by welding. As the negative electrode, those described in Examples and Comparative Examples were used. Nickel expanded metal was used as an electrical power collector of a negative electrode chamber. The size of the current collector was 95 mm in length × 110 mm in width. As the metal elastic body, a mattress woven from nickel thin wire was used. The mattress, which is a metal elastomer, was placed on the current collector. A nickel wire having a diameter of 150 µm was covered with a flat nickel mesh having a size of 40 mesh, and four corners of the Ni mesh were fixed to a current collector with a string made of Teflon (registered trademark). This Ni mesh was used as a feeder. In this electrolytic cell, the repulsive force of the mattress which is a metal elastic body is used, and it has a zero gap structure. As the gasket, a rubber gasket made of EPDM (ethylene propylene diene) was used. As a diaphragm, the ion exchange membrane A (160 mm long) created by [method (i)] was used.

상기 전해 셀을 사용하여 식염의 전해를 행했다. 양극실의 염수 농도(염화나트륨 농도)는 205 g/L로 조정했다. 음극실의 수산화나트륨 농도는 32 질량%로 조정했다. 각 전해 셀 내의 온도가 90℃가 되도록, 양극실 및 음극실의 각 온도를 조절했다. 전류 밀도 6 kA/㎡로 식염 전해를 실시하여, 전압, 전류 효율, 가성 소다 중 식염 농도를 측정했다. 여기서, 전류 효율이란, 흘린 전류에 대한 생성된 가성 소다의 양의 비율이며, 흘린 전류에 의해, 나트륨 이온이 아니라, 불순물 이온이나 수산화물 이온이 이온 교환막을 이동하면, 전류 효율이 저하된다. 전류 효율은, 일정 시간에 생성된 가성 소다의 몰수를, 그 동안에 흐른 전류의 전자의 몰수로 나누기하여 구했다. 가성 소다의 몰수는, 전해에 의해 생성된 가성 소다를 폴리 탱크에 회수하여, 그 질량을 측정함으로써 구했다. 가성 소다 중 식염 농도는 가성 소다 농도를 50%로 환산한 값을 나타냈다. Salt electrolysis was performed using the said electrolysis cell. The brine concentration (sodium chloride concentration) of the anode chamber was adjusted to 205 g / L. The sodium hydroxide concentration of the cathode chamber was adjusted to 32 mass%. Each temperature of the anode chamber and the cathode chamber was adjusted such that the temperature in each electrolytic cell was 90 ° C. Salt electrolysis was performed at a current density of 6 kA / m 2, and the salt concentration in voltage, current efficiency, and caustic soda was measured. Here, the current efficiency is a ratio of the amount of generated caustic soda to the current that flows, and the current efficiency decreases when impurity ions or hydroxide ions, not sodium ions, move the ion exchange membrane by the current that flows. The current efficiency was obtained by dividing the number of moles of caustic soda generated at a given time by the number of moles of electrons of the current flowing therein. The number of moles of caustic soda was determined by recovering the caustic soda produced by electrolysis into a poly tank and measuring the mass thereof. The sodium chloride concentration in caustic soda represented the value converted from caustic soda to 50%.

또한, 표 6에, 실시예, 비교예에서 사용한 전극 및 급전체의 사양을 나타냈다. Table 6 also shows the specifications of the electrode and the power feeder used in Examples and Comparative Examples.

(11) 촉매층의 두께, 전해용 전극 기재, 전극의 두께 측정 (11) Measurement of the thickness of the catalyst layer, the electrode base for electrolysis, the thickness of the electrode

전해용 전극 기재의 두께는, 데지마틱 두께 게이지(주식회사 미츠토요 제조, 최소 표시 0.001 mm)를 사용하여 면내를 균일하게 10점 측정한 평균치를 산출했다. 이것을 전해용 전극 기재의 두께(게이지 두께)로 했다. 전극의 두께는, 전극 기재와 동일하게 데지마틱 두께 게이지로 면내를 균일하게 10점 측정한 평균치를 산출했다. 이것을 전극의 두께(게이지 두께)로 했다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 구했다. The thickness of the electrode base material for electrolysis computed the average value which measured 10 points uniformly in-plane using the dejimatic thickness gauge (Mitsutoyo Corporation make, minimum display 0.001mm). This was made into the thickness (gauge thickness) of the electrode base material for electrolysis. The thickness of the electrode computed the average value which measured 10 points uniformly in-plane with the dejimatic thickness gauge similarly to the electrode base material. This was made into the thickness (gauge thickness) of an electrode. The thickness of the catalyst layer was obtained by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

(12) 전극의 탄성 변형 시험 (12) elastic deformation test of electrode

〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(격막) 및 전극을 가로 세로 110 mm의 사이즈로 컷트했다. 이온 교환막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환막과 전극을 겹쳐서 적층체를 제작한 후, 도 83에 나타내는 바와 같이 외경 φ32 mm, 길이 20 cm의 PVC제 파이프에 간극이 생기지 않도록 권취했다. 권취한 적층체가 PVC제 파이프로부터 박리되거나 이완되지 않도록, 폴리에틸렌제의 결속 밴드를 사용하여 고정했다. 이 상태로 6시간 유지했다. 그 후, 결속 밴드를 제거하고, 적층체를 PVC제 파이프로부터 풀었다. 전극만을 정반 위에 놓고, 정반으로부터 부상한 부분의 높이 L1, L2를 측정하여 평균치를 구했다. 이 값을 전극 변형의 지표로 했다. 즉, 값이 작은 편이 변형되기 어렵다는 것을 의미한다. The ion-exchange membrane A (diaphragm) and the electrode which were created by [method (i)] were cut | judged to the size of 110 mm width and height. The ion exchange membrane was used for the test after immersion in pure water for 12 hours or more. After the laminate was fabricated by overlapping the ion exchange membrane and the electrode under the condition of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, as shown in FIG. 83, no gap was formed in the pipe made of PVC having an outer diameter of φ32 mm and a length of 20 cm. Wound up. The wound laminate was fixed using a binding band made of polyethylene so as not to be peeled or relaxed from the PVC pipe. It kept in this state for 6 hours. Then, the binding band was removed and the laminated body was loosened from the pipe made from PVC. Only the electrode was placed on the surface plate, and the heights L 1 and L 2 of the portion floating from the surface plate were measured to obtain an average value. This value was used as an index of electrode deformation. That is, the smaller the value is, the harder it is to deform.

또한, 익스팬드 메탈을 사용하는 경우는, 권취할 때에 SW 방향, LW 방향의 2가지가 있다. 본 시험에서는 SW 방향으로 권취했다. In addition, when using an expanded metal, when winding up, there are two types, SW direction and LW direction. In this test, it wound up to SW direction.

또한, 변형이 생긴 전극(원래의 플랫한 상태로 되돌아가지 않은 전극)에 대해서는, 도 84에 나타낸 바와 같은 방법으로, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가했다. 즉, 변형이 생긴 전극을 순수에 충분히 침지시킨 격막 위에 두어, 일단을 고정하고, 부상한 반대쪽 단부를 격막에 압박하고, 힘을 개방하여, 변형이 생긴 전극이 격막에 추종하는지 아닌지를 평가했다. Moreover, about the softness after plastic deformation was evaluated about the electrode which a deformation | transformation (electrode which did not return to the original flat state) by the method as shown in FIG. That is, the electrode which had a deformation | transformation was placed on the diaphragm fully immersed in pure water, the one end was fixed, the opposing edge part which floated was pressed to the diaphragm, the force was opened, and it evaluated whether the electrode which a deformation | transformation followed the diaphragm.

(13) 막 손상 평가 (13) membrane damage evaluation

격막으로는, 하기의 이온 교환막 B를 사용했다. As the diaphragm, the following ion exchange membrane B was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이며, 100 데니어의 테이프 얀에 900 회/m의 꼬임을 가하여 실모양으로 한 것을 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 날실의 희생사로서, 35 데니어, 8 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다(이하, PET사라고 함). 또한 씨실의 희생사로서, 35 데니어, 8 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다. 우선, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여, 두께 100 ㎛의 직포를 얻었다. As the reinforcing core material, polytetrafluoroethylene (PTFE), which was made into a yarn shape by applying a twist of 900 times / m to a 100 denier tape yarn (hereinafter referred to as PTFE company). As a sacrificial warp yarn, a yarn in which 35 denier and 8 filament polyethylene terephthalate (PET) was twisted 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn). As a weft sacrificial yarn, a yarn in which 35 denier and 8 filament polyethylene terephthalate (PET) was twisted 200 times / m was used. First, a PTFE woven fabric was plain weave so that two lines of 24 lines / inch and a sacrificial yarn were disposed between adjacent PTFE yarns to obtain a woven fabric having a thickness of 100 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.92 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(A1), CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.10 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(B1)를 준비했다. 이들 폴리머(A1) 및 (B1)을 사용하고, 공압출 T 다이법으로, 폴리머(A1)층의 두께가 25 ㎛, 폴리머(B1)층의 두께가 89 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. 또한, 각 폴리머의 이온 교환 용량은, 각 폴리머의 이온 교환기 전구체를 가수분해하여 이온 교환기로 변환했을 때의 이온 교환 용량을 나타냈다. Next, CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 is a copolymer of dry resin with an ion exchange capacity of 0.92 mg equivalent / g (CF), CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F is a copolymer of a dry resin (B1) having an ion exchange capacity of 1.10 mg equivalent / g. Using these polymers (A1) and (B1), the two-layer film X having the thickness of the polymer (A1) layer of 25 µm and the polymer (B1) layer of 89 µm was obtained by the coextrusion T die method. In addition, the ion exchange capacity of each polymer showed the ion exchange capacity when the ion exchanger precursor of each polymer was hydrolyzed and converted into the ion exchanger.

또한 별도로 CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.10 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(B2)를 준비했다. 이 폴리머를 단층 압출하여 20 ㎛의 필름 Y를 얻었다. In addition, separately prepared polymer (B2) of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.10 mg equivalent / g. This polymer was single-layer extruded and the film Y of 20 micrometers was obtained.

계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 상에, 이형지, 필름 Y, 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 온도 225℃, 감압도 0.022 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. 얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO)와 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 수용액에 1시간 침지함으로써 비누화한 후에, 0.5N의 NaOH에 1시간 침지하여, 이온 교환기에 부착된 이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. Subsequently, on a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having micropores on the surface thereof, they were laminated in the order of the release paper, the film Y, the reinforcing material and the film X, and the hot plate temperature was 225 ° C. and the pressure reduction degree was 0.022 MPa. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on conditions, the composite film was obtained by removing a release paper. The obtained composite membrane was saponified by immersion in an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH) for 1 hour, and then immersed in 0.5 N NaOH for 1 hour to replace ions attached to the ion exchanger with Na. Continually washed. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.05 mg 당량/g인 건조 수지의 폴리머(B3)를 가수분해한 후, 염산에 의해 산 형태로 했다. 이 산 형태의 폴리머(B3')를, 물 및 에탄올의 50/50(질량비) 혼합액에 5 질량%의 비율로 용해시킨 용액에, 일차 입자의 평균 입경이 0.02 ㎛인 산화지르코늄 입자를, 폴리머(B3')와 산화지르코늄 입자의 질량비가 20/80이 되도록 가했다. 그 후, 볼 밀로 산화지르코늄 입자의 현탁액 중에서 분산시켜 현탁액을 얻었다. In addition, hydrolyzed polymer (B3) of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F, having an ion exchange capacity of 1.05 mg equivalent / g. After that, it was in acid form by hydrochloric acid. Zirconium oxide particles having an average particle diameter of 0.02 µm were prepared in a solution obtained by dissolving the polymer (B3 ') in the acid form in a 50/50 (mass ratio) mixture of water and ethanol at a ratio of 5% by mass. B3 ') and the mass ratio of zirconium oxide particle | grains were added so that it might be 20/80. Thereafter, the mixture was dispersed in a suspension of zirconium oxide particles in a ball mill to obtain a suspension.

이 현탁액을 스프레이법으로 이온 교환막의 양 표면에 도포하고 건조시키는 것에 의해, 폴리머(B3')와 산화지르코늄 입자를 포함하는 코팅층을 갖는 이온 교환막 B를 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바, 0.35 mg/㎠였다. This suspension was applied to both surfaces of the ion exchange membrane by the spray method and dried to obtain an ion exchange membrane B having a coating layer containing a polymer (B3 ') and zirconium oxide particles. It was 0.35 mg / cm <2> when the coating density of zirconium oxide was measured by the fluorescent X-ray measurement.

양극은, (9) 전해 평가와 동일한 것을 사용했다. The positive electrode used the same thing as (9) electrolytic evaluation.

음극은, 각 실시예, 비교예에 기재된 것을 사용했다. 음극실의 집전체, 매트리스 및 급전체는 (9) 전해 평가와 동일한 것을 사용했다. 즉, Ni 메쉬를 급전체로 하고, 금속 탄성체인 매트리스의 반발력을 이용하여, 제로 갭 구조로 되어 있다. 개스킷도 (9) 전해 평가와 동일한 것을 사용했다. 격막으로는 상기 방법으로 작성한 이온 교환막 B를 사용했다. 즉, 이온 교환막 B와 전해용 전극의 적층체를 한쌍의 개스킷 사이에 협지한 것을 제외하고, (9)와 동일한 전해조를 준비했다. As the negative electrode, those described in Examples and Comparative Examples were used. The current collector, the mattress, and the electric power feeder of the negative electrode chamber used the same thing as (9) Electrolytic evaluation. In other words, the Ni mesh is used as the feeder, and the repulsive force of the mattress, which is a metal elastic body, is used to form a zero gap structure. The gasket also used the same thing as (9) electrolytic evaluation. An ion exchange membrane B prepared by the above method was used as the diaphragm. That is, the electrolytic cell similar to (9) was prepared except the sandwiching body of the ion exchange membrane B and the electrode for electrolysis was sandwiched between a pair of gaskets.

상기 전해 셀을 사용하여 식염의 전해를 행했다. 양극실의 염수 농도(염화나트륨 농도)는 205 g/L로 조정했다. 음극실의 수산화나트륨 농도는 32 질량%로 조정했다. 각 전해 셀 내의 온도가 70℃가 되도록, 양극실 및 음극실의 각 온도를 조절했다. 전류 밀도 8 kA/㎡로 식염 전해를 실시했다. 전해 개시로부터 12시간 후에 전해를 정지하고, 이온 교환막 B를 취출하여 손상 상태를 관찰했다. Salt electrolysis was performed using the said electrolysis cell. The brine concentration (sodium chloride concentration) of the anode chamber was adjusted to 205 g / L. The sodium hydroxide concentration of the cathode chamber was adjusted to 32 mass%. Each temperature of the anode chamber and the cathode chamber was adjusted so that the temperature in each electrolytic cell was 70 ° C. Salt electrolysis was performed at a current density of 8 kA / m 2. Electrolysis was stopped 12 hours after the start of the electrolysis, and the ion exchange membrane B was taken out and the damage state was observed.

「○」는 손상이 없다는 것을 의미한다. 「×」는 이온 교환막의 거의 전면에 손상이 있다는 것을 의미한다. "○" means that there is no damage. "X" means that there is damage on almost the entire surface of the ion exchange membrane.

(14) 전극의 통기 저항 (14) air resistance of the electrode

전극의 통기 저항을 통기성 시험기 KES-F8(상품명, 카토테크 주식회사)을 사용하여 측정했다. 통기 저항치의 단위는 kPaㆍs/m이다. 측정은 5회 실시하여 그 평균치를 표 7에 기재했다. 측정은 이하의 2개의 조건으로 실시했다. 또한, 측정실의 온도는 24℃, 상대 습도는 32%로 했다. The air permeation resistance of the electrode was measured using the air permeability tester KES-F8 (trade name, Kato Tech Co., Ltd.). The unit of ventilation resistance value is kPa * s / m. The measurement was performed 5 times and the average value is shown in Table 7. The measurement was performed under the following two conditions. In addition, the temperature of the measurement chamber was 24 degreeC and the relative humidity was 32%.

ㆍ측정 조건 1(통기 저항 1) ㆍ Measurement condition 1 (ventilation resistance 1)

피스톤 속도 : 0.2 cm/s Piston Speed: 0.2 cm / s

통기량 : 0.4 cc/㎠/s Aeration amount: 0.4 cc / ㎠ / s

측정 레인지 : SENSE L(저) Measuring range: SENSE L (low)

샘플 사이즈 : 50 mm×50 mm Sample size: 50 mm x 50 mm

ㆍ측정 조건 2(통기 저항 2) ㆍ Measurement condition 2 (ventilation resistance 2)

피스톤 속도 : 2 cm/s Piston Speed: 2 cm / s

통기량 : 4 cc/㎠/s Aeration amount: 4 cc / ㎠ / s

측정 레인지 : SENSE M(중) 또는 H(고) Measuring range: SENSE M (medium) or H (high)

샘플 사이즈 : 50 mm×50 mm Sample size: 50 mm x 50 mm

[실시예 4-1] Example 4-1

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 16 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.71 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for negative electrode electrolysis, the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 16 micrometers was prepared. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. Arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.71 micrometer. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

이 니켈박에 펀칭 가공에 의해 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 개공률은 49%였다. A circular hole was drilled into this nickel foil by punching to obtain a porous foil. Opening rate was 49%.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 실시예 4-1에서 제작한 전극의 두께는 24 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. 또한, 산화루테늄과 산화세륨의 합계 두께이다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of the electrode produced in Example 4-1 was 24 µm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side. In addition, it is the total thickness of ruthenium oxide and cerium oxide.

상기 방법으로 제작한 전극의 접착력의 측정 결과를 표 7에 나타냈다. 충분한 접착력이 관측되었다. Table 7 shows the measurement results of the adhesive force of the electrode produced by the above method. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0028(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0028 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

상기 방법으로 제작한 전극을, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 〔방법(i)〕에서 제작한 이온 교환막 A(사이즈는 160 mm×160 mm)의 카르복실산층측의 거의 중앙의 위치에, 전극의 조면화한 면을 대향시켜, 수용액의 표면 장력에 의해 밀착시켰다. The electrode produced by the above method was cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The roughened surface of the electrode is made to face the position near the center of the carboxylic acid layer side of the ion exchange membrane A (size is 160 mm x 160 mm) produced by 0.1N NaOH aqueous solution equilibrated, It adhered by the surface tension of aqueous solution.

막과 전극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. 또한, 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. Even when the four corners of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the electrode were integrated were held, and the electrode was placed on the ground side and the membrane-integrated electrode was suspended to be parallel to the ground, the electrodes did not peel off or fall off. In addition, even when the both ends of one side were held and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be perpendicular to the ground, the electrode did not peel off or fall off.

상기 막 일체 전극을 전극이 부착되어 있는 면을 음극실측이 되도록 양극 셀과 음극 셀 사이에 끼웠다. 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 니켈 메쉬 급전체, 전극, 막, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있다. The membrane-integrated electrode was sandwiched between the anode cell and the cathode cell such that the surface on which the electrode was attached was the cathode chamber side. The cross-sectional structure forms a zero-gap structure from the cathode chamber side in the order of a current collector, a mattress, a nickel mesh feeder, an electrode, a film, and an anode.

얻어진 전극에 관해 전해 평가를 행했다. 그 결과를 표 7에 나타냈다. Electrolytic evaluation was performed about the obtained electrode. The results are shown in Table 7.

낮은 전압, 높은 전류 효율 및 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It showed low voltage, high current efficiency and low caustic concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF(형광 X선 분석)으로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF (fluorescence X-ray analysis), the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 4-2] Example 4-2

실시예 4-2는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 22 ㎛인 전해 니켈박을 사용했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.96 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 44%였다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-2, an electrolytic nickel foil having a gauge thickness of 22 µm was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.96 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. The porosity was 44%. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 29 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 7 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The thickness of the electrode was 29 μm. The thickness of the catalyst layer was 7 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0033(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0033 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF, the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 4-3] Example 4-3

실시예 4-3은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 30 ㎛인 전해 니켈박을 사용했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 1.38 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 44%였다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-3, an electrolytic nickel foil having a gauge thickness of 30 µm was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 1.38 m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. The porosity was 44%. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 38 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The thickness of the electrode was 38 μm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF, the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 4-4] Example 4-4

실시예 4-4는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 16 ㎛인 전해 니켈박을 사용했다. 이 니켈박의 한면은 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.71 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 75%였다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-4, electrolytic nickel foil having a gauge thickness of 16 µm was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. One surface of this nickel foil was roughened by electrolytic nickel plating. Arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.71 micrometer. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. The porosity was 75%. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 24 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode was 24 μm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0023(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0023 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 조면화한 면은 거의 100% 코팅이 잔존하고, 조면화하지 않은 면은 코팅이 감소되었다. 이것은 막에 대향한 면(조면화한 면)이 전해에 기여하고 있고, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after electrolysis was measured by XRF, the roughened surface remained almost 100% of the coating, and the non-roughened surface reduced the coating. This indicates that the surface opposite to the membrane (roughened surface) contributes to the electrolysis, and the opposite surface not facing the membrane exhibits good electrolytic performance even if there is little or no coating.

[실시예 4-5] Example 4-5

실시예 4-5는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 20 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 양면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.96 ㎛였다. 양면 모두 동일한 거칠기였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 개공률은 49%였다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. Example 4-5 prepared the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 20 micrometers as an electrode base material for negative electrode electrolysis. Both surfaces of this nickel foil were roughened by electrolytic nickel plating. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.96 mu m. Both sides had the same roughness. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Opening rate was 49%. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 30 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The thickness of the electrode was 30 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0023(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0023 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

또한, 전해후의 코팅량을 XRF로 측정하면, 양면 모두 거의 100% 코팅이 잔존했다. 실시예 4-1∼4-4와 비교하여 생각하면, 막과 대향하지 않는 반대면은 코팅이 적거나, 혹은 존재하지 않더라도 양호한 전해 성능을 발휘할 수 있다는 것을 나타내고 있다. In addition, when the coating amount after the electrolysis was measured by XRF, almost 100% of the coating remained on both sides. When compared with Examples 4-1 to 4-4, the opposite side not facing the film indicates that good electrolytic performance can be exhibited even if there is little or no coating.

[실시예 4-6] Example 4-6

실시예 4-6은, 음극 전해용 전극 기재에 대한 코팅을 이온 플레이팅으로 실시한 것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. 또한, 이온 플레이팅은, 가열 온도 200℃, Ru 금속 타겟을 사용하고, 아르곤/산소 분위기 하에, 성막 압력 7×10-2 Pa로 제막했다. 형성된 코팅은 산화루테늄이었다. Example 4-6 evaluated similarly to Example 4-1 except having performed coating to the electrode base material for negative electrode electrolysis by ion plating, and the result was shown in Table 7. In addition, ion plating formed into a film at the film-forming pressure of 7x10 <-2> Pa in argon / oxygen atmosphere using the heating temperature of 200 degreeC and Ru metal target. The coating formed was ruthenium oxide.

전극의 두께는 26 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 26 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0028(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0028 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-7] Example 4-7

실시예 4-7은, 음극 전해용 전극 기재를 일렉트로포밍법에 의해 작성했다. 포토마스크의 형상은, 0.485 mm×0.485 mm의 정방형을 0.15 mm 간격으로 세로, 가로로 나열한 형상으로 했다. 노광, 현상, 전기 도금을 순서대로 실시하는 것에 의해, 게이지 두께가 20 ㎛, 개공률 56%인 니켈 다공박을 얻었다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.71 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. Example 4-7 produced the electrode base material for negative electrode electrolysis by the electroforming method. The shape of the photomask was made into the shape which arranged the square of 0.485 mm x 0.485 mm lengthwise and horizontally at 0.15 mm space | interval. By performing exposure, image development, and electroplating in order, the nickel porous foil with a gauge thickness of 20 micrometers and a porosity of 56% was obtained. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.71 m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 37 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 17 ㎛였다. The thickness of the electrode was 37 μm. The thickness of the catalyst layer was 17 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0032(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0032 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-8] Example 4-8

실시예 4-8은, 음극 전해용 전극 기재로서 일렉트로포밍법에 의해 작성하고, 게이지 두께가 50 ㎛, 개공률 56%였다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.73 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. Example 4-8 was created by the electroforming method as an electrode base material for cathode electrolysis, and the gauge thickness was 50 µm and the porosity was 56%. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.73 m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 60 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 60 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0032(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0032 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-9] Example 4-9

실시예 4-9는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 150 ㎛, 공극률이 76%인 니켈 부직포(주식회사 니코테크노 제조)를 사용했다. 부직포의 니켈 섬유 직경은 약 40 ㎛, 평량은 300 g/㎡였다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-9, a nickel nonwoven fabric (manufactured by Nico Techno Co., Ltd.) having a gauge thickness of 150 µm and a porosity of 76% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Nickel fiber diameter of the nonwoven fabric was about 40 micrometers, and basis weight was 300 g / m <2>. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 165 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 15 ㎛였다. The thickness of the electrode was 165 mu m. The thickness of the catalyst layer was 15 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 29 mm이며, 원래의 플랫한 상태까지는 되돌아가지 않았다. 따When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 29 mm, and did not return to the original flat state. Ta

라서, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가를 행한 바, 전극은 표면 장력에 의해 격막에 추종했다. 이것으로부터, 소성 변형되었다 하더라도 작은 힘으로 격막에 접촉시킬 수 있고, 이 전극은 핸들링성이 양호한 것이 확인되었다. Therefore, when the softness after plastic deformation was evaluated, the electrode followed the diaphragm by surface tension. From this, even if plastic deformation was carried out, it was confirmed that the diaphragm could be contacted with a small force, and this electrode was found to have good handling property.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0612(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0612 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가는 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was good as "0".

