WO2020059623A1 - 電解槽の製造方法、積層体、電解槽、及び電解槽の運転方法 - Google Patents

電解槽の製造方法、積層体、電解槽、及び電解槽の運転方法 Download PDF

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anode
cathode
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明恭 船川
卓也 森川
佳典 角
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旭化成株式会社
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    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an electrolytic cell, a laminate, an electrolytic cell, and a method for operating the electrolytic cell.
  • an electrolytic cell provided with a diaphragm, more specifically, an ion exchange membrane or a microporous membrane is used.
  • the method used is used.
  • This electrolyzer often comprises a number of electrolysis cells connected in series therein. Electrolysis is performed with a diaphragm interposed between the electrolysis cells.
  • a cathode chamber having a cathode and an anode chamber having an anode are arranged back to back via a partition (back plate) or through pressing by pressing pressure, bolting, or the like.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a structure in which a diaphragm and an electrode are integrated.
  • each component is degraded due to various factors, and the electrolysis performance is reduced, and each component is replaced at a certain time.
  • the diaphragm can be relatively easily updated by withdrawing it from between the electrolysis cells and inserting a new diaphragm.
  • since the anode and cathode are fixed to the electrolytic cell when renewing the electrode, take out the electrolytic cell from the electrolytic cell, carry it out to a dedicated renewal factory, remove the fixing such as welding, peel off the old electrode, and then replace the new electrode
  • a very complicated operation of installing, fixing by a method such as welding, transporting to an electrolytic plant, and returning to an electrolytic cell occurs.
  • the electrode and the diaphragm are kept wet and in contact with each other, for example, nickel slightly elutes from the nickel base material used for the cathode, and the eluted nickel adheres to the diaphragm, degrading the performance of the diaphragm. There is a problem of lowering it.
  • the present inventors focused on the state of the diaphragm during operation of the electrolytic cell, and found that the surface area of the diaphragm fluctuated when equilibrated with a predetermined liquid, and that the performance of the diaphragm was deteriorated due to the adhesion of nickel to the diaphragm. We find that we can prevent.
  • Patent Literatures 1 and 2 do not make any reference to the change in the surface area of the diaphragm and further to the change in the membrane performance due to the adhesion of nickel to the diaphragm.
  • the fluctuation of the surface area of the diaphragm is excessively large, resulting in deterioration of durability, and also that nickel adheres to the diaphragm, which may cause a decrease in the performance of the diaphragm.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and can improve the working efficiency at the time of renewing an electrode for electrolysis and a diaphragm in an electrolytic cell, and have excellent electrolytic performance even after renewal. It is an object of the present invention to provide a method for producing an electrolytic cell capable of exhibiting the following.
  • an existing electrolytic cell including an anode, a cathode facing the anode, and a diaphragm disposed between the cathode and the cathode.
  • a method of manufacturing a new electrolytic cell, as the new diaphragm, in the electrolytic cell, from the frame body facing each other In the area of the new diaphragm corresponding to the area in the frame of the anode-side gasket and the cathode-side gasket, the area equilibrated with the equilibrium solution when incorporated in the electrolytic cell is Ai, and after the operation of the electrolytic cell, the aqueous solution Assuming that the area equilibrated in the above is As, the work efficiency of updating the electrode for electrolysis and the diaphragm can be improved by specifying As / Ai within a predetermined numerical range, and excellent electrolytic performance can be obtained even after the update. See what can be expressed And it has led to the completion of the present invention. That is, the present invention is as follows.
  • a method for producing a new electrolytic cell by incorporating only a new laminate containing an electrode for electrolysis and a new diaphragm, or a new diaphragm, into an existing electrolytic cell comprising: As the new diaphragm, In the electrolytic cell, the anode-side gasket and the cathode-side gasket composed of mutually facing frames, in the area of the new diaphragm corresponding to the area in the frame, The area equilibrated with the equilibrium solution when incorporated in the electrolytic cell is defined as Ai, After the operation of the electrolytic cell, assuming that the area equilibrated with the aqueous solution is As, As / Ai having a ratio of more than 0.87 and less than 1.1 is used, Manufacturing method of electrolytic cell.
  • [2] Forming a laminate including the electrode for electrolysis and the new diaphragm, The step of forming the laminate is performed outside the existing electrolytic cell incorporating the laminate, Integrating the laminate into the existing electrolytic cell, The method for producing an electrolytic cell according to [1].
  • [3] The laminate or a new diaphragm is brought into an equilibrium state with the equilibrium solution as a pre-stage for incorporating the existing diaphragm into the existing electrolytic cell, Incorporating the laminate or a new diaphragm into the existing electrolytic cell, and after the operation of the electrolytic cell, using an aqueous solution different from the equilibrium solution, including a step of contacting the laminate or the new diaphragm with the [1].
  • An 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, Cathode-side gasket disposed on the cathode frame and facing the anode-side gasket, A laminate including an electrode for electrolysis and a diaphragm,
  • An electrolytic cell comprising: The diaphragm is In the area of the diaphragm corresponding to the area in the frame of the anode side and the cathode side gasket, The area equilibrated with the equilibrium solution when the laminate was incorporated into the electrolytic cell was Ai, After the operation of the electrolytic cell, assuming that the area equilibrated with the aqueous solution is As, An electrolytic cell wherein As / Ai is greater than 0.87 and less than 1.1.
  • the work efficiency at the time of renewing the electrode for electrolysis and the diaphragm in the electrolytic cell can be improved, and excellent electrolytic performance can be exhibited even after the renewal.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a reverse current absorber that can be provided in the electrolytic cell.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating one embodiment of an ion exchange membrane. It is a schematic diagram for explaining the opening ratio of the reinforcement core material which constitutes an ion exchange membrane.
  • FIG. 3A is a schematic view before a communication hole is formed for explaining a method of forming a communication hole of an ion exchange membrane.
  • FIG. 4B is a schematic view after the formation of the communication hole for explaining a method of forming the communication hole in the ion exchange membrane.
  • the method for manufacturing an electrolytic cell of the present embodiment includes an anode, a cathode opposed to the anode, and a diaphragm disposed between the anode and the cathode, and an existing electrolytic cell including an electrolytic electrode and a new electrode.
  • a method for manufacturing a new electrolytic cell by incorporating only a laminate including a diaphragm, or a new diaphragm, wherein the new diaphragm includes, in the electrolytic cell, an anode-side gasket including a frame body facing each other.
  • the area equilibrated with the equilibrium solution when incorporated into the electrolytic cell is Ai, and the area equilibrated with the aqueous solution after the operation of the electrolytic cell.
  • Ai the area equilibrated with the equilibrium solution when incorporated into the electrolytic cell.
  • the member in the electrolytic cell can be updated by replacing only the laminated body of the electrode for electrolysis and the diaphragm, or only the diaphragm, especially when renewing the laminated body, Improve the work efficiency when updating components in the electrolytic cell without complicated operations such as taking out and carrying out the electrolytic cell, removing old electrodes, installing and fixing new electrodes, and transporting and installing to the electrolytic cell.
  • excellent electrolytic performance can be exhibited even after renewal.
  • the area equilibrated with the equilibrium solution when the diaphragm is incorporated in the electrolytic cell is defined as Ai.
  • the membrane is renewed so that As / Ai falls within a predetermined numerical range.
  • the existing electrolytic cell includes an anode, a cathode facing the anode, and a diaphragm disposed between the anode and the cathode.
  • the existing electrolytic cell is not particularly limited as long as it includes the above-described components, and various known configurations can be applied.
  • the anode in the existing electrolytic cell substantially functions as a power feeder when it comes into contact with the electrode for electrolysis by incorporating a laminate including the electrode for electrolysis and a new diaphragm. Yes, when it is not in contact with the electrode for electrolysis, it itself functions as an anode.
  • the cathode in the existing electrolytic cell substantially functions as a power feeder when brought into contact with the electrode for electrolysis by incorporating a laminate including the electrode for electrolysis and a new diaphragm. When it is not in contact with the electrode for electrolysis, it itself functions as a cathode.
  • the power supply means a deteriorated electrode (that is, an existing electrode), an electrode not coated with a catalyst, or the like.
  • the new electrolytic cell further includes, in addition to the member already functioning as an anode or a cathode in the existing electrolytic cell, a laminate including an electrode for electrolysis and a new diaphragm, or a new diaphragm. It is. That is, the “electrode for electrolysis constituting the laminate” provided in the production of a new electrolytic cell functions as an anode or a cathode, and is separate from the cathode and the anode in the existing electrolytic cell.
  • the performance of the anode and / or the cathode can be updated. Furthermore, even when a new diaphragm constituting the laminated body or a new diaphragm is renewed alone, a new diaphragm is also arranged, so that the performance of the diaphragm having deteriorated with the operation is also updated at the same time. be able to. "Updating the performance" as used herein means that the existing electrolytic cell has the same performance as the initial performance it had before being put into operation, or that it has higher performance than the initial performance. .
  • the existing electrolytic cell is assumed to be “an electrolytic cell that has already been operated”, and a new electrolytic cell has a “laminate or a new diaphragm” incorporated in the present embodiment.
  • An electrolytic cell is assumed. That is, the one in which the laminate of the present embodiment or a new diaphragm is disposed in an existing electrolytic cell is a “new electrolytic cell”.