[실시예 4-10] Example 4-10

실시예 4-10은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 200 ㎛, 공극률이 72%인 니켈 부직포(주식회사 니코테크노 제조)를 사용했다. 부직포의 니켈 섬유 직경은 약 40 ㎛, 평량은 500 g/㎡였다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-10, a nickel nonwoven fabric (manufactured by Nico Techno Co., Ltd.) having a gauge thickness of 200 µm and a porosity of 72% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The nickel fiber diameter of the nonwoven fabric was about 40 micrometers, and basis weight was 500 g / m <2>. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 215 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 15 ㎛였다. The thickness of the electrode was 215 탆. The thickness of the catalyst layer was 15 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 40 mm이며, 원래의 플랫한 상태까지는 되돌아가지 않았다. 따라서, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가를 행한 바, 전극은 표면 장력에 의해 격막에 추종했다. 이것으로부터, 소성 변형되었다 하더라도 작은 힘으로 격막에 접촉시킬 수 있고, 이 전극은 핸들링성이 양호한 것이 확인되었다. Bar subjected to transformation test of the electrodes, the average value of L 1, L 2 is 40 mm, it did not go back up to the original flat state. Therefore, when the softness after plastic deformation was evaluated, the electrode followed the diaphragm by surface tension. From this, even if plastic deformation was carried out, it was confirmed that the diaphragm could be contacted with a small force, and this electrode was found to have good handling property.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0164(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0164 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가는 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was good as "0".

[실시예 4-11] Example 4-11

실시예 4-11은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 200 ㎛, 공극률이 72%인 발포 니켈(미쯔비시 머테리얼 주식회사 제조)을 사용했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-11, foamed nickel (manufactured by Mitsubishi Material Co., Ltd.) having a gauge thickness of 200 µm and a porosity of 72% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

또한, 전극의 두께는 210 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 210 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 17 mm이며, 원래의 플랫한 상태까지는 되돌아가지 않았다. 따라서, 소성 변형후의 부드러움에 관해 평가를 행한 바, 전극은 표면 장력에 의해 격막에 추종했다. 이것으로부터, 소성 변형되었다 하더라도 작은 힘으로 격막에 접촉시킬 수 있고, 이 전극은 핸들링성이 양호한 것이 확인되었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 17 mm and it did not return to the original flat state. Therefore, when the softness after plastic deformation was evaluated, the electrode followed the diaphragm by surface tension. From this, even if plastic deformation was carried out, it was confirmed that the diaphragm could be contacted with a small force, and this electrode was found to have good handling property.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0402(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0402 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가는 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was good as "0".

[실시예 4-12] Example 4-12

실시예 4-12는, 음극 전해용 전극 기재로서 선직경 50 ㎛, 200 메쉬, 게이지 두께가 100 ㎛, 개공률이 37%인 니켈 메쉬를 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리를 실시하더라도 개공률은 변하지 않았다. 철망 표면의 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-12에서는 블라스트시에는 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 철망 1개의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-12, a nickel mesh having a wire diameter of 50 µm, 200 mesh, a gauge thickness of 100 µm, and a porosity of 37% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Even if blasting was performed, the porosity did not change. Since it is difficult to measure the roughness of the wire mesh surface, in Example 4-12, at the time of blasting, the nickel plate of thickness 1mm was blasted simultaneously, and the surface roughness of the nickel plate was made into the surface roughness of the wire mesh. The arithmetic mean roughness Ra of one wire mesh was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 110 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 110 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0.5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0.5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0154(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0154 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-13] Example 4-13

실시예 4-13은, 음극 전해용 전극 기재로서 선직경 65 ㎛, 150 메쉬, 게이지 두께가 130 ㎛, 개공률이 38%인 니켈 메쉬를 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리를 실시하더라도 개공률은 변하지 않았다. 철망 표면의 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-13에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.66 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-13, a nickel mesh having a wire diameter of 65 µm, 150 mesh, a gauge thickness of 130 µm, and a porosity of 38% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Even if blasting was performed, the porosity did not change. Since it is difficult to measure the roughness of the wire mesh surface, in Example 4-13, the nickel plate of thickness 1mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was made into the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.66 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, the said evaluation was performed like Example 4-1, and the result was shown in Table 7.

전극의 두께는 133 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 3 ㎛였다. The thickness of the electrode was 133 mu m. The thickness of the catalyst layer was 3 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 6.5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 6.5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0124(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0124 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성은 「2」이며, 대형 적층체로서 핸들링 가능하다고 판단되었다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was "2", and it was judged that handling was possible as a large laminated body. The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-14] Example 4-14

실시예 4-14는, 음극 전해용 전극 기재로서 실시예 4-3과 동일한 기재(게이지 두께 30 ㎛, 개공률 44%)를 사용했다. 니켈 메쉬 급전체를 설치하지 않은 것 외에, 실시예 4-1과 동일한 구성으로 전해 평가를 실시했다. 즉, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 막 일체 전극, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있고, 매트리스가 급전체로서 기능하고 있다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-14, the same substrate (gauge thickness 30 µm, porosity 44%) as in Example 4-3 was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The electrolytic evaluation was performed with the structure similar to Example 4-1 except having not provided the nickel mesh electric power feeder. That is, the cross-sectional structure of the cell forms a zero-gap structure from the cathode chamber side in the order of the current collector, the mattress, the film integrated electrode, and the anode, and the mattress functions as a power feeder. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-15] Example 4-15

실시예 4-15는, 음극 전해용 전극 기재로서 실시예 4-3과 동일한 기재(게이지 두께 30 ㎛, 개공률 44%)를 사용했다. 니켈 메쉬 급전체 대신에, 참고예 1에서 사용한 열화하여 전해 전압이 높아진 음극을 설치했다. 그것 외에는 실시예 4-1과 동일한 구성으로 전해 평가를 실시했다. 즉, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극(급전체로서 기능함), 음극, 격막, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있고, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극이 급전체로서 기능하고 있다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-15, the same substrate (gauge thickness 30 µm, porosity 44%) as in Example 4-3 was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. In place of the nickel mesh feeder, a negative electrode having a deteriorated and high electrolytic voltage used in Reference Example 1 was provided. Other than that, electrolytic evaluation was performed by the same structure as Example 4-1. That is, the cross-sectional structure of the cell forms a zero-gap structure from the cathode chamber side in the order of the current collector, the mattress, and the negative electrode (functioning as a power feeder), the cathode, the diaphragm, and the anode, which are deteriorated and the electrolytic voltage is increased. The cathode whose deterioration has increased the electrolytic voltage functions as a feeder. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-16] Example 4-16

양극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 20 ㎛인 티탄박을 준비했다. 티탄박의 양면에 조면화 처리를 했다. 이 티탄박에 펀칭 가공을 실시하여, 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 구멍의 직경은 1 mm, 개공률은 14%였다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.37 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for positive electrode electrolysis, titanium foil whose gauge thickness is 20 micrometers was prepared. The roughening process was given to both surfaces of the titanium foil. The titanium foil was punched out, and a circular hole was drilled into a porous foil. The diameter of the hole was 1 mm and the porosity was 14%. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.37 μm. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 염화루테늄 용액(다나카 귀금속 공업 주식회사), 이리듐 농도가 100 g/L인 염화이리듐(다나카 귀금속 공업 주식회사), 사염화티탄(와코쥰야쿠 공업 주식회사)을, 루테늄 원소와 이리듐 원소와 티탄 원소의 몰비가 0.25:0.25:0.5가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 양극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. Ruthenium chloride solution (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a ruthenium concentration of 100 g / L, iridium chloride (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a iridium concentration of 100 g / L, titanium tetrachloride (Wakkoyaku Industry Co., Ltd.), ruthenium element and iridium It mixed so that the molar ratio of an element and a titanium element might be 0.25: 0.25: 0.5. This mixed solution was sufficiently stirred to prepare a positive electrode coating solution.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 티탄 다공박에, 상기 코팅액을 도포한 후, 60℃에서 10분간의 건조, 475℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 반복 실시한 후, 520℃에서 1시간의 소성을 행했다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). After apply | coating the said coating liquid to titanium porous foil, it dried for 10 minutes at 60 degreeC, and baked for 10 minutes at 475 degreeC. After repeating these series of application | coating, drying, plasticity, and baking a series of operations, it baked at 520 degreeC for 1 hour.

상기 방법으로 제작한 전극을, 전해 평가용으로 세로 95 mm, 가로 110 mm의 사이즈로 절취했다. 0.1N NaOH 수용액으로 평형한 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A(사이즈는 160 mm×160 mm)의 술폰산층측의 거의 중앙의 위치에, 수용액의 표면 장력에 의해 밀착시켰다. The electrode produced by the above method was cut out to a size of 95 mm in length and 110 mm in width for electrolytic evaluation. The ion exchange membrane A (size: 160 mm x 160 mm) prepared in [Method (i)] equilibrated with 0.1 N NaOH aqueous solution was brought into close contact with the surface tension of the aqueous solution at a position near the center of the sulfonic acid layer side.

음극은 이하의 순서로 조제했다. 우선, 기재로서 선직경 150 ㎛, 40 메쉬의 니켈제 철망을 준비했다. 전처리로서 알루미나로 블라스트 처리를 실시한 후, 6N의 염산에 5분간 침지하고 순수로 충분히 세정, 건조시켰다. 다음으로, 루테늄 농도가 100 g/L인 염화루테늄 용액(다나카 귀금속 공업 주식회사), 염화세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The negative electrode was prepared in the following order. First, a nickel wire mesh of 150 µm in diameter and 40 mesh was prepared as a substrate. After performing blasting with alumina as pretreatment, it was immersed in 6N hydrochloric acid for 5 minutes, and it fully wash | cleaned and dried with pure water. Next, a ruthenium chloride solution (Tanaka Precious Metal Industry Co., Ltd.) and cerium chloride (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 300℃에서 3분간의 가소성, 550℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 그 후, 550℃에서 1시간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 반복했다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Then, drying for 10 minutes at 50 degreeC, plasticity for 3 minutes at 300 degreeC, and baking for 10 minutes at 550 degreeC was performed. Then, baking was performed at 550 degreeC for 1 hour. A series of operations of these coating, drying, plasticity, and baking were repeated.

음극실의 집전체로는, 니켈제 익스팬드 메탈을 사용했다. 집전체의 사이즈는 세로 95 mm×가로 110 mm였다. 금속 탄성체로는, 니켈 세선으로 짠 매트리스를 사용했다. 금속 탄성체인 매트리스를 집전체 위에 두었다. 그 위에 상기 방법으로 작성한 음극을 덮고, 메쉬의 네 모서리를 테플론(등록상표)으로 제작한 끈으로 집전체에 고정했다. Nickel expanded metal was used as an electrical power collector of a negative electrode chamber. The size of the current collector was 95 mm in length × 110 mm in width. As the metal elastic body, a mattress woven from nickel thin wire was used. The mattress, which is a metal elastomer, was placed on the current collector. The negative electrode created by the above method was covered thereon, and four corners of the mesh were fixed to the current collector with a string made of Teflon (registered trademark).

막과 양극이 일체가 된 막 일체 전극의 막부분의 네 모서리를 잡고, 전극을 지면측이 되도록 하여 막 일체 전극을 지면과 평행해지도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. 또한, 한 변의 양단을 잡고, 막 일체 전극을 지면과 수직이 되도록 매달아도, 전극이 박리되어 떨어지거나 틀어지거나 하지는 않았다. Even if the four edges of the membrane portion of the membrane-integrated electrode in which the membrane and the anode were integrated were held, and the electrode was brought to the ground side and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be parallel to the ground, the electrodes did not peel off or twisted. In addition, even when the both ends of one side were held and the membrane-integrated electrode was suspended so as to be perpendicular to the ground, the electrode did not peel off or fall off.

양극 셀에는, 참고예 3에서 사용한 열화하여 전해 전압이 높아진 양극을 용접으로 고정하고, 상기 막 일체 전극을 전극이 부착되어 있는 면을 양극실측이 되도록 양극 셀과 음극 셀의 사이에 끼웠다. 즉, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 음극, 격막, 티탄 다공박 양극, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. 열화하여 전해 전압이 높아진 양극은, 급전체로서 기능하고 있었다. 또한, 티탄 다공박 양극과 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 사이는, 물리적으로 접촉하고 있을 뿐이며, 용접에 의한 고정을 하지 않았다. The positive electrode, which had been used in Reference Example 3, had a deteriorated and high electrolytic voltage fixed by welding, and the membrane-integrated electrode was sandwiched between the positive electrode cell and the negative electrode so that the surface on which the electrode was attached was on the positive electrode side. That is, the cross-sectional structure of the cell was formed from the cathode chamber side in order from the current collector, the mattress, the cathode, the diaphragm, the titanium porous foil anode, and the anode deteriorated to increase the electrolytic voltage to form a zero gap structure. The anode which deteriorated and the electrolytic voltage increased was functioning as a power feeder. In addition, between the titanium porous foil anode and the anode which deteriorated and the electrolytic voltage became high, it was only physically contacting and was not fixed by welding.

이 구성으로 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. With this structure, evaluation was performed similarly to Example 4-1, and the result was shown in Table 7.

전극의 두께는 26 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 6 ㎛였다. The thickness of the electrode was 26 μm. The thickness of the catalyst layer was 6 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 4 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 4 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0060(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0060 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-17] Example 4-17

실시예 4-17은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 20 ㎛, 개공률 30%의 티탄박을 사용했다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.37 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-17, titanium foil having a gauge thickness of 20 μm and a porosity of 30% was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.37 μm. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-16, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 30 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 30 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0030(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0030 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-18] [Example 4-18]

실시예 4-18은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 20 ㎛, 개공률 42%의 티탄박을 사용했다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.38 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-18, titanium foil having a gauge thickness of 20 μm and a porosity of 42% was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.38 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-16, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 32 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 12 ㎛였다. The thickness of the electrode was 32 mu m. The thickness of the catalyst layer was 12 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 2.5 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 2.5 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0022(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0022 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-19] Example 4-19

실시예 4-19는, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 50 ㎛, 개공률 47%의 티탄박을 사용했다. 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.40 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-19, titanium foil having a gauge thickness of 50 µm and a porosity of 47% was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. Arithmetic mean roughness Ra of the surface was 0.40 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-16, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 69 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 19 ㎛였다. The thickness of the electrode was 69 μm. The thickness of the catalyst layer was 19 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 8 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation test of the electrode was conducted, the average value of L 1 and L 2 was 8 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0024(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0024 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-20] Example 4-20

실시예 4-20은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 티탄 섬유 직경이 약 20 ㎛, 평량이 100 g/㎡, 개공률이 78%인 티탄 부직포를 사용했다. 그것 외에는, 실시예 4-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-20, a titanium nonwoven fabric having a gauge thickness of 100 µm, a titanium fiber diameter of about 20 µm, a basis weight of 100 g / m 2, and a porosity of 78% was used as the electrode substrate for anode electrolysis. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-16, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 114 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. The thickness of the electrode was 114 탆. The thickness of the catalyst layer was 14 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 2 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 2 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0228(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0228 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-21] Example 4-21

실시예 4-21은, 양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 120 ㎛, 티탄 섬유 직경이 약 60 ㎛, 150 메쉬의 티탄 철망을 사용했다. 개공률은 42%였다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 철망 표면의 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-21에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.60 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-21, a titanium wire mesh having a gauge thickness of 120 µm, a titanium fiber diameter of about 60 µm, and a 150 mesh was used as the electrode substrate for anode electrolysis. The porosity was 42%. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Since it is difficult to measure the roughness of the wire mesh surface, in Example 4-21, the titanium plate of thickness 1mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was made into the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.60 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-16, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 140 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 20 ㎛였다. The thickness of the electrode was 140 μm. The thickness of the catalyst layer was 20 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 10 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 10 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0132(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0132 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". The film damage evaluation was also good at "0".

[실시예 4-22] Example 4-22

실시예 4-22는, 양극 급전체로서 실시예 4-16과 동일하게, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극을 사용하고, 양극으로서 실시예 4-20과 동일한 티탄 부직포를 사용했다. 음극 급전체로서 실시예 4-15와 동일하게, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극을 사용하고, 음극으로서 실시예 4-3과 동일한 니켈박 전극을 사용했다. 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 열화하여 전압이 높아진 음극, 니켈 다공박 음극, 격막, 티탄 부직포 양극, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있고, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극 및 양극이 급전체로서 기능하고 있다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-22, a positive electrode was used in the same manner as in Example 4-16 as the positive electrode feeder, and the same nonwoven fabric as in Example 4-20 was used as the positive electrode. In the same manner as in Example 4-15, a cathode deteriorated to increase the electrolytic voltage was used as the cathode feeder, and the same nickel foil electrode as in Example 4-3 was used as the cathode. The cross-sectional structure of the cell is arranged in the order of the current collector, the mattress, the deteriorated high voltage cathode, the nickel porous foil cathode, the diaphragm, the titanium nonwoven anode, and the deteriorated positive electrode voltage from the cathode chamber side to form a zero gap structure. The negative electrode and the positive electrode which are deteriorated and the electrolytic voltage increased are functioning as a power feeder. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극(양극)의 두께는 114 ㎛이며, 촉매층의 두께는, 전극(양극)의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. 또한, 전극(음극)의 두께는 38 ㎛이며, 촉매층의 두께는, 전극(음극)의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode (anode) was 114 μm, and the thickness of the catalyst layer was 14 μm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode (anode). The thickness of the electrode (cathode) was 38 μm, and the thickness of the catalyst layer was 8 μm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode (cathode).

양극 및 음극 모두 충분한 접착력이 관측되었다. Sufficient adhesion was observed for both the positive and negative electrodes.

전극(양극)의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 2 mm였다. 전극(음극)의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. When the deformation test of the electrode (anode) was performed, the average value of L 1 and L 2 was 2 mm. When the deformation test of the electrode (cathode) was conducted, the average value of L 1 and L 2 was 0 mm.

전극(양극)의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0228(kPaㆍs/m)였다. 전극(음극)의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode (anode) was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0228 (kPa · s / m) under measurement condition 2. The ventilation resistance of the electrode (cathode) was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

또한, 낮은 전압, 높은 전류 효율, 낮은 가성 중 식염 농도를 나타냈다. 핸들링성도 「1」로 양호했다. 양극 및 음극 모두 막 손상 평가도 「0」으로 양호했다. 또한, 실시예 4-22에서는, 격막의 한면에 음극을, 반대의 면에 양극을 달라붙이고, 음극 및 양극을 조합하여 막 손상 평가를 행했다. It also showed low voltage, high current efficiency, low caustic salt concentration. Handling property was also good as "1". Film damage evaluation of both the positive electrode and the negative electrode was also good as "0". In Example 4-22, the negative electrode was stuck on one side of the diaphragm and the positive electrode was stuck on the opposite side, and the film damage evaluation was performed by combining the negative electrode and the positive electrode.

[실시예 4-23] Example 4-23

실시예 4-23에서는, Agfa사 제조의 미다공막 「Zirfon Perl UTP 500」을 사용했다. In Example 4-23, a microporous membrane "Zirfon Perl UTP 500" manufactured by Agfa Corporation was used.

Zirfon막은 순수에 12시간 이상 침지시킨 후 시험에 사용했다. 그것 외에는 실시예 4-3과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. Zirfon membrane was used for the test after immersion in pure water for more than 12 hours. Otherwise, the above evaluation was performed in the same manner as in Example 4-3, and the results are shown in Table 7.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 0 mm였다. 탄성 변형 영역이 넓은 전극인 것을 알 수 있었다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 0 mm. It was found that the elastic deformation region was a wide electrode.

이온 교환막을 격막으로서 사용했을 때와 동일하게, 충분한 접착력이 관측되고, 표면 장력에 의해 미다공막과 전극이 밀착되고, 핸들링성은 「1」로 양호했다. As in the case where the ion exchange membrane was used as the diaphragm, sufficient adhesive force was observed, the microporous membrane and the electrode were in close contact with each other by the surface tension, and the handling property was "1".

[참고예 1] Reference Example 1

참고예 1에서는, 음극으로서 8년간 대형 전해조에서 사용하며, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극을 사용했다. 음극실의 매트리스 위에 니켈 메쉬 급전체 대신에 상기 음극을 설치하고, 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A를 사이에 끼워 전해 평가를 실시했다. 참고예 1에서는 막 일체 전극은 사용하지 않고, 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 열화하여 전해 전압이 높아진 음극, 이온 교환막 A, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. In Reference Example 1, a cathode used in a large electrolytic cell for eight years as a cathode and deteriorated to increase the electrolytic voltage was used. The negative electrode was placed on the mattress of the negative electrode chamber in place of the nickel mesh feeder, and the electrolytic evaluation was performed by sandwiching the ion exchange membrane A prepared in [Method (i)]. In Reference Example 1, the membrane-integrated electrode was not used, and the cross-sectional structure of the cell was formed from the cathode chamber side by arranging a current collector, a mattress, and a cathode, an ion exchange membrane A, and an anode deteriorated to increase the electrolytic voltage to form a zero gap structure. I was.

이 구성으로 전해 평가를 실시한 결과, 전압은 3.04 V, 전류 효율은 97.0%, 가성 소다 중 식염 농도(50% 환산치)는 20 ppm였다. 음극이 열화했기 때문에, 전압이 높은 결과였다. As a result of the electrolytic evaluation by this structure, the voltage was 3.04V, the current efficiency was 97.0%, and the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda was 20 ppm. Since the cathode deteriorated, the result was a high voltage.

[참고예 2] Reference Example 2

참고예 2에서는, 니켈 메쉬 급전체를 음극으로서 사용했다. 즉, 촉매 코팅하지 않은 니켈 메쉬로 전해를 실시했다. In Reference Example 2, a nickel mesh feeder was used as the cathode. That is, electrolysis was performed by the nickel mesh which was not catalyst coated.

음극실의 매트리스 상에 니켈 메쉬 음극을 설치하고, 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A를 사이에 끼워 전해 평가를 실시했다. 참고예 2의 전기 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 니켈 메쉬, 이온 교환막 A, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. A nickel mesh negative electrode was provided on the mattress of the negative electrode chamber, and the electrolytic evaluation was performed through the ion exchange membrane A created in [method (i)]. The cross-sectional structure of the electric cell of Reference Example 2 was arranged in the order of the current collector, the mattress, the nickel mesh, the ion exchange membrane A, and the anode from the cathode chamber side to form a zero gap structure.

이 구성으로 전해 평가를 실시한 결과, 전압은 3.38 V, 전류 효율은 97.7%, 가성 소다 중 식염 농도(50% 환산치)는 24 ppm였다. 음극 촉매가 코팅되지 않았기 때문에, 전압이 높은 결과였다. As a result of electrolytic evaluation by this structure, the voltage was 3.38V, the current efficiency was 97.7%, and the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda was 24 ppm. Since the negative catalyst was not coated, the result was a high voltage.

[참고예 3] Reference Example 3

참고예 3에서는, 양극으로서 약 8년간 대형 전해조에서 사용하며, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극을 사용했다. In Reference Example 3, a positive electrode used in a large electrolytic cell for about 8 years as a positive electrode and having a deteriorated electrolytic voltage was used.

참고예 3의 전해 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 음극, 〔방법(i)〕에서 작성한 이온 교환막 A, 열화하여 전해 전압이 높아진 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성시켰다. The cross-sectional structure of the electrolytic cell of Reference Example 3 is arranged from the cathode chamber side in the order of the current collector, the mattress, the cathode, and the ion exchange membrane A prepared in [Method (i)], and the anode deteriorated to increase the electrolytic voltage. Formed.

이 구성으로 전해 평가를 실시한 결과, 전압은 3.18 V, 전류 효율은 97.0%, 가성 소다 중 식염 농도(50% 환산치)는 22 ppm였다. 양극이 열화했기 때문에, 전압이 높은 결과였다. As a result of the electrolytic evaluation by this structure, the voltage was 3.18V, the current efficiency was 97.0%, and the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda was 22 ppm. Since the anode deteriorated, the result was a high voltage.