  • the electrolytic cell of the present embodiment is not limited to salt electrolysis, but can be used for various applications such as water electrolysis and fuel cells.
  • the electrolytic cell in the present embodiment includes both “the existing electrolytic cell in the present embodiment” and “the new electrolytic cell in the present embodiment”. explain.
  • the diaphragm in the existing electrolytic cell and the new diaphragm can be similar in shape, material, and physical properties, respectively.
  • the “electrode for electrolysis in the present embodiment” includes “electrode for electrolysis updated as a laminate”, and the “diaphragm in the present embodiment” , ⁇ A new diaphragm that is updated as a laminate or alone '', and ⁇ the laminate in the present embodiment '' includes ⁇ a laminate including a new diaphragm and an electrode for electrolysis '' explain.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the electrolytic cell 50.
  • the electrolytic cell 50 was installed in the anode chamber 60, the cathode chamber 70, the partition wall 80 installed between the anode chamber 60 and the cathode chamber 70, the anode 11 installed in the anode chamber 60, and the cathode chamber 70.
  • a cathode 21 a reverse current absorber 18 having a base material 18a and a reverse current absorbing layer 18b formed on the base material 18a and installed in the cathode chamber may be provided.
  • the anode 11 and the cathode 21 belonging to one electrolytic cell 50 are electrically connected to each other.
  • the electrolytic cell 50 includes the following cathode structure.
  • the cathode structure 90 includes a cathode chamber 70, a cathode 21 installed in the cathode chamber 70, and a reverse current absorber 18 installed in the cathode chamber 70.
  • the reverse current absorber 18 is shown in FIG. As shown, it has a base material 18a and a reverse current absorption layer 18b formed on the base material 18a, and the cathode 21 and the reverse current absorption layer 18b are electrically connected.
  • the cathode chamber 70 further includes a current collector 23, a support 24 that supports the current collector, and a metal elastic body 22.
  • the metal elastic body 22 is provided between the current collector 23 and the cathode 21.
  • the support 24 is provided between the current collector 23 and the partition 80.
  • the current collector 23 is electrically connected to the cathode 21 via the metal elastic body 22.
  • the partition wall 80 is electrically connected to the current collector 23 via the support 24. Therefore, the partition 80, the support 24, the current collector 23, the metal elastic body 22, and the cathode 21 are electrically connected.
  • the cathode 21 and the reverse current absorption layer 18b are electrically connected.
  • the cathode 21 and the reverse current absorption layer may be directly connected, or may be indirectly connected via a current collector, a support, a metal elastic body, a partition, or the like.
  • the entire surface of the cathode 21 is covered with a catalyst layer for a reduction reaction.
  • the form of the electrical connection is such that the partition wall 80 and the support 24, the support 24 and the current collector 23, the current collector 23 and the metal elastic body 22 are directly attached, and the cathode 21 is laminated on the metal elastic body 22. It may be a form to be performed. As a method of directly attaching these components to each other, welding and the like can be mentioned. Further, the reverse current absorber 18, the cathode 21, and the current collector 23 may be collectively referred to as a cathode structure 90.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of two adjacent electrolytic cells 50 in the electrolytic cell 4.
  • FIG. 3 shows the electrolytic cell 4.
  • FIG. 4 shows a process of assembling the electrolytic cell 4.
  • the electrolytic cell 50, the cation exchange membrane 51, and the electrolytic cell 50 are arranged in series in this order.
  • a cation exchange membrane 51 is disposed between an anode chamber of one of the adjacent electrolytic cells 50 and a cathode chamber of the other electrolytic cell 50 of two adjacent electrolytic cells in the electrolytic cell. That is, the anode chamber 60 of the electrolysis cell 50 and the cathode chamber 70 of the electrolysis cell 50 adjacent thereto are separated by the cation exchange membrane 51.
  • the electrolytic cell 4 is composed of a plurality of electrolytic cells 50 connected in series via a cation exchange membrane 51.
  • the electrolytic cell 4 is a bipolar electrolytic cell including a plurality of electrolytic cells 50 arranged in series and a cation exchange membrane 51 arranged between adjacent electrolytic cells 50. As shown in FIG. 4, the electrolytic cell 4 is assembled by arranging a plurality of electrolytic cells 50 in series via a cation exchange membrane 51 and connecting them by a press 5.
  • the electrolytic cell 4 has an anode terminal 7 and a cathode terminal 6 connected to a power supply.
  • the anode 11 of the electrolytic cell 50 located at the end of the plurality of electrolytic cells 50 connected in series in the electrolytic cell 4 is electrically connected to the anode terminal 7.
  • the cathode 21 of the electrolysis cell located at the end opposite to the anode terminal 7 among the plurality of electrolysis cells 2 connected in series in the electrolysis tank 4 is electrically connected to the cathode terminal 6.
  • the current at the time of electrolysis flows from the anode terminal 7 side to the cathode terminal 6 via the anode and the cathode of each electrolytic cell 50.
  • an electrolytic cell having only an anode chamber (anode terminal cell) and an electrolytic cell having only a cathode chamber (cathode terminal cell) may be arranged.
  • the anode terminal 7 is connected to the anode terminal cell arranged at one end
  • the cathode terminal 6 is connected to the cathode terminal cell arranged at the other end.
  • salt water is supplied to each anode chamber 60, and pure water or a low-concentration sodium hydroxide aqueous solution is supplied to the cathode chamber 70.
  • Each liquid is supplied to each electrolytic cell 50 from an electrolyte supply pipe (omitted in the figure) via an electrolyte supply hose (omitted in the figure).
  • the electrolytic solution and products generated by the electrolysis are recovered from an electrolytic solution recovery tube (omitted in the figure).
  • sodium ions in the salt water move from the anode chamber 60 of one electrolytic cell 50 through the cation exchange membrane 51 to the cathode chamber 70 of the next electrolytic cell 50.
  • the current during electrolysis flows along the direction in which the electrolysis cells 50 are connected in series. That is, the current flows from the anode chamber 60 to the cathode chamber 70 via the cation exchange membrane 51.
  • chlorine gas is generated on the anode 11 side
  • sodium hydroxide (solute) and hydrogen gas are generated on the cathode 21 side.
  • the anode chamber 60 has the anode 11 or the anode power feeder 11.
  • the power supply means a deteriorated electrode (that is, an existing electrode), an electrode not coated with a catalyst, or the like.
  • 11 functions as an anode power feeder.
  • 11 functions as an anode.
  • the anode chamber 60 is disposed above the anode-side electrolyte supply unit that supplies the electrolyte to the anode chamber 60, and is disposed so as to be substantially parallel or oblique to the partition wall 80. It is preferable to have a baffle plate and an anode-side gas-liquid separation unit that is disposed above the baffle plate and separates gas from the electrolyte mixed with gas.
  • the anode 11 is provided in the frame of the anode chamber 60 (that is, the anode frame).
  • a metal electrode such as so-called DSA (registered trademark) can be used.
  • DSA is a titanium-based electrode whose surface is coated with an oxide containing ruthenium, iridium, and titanium.
  • any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a porous metal foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh formed by knitting a metal wire can be used.
  • an anode power supply 11 is provided in the frame of the anode chamber 60.
  • a metal electrode such as so-called DSA (registered trademark) can be used, or titanium without a catalyst coating can be used. Further, DSA having a reduced catalyst coating thickness can also be used. Further, a used anode can be used.
  • DSA registered trademark
  • a used anode can be used.
  • any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a porous metal foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh formed by knitting a metal wire can be used.
  • the anode-side electrolyte supply section supplies the electrolyte to the anode chamber 60, and is connected to the electrolyte supply pipe. It is preferable that the anode-side electrolyte supply unit is disposed below the anode chamber 60.
  • a pipe dispensersion pipe
  • the anode-side electrolyte supply unit for example, a pipe (dispersion pipe) having an opening formed on the surface can be used. More preferably, such a pipe is arranged along the surface of the anode 11 and parallel to the bottom 19 of the electrolytic cell. This pipe is connected to an electrolytic solution supply pipe (liquid supply nozzle) for supplying an electrolytic solution into the electrolytic cell 50.
  • the electrolytic solution supplied from the liquid supply nozzle is transported into the electrolytic cell 50 by a pipe, and is supplied into the anode chamber 60 from an opening provided on the surface of the pipe. It is preferable to dispose the pipe along the surface of the anode 11 and in parallel with the bottom 19 of the electrolytic cell, because the electrolyte can be uniformly supplied into the anode chamber 60.
  • the anode-side gas-liquid separator is preferably disposed above the baffle plate. During the electrolysis, the anode-side gas-liquid separator has a function of separating the electrolytic solution from the generated gas such as chlorine gas. Unless otherwise specified, “upward” means upward in the electrolytic cell 50 of FIG. 1, and “downward” means downward in the electrolytic cell 50 of FIG.
  • the electrolytic cell 50 in the present embodiment is provided with an anode-side gas-liquid separator for separating gas and liquid. It is preferable that a defoaming plate for eliminating bubbles is provided in the anode-side gas-liquid separator. When the gas-liquid multiphase flow passes through the defoaming plate, the bubbles are repelled, so that the gas and the liquid can be separated into the electrolyte and the gas. As a result, vibration during electrolysis can be prevented.