[실시예 4-24] Example 4-24

실시예 4-24에서는, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 33%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-24에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.68 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-24, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 µm and a porosity of 33% after pull roll processing was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 4-24, a nickel plate having a thickness of 1 mm was simultaneously blasted at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.68 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 114 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. The thickness of the electrode was 114 탆. The thickness of the catalyst layer was 14 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 67.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.05(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 64%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 22%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 67.5 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.05 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) was 64%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) was 22%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled was increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 13 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 13 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0168(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0168 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-25] Example 4-25

실시예 4-25에서는, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 16%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-25에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-25, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 16% after pull roll processing was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 4-25, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was made the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 107 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 7 ㎛였다. The thickness of the electrode was 107 탆. The thickness of the catalyst layer was 7 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

단위 면적당 질량은 78.1(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.04(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 37%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 25%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 78.1 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.04 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) was 37%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) was 25%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 18.5 mm였다. 전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0176(kPaㆍs/m)였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 18.5 mm. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0176 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-26] Example 4-26

실시예 4-26은, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께가 100 ㎛, 개공률이 40%인 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-26에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.70 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 전해용 전극 기재에 대한 코팅은 실시예 4-6과 동일한 이온 플레이팅으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-26, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 40% after pull roll processing was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 4-26, a nickel plate having a thickness of 1 mm was simultaneously blasted at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.70 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Coating on the electrode base for electrolysis was performed by the same ion plating as Example 4-6. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 110 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 110 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.07(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 80%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 32%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.07 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is 80%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is 32%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 11 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 11 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0030(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0030 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-27] Example 4-27

실시예 4-27은, 음극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께가 100 ㎛, 개공률이 58%인 니켈 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-27에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-27, a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 μm and a porosity of 58% after pull roll processing was used as an electrode base material for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 4-27, a nickel plate having a thickness of 1 mm was simultaneously blasted at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 109 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 9 ㎛였다. The thickness of the electrode was 109 탆. The thickness of the catalyst layer was 9 µm by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of the electrode.

단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 0.06(N/mgㆍ㎠)으로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 69%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 39%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등의 문제가 있었다. 핸들링성도 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.06 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the cylindrical winding evaluation 2 of 280 mm diameter was 69%, and the result of the cylindrical winding evaluation 3 of 145 mm diameter was 39%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This tends to cause the electrode to peel off when handling the film-integrated electrode, and there is a problem such that the electrode peels off from the film and falls during handling. Handling property also had a problem with "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 11.5 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 11.5 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0028(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0028 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-28] Example 4-28

실시예 4-28은, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께가 300 ㎛, 개공률이 56%인 니켈 철망을 사용했다. 철망의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-28에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-28, a nickel wire mesh having a gauge thickness of 300 µm and a porosity of 56% was used as the electrode substrate for negative electrode electrolysis. Since it is difficult to measure the surface roughness of the wire mesh, in Example 4-28, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was taken as the surface roughness of the wire mesh. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-1, and showed the result in Table 7.

전극의 두께는 308 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode was 308 mu m. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 49.2(mg/㎠)였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 88%, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 42%이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있고, 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 실제로 대형 사이즈로 조작하여, 「3」으로 평가되었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 49.2 (mg / cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation 2 was 88%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation 3 was 42%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. This is easy when the electrode is peeled off when handling the film-integrated electrode, and the electrode peels off from the film and falls during handling. There is a problem in handling property as "3". It actually operated in large size and evaluated as "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 23 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 23 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0034(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0034 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-29] Example 4-29

실시예 4-29에서는, 음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 200 ㎛, 개공률 37%의 니켈 철망을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 철망의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-29에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.65 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-1과 동일하게 전극 전해 평가, 접착력의 측정 결과, 밀착성을 실시했다. 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-29, a nickel wire mesh having a gauge thickness of 200 µm and a porosity of 37% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the wire mesh, in Example 4-29, a nickel plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was set to the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.65 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, adhesiveness was performed similarly to Example 4-1 as a result of electrode electrolysis evaluation and the measurement of adhesive force. The results are shown in Table 7.

전극의 두께는 210 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 10 ㎛였다. The thickness of the electrode was 210 μm. The thickness of the catalyst layer was 10 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 56.4 mg/㎠였다. 이 때문에, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가 방법(3)의 결과는 63%로 전극과 격막의 밀착성이 나빴다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있고, 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 56.4 mg / cm 2. For this reason, the adhesiveness of an electrode and a diaphragm was bad in 63% of the result of the 145 mm diameter coil winding evaluation method (3). This is easy when the electrode is peeled off when handling the film-integrated electrode, and the electrode peels off from the film and falls during handling. There is a problem in handling property as "3". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 19 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 19 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0096(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0096 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-30] Example 4-30

실시예 4-30에서는, 양극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 500 ㎛, 개공률 17%의 티탄 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-30에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.60 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-16과 동일하게 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-30, a titanium expanded metal having a gauge thickness of 500 μm and a porosity of 17% after full roll processing was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 4-30, a titanium plate having a thickness of 1 mm was simultaneously blasted at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was taken as the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.60 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, it evaluated similarly to Example 4-16, and showed the result in Table 7.

또한, 전극의 두께는 508 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 508 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 152.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 0.01(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 5% 미만, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 152.5 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.01 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is less than 5%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. When handling the membrane-integrated electrode, the electrode was likely to be peeled off, and during the handling, the electrode was peeled off from the film and fell. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, 전극이 PVC제 파이프의 형상으로 말린 채 되돌아가지 않아, L1, L2의 값을 측정할 수 없었다. Bar subjected to transformation test of the electrode, the electrode is not to be recalled while dried in the form of a PVC pipe, it could not measure the value of L 1, L 2.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0072(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0072 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-31] Example 4-31

실시예 4-31에서는, 양극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 800 ㎛, 개공률 8%의 티탄 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-31에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.61 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-16과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-31, a titanium expanded metal having a gauge thickness of 800 m and a porosity of 8% after pull roll processing was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 4-31, a titanium plate having a thickness of 1 mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was taken as the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.61 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, the said evaluation was performed like Example 4-16, and the result was shown in Table 7.

전극의 두께는 808 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. The thickness of the electrode was 808 μm. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 251.3(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 0.01(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 5% 미만, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 251.3 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.01 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is less than 5%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. When handling the membrane-integrated electrode, the electrode was likely to be peeled off, and during the handling, the electrode was peeled off from the film and fell. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, 전극이 PVC제 파이프의 형상으로 말린 채 되돌아가지 않아, L1, L2의 값을 측정할 수 없었다. Bar subjected to transformation test of the electrode, the electrode is not to be recalled while dried in the form of a PVC pipe, it could not measure the value of L 1, L 2.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0172(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1, and 0.0172 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-32] Example 4-32

실시예 4-32에서는, 양극 전해용 전극 기재로서 풀 롤 가공후의 게이지 두께 1000 ㎛, 개공률 46%의 티탄 익스팬드 메탈을 사용했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 블라스트 처리후에도 개공률은 변하지 않았다. 익스팬드 메탈의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-32에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 티탄판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 티탄판의 표면 거칠기를 철망의 표면 거칠기로 했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.59 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. 그것 외에는, 실시예 4-16과 동일하게 상기 평가를 실시하고, 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-32, titanium expanded metal having a gauge thickness of 1000 µm and a porosity of 46% after pull roll processing was used as the electrode substrate for positive electrode electrolysis. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. The porosity did not change even after blasting. Since it is difficult to measure the surface roughness of the expanded metal, in Example 4-32, a titanium plate having a thickness of 1 mm was simultaneously blasted at the time of blasting, and the surface roughness of the titanium plate was taken as the surface roughness of the wire mesh. Arithmetic mean roughness Ra was 0.59 mu m. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted. Other than that, the said evaluation was performed like Example 4-16, and the result was shown in Table 7.

또한, 전극의 두께는 1011 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 11 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 1011 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 11 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

단위 면적당 질량은 245.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 0.01(N/mgㆍ㎠)로 작은 값이었다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)의 결과는 5% 미만, 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 이것은 막 일체 전극을 취급할 때에, 전극이 박리되어 버리기 쉬워 핸들링 중에 전극이 막으로부터 박리되어 낙하하는 등이 있었다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area was 245.5 (mg / cm 2). The force 1 applied per unit mass and unit area was a small value of 0.01 (N / mg · cm 2). For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (2) is less than 5%, and the result of the 145 mm cylindrical coil winding evaluation (3) is less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. When handling the membrane-integrated electrode, the electrode was likely to be peeled off, and during the handling, the electrode was peeled off from the film and fell. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, 전극이 PVC제 파이프의 형상으로 말린 채 되돌아가지 않아, L1, L2의 값을 측정할 수 없었다. Bar subjected to transformation test of the electrode, the electrode is not to be recalled while dried in the form of a PVC pipe, it could not measure the value of L 1, L 2.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0027(kPaㆍs/m)였다. The airflow resistance of the electrode was measured to be 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0027 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-33] Example 4-33

실시예 4-33에서는 선행문헌(일본 특허 공개 소58-48686의 실시예)을 참고로 전극을 격막에 열압착한 막전극 접합체를 제작했다. In Example 4-33, the membrane electrode assembly in which the electrode was thermocompression-bonded to the diaphragm was produced with reference to the prior document (Example of Japanese Patent Laid-Open No. 58-48686).

음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 33%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용하여, 실시예 4-1과 동일하게 전극 코팅을 실시했다. 그 후, 전극의 한면에, 불활성화 처리를 하기의 순서로 실시했다. 폴리이미드 점착 테이프(츄코 화성 주식회사)를 전극의 한면에 접착하고, 반대면에 PTFE 디스퍼젼(미쯔이 듀퐁 플로로케미컬 주식회사, 31-JR(상품명))을 도포, 120℃의 머플로에서 10분간 건조시켰다. 폴리이미드 테이프를 박리하고, 380℃로 설정한 머플로에서 10분간 소결 처리를 실시했다. 이 조작을 2회 반복하여, 전극의 한면을 불활성화 처리했다. Electrode coating was performed in the same manner as in Example 4-1, using a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 µm and a porosity of 33% as the electrode base material for the cathode electrolysis. Thereafter, one surface of the electrode was subjected to deactivation in the following order. A polyimide adhesive tape (Chuko Chemical Co., Ltd.) was adhered to one side of the electrode, and a PTFE dispersion (Mitsui DuPont Florochemical Co., Ltd., 31-JR (trade name)) was applied to the opposite side and dried for 10 minutes in a muffle furnace at 120 ° C. I was. The polyimide tape was peeled off and sintered for 10 minutes in a muffle furnace set at 380 ° C. This operation was repeated twice, and one surface of the electrode was inactivated.

말단 작용기가 「-COOCH3」인 퍼플루오로카본 폴리머(C 폴리머)와, 말단기가 「-SO2F」인 퍼플루오로카본 폴리머(S 폴리머)의 2층으로 형성되는 막을 제작했다. C 폴리머층의 두께가 3 밀(mil), S 폴리머층의 두께는 4 밀(mil)이었다. 이 2층막에 비누화 처리를 실시하고, 폴리머의 말단을 가수분해에 의해 이온 교환기를 도입했다. C 폴리머 말단은 카르복실산기에, S 폴리머 말단은 술포기에 가수분해되었다. 술폰산기로서의 이온 교환 용량은 1.0 meq/g, 카르복실산기로서의 이온 교환 용량이 0.9 meq/g였다. A film formed of two layers of a perfluorocarbon polymer (C polymer) having a terminal functional group of "-COOCH 3 " and a perfluorocarbon polymer (S polymer) having a terminal group of "-SO 2 F" was produced. The C polymer layer was 3 mils thick and the S polymer layer was 4 mils thick. The saponification process was performed to this two-layer film, and the ion exchanger was introduce | transduced by hydrolysis to the terminal of a polymer. The C polymer end was hydrolyzed to the carboxylic acid group and the S polymer end to the sulfo group. The ion exchange capacity as the sulfonic acid group was 1.0 meq / g, and the ion exchange capacity as the carboxylic acid group was 0.9 meq / g.

이온 교환기로서 카르복실산기를 갖는 면에, 불활성화한 전극면을 대향시켜 열프레스를 실시하고, 이온 교환막과 전극을 일체화시켰다. 열압착후에도, 전극의 한면은 노출되어 있는 상태이며, 전극이 막을 관통하고 있는 부분은 없었다. On the surface having a carboxylic acid group as an ion exchanger, the inactivated electrode surface was faced to heat press to integrate the ion exchange membrane and the electrode. Even after thermocompression bonding, one side of the electrode was exposed, and no part of the electrode penetrated the membrane.

그 후, 전해 중에 발생하는 기포의 막에 대한 부착을 억제하기 위해, 산화지르코늄과 술포기가 도입된 퍼플루오로카본 폴리머 혼합물을 양면에 도포했다. 이와 같이 하여, 실시예 4-33의 막전극 접합체를 제작했다. Then, in order to suppress adhesion of the bubble which generate | occur | produces during electrolysis to the film | membrane, the perfluorocarbon polymer mixture in which zirconium oxide and a sulfo group were introduce | transduced was apply | coated on both surfaces. Thus, the membrane electrode assembly of Example 4-33 was produced.

이 막전극 접합체를 사용하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)을 측정한 바, 열압착에 의해 강력하게 전극과 막이 접합되어 있기 때문에, 전극이 상측으로 움직이지 않았다. 따라서, 이온 교환막과 니켈판을 움직이지 않도록 고정하고, 전극을 더 강한 힘으로 상측으로 인장한 바, 1.50(N/mgㆍ㎠)의 힘이 가해졌을 때 막의 일부가 찢어졌다. 실시예 4-33의 막전극 접합체의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은, 적어도 1.50(N/mgㆍ㎠)이며, 강하게 접합되어 있었다. Using the membrane electrode assembly, the force 1 applied per unit mass and unit area was measured. As a result, the electrode and the membrane were strongly joined by thermocompression bonding, and therefore the electrode did not move upward. Therefore, the ion exchange membrane and the nickel plate were fixed so as not to move, and when the electrode was pulled upward with a stronger force, a part of the membrane was torn when a force of 1.50 (N / mg · cm 2) was applied. The force 1 applied per unit mass and unit area of the membrane electrode assembly of Example 4-33 was at least 1.50 (N / mg · cm 2), and was strongly bonded.

직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)를 실시한 바, 플라스틱제 파이프와의 접촉 면적은 5% 미만이었다. 한편, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)를 실시한 바, 전극과 막은 100% 접합되어 있지만, 애당초 격막이 원기둥에 권취되지 않았다. 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과도 동일했다. 이 결과는, 일체화시킨 전극에 의해 막의 핸들링성이 손상되어, 롤형으로 감거나 절곡하거나 하는 것이 어려워진다는 것을 의미했다. 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. 또한, 전해 평가를 실시한 바, 전압은 높고, 전류 효율은 낮고, 가성 소다 중의 식염 농도(50% 환산치)는 높아지고, 전해 성능은 악화되었다. When the cylindrical winding winding evaluation (1) was performed, the contact area with the plastic pipe was less than 5%. On the other hand, when the column winding winding evaluation (2) of diameter 280 mm was performed, the electrode and the membrane were 100% bonded, but the diaphragm was not wound up to the cylinder initially. The result of the 145 mm diameter cylindrical winding evaluation (3) was also the same. This result meant that the handling of the film was impaired by the integrated electrodes, making it difficult to wind or bend the rolls. Handling property had a problem with "3". Membrane damage evaluation was "0". Moreover, when electrolytic evaluation was performed, the voltage was high, the current efficiency was low, the salt concentration (50% conversion value) in caustic soda became high, and electrolytic performance worsened.

또한, 전극의 두께는 114 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 14 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 114 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 14 micrometers by subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 13 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 13 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0168(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0168 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-34] Example 4-34

실시예 4-34는, 음극 전해용 전극 기재로서 선직경 150 ㎛, 40 메쉬, 게이지 두께 300 ㎛, 개공률 58%의 니켈 메쉬를 사용했다. 그것 외에는, 실시예 4-33과 동일하게 막전극 접합체를 제작했다. In Example 4-34, a nickel mesh having a line diameter of 150 µm, 40 mesh, a gauge thickness of 300 µm, and a porosity of 58% was used as the electrode substrate for cathode electrolysis. Other than that, the membrane electrode assembly was produced similarly to Example 4-33.

이 막전극 접합체를 사용하여, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)을 측정한 바, 열압착에 의해 강력하게 전극과 막이 접합되어 있기 때문에, 전극이 상측으로 움직이지 않았다. 따라서, 이온 교환막과 니켈판을 움직이지 않도록 고정하고, 전극을 더 강한 힘으로 상측으로 인장한 바 1.60(N/mgㆍ㎠)의 힘이 가해졌을 때 막의 일부가 찢어졌다. 실시예 4-34의 막전극 접합체의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)은 적어도 1.60(N/mgㆍ㎠)이며, 강하게 접합되어 있었다. Using the membrane electrode assembly, the force 1 applied per unit mass and unit area was measured. As a result, the electrode and the membrane were strongly joined by thermocompression bonding, and therefore the electrode did not move upward. Therefore, the ion exchange membrane and the nickel plate were fixed so as not to move, and when the electrode was pulled upward with a stronger force, a part of the membrane was torn when a force of 1.60 (N / mg · cm 2) was applied. The force 1 applied per unit mass and unit area of the membrane electrode assembly of Example 4-34 was at least 1.60 (N / mg · cm 2), and was strongly bonded.

이 막전극 접합체를 사용하여 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)를 실시한 바, 플라스틱제 파이프와의 접촉 면적은 5% 미만이었다. 한편, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(2)를 실시한 바, 전극과 막은 100% 접합되어 있지만, 애당초 격막이 원기둥에 권취되지 않았다. 직경 145 mm 원기둥 권취 평가(3)의 결과도 동일했다. 이 결과는, 일체화시킨 전극에 의해 막의 핸들링성이 손상되어, 롤형으로 감거나 절곡하거나 하는 것이 어려워진다는 것을 의미했다. 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 또한, 전해 평가를 실시한 바, 전압은 높고, 전류 효율은 낮고, 가성 소다 중의 식염 농도는 높아지고, 전해 성능은 악화되었다. The 280 mm-diameter cylindrical winding evaluation (1) was performed using this membrane electrode assembly, and the contact area with the plastic pipe was less than 5%. On the other hand, when the column winding winding evaluation (2) of diameter 280 mm was performed, the electrode and the membrane were 100% bonded, but the diaphragm was not wound up to the cylinder initially. The result of the 145 mm diameter cylindrical winding evaluation (3) was also the same. This result meant that the handling of the film was impaired by the integrated electrodes, making it difficult to wind or bend the rolls. Handling property had a problem with "3". Moreover, when electrolytic evaluation was performed, the voltage was high, the current efficiency was low, the salt concentration in caustic soda became high, and electrolytic performance worsened.

또한, 전극의 두께는 308 ㎛였다. 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 8 ㎛였다. In addition, the thickness of the electrode was 308 micrometers. The thickness of the catalyst layer was 8 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 23 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 23 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 0.07(kPaㆍs/m) 이하이며, 측정 조건 2에서는 0.0034(kPaㆍs/m)였다. When the air resistance of the electrode was measured, it was 0.07 (kPa · s / m) or less under measurement condition 1 and 0.0034 (kPa · s / m) under measurement condition 2.

[실시예 4-35] Example 4-35

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 150 ㎛인 니켈선을 준비했다. 이 니켈선에 의한 조면화 처리를 했다. 니켈선의 표면 거칠기를 측정하는 것은 어렵기 때문에, 실시예 4-35에서는 블라스트시에 두께 1 mm의 니켈판을 동시에 블라스트 처리하여, 그 니켈판의 표면 거칠기를 니켈선의 표면 거칠기로 했다. 입자 번호 320의 알루미나로 블라스트 처리를 실시했다. 산술 평균 거칠기 Ra는 0.64 ㎛였다. As an electrode base material for cathode electrolysis, a nickel wire having a gauge thickness of 150 µm was prepared. The roughening process by this nickel wire was performed. Since it is difficult to measure the surface roughness of a nickel wire, in Example 4-35, the nickel plate of thickness 1mm was blasted simultaneously at the time of blasting, and the surface roughness of the nickel plate was made into the surface roughness of the nickel wire. The blasting was performed with the alumina of particle number 320. Arithmetic mean roughness Ra was 0.64 mu m.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088(상품명), 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과, 상기 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 실시예 4-35에서 제작한 니켈선 1개의 두께는, 158 ㎛였다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. An application roll wound with rubber (Inoac Corporation, E-4088 (trade name), thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene propylene diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride); It was installed so that the coating liquid always contacted. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of one nickel wire produced in Example 4-35 was 158 micrometers.

상기 방법으로 제작한 니켈선을 110 mm 및 95 mm의 길이로 절취했다. 도 85에 나타낸 바와 같이, 110 mm의 니켈선과 95 mm의 니켈선이 각각의 니켈선의 중심에서 수직으로 중복되도록 놓고, 교점 부분을 아론알파로 접착하여 전극을 제작했다. 전극에 관해 평가를 실시하여, 그 결과를 표 7에 나타냈다. The nickel wire produced by the above method was cut to lengths of 110 mm and 95 mm. As shown in Fig. 85, the 110 mm nickel wire and the 95 mm nickel wire were vertically overlapped at the center of each nickel wire, and the intersection portion was bonded with Aaron Alpha to prepare an electrode. The electrode was evaluated, and the results are shown in Table 7.

전극은 니켈선이 중복된 부분이 가장 두껍고, 전극의 두께는 306 ㎛였다. 촉매층의 두께는 6 ㎛였다. 개공률은 99.7%였다. The electrode had the thickest portion where the nickel wire overlapped, and the electrode had a thickness of 306 µm. The thickness of the catalyst layer was 6 µm. The porosity was 99.7%.

전극의 단위 면적당 질량은 0.5(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)는 모두 인장 시험기의 측정 하한 이하였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area of the electrode was 0.5 (mg / cm 2). The force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were all below the lower limit of the measurement of a tensile tester. For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 15 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 15 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 2에서는 0.001(kPaㆍs/m) 이하였다. 측정 조건 2에서, 통기 저항 측정 장치의 SENSE(측정 레인지)를 H(고)로 하여 측정한 바, 통기 저항치는 0.0002(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured and found to be 0.001 (kPa · s / m) or less under measurement condition 2. In measurement condition 2, when the SENSE (measurement range) of the ventilation resistance measuring apparatus was measured as H (high), the ventilation resistance value was 0.0002 (kPa · s / m).

또한, 전극을 도 86에 나타내는 구조체를 사용하고, Ni 메쉬 급전체의 위에 전극(음극)을 설치하여, (9) 전해 평가에 기재된 방법으로 전해 평가를 실시했다. 그 결과, 전압이 3.16 V로 높았다. Moreover, using the structure shown in FIG. 86, an electrode (cathode) was provided on the Ni mesh feeder, and electrolysis evaluation was performed by the method described in (9) Electrolysis evaluation. As a result, the voltage was as high as 3.16 V.

[실시예 4-36] Example 4-36

실시예 4-36에서는, 실시예 4-35에서 제작한 전극을 사용하여, 도 87에 나타낸 바와 같이, 110 mm의 니켈선과 95 mm의 니켈선이 각각의 니켈선의 중심에서 수직으로 중복되도록 놓고, 교점 부분을 아론알파로 접착하여 전극을 제작했다. 전극에 관해 평가를 실시하여, 그 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-36, using the electrode produced in Example 4-35, as shown in FIG. 87, the 110 mm nickel wire and the 95 mm nickel wire were vertically overlapped at the center of each nickel wire, The intersection portion was bonded with Aaron Alpha to prepare an electrode. The electrode was evaluated, and the results are shown in Table 7.

전극은 니켈선이 중복된 부분이 가장 두껍고, 전극의 두께는 306 ㎛였다. 촉매층의 두께는 6 ㎛였다. 개공률은 99.4%였다. The electrode had the thickest portion where the nickel wire overlapped, and the electrode had a thickness of 306 µm. The thickness of the catalyst layer was 6 µm. The porosity was 99.4%.

전극의 단위 면적당 질량은 0.9(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)는 모두 인장 시험기의 측정 하한 이하였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area of the electrode was 0.9 (mg / cm 2). The force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were all below the lower limit of the measurement of a tensile tester. For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 16 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 16 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 2에서는 0.001(kPaㆍs/m) 이하였다. 측정 조건 2에서, 통기 저항 측정 장치의 SENSE(측정 레인지)를 H(고)로 하여 측정한 바, 통기 저항은 0.0004(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured and found to be 0.001 (kPa · s / m) or less under measurement condition 2. In measurement condition 2, when the SENSE (measurement range) of the ventilation resistance measuring apparatus was measured as H (high), the ventilation resistance was 0.0004 (kPa · s / m).

또한, 전극을 도 88에 나타내는 구조체를 사용하고, Ni 메쉬 급전체의 위에 전극(음극)을 설치하여, (9) 전해 평가에 기재된 방법으로 전해 평가를 실시했다. 그 결과, 전압이 3.18 V로 높았다. Moreover, using the structure shown in FIG. 88, an electrode (cathode) was provided on the Ni mesh feeder, and electrolytic evaluation was performed by the method described in (9) Electrolytic evaluation. As a result, the voltage was as high as 3.18 V.

[실시예 4-37] Example 4-37

실시예 4-37에서는, 실시예 4-35에서 제작한 전극을 사용하여, 도 89에 나타낸 바와 같이, 110 mm의 니켈선과 95 mm의 니켈선이 각각의 니켈선의 중심에서 수직으로 중복되도록 놓고, 교점 부분을 아론알파로 접착하여 전극을 제작했다. 전극에 관해 평가를 실시하여, 그 결과를 표 7에 나타냈다. In Example 4-37, using the electrode produced in Example 4-35, as shown in FIG. 89, the 110 mm nickel wire and the 95 mm nickel wire were vertically overlapped at the center of each nickel wire, The intersection portion was bonded with Aaron Alpha to prepare an electrode. The electrode was evaluated, and the results are shown in Table 7.

전극은 니켈선이 중복된 부분이 가장 두껍고, 전극의 두께는 306 ㎛였다. 촉매층의 두께는 6 ㎛였다. 개공률은 98.8%였다. The electrode had the thickest portion where the nickel wire overlapped, and the electrode had a thickness of 306 µm. The thickness of the catalyst layer was 6 µm. The porosity was 98.8%.

전극의 단위 면적당 질량은 1.9(mg/㎠)였다. 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1) 및 (2)는 모두 인장 시험기의 측정 하한 이하였다. 이 때문에, 직경 280 mm 원기둥 권취 평가(1)의 결과는 5% 미만이며, 전극과 격막이 박리되어 버리는 부분이 많아졌다. 핸들링성도 「4」로 문제가 있었다. 막 손상 평가는 「0」이었다. The mass per unit area of the electrode was 1.9 (mg / cm 2). The force (1) and (2) applied per unit mass and unit area were all below the lower limit of the measurement of a tensile tester. For this reason, the result of the 280 mm diameter coil winding evaluation (1) was less than 5%, and the part from which an electrode and a diaphragm peeled off increased. Handling property also had a problem with "4". Membrane damage evaluation was "0".

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 14 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 14 mm.

또한, 전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 2에서는 0.001(kPaㆍs/m) 이하였다. 측정 조건 2에서, 통기 저항 측정 장치의 SENSE(측정 레인지)를 H(고)로 하여 측정한 바, 통기 저항은 0.0005(kPaㆍs/m)였다. Moreover, when the ventilation resistance of the electrode was measured, it was 0.001 (kPa * s / m) or less in measurement condition 2. In measurement condition 2, when the SENSE (measurement range) of the ventilation resistance measuring apparatus was measured as H (high), the ventilation resistance was 0.0005 (kPa · s / m).

또한, 전극을 도 90에 나타내는 구조체를 사용하고, Ni 메쉬 급전체의 위에 전극(음극)을 설치하여, (9) 전해 평가에 기재된 방법으로 전해 평가를 실시했다. 그 결과, 전압이 3.18 V로 높았다. Moreover, using the structure shown in FIG. 90 for an electrode, the electrode (cathode) was provided on the Ni mesh feed material, and electrolytic evaluation was performed by the method as described in (9) Electrolytic evaluation. As a result, the voltage was as high as 3.18 V.

[비교예 4-1] Comparative Example 4-1

(촉매의 조제) (Preparation of Catalyst)

질산은(와코쥰야쿠 주식회사) 0.728 g, 질산세륨 6수화물(와코쥰야쿠 주식회사) 1.86 g을 순수 150 ml에 가하여, 금속염 수용액을 제작했다. 15% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액(와코쥰야쿠 주식회사) 100 g에 순수 240 g을 가하여 알칼리 용액을 제작했다. 마그네틱 스터러를 사용하여 알칼리 용액을 교반하면서, 뷰렛을 사용하여 상기 금속염 수용액을 5 ml/분으로 적하하여 가했다. 생성된 금속 수산화물 미립자를 포함하는 현탁액을 흡인 여과후, 수세하여 알칼리분을 제거했다. 그 후, 여과물을 200 ml의 2-프로판올(키시다 화학 주식회사) 중으로 옮기고, 초음파 분산기(US-600T, 주식회사 니폰세이키 제작소)로 10분간 재분산시켜, 균일한 현탁액을 얻었다. 0.728 g of silver nitrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 1.86 g of cerium nitrate hexahydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to 150 ml of pure water to prepare an aqueous metal salt solution. 240 g of pure water was added to 100 g of an aqueous 15% tetramethylammonium hydroxide solution (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to prepare an alkaline solution. While stirring the alkaline solution using a magnetic stirrer, the aqueous metal salt solution was added dropwise at 5 ml / min using a burette. The suspension containing the produced metal hydroxide fine particles was suction filtered, and then washed with water to remove alkali. Thereafter, the filtrate was transferred into 200 ml of 2-propanol (Kishida Chemical Co., Ltd.) and redispersed for 10 minutes with an ultrasonic disperser (US-600T, Nippon Seiki Co., Ltd.) to obtain a uniform suspension.

소수성 카본 블랙(덴카 블랙(등록상표) AB-7(상품명), 덴키카가쿠 공업 주식회사) 0.36 g, 친수성 카본 블랙(케첸 블랙(등록상표) EC-600JD(상품명), 미쯔비시 화학 주식회사) 0.84 g을 2-프로판올 100 ml 중에 분산시키고, 초음파 분산기로 10분간 분산시켜, 카본 블랙의 현탁액을 얻었다. 금속 수산화물 전구체의 현탁액과 카본 블랙의 현탁액을 혼합하여, 초음파 분산기로 10분간 분산을 행했다. 이 현탁액을 흡인 여과하고, 실온에서 반일 건조시켜, 금속 수산화물 전구체를 분산 고정시킨 카본 블랙을 얻었다. 이어서, 불활성 가스 소성로(VMF165형, 야마다 전기 주식회사)를 사용하고, 질소 분위기에서 400℃, 1시간의 소성을 행하여, 전극 촉매를 분산 고정화한 카본 블랙 A를 얻었다. 0.36 g of hydrophobic carbon black (Denka black (trademark) AB-7 (brand name), Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), 0.84 g of hydrophilic carbon black (Ketjen black (trademark) EC-600JD (brand name), Mitsubishi Chemical Corporation) It was dispersed in 100 ml of 2-propanol and dispersed for 10 minutes by an ultrasonic disperser to obtain a suspension of carbon black. The suspension of the metal hydroxide precursor and the suspension of carbon black were mixed and dispersed for 10 minutes by an ultrasonic disperser. The suspension was suction filtered and dried at room temperature for half a day to obtain carbon black obtained by dispersing and fixing a metal hydroxide precursor. Subsequently, using an inert gas firing furnace (VMF165 type, Yamada Electric Co., Ltd.), firing was carried out at 400 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain carbon black A in which the electrode catalyst was dispersed and fixed.

(반응층용의 분말 제작) (Powder making for reaction layer)

전극 촉매를 분산 고정화한 카본 블랙 A 1.6 g에, 순수로 20 중량%로 희석한 계면활성제 트라이톤(등록상표) X-100(상품명, ICN Biomedical사) 0.84 ml, 순수 15 ml를 가하여, 초음파 분산기로 10분간 분산시켰다. 이 분산액에 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 디스퍼젼(PTFE30J(상품명), 미쯔이ㆍ듀퐁 플로로케미컬 주식회사) 0.664 g을 첨가하여 5분간 교반한 후, 흡인 여과를 행했다. 또한, 건조기 중에서 80℃, 1시간 건조시키고, 밀에 의해 분쇄를 행하여, 반응조용 분말 A를 얻었다.To 1.6 g of carbon black A in which the electrode catalyst was dispersed and immobilized, 0.84 ml of surfactant Triton (registered trademark) X-100 (trade name, ICN Biomedical) diluted with 20% by weight of pure water, and 15 ml of pure water were added to an ultrasonic disperser. Disperse for 10 minutes. 0.664 g of PTFE (polytetrafluoroethylene) dispersion (PTFE30J (trade name), Mitsui DuPont Florochemical Co., Ltd.) was added to this dispersion, followed by stirring for 5 minutes, followed by suction filtration. Furthermore, it dried at 80 degreeC in 1 hour for 1 hour, grind | pulverized with the mill, and obtained the powder A for reaction tanks.

(가스 확산층용 분말의 제작) (Production of Powder for Gas Diffusion Layer)

소수성 카본 블랙(덴카 블랙(등록상표) AB-7(상품명)) 20 g, 순수로 20 중량%로 희석한 계면활성제 트라이톤(등록상표) X-100(상품명)을 50 ml, 순수 360 ml를 초음파 분산기로 10분간 분산을 행했다. 얻어진 분산액에 PTFE 디스퍼젼 22.32 g을 첨가하여 5분간 교반한 후, 여과를 행했다. 또한, 80℃의 건조기 중에서 1시간 건조시키고, 밀에 의해 분쇄를 실시하여, 가스 확산층용 분말 A를 얻었다. 20 g of hydrophobic carbon black (Denka Black (registered trademark) AB-7 (trade name)), 50 ml of surfactant Triton (registered trademark) X-100 (trade name) diluted to 20% by weight in pure water, ultrasonic wave 360 ml Dispersion was performed for 10 minutes with a disperser. 22.32 g of PTFE dispersion was added to the obtained dispersion, followed by stirring for 5 minutes, followed by filtration. Furthermore, it dried in 80 degreeC dryer for 1 hour, grind | pulverized by the mill, and obtained the powder A for gas diffusion layers.

(가스 확산 전극의 제작) (Production of Gas Diffusion Electrode)

가스 확산층용 분말 A 4 g에 에탄올 8.7 ml를 가하고 혼련하여 젤리형으로 했다. 이 젤리형으로 한 가스 확산층용 분말을 롤 성형기로 시트형으로 성형하고, 집전체로서 은 메쉬(SW=1, LW=2, 두께=0.3 mm)를 매립하여, 최종적으로 1.8 mm의 시트형으로 성형했다. 반응층용 분말 A 1 g에 에탄올 2.2 ml를 가하고 혼련하여 젤리형으로 했다. 이 젤리형으로 한 반응층용 분말을 롤 성형기로 두께 0.2 mm의 시트형으로 성형했다. 또한 제작한 가스 확산층용 분말 A를 사용하여 얻어진 시트 및 반응층용 분말 A를 사용하여 얻어진 시트의 2장의 시트를 적층하여, 롤 성형기로 1.8 mm의 시트형으로 성형했다. 이 적층한 시트를 실온에서 만 하루 건조시켜, 에탄올을 제거했다. 또한, 잔존하는 계면활성제를 제거하기 위해, 공기 중에서 300℃, 1시간의 열분해 처리를 행했다. 알루미늄박으로 싸서, 핫프레스기(SA303(상품명), 테스터 산업 주식회사)로 360℃, 50 kgf/㎠로 1분간 핫프레스를 행하여, 가스 확산 전극을 얻었다. 가스 확산 전극의 두께는 412 ㎛였다. 8.7 ml of ethanol was added to 4 g of powder A for gas diffusion layers, and the mixture was kneaded to obtain a jelly type. This jelly-like gas diffusion layer powder was molded into a sheet by a roll forming machine, and a silver mesh (SW = 1, LW = 2, thickness = 0.3 mm) was embedded as a current collector and finally molded into a 1.8 mm sheet. . 2.2 ml of ethanol was added to 1 g of the powder A for the reaction layer, and kneaded to obtain a jelly type. The jelly-like reaction layer powder was molded into a sheet of 0.2 mm in thickness by a roll molding machine. Moreover, two sheets of the sheet | seat obtained using the produced powder A for gas diffusion layers, and the sheet | seat obtained using the powder A for reaction layers were laminated | stacked, and it shape | molded in the sheet shape of 1.8 mm with the roll molding machine. This laminated sheet was dried for one day only at room temperature, and ethanol was removed. In addition, in order to remove the remaining surfactant, pyrolysis treatment was performed at 300 ° C. for 1 hour in air. Wrapped with aluminum foil, hot press was performed at 360 degreeC and 50 kgf / cm <2> for 1 minute with the hot press machine (SA303 (brand name), Tester Industry Co., Ltd.), and the gas diffusion electrode was obtained. The thickness of the gas diffusion electrode was 412 μm.

얻어진 전극을 사용하여 전해 평가를 행했다. 전해 셀의 단면 구조는, 음극실측으로부터, 집전체, 매트리스, 니켈 메쉬 급전체, 전극, 막, 양극의 순서로 나열하여 제로 갭 구조를 형성하고 있다. 그 결과를 표 7에 나타냈다. Electrolytic evaluation was performed using the obtained electrode. The cross-sectional structure of the electrolytic cell is arranged in the order of the current collector, the mattress, the nickel mesh feeder, the electrode, the film, and the anode from the cathode chamber side to form a zero gap structure. The results are shown in Table 7.

전극의 변형 시험을 실시한 바, L1, L2의 평균치는 19 mm였다. When the deformation | transformation test of the electrode was done, the average value of L <1> , L <2> was 19 mm.

전극의 통기 저항을 측정한 바, 측정 조건 1에서는 25.88(kPaㆍs/m)였다. The ventilation resistance of the electrode was measured, and found to be 25.88 (kPa · s / m) under measurement condition 1.

또한, 핸들링성은 「3」으로 문제가 있었다. 또한, 전해 평가를 실시한 바, 전류 효율은 낮고, 가성 소다 중의 식염 농도는 높아지고, 전해 성능은 현저하게 악화되었다. 막 손상 평가도 「3」으로 문제가 있었다. Moreover, handling property had a problem with "3". Moreover, when electrolytic evaluation was performed, current efficiency was low, the salt concentration in caustic soda became high, and electrolytic performance fell remarkably. Membrane damage evaluation also had a problem with "3".

이러한 결과로부터, 비교예 4-1에서 얻어진 가스 확산 전극을 사용하면, 전해 성능이 현저하게 악화되는 것을 알 수 있었다. 또한, 이온 교환막의 거의 전면에 손상이 확인되었다. 이것은, 비교예 4-1의 가스 확산 전극의 통기 저항이 현저하게 크기 때문에, 전극에서 발생한 NaOH가 전극과 격막의 계면에 체류하여, 고농도가 된 것이 원인이라고 생각되었다. From these results, it turned out that when the gas diffusion electrode obtained by the comparative example 4-1 is used, electrolytic performance will deteriorate remarkably. In addition, damage was observed on almost the entire surface of the ion exchange membrane. This was considered to be due to the fact that NaOH generated at the electrode stayed at the interface between the electrode and the diaphragm and had a high concentration because the airflow resistance of the gas diffusion electrode of Comparative Example 4-1 was remarkably large.

[표 6] TABLE 6

Figure pct00006
Figure pct00006

[표 7] TABLE 7

Figure pct00007
Figure pct00007

표 7에서, 모든 샘플에서, 「단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(1)」 및 「단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘(2)」의 측정전은 표면 장력에 의해 자립되어 있었다(즉, 흘러내리지 않았다). In Table 7, before the measurement of the "force applied per unit mass and unit area" and the "force applied per unit mass and unit area (2)" in all the samples, they were self-supporting by surface tension (i.e., flow Did not get off).

<제5 실시형태의 검증> <Verification of the fifth embodiment>

이하에 설명하는 바와 같이, 제5 실시형태에 대응하는 실험예(이후의 <제5 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「실시예」라고 칭함)와, 제5 실시형태에 대응하지 않는 실험예(이후의 <제5 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「비교예」라고 칭함)를 준비하여, 다음 방법으로 이들을 평가했다. 그 상세에 관해, 적절하게 도 93∼94, 100∼102를 참조하면서 설명한다. As described below, an experimental example corresponding to the fifth embodiment (hereinafter simply referred to as "an example" in the section of <Verification of the fifth embodiment>) and an experimental example not corresponding to the fifth embodiment (Hereinafter, simply referred to as "comparative example" in the section of <Verification of Fifth Embodiment>) were prepared, and these were evaluated by the following method. The detail is demonstrated, referring FIGS. 93-94 and 100-102 suitably.

격막으로는, 하기와 같이 제조된 이온 교환막 A를 사용했다. As a diaphragm, the ion exchange membrane A manufactured as follows was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제이며, 90 데니어의 모노필라멘트를 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 희생사로서, 35 데니어, 6 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다(이하, PET사라고 함). 우선, TD 및 MD의 양 방향의 각각에서, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여 직포를 얻었다. 얻어진 직포를 롤로 압착하여, 두께 70 ㎛의 직포를 얻었다. As a reinforcing core material, it was made of polytetrafluoroethylene (PTFE) and 90 denier monofilament was used (hereinafter referred to as PTFE company). As the sacrificial yarn, a yarn in which twisted polyethylene denephthalate (PET) of 35 deniers and 6 filaments was applied 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn). First, in each of the two directions of TD and MD, the woven fabric was plain so that two lines of PTFE yarn were disposed between 24 lines / inch and two sacrificed yarns were adjacent to adjacent PTFE yarns. The obtained woven fabric was crimped with a roll to obtain a woven fabric having a thickness of 70 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.85 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 A, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.03 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 B를 준비했다. Next, Resin A, CF 2 = CF 2 , a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 , having an ion exchange capacity of 0.85 mg equivalent / g. And Resin B of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.03 mg equivalent / g.

이들 수지 A 및 B를 사용하여, 공압출 T 다이법으로 수지 A층의 두께가 15 ㎛, 수지 B층의 두께가 104 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. Using these resins A and B, a two-layer film X having a thickness of the resin A layer of 15 µm and a resin B layer of 104 µm was obtained by a coextrusion T die method.

계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 위에, 이형지(높이 50 ㎛의 원추 형상의 엠보스 가공), 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 표면 온도 223℃, 감압도 0.067 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. Subsequently, a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having fine holes on its surface was laminated in the order of release paper (conical embossing having a height of 50 μm), reinforcing material and film X, and hot plate. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on the conditions of surface temperature 223 degreeC, and the pressure reduction degree 0.067 MPa, the composite film was obtained by removing a release paper.

얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO) 30 질량%, 수산화칼륨(KOH) 15 질량%를 포함하는 80℃의 수용액에 20분 침지함으로써 비누화했다. 그 후, 수산화나트륨(NaOH) 0.5N을 포함하는 50℃의 수용액에 1시간 침지하여, 이온 교환기의 짝이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. The obtained composite membrane was saponified by immersing for 20 minutes in 80 degreeC aqueous solution containing 30 mass% of dimethyl sulfoxide (DMSO), and 15 mass% of potassium hydroxide (KOH). Then, it was immersed in 50 degreeC aqueous solution containing 0.5 N of sodium hydroxide (NaOH) for 1 hour, the counter ion of the ion exchange group was substituted by Na, and it washed with water continuously. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, 수지 B의 산형 수지의 5 질량% 에탄올 용액에, 1차 입경 1 ㎛의 산화지르코늄을 20 질량% 가하여 분산시킨 현탁액을 조합하고, 현탁액 스프레이법으로 상기 복합막의 양면에 분무하고, 산화지르코늄의 코팅을 복합막의 표면에 형성시켜, 이온 교환막 A를 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바 0.5 mg/㎠였다. 여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(시마즈 제작소 제조 「SALD(등록상표) 2200」)에 의해 측정했다. Further, a suspension obtained by adding 20 mass% of zirconium oxide having a primary particle size of 1 μm to a 5 mass% ethanol solution of the acid-type resin of the resin B was dispersed, sprayed onto both surfaces of the composite membrane by a suspension spray method, and A coating was formed on the surface of the composite membrane to obtain an ion exchange membrane A. The coating density of zirconium oxide was 0.5 mg / cm 2 as measured by fluorescence X-ray measurement. Here, the average particle diameter was measured by the particle size distribution meter ("SALD (trademark) 2200" made by Shimadzu Corporation).

전극으로는, 하기의 음극, 양극을 사용했다. As the electrode, the following negative electrode and positive electrode were used.

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 22 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.95 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for negative electrode electrolysis, the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 22 micrometers was prepared. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.95 탆. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

이 니켈박에 펀칭 가공에 의해 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 개공률은 44%였다. A circular hole was drilled into this nickel foil by punching to obtain a porous foil. The porosity was 44%.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 제작한 전극의 두께는 29 ㎛였다. 산화루테늄과 산화세륨을 포함하는 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 7 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of the produced electrode was 29 micrometers. The thickness of the catalyst layer containing ruthenium oxide and cerium oxide was 7 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 티탄 섬유 직경이 약 20 ㎛, 평량이 100 g/㎡, 개공률이 78%인 티탄 부직포를 사용했다. A titanium nonwoven fabric having a gauge thickness of 100 µm, a titanium fiber diameter of about 20 µm, a basis weight of 100 g / m 2, and a porosity of 78% was used as the electrode substrate for anode electrolysis.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 염화루테늄 용액(다나카 귀금속 공업 주식회사), 이리듐 농도가 100 g/L인 염화이리듐(다나카 귀금속 공업 주식회사), 사염화티탄(와코쥰야쿠 공업 주식회사)을, 루테늄 원소와 이리듐 원소와 티탄 원소의 몰비가 0.25:0.25:0.5가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 양극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. Ruthenium chloride solution (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a ruthenium concentration of 100 g / L, iridium chloride (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a iridium concentration of 100 g / L, titanium tetrachloride (Wakkoyaku Industry Co., Ltd.), ruthenium element and iridium It mixed so that the molar ratio of an element and a titanium element might be 0.25: 0.25: 0.5. This mixed solution was sufficiently stirred to prepare a positive electrode coating solution.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 티탄 다공박에, 상기 코팅액을 도포한 후, 60℃에서 10분간의 건조, 475℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 반복 실시한 후, 520℃에서 1시간의 소성을 행했다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). After apply | coating the said coating liquid to titanium porous foil, it dried for 10 minutes at 60 degreeC, and baked for 10 minutes at 475 degreeC. After repeating these series of application | coating, drying, plasticity, and baking a series of operations, it baked at 520 degreeC for 1 hour.

[실시예 5-1] Example 5-1

(음극-막 적층체를 사용한 예) (Example using a cathode-film laminate)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막을 준비했다. 또한, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 음극을 4장 준비했다. The wound body was produced in advance as follows. First, the ion exchange membrane of 1.5 m in length and 2.5 m in width was prepared by the method described above. In addition, four negative electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above.

이온 교환막을 2%의 중조 용액에 만 하루 침지한 후, 카르복실산층측에 음극을 간극없이 나열하고, 음극과 이온 교환막의 적층체를 제작했다(도 100 참조). 음극을 막 위에 두면, 중조 수용액과의 접촉으로 계면 장력이 작용하고, 흡착되어 음극과 막이 일체가 되었다. 이와 같이 일체화시킬 때에 압력은 가하지 않았다. 또한, 일체화시의 온도는 23℃였다. 얻어진 적층체를, 도 101에 나타낸 바와 같이, 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. 권회체의 사이즈는, 외경 84 mm, 길이 1.7 m의 원기둥 형상이 되고, 적층체를 사이즈 다운시킬 수 있었다. After immersing the ion exchange membrane in a 2% sodium bicarbonate solution for one day only, the negative electrode was arranged on the carboxylic acid layer side without a gap to prepare a laminate of the negative electrode and the ion exchange membrane (see FIG. 100). When the cathode was placed on the membrane, the interfacial tension acted upon contact with the aqueous sodium bicarbonate solution, and the membrane was adsorbed to integrate the cathode and the membrane. No pressure was applied when integrating in this manner. In addition, the temperature at the time of integration was 23 degreeC. As shown in FIG. 101, the obtained laminated body was wound by the polyvinyl chloride (PVC) pipe of outer diameter 76mm and length 1.7m, and the winding body was produced. The size of the wound body was a cylindrical shape having an outer diameter of 84 mm and a length of 1.7 m, and the laminate could be downsized.

이어서, 기존의 대형 전해조(도 93, 94에 나타내는 것과 동일한 구조를 갖는 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 적층체를 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 적층체는 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 음극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 적층체를 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (electrolyzer having the same structure as shown in FIGS. 93 and 94), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and the existing diaphragm is taken out and spaced between the electrolytic cells. I was in this state. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound laminated body could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the laminate was held substantially perpendicular to the ground, but the cathode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a laminated body between electrolytic cells, electrolytic cells were moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 전극, 격막을 교환할 수 있었다. 적층체의 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 전극 갱신 및 격막의 교환을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the electrode and the diaphragm could be replaced easily. When the wound body of a laminated body was prepared in advance during an electrolytic operation, it was evaluated that electrode update and diaphragm replacement can be completed for several tens of minutes per cell.

[실시예 5-2] Example 5-2

(양극-막 적층체를 사용한 예) (Example using an anode-film laminate)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막을 준비했다. 또한, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 양극을 4장 준비했다. The wound body was produced in advance as follows. First, the ion exchange membrane of 1.5 m in length and 2.5 m in width was prepared by the method described above. In addition, four positive electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above.