  • the baffle plate is disposed above the anode-side electrolytic solution supply unit and is disposed substantially parallel to or oblique to the partition wall 80.
  • the baffle plate is a partition plate that controls the flow of the electrolyte in the anode chamber 60.
  • the electrolyte salt water or the like
  • the baffle plate is preferably arranged so as to separate the space near the anode 11 from the space near the partition 80. From such a viewpoint, it is preferable that the baffle plate is provided so as to face each surface of the anode 11 and the partition 80.
  • the electrolytic solution concentration decreases due to the progress of electrolysis, and generated gas such as chlorine gas is generated.
  • generated gas such as chlorine gas is generated.
  • a difference in specific gravity of gas and liquid is generated between the space near the anode 11 partitioned by the baffle plate and the space near the partition wall 80.
  • a current collector may be separately provided inside the anode chamber 60.
  • Such a current collector may have the same material and configuration as a current collector of a cathode chamber described later.
  • the anode 11 itself can function as a current collector.
  • the partition 80 is arranged between the anode chamber 60 and the cathode chamber 70.
  • the partition 80 is sometimes called a separator, and partitions the anode chamber 60 and the cathode chamber 70.
  • a known separator for electrolysis can be used, and examples thereof include a partition obtained by welding a plate made of nickel on the cathode side and titanium on the anode side.
  • the cathode chamber 70 functions as a cathode power supply when the electrode for electrolysis in the present embodiment is inserted on the cathode side, and 21 when the electrode for electrolysis in the present embodiment is not inserted on the cathode side. Functions as a cathode.
  • the cathode or the cathode power supply 21 and the reverse current absorber 18 are electrically connected.
  • the cathode chamber 70 preferably has a cathode-side electrolyte supply section and a cathode-side gas-liquid separation section. The description of the same components as those of the anode chamber 60 among the components of the cathode chamber 70 will be omitted.
  • the cathode 21 is provided in the frame of the cathode chamber 70 (that is, the cathode frame).
  • the cathode 21 preferably has a nickel base and a catalyst layer covering the nickel base.
  • the components of the catalyst layer on the nickel substrate include 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, Examples include metals such as Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu, and oxides or hydroxides of the metals.
  • Examples of a method for forming the catalyst layer include plating, alloy plating, dispersion / composite plating, CVD, PVD, thermal decomposition, and thermal spraying. These methods may be combined.
  • the catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary.
  • the cathode 21 may be subjected to a reduction treatment as required.
  • the base material of the cathode 21 may be nickel, nickel alloy, iron or stainless steel plated with nickel.
  • any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a porous metal foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh formed by knitting a metal wire can be used.
  • the cathode power supply 21 is provided in the frame of the cathode chamber 70.
  • the cathode power supply 21 may be coated with a catalyst component.
  • the catalyst component may be originally used as a cathode and may remain.
  • the components of the catalyst layer include Ru, C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, and Ag.
  • the catalyst layer may have a plurality of layers and a plurality of elements as necessary. Alternatively, nickel, nickel alloy, iron or stainless steel which is not coated with catalyst and plated with nickel may be used.
  • the base material of the cathode power supply 21 may be nickel, nickel alloy, iron or stainless steel plated with nickel.
  • any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a porous metal foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh formed by knitting a metal wire can be used.
  • a material having an oxidation-reduction potential lower than the oxidation-reduction potential of the element for the cathode catalyst layer described above can be selected as the material of the reverse current absorption layer 18b.
  • Examples include nickel and iron.
  • the cathode chamber 70 preferably includes the current collector 23. Thereby, the current collection effect is enhanced.
  • the current collector 23 is a perforated plate, and is preferably disposed substantially parallel to the surface of the cathode 21.
  • the current collector 23 is preferably made of an electrically conductive metal such as nickel, iron, copper, silver, and titanium.
  • the current collector 23 may be a mixture, alloy or composite oxide of these metals.
  • the shape of the current collector 23 may be any shape as long as it functions as a current collector, and may be a plate shape or a net shape.
  • Metal elastic body By installing the metal elastic body 22 between the current collector 23 and the cathode 21, each cathode 21 of the plurality of electrolytic cells 50 connected in series is pressed against the cation exchange membrane 51, and The distance between each cathode 21 is shortened, and the voltage applied to the plurality of electrolytic cells 50 connected in series can be reduced. By reducing the voltage, power consumption can be reduced.
  • the metal elastic body 22 when the laminate including the electrode for electrolysis according to the present embodiment is installed in the electrolytic cell, the pressing force by the metal elastic body 22 stabilizes the electrode for electrolysis. Can be kept in place.
  • a spring member such as a spiral spring or a coil, a cushioning mat or the like can be used.