이온 교환막을 2%의 중조 용액에 만 하루 침지한 후, 실시예 5-1과 동일한 요령으로 술폰산층측에 양극을 간극없이 나열하고, 양극과 이온 교환막의 적층체를 제작했다. 음극을 막 위에 두면, 중조 수용액과의 접촉으로 계면 장력이 작용하고, 흡착되어 음극과 막이 일체가 되었다. 이와 같이 일체화시킬 때에 압력은 가하지 않았다. 또한, 일체화시의 온도는 23℃였다. 얻어진 적층체를, 실시예 5-1과 동일한 요령으로 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. 권회체의 사이즈는, 외경 86 mm, 길이 1.7 m의 원기둥 형상이 되고, 적층체를 사이즈 다운시킬 수 있었다. After immersing the ion exchange membrane in a 2% sodium bicarbonate solution for one day, the anodes were arranged on the sulfonic acid layer side in the same manner as in Example 5-1 without a gap to prepare a laminate of the anode and the ion exchange membrane. When the cathode was placed on the membrane, the interfacial tension acted upon contact with the aqueous sodium bicarbonate solution, and the membrane was adsorbed to integrate the cathode and the membrane. No pressure was applied when integrating in this manner. In addition, the temperature at the time of integration was 23 degreeC. The obtained laminated body was wound to the polyvinyl chloride (PVC) pipe of outer diameter 76mm and length 1.7m by the same method as Example 5-1, and the winding body was produced. The size of the wound body became a cylindrical shape having an outer diameter of 86 mm and a length of 1.7 m, and the laminate could be downsized.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 5-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 적층체를 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 적층체는 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 양극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 적층체를 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 5-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and the existing diaphragm is taken out to have a gap between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound laminated body could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the laminate was held substantially perpendicular to the ground, but the anode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a laminated body between electrolytic cells, electrolytic cells were moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 전극, 격막을 교환할 수 있었다. 적층체의 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 전극 갱신 및 격막의 교환을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the electrode and the diaphragm could be replaced easily. When the wound body of a laminated body was prepared in advance during an electrolytic operation, it was evaluated that electrode update and diaphragm replacement can be completed for several tens of minutes per cell.

[실시예 5-3] Example 5-3

(양극/음극-막 적층체를 사용한 예) (Example using an anode / cathode-film laminate)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막을 준비했다. 또한, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 양극 및 양극을 각 4장 준비했다. The wound body was produced in advance as follows. First, the ion exchange membrane of 1.5 m in length and 2.5 m in width was prepared by the method described above. In addition, four positive electrodes and a positive electrode each having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above.

이온 교환막을 2%의 중조 용액에 만 하루 침지한 후, 실시예 5-1과 동일한 요령으로, 카르복실산층측에 음극을, 술폰산층측에 양극을 간극없이 나열하고, 음극, 양극과 이온 교환막의 적층체를 제작했다. 음극, 양극을 막 위에 두면, 중조 수용액과의 접촉으로 계면 장력이 작용하고, 흡착되어 음극, 양극과 막이 일체가 되었다. 이와 같이 일체화시킬 때에 압력은 가하지 않았다. 또한, 일체화시의 온도는 23℃였다. 얻어진 적층체를, 실시예 5-1과 동일한 요령으로 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. 권회체의 사이즈는, 외경 88 mm, 길이 1.7 m의 원기둥 형상이 되고, 적층체를 사이즈 다운시킬 수 있었다. After immersing the ion exchange membrane in a 2% sodium bicarbonate solution for one day only, the cathode was arranged on the carboxylic acid layer side and the anode was placed on the sulfonic acid layer side without a gap in the same manner as in Example 5-1. The laminated body was produced. When the negative electrode and the positive electrode were placed on the membrane, the interfacial tension acted upon contact with the aqueous sodium bicarbonate solution and was adsorbed to unite the negative electrode, the positive electrode and the membrane. No pressure was applied when integrating in this manner. In addition, the temperature at the time of integration was 23 degreeC. The obtained laminated body was wound to the polyvinyl chloride (PVC) pipe of outer diameter 76mm and length 1.7m by the same method as Example 5-1, and the winding body was produced. The size of the wound body became a cylindrical shape having an outer diameter of 88 mm and a length of 1.7 m, and the laminate could be downsized.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 5-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 적층체를 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 적층체는 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 양극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 적층체를 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 5-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and the existing diaphragm is taken out to have a gap between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound laminated body could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the laminate was held substantially perpendicular to the ground, but the anode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a laminated body between electrolytic cells, electrolytic cells were moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 전극, 격막을 교환할 수 있었다. 적층체의 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 전극 갱신 및 격막의 교환을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the electrode and the diaphragm could be replaced easily. When the wound body of a laminated body was prepared in advance during an electrolytic operation, it was evaluated that electrode update and diaphragm replacement can be completed for several tens of minutes per cell.

[실시예 5-4] Example 5-4

(음극을 사용한 예) (Example using a cathode)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 음극을 4장 준비했다. 세로 1.2 m, 가로 2.4 m의 사이즈가 되도록 4장의 음극을 간극없이 나열했다. 음극끼리 떨어지지 않도록, 도 102에 나타낸 바와 같이, PTFE의 끈을 음극의 개공 부분(도시하지 않음)에 통과시키는 것에 의해, 인접하는 음극끼리 결부시켜 고정했다. 이러한 조작에서, 압력은 가하지 않고, 온도는 23℃였다. 이 음극을, 실시예 5-1과 동일한 요령으로 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. 권회체의 사이즈는, 외경 78 mm, 길이 1.7 m의 원기둥 형상이 되고, 적층체를 사이즈 다운시킬 수 있었다. The wound body was produced in advance as follows. First, four negative electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above. Four cathodes were arranged without a gap so that they were 1.2 m long and 2.4 m wide. As shown in FIG. 102, adjacent cathodes were bonded and fixed by passing a string of PTFE through the opening part (not shown) of a cathode so that a cathode may not fall. In this operation, no pressure was applied and the temperature was 23 ° C. The cathode was wound on a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m in the same manner as in Example 5-1 to prepare a wound body. The size of the wound body was a cylindrical shape having an outer diameter of 78 mm and a length of 1.7 m, and the laminate could be downsized.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 5-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 음극을 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 음극은 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 음극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 음극을 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 5-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and the existing diaphragm is taken out so that there are voids between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound cathode could be drawn out from the state of the PVC pipe standing. At this time, the cathode was held substantially perpendicular to the ground, but the cathode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a negative electrode between electrolytic cells, an electrolytic cell was moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 음극을 교환할 수 있었다. 음극 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 음극의 갱신을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the conventional one, the negative electrode could be easily exchanged. When the negative electrode winding body was prepared in advance during the electrolytic operation, it was evaluated that the updating of the negative electrode could be completed for several tens of minutes per cell.

[실시예 5-5] Example 5-5

(양극을 사용한 예) (Example using the anode)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 양극을 4장 준비했다. 세로 1.2 m, 가로 2.4 m의 사이즈가 되도록 4장의 양극을 간극없이 나열했다. 양극끼리 떨어지지 않도록, 실시예 5-4와 동일한 요령으로, PTFE의 끈으로 인접하는 양극끼리 결부시켜 고정했다. 이러한 조작에서, 압력은 가하지 않고, 온도는 23℃였다. 이 양극을, 실시예 5-1과 동일한 요령으로 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. 권회체의 사이즈는, 외경 81 mm, 길이 1.7 m의 원기둥 형상이 되고, 적층체를 사이즈 다운시킬 수 있었다. The wound body was produced in advance as follows. First, four positive electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above. Four anodes were arranged without gaps so that they were 1.2 m long and 2.4 m wide. In order to prevent the anodes from falling off, the anodes adjacent to each other were bonded to each other by a string of PTFE in the same manner as in Example 5-4. In this operation, no pressure was applied and the temperature was 23 ° C. The positive electrode was wound on a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m in the same manner as in Example 5-1 to prepare a wound body. The size of the wound body became a cylindrical shape with an outer diameter of 81 mm and a length of 1.7 m, and the laminate could be downsized.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 5-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 양극을 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 양극은 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 양극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 양극을 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 5-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and the existing diaphragm is taken out to have a gap between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound positive electrode could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the anode was held substantially perpendicular to the ground, but the anode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting an anode between electrolytic cells, an electrolytic cell was moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 양극을 교환할 수 있었다. 양극 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 양극의 갱신을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the anodes could be easily exchanged. If the positive electrode winding body was prepared in advance during the electrolytic operation, it was estimated that the update of the positive electrode could be completed for several tens of minutes per cell.

[비교예 5-1] Comparative Example 5-1

(종래의 전극 갱신) (Conventional electrode update)

기존의 대형 전해조(실시예 5-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 대형 전해조로부터, 전해 셀을 호이스트로 매달았다. 취출한 전해 셀을, 용접 시공이 가능한 공장까지 운반했다. In the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as Example 5-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by a press machine was canceled, the existing diaphragm was taken out, and it was set as the state which has a space | gap between electrolytic cells. Then, the electrolysis cell was suspended by the hoist from the large electrolytic cell. The electrolytic cell taken out was carried to the factory which can be welded.

용접으로 전해 셀의 리브에 고정되어 있는 양극을 떼어낸 후, 그라인더 등을 사용하여 떼어낸 부분의 버어 등을 깎아 평활하게 했다. 음극은, 집전체에 넣어 고정된 부분을 떼내어 음극을 박리했다. After the positive electrode fixed to the rib of the electrolysis cell was removed by welding, the burr etc. of the part removed using the grinder etc. were shaved and smoothed. The negative electrode peeled off the fixed part which was put in the collector and fixed.

그 후, 양극실의 리브 위에 새로운 양극을 설치하고, 스폿 용접으로 새로운 양극을 전해 셀에 고정했다. 음극도 마찬가지로 새로운 음극을 음극측에 설치하고, 집전체에 넣어 고정했다. Thereafter, a new anode was installed on the rib of the anode chamber, and the new anode was fixed to the electrolytic cell by spot welding. Similarly, a new negative electrode was installed on the negative electrode side and fixed in a current collector.

갱신이 종료한 전해 셀을 대형 전해조의 장소까지 운반하고, 호이스트를 사용하여 전해 셀을 전해조로 복귀시켰다. The electrolysis cell after completion of the renewal was transported to the place of the large electrolytic cell, and the electrolytic cell was returned to the electrolytic cell using a hoist.

전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고 나서 다시 전해 셀을 고정할 때까지 필요한 시간은 1일 이상이었다. The time required for releasing the fixation state of the electrolysis cell and the ion exchange membrane and then fixing the electrolysis cell again was 1 day or more.

<제6 실시형태의 검증> <Verification of the Sixth Embodiment>

이하에 설명하는 바와 같이, 제6 실시형태에 대응하는 실험예(이후의 <제6 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「실시예」라고 칭함)와, 제6 실시형태에 대응하지 않는 실험예(이후의 <제6 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「비교예」라고 칭함)를 준비하여, 다음 방법으로 이들을 평가했다. 그 상세에 관해, 적절하게 도 105∼106을 참조하면서 설명한다. As described below, an experimental example corresponding to the sixth embodiment (hereinafter simply referred to as "an example" in the section of <Verification of the sixth embodiment>) and an experimental example not corresponding to the sixth embodiment (Simply referred to as "comparative example" in the following section in <Verification of Sixth Embodiment>) was prepared, and these were evaluated by the following method. The details will be described with reference to FIGS. 105 to 106 as appropriate.

격막으로는, 하기와 같이 제조된 이온 교환막 b를 사용했다. As a diaphragm, the ion exchange membrane b manufactured as follows was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제이며, 90 데니어의 모노필라멘트를 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 희생사로서, 35 데니어, 6 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다(이하, PET사라고 함). 우선, TD 및 MD의 양 방향의 각각에서, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여 직포를 얻었다. 얻어진 직포를 롤로 압착하여, 두께 70 ㎛의 직포를 얻었다. As a reinforcing core material, it was made of polytetrafluoroethylene (PTFE) and 90 denier monofilament was used (hereinafter referred to as PTFE company). As the sacrificial yarn, a yarn in which twisted polyethylene denephthalate (PET) of 35 deniers and 6 filaments was applied 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn). First, in each of the two directions of TD and MD, the woven fabric was plain so that two lines of PTFE yarn were disposed between 24 lines / inch and two sacrificed yarns were adjacent to adjacent PTFE yarns. The obtained woven fabric was crimped with a roll to obtain a woven fabric having a thickness of 70 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.85 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 A, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.03 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 B를 준비했다. Next, Resin A, CF 2 = CF 2 , a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 , having an ion exchange capacity of 0.85 mg equivalent / g. And Resin B of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.03 mg equivalent / g.

이들 수지 A 및 B를 사용하여, 공압출 T 다이법으로 수지 A층의 두께가 15 ㎛, 수지 B층의 두께가 104 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. Using these resins A and B, a two-layer film X having a thickness of the resin A layer of 15 µm and a resin B layer of 104 µm was obtained by a coextrusion T die method.

계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 위에, 이형지(높이 50 ㎛의 원추 형상의 엠보스 가공), 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 표면 온도 223℃, 감압도 0.067 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. Subsequently, a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having fine holes on its surface was laminated in the order of release paper (conical embossing having a height of 50 μm), reinforcing material and film X, and hot plate. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on the conditions of surface temperature 223 degreeC, and the pressure reduction degree 0.067 MPa, the composite film was obtained by removing a release paper.

얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO) 30 질량%, 수산화칼륨(KOH) 15 질량%를 포함하는 80℃의 수용액에 20분 침지함으로써 비누화했다. 그 후, 수산화나트륨(NaOH) 0.5N를 포함하는 50℃의 수용액에 1시간 침지하여, 이온 교환기의 짝이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. The obtained composite membrane was saponified by immersing for 20 minutes in 80 degreeC aqueous solution containing 30 mass% of dimethyl sulfoxide (DMSO), and 15 mass% of potassium hydroxide (KOH). Then, it was immersed in the 50 degreeC aqueous solution containing 0.5 N of sodium hydroxide (NaOH) for 1 hour, the counter ion of the ion exchanger was substituted by Na, and water washing was continued. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, 수지 B의 산형 수지의 5 질량% 에탄올 용액에, 1차 입경 1 ㎛의 산화지르코늄을 20 질량% 가하여 분산시킨 현탁액을 조합하고, 현탁액 스프레이법으로 상기 복합막의 양면에 분무하고, 산화지르코늄의 코팅을 복합막의 표면에 형성시켜, 이온 교환막 A를 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바 0.5 mg/㎠였다. 여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(시마즈 제작소 제조 「SALD(등록상표) 2200」)에 의해 측정했다. Further, a suspension obtained by adding 20 mass% of zirconium oxide having a primary particle size of 1 μm to a 5 mass% ethanol solution of the acid-type resin of the resin B was dispersed, sprayed onto both surfaces of the composite membrane by a suspension spray method, and A coating was formed on the surface of the composite membrane to obtain an ion exchange membrane A. The coating density of zirconium oxide was 0.5 mg / cm 2 as measured by fluorescence X-ray measurement. Here, the average particle diameter was measured by the particle size distribution meter ("SALD (trademark) 2200" made by Shimadzu Corporation).

전극으로는, 하기의 음극, 양극을 사용했다. As the electrode, the following negative electrode and positive electrode were used.

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 22 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.95 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for negative electrode electrolysis, the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 22 micrometers was prepared. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.95 탆. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

이 니켈박에 펀칭 가공에 의해 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 개공률은 44%였다. A circular hole was drilled into this nickel foil by punching to obtain a porous foil. The porosity was 44%.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 제작한 전극의 두께는, 29 ㎛였다. 산화루테늄과 산화세륨을 포함하는 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 7 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of the produced electrode was 29 micrometers. The thickness of the catalyst layer containing ruthenium oxide and cerium oxide was 7 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 티탄 섬유 직경이 약 20 ㎛, 평량이 100 g/㎡, 개공률이 78%인 티탄 부직포를 사용했다. A titanium nonwoven fabric having a gauge thickness of 100 µm, a titanium fiber diameter of about 20 µm, a basis weight of 100 g / m 2, and a porosity of 78% was used as the electrode substrate for anode electrolysis.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 염화루테늄 용액(다나카 귀금속 공업 주식회사), 이리듐 농도가 100 g/L인 염화이리듐(다나카 귀금속 공업 주식회사), 사염화티탄(와코쥰야쿠 공업 주식회사)을, 루테늄 원소와 이리듐 원소와 티탄 원소의 몰비가 0.25:0.25:0.5가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 양극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. Ruthenium chloride solution (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a ruthenium concentration of 100 g / L, iridium chloride (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a iridium concentration of 100 g / L, titanium tetrachloride (Wakkoyaku Industry Co., Ltd.), ruthenium element and iridium It mixed so that the molar ratio of an element and a titanium element might be 0.25: 0.25: 0.5. This mixed solution was sufficiently stirred to prepare a positive electrode coating solution.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 티탄 다공박에, 상기 코팅액을 도포한 후, 60℃에서 10분간의 건조, 475℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 반복 실시한 후, 520℃에서 1시간의 소성을 행했다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). After apply | coating the said coating liquid to titanium porous foil, it dried for 10 minutes at 60 degreeC, and baked for 10 minutes at 475 degreeC. After repeating these series of application | coating, drying, plasticity, and baking a series of operations, it baked at 520 degreeC for 1 hour.

[실시예 6-1] Example 6-1

(음극-막 적층체를 사용한 예) (Example using a cathode-film laminate)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막 b를 준비했다. 또한, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 음극을 4장 준비했다. The wound body was produced in advance as follows. First, the ion exchange membrane b of 1.5 m in length and 2.5 m in width was prepared by the method described above. In addition, four negative electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above.

이온 교환막 b를 2%의 중조 용액에 만 하루 침지한 후, 카르복실산층측에 음극을 간극없이 나열하고, 음극과 이온 교환막 b의 적층체를 제작했다. 음극을 막 위에 두면, 중조 수용액과의 접촉으로 계면 장력이 작용하고, 흡착되어 음극과 막이 일체가 되었다. 이와 같이 일체화시킬 때에 압력은 가하지 않았다. 또한, 일체화시의 온도는 23℃였다. 이 적층체를 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. 또한, 이온 교환막 b를 용융시키기 위해서는 200℃ 이상이 필요하고, 본 실시예에서 일체화시킬 때 이온 교환막은 용융되지 않았다. After immersing the ion exchange membrane b in a 2% sodium bicarbonate solution for one day, the negative electrode was arranged on the carboxylic acid layer side without a gap to prepare a laminate of the negative electrode and the ion exchange membrane b. When the cathode was placed on the membrane, the interfacial tension acted upon contact with the aqueous sodium bicarbonate solution, and the membrane was adsorbed to integrate the cathode and the membrane. No pressure was applied when integrating in this manner. In addition, the temperature at the time of integration was 23 degreeC. The laminate was wound around a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m to produce a wound body. In addition, in order to melt the ion exchange membrane b, 200 degreeC or more is required, and when integrated in this Example, the ion exchange membrane did not melt.

이어서, 기존의 대형 전해조(도 105, 106에 나타내는 것과 동일한 구조를 갖는 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 적층체를 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 적층체는 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 음극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 적층체를 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (electrolyzer having the same structure as shown in FIGS. 105 and 106), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and the existing diaphragm is taken out and spaced between the electrolytic cells. I was in this state. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound laminated body could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the laminate was held substantially perpendicular to the ground, but the cathode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a laminated body between electrolytic cells, electrolytic cells were moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 전극, 격막을 교환할 수 있었다. 전극 갱신 및 격막의 교환을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the electrode and the diaphragm could be replaced easily. It was evaluated that electrode update and diaphragm replacement can be completed in about several tens of minutes per cell.

[실시예 6-2] Example 6-2

(양극-막 적층체를 사용한 예) (Example using an anode-film laminate)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막 b를 준비했다. 또한, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 양극을 4장 준비했다. The wound body was produced in advance as follows. First, the ion exchange membrane b of 1.5 m in length and 2.5 m in width was prepared by the method described above. In addition, four positive electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above.

이온 교환막 b를 2%의 중조 용액에 만 하루 침지한 후, 술폰산층측에 양극을 간극없이 나열하고, 양극과 이온 교환막의 적층체를 제작했다. 양극을 막 위에 두면, 중조 수용액과의 접촉으로 계면 장력이 작용하고, 흡착되어 양극과 막이 일체가 되었다. 이와 같이 일체화시킬 때에 압력은 가하지 않았다. 또한, 일체화시의 온도는 23℃였다. 이 적층체를 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. After immersing the ion exchange membrane b in a 2% sodium bicarbonate solution for one day, the anode was arranged on the sulfonic acid layer side without a gap to prepare a laminate of the anode and the ion exchange membrane. When the positive electrode was placed on the membrane, the interfacial tension acted upon contact with the aqueous sodium bicarbonate solution, and the positive electrode and the membrane were integrated. No pressure was applied when integrating in this manner. In addition, the temperature at the time of integration was 23 degreeC. The laminate was wound around a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m to produce a wound body.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 6-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 적층체를 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 적층체는 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 양극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 적층체를 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 6-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and the existing diaphragm is taken out to have a gap between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound laminated body could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the laminate was held substantially perpendicular to the ground, but the anode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a laminated body between electrolytic cells, electrolytic cells were moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 전극, 격막을 교환할 수 있었다. 전극 갱신 및 격막의 교환을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the electrode and the diaphragm could be replaced easily. It was evaluated that electrode update and diaphragm replacement can be completed in about several tens of minutes per cell.

[실시예 6-3] Example 6-3

(양극/음극-막 적층체를 사용한 예) (Example using an anode / cathode-film laminate)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막 b를 준비했다. 또한, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 양극 및 양극을 각 4장 준비했다. The wound body was produced in advance as follows. First, the ion exchange membrane b of 1.5 m in length and 2.5 m in width was prepared by the method described above. In addition, four positive electrodes and a positive electrode each having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above.

이온 교환막 b를 2%의 중조 용액에 만 하루 침지한 후, 카르복실산층측에 음극을, 술폰산층측에 양극을 간극없이 나열하고, 음극, 양극과 이온 교환막 b의 적층체를 제작했다. 음극, 양극을 막 위에 두면, 중조 수용액과의 접촉으로 계면 장력이 작용하고, 흡착되어 음극, 양극과 막이 일체가 되었다. 이와 같이 일체화시킬 때에 압력은 가하지 않았다. 또한, 일체화시의 온도는 23℃였다. 이 적층체를 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. After immersing the ion exchange membrane b in a 2% sodium bicarbonate solution for one day, a cathode was arranged on the carboxylic acid layer side and an anode was arranged on the sulfonic acid layer side without a gap to prepare a laminate of the cathode, the anode, and the ion exchange membrane b. When the negative electrode and the positive electrode were placed on the membrane, the interfacial tension acted upon contact with the aqueous sodium bicarbonate solution, and they were adsorbed to unite the negative electrode, the positive electrode and the membrane. No pressure was applied when integrating in this manner. In addition, the temperature at the time of integration was 23 degreeC. The laminate was wound around a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m to produce a wound body.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 6-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 적층체를 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 적층체는 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 양극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 적층체를 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 6-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and the existing diaphragm is taken out to have a gap between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound laminated body could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the laminate was held substantially perpendicular to the ground, but the anode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a laminated body between electrolytic cells, electrolytic cells were moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 전극, 격막을 교환할 수 있었다. 전극 갱신 및 격막의 교환을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the electrode and the diaphragm could be replaced easily. It was evaluated that electrode update and diaphragm replacement can be completed in about several tens of minutes per cell.

[비교예 6-1] Comparative Example 6-1

하기와 같이, 일본 특허 공개 소58-48686호 공보의 실시예를 참고로 전극을 격막에 열압착한 막전극 적층체를 제작했다. As described below, a membrane electrode laminate in which an electrode was thermocompression-bonded to a diaphragm was produced with reference to the example of JP-A-58-48686.

음극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 개공률 33%의 니켈 익스팬드 메탈을 사용하여, 실시예 6-1과 동일하게 전극 코팅을 실시했다. 전극의 사이즈는 200 mm×200 mm, 매수는 72장이었다. 그 후, 전극의 한면에, 불활성화 처리를 하기의 순서로 실시했다. 폴리이미드 점착 테이프(츄코 화성 주식회사)를 전극의 한면에 접착하고, 반대면에 PTFE 디스퍼젼(미쯔이 듀퐁 플로로주식회사, 31-JR(상품명)을 도포, 120℃의 머플로에서 10분간 건조시켰다. 폴리이미드 테이프를 박리하고, 380℃로 설정한 머플로에서 10분간 소결 처리를 실시했다. 이 조작을 2회 반복하여, 전극의 한면을 불활성화 처리했다. Electrode coating was carried out in the same manner as in Example 6-1, using a nickel expanded metal having a gauge thickness of 100 µm and a porosity of 33% as the electrode base material for cathode electrolysis. The size of the electrode was 200 mm x 200 mm, and the number of sheets was 72. Thereafter, one surface of the electrode was subjected to deactivation in the following order. A polyimide adhesive tape (Chuko Chemical Co., Ltd.) was adhered to one side of the electrode, and PTFE dispersion (Mitsui Dupont Floro Co., Ltd., 31-JR (trade name)) was applied to the opposite side, and dried in a muffle furnace at 120 ° C for 10 minutes. The polyimide tape was peeled off and the sintering process was performed for 10 minutes in the muffle furnace set to 380 degree C. This operation was repeated twice, and one side of the electrode was inactivated.

말단 작용기가 「-COOCH3」인 퍼플루오로카본 폴리머(C 폴리머)와, 말단기가 「-SO2F」인 퍼플루오로카본 폴리머(S 폴리머)의 2층으로 형성되는 막을 제작했다. C 폴리머층의 두께가 3 밀(mil), S 폴리머층의 두께는 4 밀(mil)이었다. 이 2층막에 비누화 처리를 실시하고, 폴리머의 말단을 가수분해에 의해 이온 교환기를 도입했다. C 폴리머 말단은 카르복실산기에, S 폴리머 말단은 술포기에 가수분해되었다. 술폰산기로서의 이온 교환 용량은 1.0 meq/g, 카르복실산기로서의 이온 교환 용량이 0.9 meq/g였다. 얻어진 이온 교환막의 크기는 실시예 6-1과 동일했다.A film formed of two layers of a perfluorocarbon polymer (C polymer) having a terminal functional group of "-COOCH 3 " and a perfluorocarbon polymer (S polymer) having a terminal group of "-SO 2 F" was produced. The C polymer layer was 3 mils thick and the S polymer layer was 4 mils thick. The saponification process was performed to this two-layer film, and the ion exchanger was introduce | transduced by hydrolysis to the terminal of a polymer. The C polymer end was hydrolyzed to the carboxylic acid group and the S polymer end to the sulfo group. The ion exchange capacity as the sulfonic acid group was 1.0 meq / g, and the ion exchange capacity as the carboxylic acid group was 0.9 meq / g. The size of the obtained ion exchange membrane was the same as that of Example 6-1.

이온 교환기로서 카르복실산기를 갖는 면에, 상기 전극의 불활성화한 전극면을 대향시켜 열프레스(열압착)를 실시하고, 이온 교환막과 전극을 일체화시켰다. 즉, 이온 교환막이 용융되는 온도 하에, 세로 1500 mm, 가로 2500 mm의 이온 교환막 1장에 대하여, 200 mm 사방의 전극 72장의 일체화를 행했다. 열압착후에도, 전극의 한면은 노출되어 있는 상태이며, 전극이 막을 관통하고 있는 부분은 없었다. On the surface having a carboxylic acid group as an ion exchanger, the inactivated electrode surface of the electrode was opposed to perform a thermal press (thermocompression bonding) to integrate the ion exchange membrane and the electrode. That is, 72 sheets of 200 mm square electrodes were integrated with one ion exchange membrane having a length of 1500 mm and a width of 2500 mm at a temperature at which the ion exchange membrane was melted. Even after thermocompression bonding, one side of the electrode was exposed, and no part of the electrode penetrated the membrane.

1500 mm×2500 mm의 대형 사이즈에서는, 이온 교환막과 전극을 열압착에 의해 일체화하는 공정에는 하루 이상의 시간이 필요했다. 즉, 전극 갱신 및 격막의 교환시에, 비교예 6-1에서는 실시예보다 많은 시간이 필요한 것으로 평가되었다. In the large size of 1500 mm x 2500 mm, the process of integrating the ion exchange membrane and the electrode by thermocompression bonding required more than one day. That is, at the time of electrode update and replacement of a diaphragm, it evaluated that more time was needed in Comparative Example 6-1 than Example.

<제7 실시형태의 검증> <Verification of the Seventh Embodiment>

이하에 설명하는 바와 같이, 제7 실시형태에 대응하는 실험예(이후의 <제7 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「실시예」라고 칭함)와, 제7 실시형태에 대응하지 않는 실험예(이후의 <제7 실시형태의 검증>의 항에서 단순히 「비교예」라고 칭함)를 준비하여, 다음 방법으로 이들을 평가했다. 그 상세에 관해, 적절하게 도 114∼115를 참조하면서 설명한다. As described below, an experimental example corresponding to the seventh embodiment (hereinafter simply referred to as "an example" in the section of <verification of the seventh embodiment>) and an experimental example not corresponding to the seventh embodiment (Hereinafter, simply referred to as "comparative example" in the following section in <Verification of the Seventh Embodiment>) were prepared, and these were evaluated by the following method. The details will be described with reference to FIGS. 114 to 115 as appropriate.

격막으로는, 하기와 같이 제조된 이온 교환막을 사용했다. As a diaphragm, the ion exchange membrane manufactured as follows was used.

강화 심재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제이며, 90 데니어의 모노필라멘트를 사용했다(이하, PTFE사라고 함). 희생사로서, 35 데니어, 6 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 200 회/m의 꼬임을 가한 실을 사용했다(이하, PET사라고 함). 우선, TD 및 MD의 양 방향의 각각에서, PTFE사가 24 라인/인치, 희생사가 인접하는 PTFE사 사이에 2 라인 배치하도록 평직하여 직포를 얻었다. 얻어진 직포를 롤로 압착하여, 두께 70 ㎛의 직포를 얻었다. As a reinforcing core material, it was made of polytetrafluoroethylene (PTFE) and 90 denier monofilament was used (hereinafter referred to as PTFE company). As the sacrificial yarn, a yarn in which twisted polyethylene denephthalate (PET) of 35 deniers and 6 filaments was applied 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn). First, in each of the two directions of TD and MD, the woven fabric was plain so that two lines of PTFE yarn were disposed between 24 lines / inch and two sacrificed yarns were adjacent to adjacent PTFE yarns. The obtained woven fabric was crimped with a roll to obtain a woven fabric having a thickness of 70 µm.

다음으로, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2COOCH3의 공중합체이며 이온 교환 용량이 0.85 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 A, CF2=CF2와 CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F의 공중합체이며 이온 교환 용량이 1.03 mg 당량/g인 건조 수지의 수지 B를 준비했다. Next, Resin A, CF 2 = CF 2 , a copolymer of CF 2 = CF 2 and CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 COOCH 3 , having an ion exchange capacity of 0.85 mg equivalent / g. And Resin B of a dry resin having a copolymer of CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and having an ion exchange capacity of 1.03 mg equivalent / g.

이들 수지 A 및 B를 사용하여, 공압출 T 다이법으로 수지 A층의 두께가 15 ㎛, 수지 B층의 두께가 104 ㎛인 2층 필름 X를 얻었다. 계속해서, 내부에 가열원 및 진공원을 가지며, 그 표면에 미세 구멍을 갖는 핫플레이트 위에, 이형지(높이 50 ㎛의 원추 형상의 엠보스 가공), 보강재 및 필름 X의 순으로 적층하고, 핫플레이트 표면 온도 223℃, 감압도 0.067 MPa의 조건으로 2분간 가열 감압한 후, 이형지를 제거함으로써 복합막을 얻었다. Using these resins A and B, a two-layer film X having a thickness of the resin A layer of 15 µm and a resin B layer of 104 µm was obtained by a coextrusion T die method. Subsequently, a hot plate having a heating source and a vacuum source therein and having fine holes on its surface was laminated in the order of release paper (conical embossing having a height of 50 μm), reinforcing material and film X, and hot plate. After heating and pressure-reducing for 2 minutes on the conditions of surface temperature 223 degreeC, and the pressure reduction degree 0.067 MPa, the composite film was obtained by removing a release paper.

얻어진 복합막을, 디메틸술폭시드(DMSO) 30 질량%, 수산화칼륨(KOH) 15 질량%를 포함하는 80℃의 수용액에 20분 침지함으로써 비누화했다. 그 후, 수산화나트륨(NaOH) 0.5N을 포함하는 50℃의 수용액에 1시간 침지하여, 이온 교환기의 짝이온을 Na로 치환하고, 계속해서 수세했다. 또한 60℃에서 건조시켰다. The obtained composite membrane was saponified by immersing for 20 minutes in 80 degreeC aqueous solution containing 30 mass% of dimethyl sulfoxide (DMSO), and 15 mass% of potassium hydroxide (KOH). Then, it was immersed in 50 degreeC aqueous solution containing 0.5 N of sodium hydroxide (NaOH) for 1 hour, the counter ion of the ion exchange group was substituted by Na, and it washed with water continuously. Furthermore, it dried at 60 degreeC.

또한, 수지 B의 산형 수지의 5 질량% 에탄올 용액에, 1차 입경 1 ㎛의 산화지르코늄을 20 질량% 가하여 분산시킨 현탁액을 조합하고, 현탁액 스프레이법으로 상기 복합막의 양면에 분무하고, 산화지르코늄의 코팅을 복합막의 표면에 형성시켜, 이온 교환막 A를 얻었다. 산화지르코늄의 도포 밀도를 형광 X선 측정으로 측정한 바 0.5 mg/㎠였다. 여기서, 평균 입경은, 입도 분포계(시마즈 제작소 제조 「SALD(등록상표) 2200」)에 의해 측정했다. Further, a suspension obtained by adding 20 mass% of zirconium oxide having a primary particle size of 1 μm to a 5 mass% ethanol solution of the acid-type resin of the resin B was dispersed, sprayed onto both surfaces of the composite membrane by a suspension spray method, and A coating was formed on the surface of the composite membrane to obtain an ion exchange membrane A. The coating density of zirconium oxide was 0.5 mg / cm 2 as measured by fluorescence X-ray measurement. Here, the average particle diameter was measured by the particle size distribution meter ("SALD (trademark) 2200" made by Shimadzu Corporation).

전극으로는, 하기의 음극, 양극을 사용했다. As the electrode, the following negative electrode and positive electrode were used.

음극 전해용 전극 기재로서, 게이지 두께가 22 ㎛인 전해 니켈박을 준비했다. 이 니켈박의 한면에 전해 니켈 도금에 의한 조면화 처리를 했다. 조면화한 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.95 ㎛였다. 표면 거칠기의 측정은, 블라스트 처리를 실시한 니켈판의 표면 거칠기 측정과 동일한 조건으로 실시했다. As an electrode base material for negative electrode electrolysis, the electrolytic nickel foil whose gauge thickness is 22 micrometers was prepared. The roughening process by electrolytic nickel plating was given to one surface of this nickel foil. The arithmetic mean roughness Ra of the roughened surface was 0.95 탆. The measurement of the surface roughness was performed on the same conditions as the surface roughness measurement of the nickel plate which blasted.

이 니켈박에 펀칭 가공에 의해 원형의 구멍을 뚫어 다공박으로 했다. 개공률은 44%였다. A circular hole was drilled into this nickel foil by punching to obtain a porous foil. The porosity was 44%.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 질산루테늄 용액(주식회사 후루야 금속), 질산세륨(키시다 화학 주식회사)을, 루테늄 원소와 세륨 원소의 몰비가 1:0.25가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 음극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. A ruthenium nitrate solution (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) having a ruthenium concentration of 100 g / L were mixed so that the molar ratio of the ruthenium element and the cerium element was 1: 0.25. This mixed liquid was sufficiently stirred to make this a negative electrode coating liquid.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 그 후, 50℃에서 10분간의 건조, 150℃에서 3분간의 가소성, 350℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 소정의 코팅량이 될 때까지 반복했다. 제작한 전극의 두께는 29 ㎛였다. 산화루테늄과 산화세륨을 포함하는 촉매층의 두께는, 전극의 두께로부터 전해용 전극 기재의 두께를 빼기하여 7 ㎛였다. 코팅은 조면화되지 않은 면에도 형성되었다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C for 10 minutes, plasticity at 150 ° C for 3 minutes, and baking at 350 ° C for 10 minutes. A series of operations of coating, drying, plasticity and firing were repeated until a predetermined coating amount was obtained. The thickness of the produced electrode was 29 micrometers. The thickness of the catalyst layer containing ruthenium oxide and cerium oxide was 7 micrometers after subtracting the thickness of the electrode base material for electrolysis from the thickness of an electrode. The coating was also formed on the unroughened side.

양극 전해용 전극 기재로서 게이지 두께 100 ㎛, 티탄 섬유 직경이 약 20 ㎛, 평량이 100 g/㎡, 개공률이 78%인 티탄 부직포를 사용했다. A titanium nonwoven fabric having a gauge thickness of 100 µm, a titanium fiber diameter of about 20 µm, a basis weight of 100 g / m 2, and a porosity of 78% was used as the electrode substrate for anode electrolysis.

전극 촉매를 형성하기 위한 코팅액을 이하의 순서로 조제했다. 루테늄 농도가 100 g/L인 염화루테늄 용액(다나카 귀금속 공업 주식회사), 이리듐 농도가 100 g/L인 염화이리듐(다나카 귀금속 공업 주식회사), 사염화티탄(와코쥰야쿠 공업 주식회사)을, 루테늄 원소와 이리듐 원소와 티탄 원소의 몰비가 0.25:0.25:0.5가 되도록 혼합했다. 이 혼합액을 충분히 교반하여, 이것을 양극 코팅액으로 했다. The coating liquid for forming an electrode catalyst was prepared in the following procedures. Ruthenium chloride solution (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a ruthenium concentration of 100 g / L, iridium chloride (Tanaka Precious Metals Industry Co., Ltd.) with a iridium concentration of 100 g / L, titanium tetrachloride (Wakkoyaku Industry Co., Ltd.), ruthenium element and iridium It mixed so that the molar ratio of an element and a titanium element might be 0.25: 0.25: 0.5. This mixed solution was sufficiently stirred to prepare a positive electrode coating solution.

롤 도포 장치의 최하부에 상기 도포액을 넣은 배트를 설치했다. PVC(폴리염화비닐)제의 통에 독립 기포 타입의 발포 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무)제의 고무(이노악 코포레이션, E-4088, 두께 10 mm)를 권취한 도포 롤과 도포액이 항상 접하도록 설치했다. 그 상부에 동일한 EPDM을 권취한 도포 롤을 설치하고, 그 위에 PVC제의 롤러를 더 설치했다. 전극 기재를 2번째의 도포 롤과 최상부의 PVC제 롤러의 사이를 통과시켜 도포액을 도포했다(롤 도포법). 티탄 다공박에, 상기 코팅액을 도포한 후, 60℃에서 10분간의 건조, 475℃에서 10분간의 소성을 실시했다. 이들 도포, 건조, 가소성, 소성의 일련의 조작을 반복 실시한 후, 520℃에서 1시간의 소성을 행했다. The bat which put the said coating liquid was installed in the lowest part of a roll coating apparatus. A coating roll and a coating liquid wound around a rubber (Innoac Corporation, E-4088, thickness 10 mm) made of foamed EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) of independent bubble type in a cylinder made of PVC (polyvinyl chloride) are always Installed to contact. The coating roll which wound the same EPDM was provided in the upper part, and the PVC roller was further installed on it. The coating solution was applied by passing the electrode base material between the second coating roll and the uppermost PVC roller (roll coating method). After apply | coating the said coating liquid to titanium porous foil, it dried for 10 minutes at 60 degreeC, and baked for 10 minutes at 475 degreeC. After repeating these series of application | coating, drying, plasticity, and baking a series of operations, it baked at 520 degreeC for 1 hour.

[실시예 7-1] Example 7-1

(음극-막 적층체를 사용한 예) (Example using a cathode-film laminate)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막을 준비했다. 또한, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 음극을 4장 준비했다. The wound body was produced in advance as follows. First, the ion exchange membrane of 1.5 m in length and 2.5 m in width was prepared by the method described above. In addition, four negative electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above.

이온 교환막을 2%의 중조 용액에 만 하루 침지한 후, 카르복실산층측에 음극을 간극없이 나열하고, 음극과 이온 교환막의 적층체를 제작했다. 음극을 막 위에 두면, 중조 수용액과의 접촉으로 계면 장력이 작용하고, 흡착되어 음극과 막이 일체가 되었다. 이와 같이 일체화시킬 때에 압력은 가하지 않았다. 또한, 일체화시의 온도는 23℃였다. 이 적층체를 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. After immersing the ion exchange membrane in a 2% sodium bicarbonate solution for one day only, the negative electrode was arranged on the carboxylic acid layer side without a gap to prepare a laminate of the negative electrode and the ion exchange membrane. When the cathode was placed on the membrane, the interfacial tension acted upon contact with the aqueous sodium bicarbonate solution, and the membrane was adsorbed to integrate the cathode and the membrane. No pressure was applied when integrating in this manner. In addition, the temperature at the time of integration was 23 degreeC. The laminate was wound around a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m to produce a wound body.

이어서, 기존의 대형 전해조(도 114, 115에 나타내는 것과 동일한 구조를 갖는 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 적층체를 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 적층체는 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 음극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 적층체를 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (electrolyzer having the same structure as shown in FIGS. 114 and 115), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine is released, and the existing diaphragm is taken out and the space between the electrolytic cells is removed. I was in this state. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound laminated body could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the laminate was held substantially perpendicular to the ground, but the cathode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a laminated body between electrolytic cells, electrolytic cells were moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 전극, 격막을 교환할 수 있었다. 적층체의 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 전극 갱신 및 격막의 교환을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the electrode and the diaphragm could be replaced easily. When the wound body of a laminated body was prepared in advance during an electrolytic operation, it was evaluated that electrode update and diaphragm replacement can be completed for several tens of minutes per cell.

[실시예 7-2] Example 7-2

(양극-막 적층체를 사용한 예) (Example using an anode-film laminate)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막을 준비했다. 또한, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 양극을 4장 준비했다. The wound body was produced in advance as follows. First, the ion exchange membrane of 1.5 m in length and 2.5 m in width was prepared by the method described above. In addition, four positive electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above.

이온 교환막을 2%의 중조 용액에 만 하루 침지한 후, 술폰산층측에 양극을 간극없이 나열하고, 양극과 이온 교환막의 적층체를 제작했다. 양극을 막 위에 두면, 중조 수용액과의 접촉으로 계면 장력이 작용하고, 흡착되어 양극과 막이 일체가 되었다. 이와 같이 일체화시킬 때에 압력은 가하지 않았다. 또한, 일체화시의 온도는 23℃였다. 이 적층체를 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. After immersing the ion exchange membrane in a 2% sodium bicarbonate solution for one day, the anodes were arranged on the sulfonic acid layer side without any gaps to prepare a laminate of the anode and the ion exchange membrane. When the anode was placed on the membrane, the interfacial tension acted upon contact with the aqueous sodium bicarbonate solution, and the membrane was adsorbed to unite the anode and the membrane. No pressure was applied when integrating in this way. In addition, the temperature at the time of integration was 23 degreeC. The laminate was wound around a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m to produce a wound body.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 7-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 적층체를 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 적층체는 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 양극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 적층체를 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 7-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press is released, and the existing diaphragm is taken out so that there is a gap between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound laminated body could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the laminate was held substantially perpendicular to the ground, but the anode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a laminated body between electrolytic cells, electrolytic cells were moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 전극, 격막을 교환할 수 있었다. 적층체의 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 전극 갱신 및 격막의 교환을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the electrode and the diaphragm could be replaced easily. When the wound body of a laminated body was prepared in advance during an electrolytic operation, it was evaluated that electrode update and diaphragm replacement can be completed for several tens of minutes per cell.

[실시예 7-3] Example 7-3

(양극/음극-막 적층체를 사용한 예) (Example using an anode / cathode-film laminate)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 1.5 m, 가로 2.5 m의 이온 교환막을 준비했다. 또한, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 양극 및 양극을 각 4장 준비했다. The wound body was produced in advance as follows. First, the ion exchange membrane of 1.5 m in length and 2.5 m in width was prepared by the method described above. In addition, four positive electrodes and a positive electrode each having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above.

이온 교환막을 2%의 중조 용액에 만 하루 침지한 후, 카르복실산층측에 음극을, 술폰산층측에 양극을 간극없이 나열하고, 음극, 양극과 이온 교환막의 적층체를 제작했다. 음극, 양극을 막 위에 두면, 중조 수용액과의 접촉으로 계면 장력이 작용하고, 흡착되어 음극, 양극과 막이 일체가 되었다. 이와 같이 일체화시킬 때에 압력은 가하지 않았다. 또한, 일체화시의 온도는 23℃였다. 이 적층체를 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. After immersing the ion exchange membrane in a 2% sodium bicarbonate solution for one day only, the negative electrode was arranged on the carboxylic acid layer side and the positive electrode was arranged without the gap on the sulfonic acid layer side, to prepare a laminate of the negative electrode, the positive electrode and the ion exchange membrane. When the negative electrode and the positive electrode were placed on the membrane, the interfacial tension acted upon contact with the aqueous sodium bicarbonate solution, and they were adsorbed to unite the negative electrode, the positive electrode and the membrane. No pressure was applied when integrating in this manner. In addition, the temperature at the time of integration was 23 degreeC. The laminate was wound around a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m to produce a wound body.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 7-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 적층체를 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 적층체는 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 양극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 적층체를 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 7-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press is released, and the existing diaphragm is taken out so that there is a gap between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound laminated body could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the laminate was held substantially perpendicular to the ground, but the anode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a laminated body between electrolytic cells, electrolytic cells were moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 전극, 격막을 교환할 수 있었다. 적층체의 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 전극 갱신 및 격막의 교환을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the electrode and the diaphragm could be replaced easily. When the wound body of a laminated body was prepared in advance during an electrolytic operation, it was evaluated that electrode update and diaphragm replacement can be completed for several tens of minutes per cell.

[실시예 7-4] Example 7-4

(음극을 사용한 예) (Example using a cathode)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 음극을 4장 준비했다. 세로 1.2 m, 가로 2.4 m의 사이즈가 되도록 4장의 음극을 간극없이 나열했다. 음극끼리 떨어지지 않도록, PTFE의 끈으로 인접하는 음극을 결부시켜 고정했다. 이러한 조작에서, 압력은 가하지 않고, 온도는 23℃였다. 이 음극을 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. The wound body was produced in advance as follows. First, four negative electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above. Four cathodes were arranged without a gap so that they were 1.2 m long and 2.4 m wide. Adjacent negative electrodes were bonded and fixed with a string of PTFE so that the negative electrodes did not fall off. In this operation, no pressure was applied and the temperature was 23 ° C. This cathode was wound around a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m to produce a wound body.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 7-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 음극을 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 음극은 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 음극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 음극을 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 7-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press is released, and the existing diaphragm is taken out so that there is a gap between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound cathode could be drawn out from the state of the PVC pipe standing. At this time, the cathode was held substantially perpendicular to the ground, but the cathode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting a negative electrode between electrolytic cells, an electrolytic cell was moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 음극을 교환할 수 있었다. 음극 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 음극의 갱신을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the conventional one, the negative electrode could be easily exchanged. When the negative electrode winding body was prepared in advance during the electrolytic operation, it was evaluated that the updating of the negative electrode could be completed for several tens of minutes per cell.

[실시예 7-5] Example 7-5

(양극을 사용한 예) (Example using the anode)

다음과 같이 하여 미리 권회체를 제작했다. 우선, 상기 기재된 방법으로 세로 0.3 m, 가로 2.4 m의 양극을 4장 준비했다. 세로 1.2 m, 가로 2.4 m의 사이즈가 되도록 4장의 양극을 간극없이 나열했다. 양극끼리 떨어지지 않도록, PTFE의 끈으로 인접하는 양극을 결부시켜 고정했다. 이러한 조작에서, 압력은 가하지 않고, 온도는 23℃였다. 이 양극을 외경 76 mm, 길이 1.7 m의 폴리염화비닐(PVC) 파이프에 권회하여 권회체를 제작했다. The wound body was produced in advance as follows. First, four positive electrodes having a length of 0.3 m and a width of 2.4 m were prepared by the method described above. Four anodes were arranged without gaps so that they were 1.2 m long and 2.4 m wide. The anodes adjacent to each other were bonded and fixed with a string of PTFE so that the anodes did not fall off. In this operation, no pressure was applied and the temperature was 23 ° C. This anode was wound up to a polyvinyl chloride (PVC) pipe having an outer diameter of 76 mm and a length of 1.7 m to produce a wound body.

이어서, 기존의 대형 전해조(실시예 7-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 상기 권회체를 대형 전해조 상으로 운반했다. 대형 전해조 상에서, PVC 파이프를 세운 상태로부터, 권회된 양극을 인출하도록 권회 상태를 해제했다. 이 때, 양극은 지면에 대하여 거의 수직으로 유지되어 있지만, 양극이 박리되어 떨어지거나 하지는 않았다. 이어서, 양극을 전해 셀 사이에 삽입한 후 전해 셀을 이동시켜, 전해 셀끼리 끼워 넣었다. Subsequently, in the existing large electrolytic cell (the same electrolytic cell as in Example 7-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press is released, and the existing diaphragm is taken out so that there is a gap between the electrolytic cells. did. Thereafter, the wound body was transferred onto a large electrolytic cell. On a large electrolytic cell, the wound state was canceled so that the wound positive electrode could be taken out from the state which stood the PVC pipe. At this time, the anode was held substantially perpendicular to the ground, but the anode did not peel off and fall off. Subsequently, after inserting an anode between electrolytic cells, an electrolytic cell was moved and the electrolytic cells were sandwiched.

종래에 비교하여 용이하게 양극을 교환할 수 있었다. 양극 권회체를 전해 운전중에 미리 준비해 두면, 양극의 갱신을 1셀당 수십분 정도로 완료할 수 있는 것으로 평가되었다. Compared with the past, the anodes could be easily exchanged. If the positive electrode winding body was prepared in advance during the electrolytic operation, it was estimated that the update of the positive electrode could be completed for several tens of minutes per cell.

[비교예 7-1] Comparative Example 7-1

(종래의 전극 갱신) (Conventional electrode update)

기존의 대형 전해조(실시예 7-1과 동일한 전해조)에서, 프레스기에 의한 인접하는 전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고, 기존의 격막을 취출하여 전해 셀 사이에 공극이 있는 상태로 했다. 그 후, 대형 전해조로부터, 전해 셀을 호이스트로 매달았다. 취출한 전해 셀을, 용접 시공이 가능한 공장까지 운반했다. In the existing large electrolytic cell (the same electrolyzer as in Example 7-1), the fixing state of the adjacent electrolytic cell and the ion exchange membrane by the press machine was released, the existing diaphragm was taken out, and the space | gap existed between electrolytic cells. Then, the electrolysis cell was suspended by the hoist from the large electrolytic cell. The electrolytic cell taken out was carried to the factory which can be welded.