  • a suitable material can be appropriately adopted in consideration of a stress or the like pressing the ion exchange membrane.
  • the metal elastic body 22 may be provided on the surface of the current collector 23 on the cathode chamber 70 side, or may be provided on the surface of the partition wall on the anode chamber 60 side. Usually, since both chambers are partitioned so that the cathode chamber 70 is smaller than the anode chamber 60, the metal elastic body 22 is placed between the current collector 23 of the cathode chamber 70 and the cathode 21 from the viewpoint of the strength of the frame. Is preferably provided.
  • the metal elastic body 23 is preferably made of a metal having electrical conductivity, such as nickel, iron, copper, silver, and titanium.
  • the cathode chamber 70 preferably includes a support 24 that electrically connects the current collector 23 and the partition 80. As a result, current can flow efficiently.
  • the support 24 is preferably made of a metal having electrical conductivity such as nickel, iron, copper, silver, and titanium.
  • the shape of the support 24 may be any shape as long as it can support the current collector 23, and may be a bar, a plate, or a net.
  • the support 24 has, for example, a plate shape.
  • the plurality of supports 24 are arranged between the partition wall 80 and the current collector 23.
  • the plurality of supports 24 are arranged so that their surfaces are parallel to each other.
  • the support 24 is disposed substantially perpendicular to the partition 80 and the current collector 23.
  • the anode side gasket 12 is preferably arranged on the surface of the frame constituting the anode chamber 60.
  • the cathode side gasket 13 is preferably arranged on the surface of the frame forming the cathode chamber 70.
  • the electrolytic cells are connected so that the anode gasket 12 provided in one electrolytic cell and the cathode gasket 13 of the electrolytic cell adjacent thereto sandwich the cation exchange membrane 51 (see FIG. 2).
  • the gaskets 12 and 13 can impart airtightness to the connection points when a plurality of electrolytic cells 50 are connected in series via the cation exchange membrane 51.
  • the gasket seals between the ion exchange membrane and the electrolytic cell.
  • the gasket include a frame-shaped rubber sheet having an opening formed in the center.
  • the gasket is required to have resistance to a corrosive electrolytic solution and generated gas and to be usable for a long period of time. Therefore, from the viewpoints of chemical resistance and hardness, vulcanized products of ethylene-propylene-diene rubber (EPDM rubber) and ethylene-propylene rubber (EPM rubber) and peroxide crosslinked products are usually used as gaskets.
  • EPDM rubber ethylene-propylene-diene rubber
  • EPM rubber ethylene-propylene rubber
  • gasket in which the area that comes into contact with the liquid (the liquid contact part) is coated with a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or tetrafluoroethylene / perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA perfluoroalkylvinyl ether copolymer
  • These gaskets 12 and 13 only need to have openings so as not to hinder the flow of the electrolytic solution, and their shapes are not particularly limited.
  • a frame-shaped gasket is attached with an adhesive or the like along the periphery of each opening of the anode chamber frame forming the anode chamber 60 or the cathode chamber frame forming the cathode chamber 70.
  • each of the electrolytic cells 50 to which the gaskets 12 and 13 are attached via the cation exchange membrane 51 is tightened. I just need.
  • leakage of the electrolytic solution, alkali metal hydroxide generated by electrolysis, chlorine gas, hydrogen gas, and the like to the outside of the electrolytic cell 50 can be suppressed.
  • the electrode for electrolysis in the present embodiment is used as a laminate with a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane. That is, the laminate in the present embodiment includes the electrode for electrolysis and the new diaphragm. Specific examples of the electrode for electrolysis and the diaphragm will be described later in detail.
  • a laminate including an electrode for electrolysis and a new diaphragm may be integrally incorporated into an existing electrolytic tank, or only a new diaphragm may be incorporated into an existing electrolytic tank to be updated.
  • the electrode for electrolysis and a new diaphragm may be laminated in advance outside the existing electrolytic tank to manufacture the laminate.
  • the diaphragm used when performing the electrolytic operation in the electrolytic cell swells or contracts depending on the type of liquid in contact with the liquid and the temperature of the liquid, and changes its dimensions. If the difference between the dimensions of the diaphragm when incorporated into the existing electrolytic cell and the diaphragm after the operation of the electrolytic cell is too large, the electrodes and peripheral members near the diaphragm may be damaged, or the diaphragm itself may be broken. . Therefore, in the present embodiment, the anode gasket and the cathode gasket, which constitute the electrolytic cell and are composed of mutually facing frames, have a new diaphragm area corresponding to the area within the frame, and are incorporated into the electrolytic cell.
  • As / Ai is more than 0.87 and less than 1.1.
  • “after the operation of the electrolytic cell” includes both during the operation of the electrolytic cell and during the cleaning after the electrolytic cell is stopped.
  • As / Ai is preferably 0.90 or more and 1.09 or less, more preferably 0.909 or more and 1.086 or less, and even more preferably 0.915 or more and 1.05 or less.
  • the diaphragm used for renewal is equilibrated with a predetermined equilibrium solution, and incorporated into the electrolytic cell. At that time, the diaphragm is in an equilibrium state with a predetermined equilibrium solution. Thereafter, the laminate or the diaphragm is incorporated into an existing electrolytic cell to obtain a new electrolytic cell. After the operation of the electrolytic cell, the laminate or the diaphragm is brought into contact with an aqueous solution different from the equilibrium solution.
  • aqueous solution includes both an aqueous solution used for “electrolysis”, ie, an electrolytic solution, and an aqueous solution used for cleaning after the operation is completed, ie, a cleaning solution.
  • the equilibrium solution and the aqueous solution such that the As / Ai falls within a desired numerical range.
  • the equilibrium solution and the aqueous solution it is possible to prevent an excessive difference between the dimensions of the diaphragm when incorporated in the electrolytic cell and the diaphragm after the operation of the electrolytic cell. From the incorporation of the electrolytic cell to the end of the electrolytic operation, it is possible to effectively prevent damage to the electrodes and peripheral members constituting the electrolytic cell and the destruction of the diaphragm itself, thereby enabling a long-term stable operation of the electrolytic cell.
  • the “equilibrium solution” for equilibrating the “new diaphragm used for renewal” incorporated in the existing electrolytic cell means a liquid that equilibrates the diaphragm under predetermined temperature and pressure conditions. Means that the dimensions of the film do not change anymore.
  • An equilibrium state can be attained by immersion for about 24 hours or more. Examples of the equilibrium solution include, but are not limited to, 0.00001 to 25 mol / L NaOH aqueous solution, and 0.04 to 1.5 mol / L NaHCO 3 aqueous solution.
  • the “aqueous solution” that comes into contact with the diaphragm after the operation of the electrolytic cell includes an aqueous solution to be electrolyzed, that is, an electrolytic solution, and an aqueous solution used for cleaning after the operation of the electrolytic cell, that is, a cleaning solution.
  • the “aqueous solution” include, but are not limited to, an aqueous solution of 0.5 to 5.2 N NaCl, an aqueous solution of NaOH at 0.00001 to 25 mol / L, pure water, and an aqueous solution of 0.04 to 1.5 mol. / L NaHCO 3 aqueous solution.
  • the temperature of the pure water is preferably from 15 to 65 ° C., more preferably from 18 to 60 ° C., from the viewpoint of using the pure water used in the factory without heating or cooling. , 20 to 55 ° C.
  • a method for controlling the ratio of As / Ai to a range of more than 0.87 and less than 1.1 is not limited to the following.
  • a new diaphragm for updating may be used.
  • a material for the membrane use of a membrane using an ion exchange resin having an ion exchange capacity of 0.5 to 2.0 mg equivalent / g can be mentioned.
  • an aqueous solution having a solute concentration of 14 mol / L or less can be used.
  • the “aqueous solution” to be brought into contact with the diaphragm or the laminate after the operation of the electrolytic cell includes a 0.5 to 5.2 N NaCl aqueous solution, a 0.00001 to 25 mol / L NaOH aqueous solution, pure water, 0.04 to 1.5 mol / L NaHCO 3 aqueous solution. These methods may be used alone or in combination.
  • the electrode for electrolysis is not particularly limited as long as it can form a laminated body with the diaphragm as described above, that is, can be integrated with the diaphragm.
  • the electrode for electrolysis may function as a cathode or may function as an anode in the electrolytic cell. Further, as for the material, shape, physical properties and the like of the electrode for electrolysis, appropriate ones can be appropriately selected.
  • a preferred embodiment of the electrode for electrolysis in the present embodiment will be described.
  • a force applied per unit mass / unit area of the electrode for electrolysis to the power supply body in the diaphragm or the electrolytic cell is 1.6 N / (mg ⁇ cm 2 ) or less.
  • the laminate of the present embodiment can improve the work efficiency at the time of renewing the electrodes in the electrolytic cell, and can exhibit excellent electrolytic performance even after the renewal. That is, by using the laminate of the present embodiment, when updating the electrode, the electrode is updated by a simple operation similar to the update of the diaphragm without complicated work such as peeling off the existing electrode fixed to the electrolytic cell. Work efficiency is greatly improved. Further, according to the laminate of the present embodiment, it is possible to maintain or improve the electrolytic performance of a new product.
  • the electrodes fixed to the conventional new electrolytic cell and functioning as an anode and a cathode only need to function as a power supply, and it is possible to greatly reduce or eliminate the catalyst coating.