용접으로 전해 셀의 리브에 고정되어 있는 양극을 떼어낸 후, 그라인더 등을 사용하여 떼어낸 부분의 버어 등을 깎아 평활하게 했다. 음극은, 집전체에 넣어 고정된 부분을 떼내어 음극을 박리했다. After the positive electrode fixed to the rib of the electrolysis cell was removed by welding, the burr etc. of the part removed using the grinder etc. were shaved and smoothed. The negative electrode peeled off the fixed part which was put in the collector and fixed.

그 후, 양극실의 리브 위에 새로운 양극을 설치하고, 스폿 용접으로 새로운 양극을 전해 셀에 고정했다. 음극도 마찬가지로 새로운 음극을 음극측에 설치하고, 집전체에 넣어 고정했다. Thereafter, a new anode was installed on the rib of the anode chamber, and the new anode was fixed to the electrolytic cell by spot welding. Similarly, a new negative electrode was installed on the negative electrode side and fixed in a current collector.

갱신이 종료한 전해 셀을 대형 전해조의 장소까지 운반하고, 호이스트를 사용하여 전해 셀을 전해조로 복귀시켰다. The electrolysis cell after completion of the renewal was transported to the place of the large electrolytic cell, and the electrolytic cell was returned to the electrolytic cell using a hoist.

전해 셀 및 이온 교환막의 고정 상태를 해제하고 나서 다시 전해 셀을 고정할 때까지 필요한 시간은 1일 이상이었다. The time required for releasing the fixation state of the electrolysis cell and the ion exchange membrane and then fixing the electrolysis cell again was 1 day or more.

본 출원은, 2017년 3월 22일 출원의 일본 특허 출원(제2017-056524호 및 제2017-056525호) 및 2018년 3월 20일 출원의 일본 특허 출원(제2018-053217호, 제2018-053146호, 제2018-053144호, 제2018-053231호, 제2018-053145호, 제2018-053149호 및 제2018-053139호)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.This application is a Japanese patent application (No. 2017-056524 and 2017-056525) of an application on March 22, 2017, and a Japanese patent application (2018-053217, 2018-) of an application on March 20, 2018. 053146, 2018-053144, 2018-053231, 2018-053145, 2018-053149, and 2018-053139), the contents of which are incorporated herein by reference.

<제1 실시형태에 대응하는 도면>
도 1에 대한 부호의 설명
10 : 전해용 전극 기재, 20 : 제1층, 30 : 제2층, 100 : 전해용 전극.
도 2∼4에 대한 부호의 설명
1 : 이온 교환막, 2 : 카르복실산층, 3 : 술폰산층, 4 : 강화 심재, 10 : 막 본체, 11a, 11b : 코팅층, 21, 22 : 강화 심재, 100 : 전해조, 200 : 양극, 300 : 음극, 52 : 강화사, 504a : 희생사, 504 : 연통 구멍.
도 5∼9에 대한 부호의 설명
1 : 전해 셀, 2 : 이온 교환막, 4 : 전해조, 5 : 프레스기, 6 : 음극 단자, 7 : 양극 단자, 10 : 양극실, 11 : 양극, 12 : 양극 개스킷, 13 : 음극 개스킷, 18 : 역전류 흡수체, 18a : 기재, 18b : 역전류 흡수층, 19 : 양극실의 바닥부, 20 : 음극실, 21 : 음극, 22 : 금속 탄성체, 23 : 집전체, 24 : 지지체, 30 : 격벽, 40 : 전해용 음극 구조체.
도 10에 대한 부호의 설명
1 : 펀치 지그(SUS), 2 : 전극, 3 : 격막, 4 : 니켈판(입자 번호 320의 알루미나 블라스트 처리함), 100 : 정면, 200 : 측면.
도 11∼13에 대한 부호의 설명
1 : 격막, 2a : 외경 280 mm의 폴리에틸렌제 파이프, 2b : 외경 145 mm의 폴리에틸렌제 파이프, 3 : 박리부, 4 : 밀착부, 5 : 전극.
도 14에 대한 부호의 설명
1 : PVC(폴리염화비닐)제 파이프, 2 : 이온 교환막, 3 : 전극, 4 : 정반
도 15에 대한 부호의 설명
1 : 정반, 2 : 변형이 생긴 전극, 10 : 전극을 고정하는 지그, 20 : 힘을 가하는 방향
도 16∼21에 대한 부호의 설명
1 : 110 mm의 니켈선, 2 : 950 mm의 니켈선, 3 : 프레임
<제2 실시형태에 대응하는 도면>
도 22에 대한 부호의 설명
10 : 전해용 전극 기재, 20 : 제1층, 30 : 제2층, 100 : 전해용 전극.
도 23∼25에 대한 부호의 설명
1 : 이온 교환막, 2 : 카르복실산층, 3 : 술폰산층, 4 : 강화 심재, 10 : 막 본체, 11a, 11b : 코팅층, 21, 22 : 강화 심재, 100 : 전해조, 200 : 양극, 300 : 음극, 52 : 강화사, 504a : 희생사, 504 : 연통 구멍.
도 26∼30에 대한 부호의 설명
1 : 전해 셀, 2 : 이온 교환막, 4 : 전해조, 5 : 프레스기, 6 : 음극 단자, 7 : 양극 단자, 10 : 양극실, 11 : 양극, 12 : 양극 개스킷, 13 : 음극 개스킷, 18 : 역전류 흡수체, 18a : 기재, 18b : 역전류 흡수층, 19 : 양극실의 바닥부, 20 : 음극실, 21 : 음극, 22 : 금속 탄성체, 23 : 집전체, 24 : 지지체, 30 : 격벽, 40 : 전해용 음극 구조체.
도 31에 대한 부호의 설명
1 : 펀치 지그(SUS), 2 : 전극, 3 : 격막, 4 : 니켈판(입자 번호 320의 알루미나 블라스트 처리함), 100 : 정면, 200 : 측면.
도 32∼34에 대한 부호의 설명
1 : 격막, 2a : 외경 280 mm의 폴리에틸렌제 파이프, 2b : 외경 145 mm의 폴리에틸렌제 파이프, 3 : 박리부, 4 : 밀착부, 5 : 전극.
도 35에 대한 부호의 설명
1 : PVC(폴리염화비닐)제 파이프, 2 : 이온 교환막, 3 : 전극, 4 : 정반
도 36에 대한 부호의 설명
1 : 정반, 2 : 변형이 생긴 전극, 10 : 전극을 고정하는 지그, 20 : 힘을 가하는 방향
도 37∼42에 대한 부호의 설명
1 : 110 mm의 니켈선, 2 : 950 mm의 니켈선, 3 : 프레임
<제3 실시형태에 대응하는 도면>
도 43에 대한 부호의 설명
10 : 전해용 전극 기재, 20 : 제1층, 30 : 제2층, 100 : 전해용 전극.
도 44∼46에 대한 부호의 설명
1 : 이온 교환막, 2 : 카르복실산층, 3 : 술폰산층, 4 : 강화 심재, 10 : 막 본체, 11a, 11b : 코팅층, 21, 22 : 강화 심재, 100 : 전해조, 200 : 양극, 300 : 음극, 52 : 강화사, 504a : 희생사, 504 : 연통 구멍.
도 47∼51에 대한 부호의 설명
1 : 적층체, 2 : 전해용 전극, 2a : 전해용 전극의 내표면, 2b : 전해용 전극의 외표면, 3 : 격막, 3a : 격막의 내표면, 3b : 격막의 외표면, 7 : 고정용 부재.
도 52∼56에 대한 부호의 설명
1 : 전해 셀, 2 : 이온 교환막, 4 : 전해조, 5 : 프레스기, 6 : 음극 단자, 7 : 양극 단자, 10 : 양극실, 11 : 양극, 12 : 양극 개스킷, 13 : 음극 개스킷, 18 : 역전류 흡수체, 18a : 기재, 18b : 역전류 흡수층, 19 : 양극실의 바닥부, 20 : 음극실, 21 : 음극, 22 : 금속 탄성체, 23 : 집전체, 24 : 지지체, 30 : 격벽, 40 : 전해용 음극 구조체.
<제4 실시형태에 대응하는 도면>
도 63∼67에 대한 부호의 설명
1 : 전해 셀, 2 : 이온 교환막, 4 : 전해조, 5 : 프레스기, 6 : 음극 단자, 7 : 양극 단자, 10 : 양극실, 11 : 양극, 12 : 양극 개스킷, 13 : 음극 개스킷, 18 : 역전류 흡수체, 18a : 기재, 18b : 역전류 흡수층, 19 : 양극실의 바닥부, 20 : 음극실, 21 : 음극, 22 : 금속 탄성체, 23 : 집전체, 24 : 지지체, 30 : 격벽, 40 : 전해용 음극 구조체.
도 68에 대한 부호의 설명
10 : 전해용 전극 기재, 20 : 제1층, 30 : 제2층, 100 : 전해용 전극.
도 69∼71에 대한 부호의 설명
1 : 이온 교환막, 2 : 카르복실산층, 3 : 술폰산층, 4 : 강화 심재, 10 : 막 본체, 11a, 11b : 코팅층, 21, 22 : 강화 심재, 100 : 전해조, 200 : 양극, 300 : 음극, 52 : 강화사, 504a : 희생사, 504 : 연통 구멍.
도 72∼78에 대한 부호의 설명
1 : 적층체, 2 : 전해용 전극, 2a : 전해용 전극의 내표면, 2b : 전해용 전극의 외표면, 3 : 격막, 3a : 격막의 내표면, 3b : 격막의 외표면, 7 : 고정용 부재, A : 개스킷, B : 격막, C : 전해용 전극, A1 : 개스킷의 최외주연, B1 : 격막의 최외주연, C1 : 전해용 전극의 최외주연.
도 79에 대한 부호의 설명
1 : 펀치 지그(SUS), 2 : 전극, 3 : 격막, 4 : 니켈판(입자 번호 320의 알루미나 블라스트 처리함), 100 : 정면, 200 : 측면.
도 80∼82에 대한 부호의 설명
1 : 격막, 2a : 외경 280 mm의 폴리에틸렌제 파이프, 2b : 외경 145 mm의 폴리에틸렌제 파이프, 3 : 박리부, 4 : 밀착부, 5 : 전극.
도 84에 대한 부호의 설명
1 : 정반, 2 : 변형이 생긴 전극, 10 : 전극을 고정하는 지그, 20 : 힘을 가하는 방향
도 85∼90에 대한 부호의 설명
1 : 110 mm의 니켈선, 2 : 950 mm의 니켈선, 3 : 프레임
<제5 실시형태에 대응하는 도면>
도 91∼95에 대한 부호의 설명
1 : 전해 셀, 2 : 이온 교환막, 4 : 전해조, 5 : 프레스기, 6 : 음극 단자, 7 : 양극 단자, 10 : 양극실, 11 : 양극, 12 : 양극 개스킷, 13 : 음극 개스킷, 18 : 역전류 흡수체, 18a : 기재, 18b : 역전류 흡수층, 19 : 양극실의 바닥부, 20 : 음극실, 21 : 음극, 22 : 금속 탄성체, 23 : 집전체, 24 : 지지체, 30 : 격벽, 40 : 전해용 음극 구조체.
도 96에 대한 부호의 설명
10 : 전해용 전극 기재, 20 : 제1층, 30 : 제2층, 100 : 전해용 전극.
도 97∼99에 대한 부호의 설명
1 : 이온 교환막, 2 : 카르복실산층, 3 : 술폰산층, 4 : 강화 심재, 10 : 막 본체, 11a, 11b : 코팅층, 21, 22 : 강화 심재, 100 : 전해조, 200 : 양극, 300 : 음극, 52 : 강화사, 504a : 희생사, 504 : 연통 구멍.
<제6 실시형태에 대응하는 도면>
도 103∼107에 대한 부호의 설명
1 : 전해 셀, 2 : 이온 교환막, 4 : 전해조, 5 : 프레스기, 6 : 음극 단자, 7 : 양극 단자, 10 : 양극실, 11 : 양극, 12 : 양극 개스킷, 13 : 음극 개스킷, 18 : 역전류 흡수체, 18a : 기재, 18b : 역전류 흡수층, 19 : 양극실의 바닥부, 20 : 음극실, 21 : 음극, 22 : 금속 탄성체, 23 : 집전체, 24 : 지지체, 30 : 격벽, 40 : 전해용 음극 구조체.
도 108에 대한 부호의 설명
10 : 전해용 전극 기재, 20 : 제1층, 30 : 제2층, 100 : 전해용 전극.
도 109∼111에 대한 부호의 설명
1 : 이온 교환막, 2 : 카르복실산층, 3 : 술폰산층, 4 : 강화 심재, 10 : 막 본체, 11a, 11b : 코팅층, 21, 22 : 강화 심재, 100 : 전해조, 200 : 양극, 300 : 음극, 52 : 강화사, 504a : 희생사, 504 : 연통 구멍.
<제7 실시형태에 대응하는 도면>
도 112∼118에 대한 부호의 설명
1 : 전해 셀, 2 : 이온 교환막, 2a : 새로운 이온 교환막, 4 : 전해조, 5 : 프레스기, 6 : 음극 단자, 7 : 양극 단자, 8 : 전해조 프레임, 9 : 적층체, 10 : 양극실, 11 : 양극, 12 : 양극 개스킷, 13 : 음극 개스킷, 18 : 역전류 흡수체, 18a : 기재, 18b : 역전류 흡수층, 19 : 양극실의 바닥부, 20 : 음극실, 21 : 음극, 22 : 금속 탄성체, 23 : 집전체, 24 : 지지체, 30 : 격벽, 40 : 전해용 음극 구조체, 100 : 전해용 전극.
도 119에 대한 부호의 설명
10 : 전해용 전극 기재, 20 : 제1층, 30 : 제2층, 100 : 전해용 전극.
도 120∼122에 대한 부호의 설명
1 : 이온 교환막, 2 : 카르복실산층, 3 : 술폰산층, 4 : 강화 심재, 10 : 막 본체, 11a, 11b : 코팅층, 21, 22 : 강화 심재, 100 : 전해조, 200 : 양극, 300 : 음극, 52 : 강화사, 504a : 희생사, 504 : 연통 구멍.
<Figure corresponding to the first embodiment>
Explanation of the code | symbol for FIG.
10: electrode base for electrolysis, 20: first layer, 30: second layer, 100: electrode for electrolysis.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 2-4
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: ion exchange membrane, 2: carboxylic acid layer, 3: sulfonic acid layer, 4: reinforced core material, 10: membrane body, 11a, 11b: coating layer, 21, 22: reinforced core material, 100: electrolytic cell, 200: positive electrode, 300: negative electrode , 52: reinforcer, 504a: victim, 504: communication hole.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 5-9
Reference Signs List 1 electrolytic cell, 2 ion exchange membrane, 4 electrolyzer, 5 press machine, 6 cathode terminal, 7 anode terminal, 10 anode chamber, 11 anode, 12 anode gasket, 13 cathode gasket, 18 reverse Rather absorber, 18a: base material, 18b: reverse current absorbing layer, 19: bottom of anode chamber, 20: cathode chamber, 21: cathode, 22: metal elastic body, 23: current collector, 24: support, 30: partition, 40: Electrolytic Cathode Structure.
Explanation of the code | symbol for FIG.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Punching jig (SUS), 2: Electrode, 3: Diaphragm, 4: Nickel plate (Alumina blasting of particle number 320), 100: Front, 200: Side.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 11-13
1: diaphragm, 2a: polyethylene pipe having an outer diameter of 280 mm, 2b: polyethylene pipe having an outer diameter of 145 mm, 3: peeling portion, 4: adhesion portion, 5: electrode.
Explanation of the code | symbol about FIG.
1: PVC (polyvinyl chloride) pipe, 2: ion exchange membrane, 3: electrode, 4: table
Explanation of the code | symbol for FIG.
1: plate, 2: deformed electrode, 10: jig fixing the electrode, 20: direction of applying force
Explanation of the code | symbol about FIGS. 16-21
1: 110 mm nickel wire, 2: 950 mm nickel wire, 3: frame
<Figure corresponding to the second embodiment>
Explanation of the code | symbol about FIG.
10: electrode base for electrolysis, 20: first layer, 30: second layer, 100: electrode for electrolysis.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 23-25
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: ion exchange membrane, 2: carboxylic acid layer, 3: sulfonic acid layer, 4: reinforced core material, 10: membrane body, 11a, 11b: coating layer, 21, 22: reinforced core material, 100: electrolytic cell, 200: positive electrode, 300: negative electrode , 52: reinforcer, 504a: victim, 504: communication hole.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 26-30
Reference Signs List 1 electrolytic cell, 2 ion exchange membrane, 4 electrolyzer, 5 press machine, 6 cathode terminal, 7 anode terminal, 10 anode chamber, 11 anode, 12 anode gasket, 13 cathode gasket, 18 reverse Rather absorber, 18a: base material, 18b: reverse current absorbing layer, 19: bottom of anode chamber, 20: cathode chamber, 21: cathode, 22: metal elastic body, 23: current collector, 24: support, 30: partition, 40: Electrolytic Cathode Structure.
Explanation of the code | symbol about FIG.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Punching jig (SUS), 2: Electrode, 3: Diaphragm, 4: Nickel plate (Alumina blasting of particle number 320), 100: Front, 200: Side.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 32-34
1: diaphragm, 2a: polyethylene pipe having an outer diameter of 280 mm, 2b: polyethylene pipe having an outer diameter of 145 mm, 3: peeling portion, 4: adhesion portion, 5: electrode.
Explanation of the code | symbol for FIG. 35
1: PVC (polyvinyl chloride) pipe, 2: ion exchange membrane, 3: electrode, 4: table
Explanation of the code | symbol about FIG. 36
1: plate, 2: deformed electrode, 10: jig fixing the electrode, 20: direction of applying force
Explanation of the code | symbol about FIGS. 37-42
1: 110 mm nickel wire, 2: 950 mm nickel wire, 3: frame
<Figure corresponding to the third embodiment>
Explanation of the code | symbol about FIG. 43
10: electrode base for electrolysis, 20: first layer, 30: second layer, 100: electrode for electrolysis.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 44-46
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: ion exchange membrane, 2: carboxylic acid layer, 3: sulfonic acid layer, 4: reinforced core material, 10: membrane body, 11a, 11b: coating layer, 21, 22: reinforced core material, 100: electrolytic cell, 200: positive electrode, 300: negative electrode , 52: reinforcer, 504a: victim, 504: communication hole.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 47-51
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminated body 2 Electrode electrode for electrolysis 2a Inner surface of electrode for electrolysis 2b Outer surface of electrode for electrolysis 3 Diaphragm 3a Inner surface of diaphragm 3b Outer surface of diaphragm 7 Fixed Absence.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 52-56
Reference Signs List 1 electrolytic cell, 2 ion exchange membrane, 4 electrolyzer, 5 press machine, 6 cathode terminal, 7 anode terminal, 10 anode chamber, 11 anode, 12 anode gasket, 13 cathode gasket, 18 reverse Rather absorber, 18a: base material, 18b: reverse current absorbing layer, 19: bottom of anode chamber, 20: cathode chamber, 21: cathode, 22: metal elastic body, 23: current collector, 24: support, 30: partition, 40: Electrolytic Cathode Structure.
<Figure corresponding to the fourth embodiment>
Explanation of the code | symbol about FIGS. 63-67
Reference Signs List 1 electrolytic cell, 2 ion exchange membrane, 4 electrolyzer, 5 press machine, 6 cathode terminal, 7 anode terminal, 10 anode chamber, 11 anode, 12 anode gasket, 13 cathode gasket, 18 reverse Rather absorber, 18a: base material, 18b: reverse current absorbing layer, 19: bottom of anode chamber, 20: cathode chamber, 21: cathode, 22: metal elastic body, 23: current collector, 24: support, 30: partition, 40: Electrolytic Cathode Structure.
Explanation of the code | symbol about FIG. 68
10: electrode base for electrolysis, 20: first layer, 30: second layer, 100: electrode for electrolysis.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 69-71
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: ion exchange membrane, 2: carboxylic acid layer, 3: sulfonic acid layer, 4: reinforced core material, 10: membrane body, 11a, 11b: coating layer, 21, 22: reinforced core material, 100: electrolytic cell, 200: positive electrode, 300: negative electrode , 52: reinforcer, 504a: victim, 504: communication hole.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 72-78
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminated body 2 Electrode electrode for electrolysis 2a Inner surface of electrode for electrolysis 2b Outer surface of electrode for electrolysis 3 Diaphragm 3a Inner surface of diaphragm 3b Outer surface of diaphragm 7 Fixed Member, A: gasket, B: diaphragm, C: electrode for electrolysis, A1: outermost edge of the gasket, B1: outermost edge of the diaphragm, C1: outermost edge of the electrode for electrolysis.
Explanation of the code | symbol about FIG. 79
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Punching jig (SUS), 2: Electrode, 3: Diaphragm, 4: Nickel plate (Alumina blasting of particle number 320), 100: Front, 200: Side.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 80-82
1: diaphragm, 2a: polyethylene pipe having an outer diameter of 280 mm, 2b: polyethylene pipe having an outer diameter of 145 mm, 3: peeling portion, 4: adhesion portion, 5: electrode.
Explanation of the code | symbol about FIG. 84
1: plate, 2: deformed electrode, 10: jig fixing the electrode, 20: direction of applying force
Explanation of the code | symbol about FIGS. 85-90
1: 110 mm nickel wire, 2: 950 mm nickel wire, 3: frame
<Figure corresponding to the fifth embodiment>
Explanation of the code | symbol about FIGS. 91-95
Reference Signs List 1 electrolytic cell, 2 ion exchange membrane, 4 electrolyzer, 5 press machine, 6 cathode terminal, 7 anode terminal, 10 anode chamber, 11 anode, 12 anode gasket, 13 cathode gasket, 18 reverse Rather absorber, 18a: base material, 18b: reverse current absorbing layer, 19: bottom of anode chamber, 20: cathode chamber, 21: cathode, 22: metal elastic body, 23: current collector, 24: support, 30: partition, 40: Electrolytic Cathode Structure.
Explanation of the code | symbol about FIG. 96
10: electrode base for electrolysis, 20: first layer, 30: second layer, 100: electrode for electrolysis.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 97-99
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: ion exchange membrane, 2: carboxylic acid layer, 3: sulfonic acid layer, 4: reinforced core material, 10: membrane body, 11a, 11b: coating layer, 21, 22: reinforced core material, 100: electrolytic cell, 200: positive electrode, 300: negative electrode , 52: reinforcer, 504a: victim, 504: communication hole.
<Figure corresponding to the sixth embodiment>
Explanation of the reference numerals for FIGS. 103 to 107
Reference Signs List 1 electrolytic cell, 2 ion exchange membrane, 4 electrolyzer, 5 press machine, 6 cathode terminal, 7 anode terminal, 10 anode chamber, 11 anode, 12 anode gasket, 13 cathode gasket, 18 reverse Rather absorber, 18a: base material, 18b: reverse current absorbing layer, 19: bottom of anode chamber, 20: cathode chamber, 21: cathode, 22: metal elastic body, 23: current collector, 24: support, 30: partition, 40: Electrolytic Cathode Structure.
Explanation of the code | symbol about FIG. 108
10: electrode base for electrolysis, 20: first layer, 30: second layer, 100: electrode for electrolysis.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 109-111
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: ion exchange membrane, 2: carboxylic acid layer, 3: sulfonic acid layer, 4: reinforced core material, 10: membrane body, 11a, 11b: coating layer, 21, 22: reinforced core material, 100: electrolytic cell, 200: positive electrode, 300: negative electrode , 52: reinforcer, 504a: victim, 504: communication hole.
<Figure corresponding to the seventh embodiment>
Explanation of the code | symbol about FIGS. 112-118
Reference Signs List 1 electrolytic cell, 2 ion exchange membrane, 2a new ion exchange membrane, 4 electrolytic cell, 5 press machine, 6 negative electrode terminal, 7 anode terminal, 8 electrolytic cell frame, 9 laminate, 10 anode chamber, 11 12: anode gasket; 13: cathode gasket; 18: reverse current absorber; 18a: base material; 18b: reverse current absorbing layer; 19: bottom of anode chamber; 20: cathode chamber; 21: cathode; 22: metal elastic body 23: current collector, 24: support, 30: partition, 40: anode structure for electrolysis, 100: electrode for electrolysis.
Explanation of the code | symbol about FIG. 119
10: electrode base for electrolysis, 20: first layer, 30: second layer, 100: electrode for electrolysis.
Explanation of the code | symbol about FIGS. 120-122
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: ion exchange membrane, 2: carboxylic acid layer, 3: sulfonic acid layer, 4: reinforced core material, 10: membrane body, 11a, 11b: coating layer, 21, 22: reinforced core material, 100: electrolytic cell, 200: positive electrode, 300: negative electrode , 52: reinforcer, 504a: victim, 504: communication hole.

Claims (60)

단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하이며, 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 0.08 N/mgㆍ㎠ 이상인 전해용 전극. The electrolytic electrode whose mass per unit area is 48 mg / cm <2> or less, and the force applied per unit mass and unit area is 0.08 N / mg * cm <2> or more. 제1항에 있어서, 상기 전해용 전극이 전해용 전극 기재 및 촉매층을 포함하고, 상기 전해용 전극 기재의 두께가 300 ㎛ 이하인 전해용 전극. The electrolytic electrode according to claim 1, wherein the electrolytic electrode includes an electrolytic electrode substrate and a catalyst layer, and the thickness of the electrolytic electrode substrate is 300 µm or less. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이하의 방법(3)에 의해 측정한 비율이 75% 이상인 전해용 전극:
〔방법(3)〕
이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 이온 교환막(가로 세로 170 mm)과, 전해용 전극 샘플(가로 세로 130 mm)을 이 순서로 적층시킨다. 온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이 적층체 중의 전해용 전극 샘플이 외측이 되도록 폴리에틸렌의 파이프(외경 145 mm)의 곡면 상에 적층체를 놓고, 적층체와 파이프를 순수로 충분히 침지시키며, 적층체 표면 및 파이프에 부착된 여분의 수분을 제거하고, 그 1분 후에, 이온 교환기가 도입된 퍼플루오로카본 중합체의 막의 양면에 무기물 입자와 결합제를 도포한 막과, 전해용 전극 샘플이 밀착되어 있는 부분의 면적의 비율(%)을 측정한다.
The electrode for electrolysis according to claim 1 or 2, wherein a ratio measured by the following method (3) is 75% or more:
[Method (3)]
On both sides of the membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchanger was introduced, an ion exchange membrane (170 mm long) coated with inorganic particles and a binder and an electrode sample for electrolysis (130 mm long) were laminated in this order. Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, the laminate is placed on a curved surface of a pipe of polyethylene (outer diameter of 145 mm) so that the electrode sample for electrolysis in the laminate is the outer side, and the laminate and the pipe are placed. A membrane in which inorganic particles and a binder are applied to both surfaces of the membrane of the perfluorocarbon polymer into which the ion exchanger is introduced, after being sufficiently immersed in pure water and removing the excess water adhering to the laminate surface and the pipe, The ratio (%) of the area of the part where the electrolytic electrode sample is in close contact is measured.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 다공 구조이며, 개공률이 5∼90%인 전해용 전극. The electrolytic electrode according to any one of claims 1 to 3, which has a porous structure and has a porosity of 5 to 90%. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 다공 구조이며, 개공률이 10∼80%인 전해용 전극. The electrolytic electrode according to any one of claims 1 to 4, which has a porous structure and has a porosity of 10 to 80%. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해용 전극의 두께가 315 ㎛ 이하인 전해용 전극. The electrode for electrolysis in any one of Claims 1-5 whose thickness of the said electrode for electrolysis is 315 micrometers or less. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해용 전극을, 이하의 방법(A)에 의해 측정한 값이 40 mm 이하인 전해용 전극:
〔방법(A)〕
온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환막과 상기 전해용 전극을 적층한 샘플을, 외경 φ32 mm의 염화비닐제 심재의 곡면 상에 권취하여 고정하고, 6시간 정치한 후에 해당 전해용 전극을 분리하여 수평인 판에 올려놓았을 때, 해당 전해용 전극의 양단부에서의 수직 방향의 높이 L1 및 L2를 측정하여, 이들의 평균치를 측정치로 한다.
The electrolytic electrode according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrolytic electrode has a value measured by the following method (A) of 40 mm or less:
[Method (A)]
Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, a sample obtained by laminating an ion exchange membrane and the electrolytic electrode was wound and fixed on a curved surface of a vinyl chloride core material having an outer diameter of φ 32 mm, and left standing for 6 hours. Later, when the electrolytic electrode was separated and placed on a horizontal plate, the heights L 1 and L 2 in the vertical direction at both ends of the electrolytic electrode were measured, and these average values were measured.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 0.2 cm/s 및 통기량 0.4 cc/㎠/s로 한 경우의 통기 저항이 24 kPaㆍs/m 이하인 전해용 전극. The electrolytic electrode according to any one of claims 1 to 7, wherein the electrolytic electrode has a size of 50 mm x 50 mm, a temperature of 24 ° C., a relative humidity of 32%, a piston speed of 0.2 cm / s, and an air flow rate of 0.4 cc /. The electrode for electrolysis whose ventilation resistance at the time of making it cm <2> / s is 24 kPa * s / m or less. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해용 전극 기재가 니켈(Ni) 및 티탄(Ti)에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것인 전해용 전극.The electrolytic electrode according to any one of claims 1 to 8, wherein the electrolytic electrode substrate contains at least one element selected from nickel (Ni) and titanium (Ti). 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 전해용 전극을 포함하는 적층체. The laminated body containing the electrode for electrolysis in any one of Claims 1-9. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 전해용 전극, 또는 제10항에 기재된 적층체를 포함하는 권회체. The winding body containing the electrode for electrolysis in any one of Claims 1-9, or the laminated body of Claim 10. 전해용 전극과,
상기 전해용 전극에 접하는 격막 또는 급전체
를 구비하고,
상기 격막 또는 급전체에 대한 상기 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 1.5 N/mgㆍ㎠ 미만인 적층체.
An electrolytic electrode,
Diaphragm or feeder in contact with the electrolytic electrode
And
The laminated body whose force per unit mass and unit area of the said electrode for electrolysis with respect to the said diaphragm or feeder is less than 1.5 N / mg * cm <2>.
제12항에 있어서, 상기 격막 또는 급전체에 대한 상기 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 0.005 N/mgㆍ㎠ 초과인 적층체. The laminate according to claim 12, wherein a force applied per unit mass and unit area of the electrolytic electrode to the diaphragm or feeder is more than 0.005 N / mg · cm 2. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 급전체가 철망, 금속 부직포, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 또는 발포 금속인 적층체. The laminate according to claim 12 or 13, wherein the feed material is a wire mesh, a metal nonwoven fabric, a punching metal, an expanded metal or a foamed metal. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격막의 적어도 하나의 표면층으로서, 친수성 산화물 입자와 이온 교환기가 도입된 폴리머의 혼합물을 포함하는 층을 갖는 적층체. The laminate according to any one of claims 12 to 14, having a layer comprising at least one surface layer of the diaphragm comprising a mixture of hydrophilic oxide particles and a polymer into which an ion exchanger is introduced. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해용 전극과 상기 격막 또는 급전체와의 사이에 액체가 개재하는 것인 적층체. The laminate according to any one of claims 12 to 15, wherein a liquid is interposed between the electrolytic electrode and the diaphragm or the feeder. 격막과,
상기 격막의 표면의 적어도 하나의 영역에 고정된 전해용 전극
을 가지며,
상기 격막의 표면에서의 상기 영역의 비율이 0% 초과 93% 미만인 적층체.
Diaphragm,
Electrolytic electrode fixed to at least one area of the surface of the diaphragm
Has,
The laminated body whose ratio of the said area | region in the surface of the said diaphragm is more than 0% and less than 93%.
제17항에 있어서, 상기 전해용 전극이 Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb 및 Dy로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 촉매 성분을 포함하는 것인 적층체. 18. The method of claim 17, wherein the electrode for electrolysis is Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag , Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd , At least one catalyst component selected from the group consisting of Tb and Dy. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 영역에서, 상기 전해용 전극의 적어도 일부가 상기 격막을 관통하여 고정되어 있는 것인 적층체. The laminate according to claim 17 or 18, wherein at least part of the electrolytic electrode is fixed through the diaphragm in the region. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역에서, 상기 전해용 전극의 적어도 일부가 상기 격막의 내부에 위치하여 고정되어 있는 것인 적층체. The laminate according to any one of claims 17 to 19, wherein in the region, at least a part of the electrolytic electrode is located inside and fixed to the diaphragm. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격막과 상기 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재를 더 갖는 적층체. The laminate according to any one of claims 17 to 20, further comprising a fixing member for fixing the diaphragm and the electrolytic electrode. 제21항에 있어서, 상기 고정용 부재의 적어도 일부가 상기 격막과 상기 전해용 전극을 외부에서 파지하는 것인 적층체. The laminate according to claim 21, wherein at least a part of the fixing member grips the diaphragm and the electrolytic electrode from the outside. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 고정용 부재의 적어도 일부가 상기 격막과 상기 전해용 전극을 자력으로 고정하는 것인 적층체. The laminate according to claim 21 or 22, wherein at least a part of the fixing member magnetically fixes the diaphragm and the electrolytic electrode. 제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격막이 표면층에 유기 수지를 함유하는 이온 교환막을 포함하고,
상기 영역에 상기 유기 수지가 존재하는 것인 적층체.
The membrane according to any one of claims 17 to 23, wherein the diaphragm comprises an ion exchange membrane containing an organic resin in the surface layer,
The laminated body in which the said organic resin exists in the said area | region.
제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격막이 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 EW를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것인 적층체. The laminate according to any one of claims 17 to 24, wherein the diaphragm comprises a first ion exchange resin layer and a second ion exchange resin layer having an EW different from the first ion exchange resin layer. sieve. 제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격막이 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 작용기를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것인 적층체. The laminate according to any one of claims 17 to 24, wherein the diaphragm comprises a first ion exchange resin layer and a second ion exchange resin layer having a functional group different from that of the first ion exchange resin layer. sieve. 양극과,
상기 양극을 지지하는 양극 프레임과,
상기 양극 프레임 상에 배치되는 양극측 개스킷과,
상기 양극에 대향하는 음극과,
상기 음극을 지지하는 음극 프레임과,
상기 음극 프레임 상에 배치되고, 상기 양극측 개스킷과 대향하는 음극측 개스킷과,
격막과 전해용 전극의 적층체로서, 상기 양극측 개스킷과 상기 음극측 개스킷 사이에 배치되는 적층체
를 구비하고,
상기 적층체의 적어도 일부가 상기 양극측 개스킷 및 상기 음극측 개스킷에 협지되어 있고,
상기 전해용 전극을 50 mm×50 mm의 사이즈로 하고, 온도 24℃, 상대 습도 32%, 피스톤 속도 0.2 cm/s 및 통기량 0.4 cc/㎠/s로 한 경우의 통기 저항이 24 kPaㆍs/m 이하인 전해조.
With the anode,
An anode frame supporting the anode;
An anode side gasket disposed on the anode frame;
A cathode facing the anode,
A cathode frame supporting the cathode;
A cathode side gasket disposed on the cathode frame and opposed to the anode side gasket;
A laminate comprising a diaphragm and an electrode for electrolysis, wherein the laminate is disposed between the anode side gasket and the cathode side gasket.
And
At least a part of the laminate is sandwiched between the anode side gasket and the cathode side gasket,
The air flow resistance is 24 kPa · s when the electrolytic electrode is 50 mm × 50 mm in size, having a temperature of 24 ° C., a relative humidity of 32%, a piston speed of 0.2 cm / s, and an air flow rate of 0.4 cc / cm 2 / s. Electrolyzer less than / m.
제27항에 있어서, 상기 전해용 전극의 두께가 315 ㎛ 이하인 전해조. The electrolytic cell according to claim 27, wherein the thickness of the electrode for electrolysis is 315 µm or less. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 전해용 전극을, 이하의 방법(A)에 의해 측정한 값이 40 mm 이하인 전해조:
〔방법(A)〕
온도 23±2℃, 상대 습도 30±5%의 조건 하에, 이온 교환막과 상기 전해용 전극을 적층한 샘플을, 외경 φ32 mm의 염화비닐제 심재의 곡면 상에 권취하여 고정하고, 6시간 정치한 후에 해당 전해용 전극을 분리하여 수평인 판에 올려놓았을 때, 해당 전해용 전극의 양단부에서의 수직 방향의 높이 L1 및 L2를 측정하여, 이들의 평균치를 측정치로 한다.
The electrolytic cell according to claim 27 or 28, wherein the electrolytic electrode has a value measured by the following method (A) of 40 mm or less:
[Method (A)]
Under the conditions of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 30 ± 5%, a sample obtained by laminating an ion exchange membrane and the electrolytic electrode was wound and fixed on a curved surface of a vinyl chloride core material having an outer diameter of φ 32 mm, and left standing for 6 hours. Later, when the electrolytic electrode was separated and placed on a horizontal plate, the heights L 1 and L 2 in the vertical direction at both ends of the electrolytic electrode were measured, and these average values were measured.
제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해용 전극의 단위 면적당 질량이 48 mg/㎠ 이하인 전해조. The electrolytic cell according to any one of claims 27 to 29, wherein a mass per unit area of the electrolytic electrode is 48 mg / cm 2 or less. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해용 전극의 단위 질량ㆍ단위 면적당 가해지는 힘이 0.005 N/mgㆍ㎠ 초과인 전해조. The electrolytic cell according to any one of claims 27 to 30, wherein a force applied per unit mass and unit area of the electrolytic electrode is more than 0.005 N / mg · cm 2. 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층체의 최외주연이 상기 양극측 개스킷 및 음극측 개스킷의 최외주연보다 통전면 방향 외측에 위치하는 것인 전해조. The electrolyzer according to any one of claims 27 to 31, wherein the outermost periphery of the laminate is located outside the conduction surface direction than the outermost peripheries of the anode side gasket and the cathode side gasket. 제27항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해용 전극이 Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb 및 Dy로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 촉매 성분을 포함하는 것인 전해조. 33. The electrolytic electrode according to any one of claims 27 to 32, wherein Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y , Zr, Nb, Mo, Ag, Ta, W, Re, Os, Al, In, Sn, Sb, Ga, Ge, B, C, N, O, Si, P, S, La, Ce, Pr, Nd Electrolyzer comprising at least one catalyst component selected from the group consisting of Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy. 제27항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층체에서, 상기 전해용 전극의 적어도 일부가 상기 격막을 관통하여 고정되어 있는 것인 전해조. The electrolyzer according to any one of claims 27 to 33, wherein at least a part of the electrode for electrolysis is fixed through the diaphragm in the laminate. 제27항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층체에서, 상기 전해용 전극의 적어도 일부가 상기 격막의 내부에 위치하여 고정되어 있는 것인 전해조. The electrolytic cell according to any one of claims 27 to 33, wherein in the laminate, at least a part of the electrode for electrolysis is located inside and fixed to the diaphragm. 제27항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층체에서, 상기 격막과 상기 전해용 전극을 고정하기 위한 고정용 부재를 더 갖는 전해조. The electrolytic cell according to any one of claims 27 to 35, further comprising a fixing member for fixing the diaphragm and the electrolytic electrode in the laminate. 제36항에 있어서, 상기 적층체에서, 상기 고정용 부재의 적어도 일부가 상기 격막과 상기 전해용 전극을 관통하여 고정하고 있는 것인 전해조. 37. The electrolytic cell according to claim 36, wherein at least part of said fixing member is fixed through said diaphragm and said electrolytic electrode in said laminate. 제36항 또는 제37항에 있어서, 상기 적층체에서, 상기 고정용 부재가 전해액에 가용인 가용 재료를 포함하는 것인 전해조. 38. The electrolytic cell according to claim 36 or 37, wherein in said laminate, said fixing member comprises a soluble material that is soluble in an electrolyte solution. 제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층체에서, 상기 고정용 부재의 적어도 일부가 상기 격막과 상기 전해용 전극을 외부에서 파지하는 것인 전해조. The electrolytic cell according to any one of claims 36 to 38, wherein in the laminate, at least a part of the fixing member grips the diaphragm and the electrolytic electrode from the outside. 제36항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층체에서, 상기 고정용 부재의 적어도 일부가 상기 격막과 상기 전해용 전극을 자력으로 고정하는 것인 전해조. The electrolytic cell according to any one of claims 36 to 39, wherein in the laminate, at least a part of the fixing member fixes the diaphragm and the electrolytic electrode by magnetic force. 제27항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격막이 표면층에 유기 수지를 함유하는 이온 교환막을 포함하고,
상기 유기 수지에서 상기 전해용 전극이 고정되어 있는 것인 전해조.
41. The membrane of any one of claims 27-40, wherein the diaphragm comprises an ion exchange membrane containing an organic resin in the surface layer,
An electrolytic cell in which the electrode for electrolysis is fixed in the organic resin.
제27항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격막이 제1 이온 교환 수지층과, 해당 제1 이온 교환 수지층과는 상이한 EW를 갖는 제2 이온 교환 수지층을 포함하는 것인 전해조. The electrolytic cell according to any one of claims 27 to 41, wherein the diaphragm comprises a first ion exchange resin layer and a second ion exchange resin layer having a different EW from the first ion exchange resin layer. . 제27항 내지 제42항 중 어느 한 항에 기재된 전해조의 제조 방법으로서,
상기 양극측 개스킷과 음극측 개스킷 사이에서 상기 적층체를 협지하는 공정을 갖는 전해조의 제조 방법.
The manufacturing method of the electrolyzer as described in any one of Claims 27-42,
A method for producing an electrolytic cell, comprising the step of sandwiching the laminate between the anode side gasket and the cathode side gasket.
제27항 내지 제42항 중 어느 한 항에 기재된 전해조에서의 적층체의 갱신 방법으로서,
상기 적층체를 상기 양극측 개스킷 및 상기 음극측 개스킷으로부터 분리하는 것에 의해, 해당 적층체를 전해조로부터 취출하는 공정과,
상기 양극측 개스킷과 음극측 개스킷 사이에서 새로운 상기 적층체를 협지하는 공정
을 갖는 적층체의 갱신 방법.
As an update method of the laminated body in the electrolytic cell of any one of Claims 27-42,
Removing the laminate from the electrolytic cell by separating the laminate from the anode side gasket and the cathode side gasket;
Process of sandwiching the new laminate between the anode side gasket and the cathode side gasket
The update method of the laminated body which has this.
양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구비하는 기존 전해조에, 전해용 전극 또는 해당 전해용 전극과 새로운 격막의 적층체를 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서,
상기 전해용 전극 또는 상기 적층체의 권회체를 사용하는 전해조의 제조 방법.
A new electrolytic cell is disposed in an existing electrolytic cell having a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, and a diaphragm disposed between the positive electrode and the negative electrode. As a method for producing
The manufacturing method of the electrolytic cell using the said electrode for electrolysis or the winding body of the said laminated body.
제45항에 있어서, 상기 전해용 전극 또는 상기 적층체를 권회 상태로 유지하여 상기 권회체를 얻는 공정(A)을 갖는 전해조의 제조 방법. The electrolytic cell manufacturing method of Claim 45 which has the process (A) which hold | maintains the said electrode for electrolysis or said laminated body in the wound state, and obtains the said wound body. 제45항 또는 제46항에 있어서, 상기 권회체의 권회 상태를 해제하는 공정(B)을 갖는 전해조의 제조 방법. The electrolytic cell manufacturing method of Claim 45 or 46 which has the process (B) of releasing the wound state of the said winding body. 제47항에 있어서, 상기 공정(B)의 후, 상기 양극 및 상기 음극의 적어도 한쪽 표면 상에, 상기 전해용 전극 또는 상기 적층체를 배치하는 공정(C)을 갖는 전해조의 제조 방법. The manufacturing method of the electrolytic cell of Claim 47 which has a process (C) which arrange | positions the said electrode for electrolysis or the said laminated body on at least one surface of the said anode and the said cathode after the said process (B). 전해용 전극을 사용하는 것에 의해, 기존의 전극을 갱신하기 위한 방법으로서,
상기 전해용 전극의 권회체를 사용하는 전극의 갱신 방법.
As a method for updating an existing electrode by using an electrode for electrolysis,
The update method of the electrode using the winding body of the said electrode for electrolysis.
제49항에 있어서, 상기 전해용 전극을 권회 상태로 유지하여 상기 권회체를 얻는 공정(A')을 갖는 전극의 갱신 방법. The method of updating an electrode according to claim 49, further comprising a step (A ') of holding the electrolytic electrode in a wound state to obtain the wound body. 제49항 또는 제50항에 있어서, 상기 전해용 전극의 권회 상태를 해제하는 공정(B')을 갖는 전극의 갱신 방법. The method of updating an electrode according to claim 49 or 50, further comprising a step (B ') of releasing the wound state of the electrolytic electrode. 제51항에 있어서, 상기 공정(B')의 후, 기존의 전극의 표면 상에 상기 전해용 전극을 배치하는 공정(C')을 갖는 전극의 갱신 방법. The method of updating an electrode according to claim 51, further comprising a step (C ') of disposing the electrolytic electrode on the surface of an existing electrode after the step (B'). 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구비하는 기존 전해조를 갱신하기 위한 권회체의 제조 방법으로서,
전해용 전극 또는 해당 전해용 전극과 새로운 격막의 적층체를 권회하여 상기 권회체를 얻는 공정을 갖는 권회체의 제조 방법.
A method for manufacturing a wound body for updating an existing electrolytic cell having a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, and a diaphragm disposed between the positive electrode and the negative electrode,
The manufacturing method of the winding body which has a process of winding the laminated body of an electrode for electrolysis or the said electrode for electrolysis, and a new diaphragm, and obtaining the said wound body.
양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 격막을 구비하는 기존 전해조에 적층체를 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서,
전해용 전극과 새로운 격막을, 해당 격막이 용융되지 않는 온도 하에 일체화하는 것에 의해 상기 적층체를 얻는 공정(A)과,
상기 공정(A)의 후, 기존 전해조에서의 상기 격막을 상기 적층체와 교환하는 공정(B)
을 갖는 전해조의 제조 방법.
A method for manufacturing a new electrolytic cell by disposing a laminate in an existing electrolytic cell having a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, and a diaphragm disposed between the positive electrode and the negative electrode,
(A) obtaining the said laminated body by integrating an electrode for electrolysis and a new diaphragm under the temperature which the said diaphragm does not melt,
After the said process (A), the process (B) of exchanging the said diaphragm in an existing electrolytic cell with the said laminated body
Method for producing an electrolytic cell having a.
제54항에 있어서, 상기 일체화가 상압하에 행해지는 것인 전해조의 제조 방법. 55. The method of claim 54, wherein said integration is performed under normal pressure. 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 고정되는 격막과, 상기 양극, 상기 음극 및 상기 격막을 지지하는 전해조 프레임을 구비하는 기존 전해조에, 전해용 전극 및 새로운 격막을 포함하는 적층체를 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서,
상기 전해조 프레임 내에서, 상기 격막의 고정을 해제하는 공정(A)과,
상기 공정(A)의 후, 상기 격막과 상기 적층체를 교환하는 공정(B)
을 갖는 전해조의 제조 방법.
An electrolytic electrode and a new diaphragm are provided in an existing electrolytic cell having a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, a diaphragm fixed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolytic cell frame supporting the positive electrode, the negative electrode and the diaphragm. As a method for producing a new electrolytic cell by disposing a laminate containing,
A step (A) of releasing the fixing of the diaphragm in the electrolytic cell frame,
After the said process (A), the process (B) of exchanging the said diaphragm and said laminated body
Method for producing an electrolytic cell having a.
제56항에 있어서, 상기 공정(A)이 상기 양극 및 상기 음극을, 이들의 배열 방향으로 각각 슬라이드시키는 것에 의해 행해지는 것인 전해조의 제조 방법. The electrolytic cell manufacturing method according to claim 56, wherein the step (A) is performed by sliding the positive electrode and the negative electrode in the arrangement direction thereof, respectively. 제56항 또는 제57항에 있어서, 상기 공정(B)의 후, 상기 양극 및 상기 음극으로부터의 압박에 의해, 상기 적층체를 상기 전해조 프레임 내에서 고정하는 전해조의 제조 방법. The electrolytic cell manufacturing method according to claim 56 or 57, wherein after the step (B), the laminate is fixed in the electrolytic cell frame by pressing from the positive electrode and the negative electrode. 제56항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정(B)에서, 상기 적층체가 용융되지 않는 온도 하에, 상기 양극 및 상기 음극의 적어도 한쪽 표면 상에 해당 적층체를 고정하는 전해조의 제조 방법. The electrolytic cell according to any one of claims 56 to 58, wherein in the step (B), the laminate is fixed on at least one surface of the positive electrode and the negative electrode under a temperature at which the laminate does not melt. Way. 양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 고정되는 격막과, 상기 양극, 상기 음극 및 상기 격막을 지지하는 전해조 프레임을 구비하는 기존 전해조에 전해용 전극을 배치하는 것에 의해, 새로운 전해조를 제조하기 위한 방법으로서,
상기 전해조 프레임 내에서, 상기 격막의 고정을 해제하는 공정(A)과,
상기 공정(A)의 후, 상기 격막과 상기 양극 또는 상기 음극과의 사이에 상기 전해용 전극을 배치하는 공정(B')
을 갖는 전해조의 제조 방법.
Disposing an electrolytic electrode in an existing electrolytic cell having an anode, a cathode facing the anode, a diaphragm fixed between the anode and the cathode, and an electrolytic cell frame supporting the anode, the cathode and the diaphragm. As a method for producing new electrolytic cells,
A step (A) of releasing the fixing of the diaphragm in the electrolytic cell frame,
After the step (A), the step (B ') of disposing the electrolytic electrode between the diaphragm and the anode or the cathode.
Method for producing an electrolytic cell having a.
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