  • the laminate of the present embodiment can be stored and transported to a customer, for example, in a state of being wound around a PVC pipe or the like (roll shape or the like), and handling is greatly facilitated.
  • various substrates described later such as a deteriorated electrode (that is, an existing electrode) and an electrode not coated with a catalyst can be applied.
  • the laminate of the present embodiment may have a fixed part in part as long as it has the above-described configuration.
  • the portion having no fixed portion is subjected to measurement, and the force applied per unit mass / unit area of the obtained electrode for electrolysis is the above-described numerical value. It is preferably within the range.
  • the electrode for electrolysis in the present embodiment has good handling properties, and has good adhesive strength with a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a power supply (a deteriorated electrode and an electrode not coated with a catalyst), and the like.
  • the applied force per unit mass / unit area is preferably 1.6 N / (mg ⁇ cm 2 ) or less, more preferably less than 1.6 N / (mg ⁇ cm 2 ), and It is preferably less than 1.5 N / (mg ⁇ cm 2 ), more preferably 1.2 N / mg ⁇ cm 2 or less, and even more preferably 1.20 N / mg ⁇ cm 2 or less.
  • the above force can be set in the above range by appropriately adjusting the porosity, the thickness of the electrode for electrolysis, the arithmetic average surface roughness, and the like, which will be described later. More specifically, for example, when the aperture ratio is increased, the force tends to decrease, and when the aperture ratio is decreased, the force tends to increase.
  • the mass per unit area is preferably 48 mg / cm 2 or less, more preferably 30 mg / cm 2 or less, further preferably 20 mg / cm 2 or less. From the comprehensive point of view combining the cost and the economical efficiency, it is preferably 15 mg / cm 2 or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but is, for example, about 1 mg / cm 2 .
  • the mass per unit area can be set in the above range by appropriately adjusting the porosity, the thickness of the electrode, and the like, which will be described later. More specifically, for example, if the thickness is the same, when the porosity is increased, the mass per unit area tends to decrease, and when the porosity is reduced, the mass per unit area tends to increase. is there.
  • Such a force can be measured by the following method (i) or (ii).
  • the force 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 “applied force (2)”) May be the same or different, but it is preferable that any value be less than 1.5 N / mg ⁇ cm 2 .
  • the arithmetic average surface roughness (Ra) of the blasted nickel plate is 0.5 to 0.8 ⁇ m.
  • the specific method of calculating the arithmetic average surface roughness (Ra) is as described in the examples. Under the conditions of a temperature of 23 ⁇ 2 ° C. and a relative humidity of 30 ⁇ 5%, only the electrode sample in the measurement sample was vertically raised at a rate of 10 mm / min using a tensile compression tester, and the electrode sample was Measure the load when rising 10 mm in the vertical direction. This measurement is performed three times to calculate an average value.
  • This 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 overlapped portion of the ion exchange membrane in the electrode sample to obtain the force per unit mass / unit area (1) (N / Mg ⁇ cm 2 ).
  • the force (1) applied per unit mass / unit area obtained by the method (i) provides good handling properties, and has a membrane such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode and a catalyst coating. from the standpoint of having no power feeder and good adhesion, more preferably 1.6N / (mg ⁇ cm 2) or less, more preferably less than 1.6N / (mg ⁇ cm 2), More preferably, it is less than 1.5 N / (mg ⁇ cm 2 ), even more preferably, it is 1.2 N / mg ⁇ cm 2 or less, and further preferably, it is 1.20 N / mg ⁇ cm 2 or less.
  • From the viewpoint of further improving electrolytic performance preferably 0.005N / (mg ⁇ cm 2) greater, more preferably 0.08N / (mg ⁇ cm 2) or more, more preferably, 0. 1N / (mg ⁇ cm 2 ) or more, and further preferably 0.14 N / (mg) from the viewpoint that handling in a large size (for example, a size of 1.5 m ⁇ 2.5 m) becomes easy. .Cm 2 ), and more preferably 0.2 N / (mg ⁇ cm 2 ) or more.
  • This measurement is performed three times to calculate an average value.
  • This average value was divided by the area of the overlapping portion between the electrode sample and the nickel plate and the mass of the electrode sample in the portion overlapping with the nickel plate to obtain the adhesive force per unit mass / unit area (2) (N / mg ⁇ cm 2) is calculated.
  • the force (2) applied per unit mass and unit area, obtained by the method (ii), provides good handling properties, and has a membrane such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode and a catalyst coating.
  • a membrane such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode and a catalyst coating.
  • it is preferably 1.6 N / (mg ⁇ cm 2 ) or less, more preferably less than 1.6 N / (mg ⁇ cm 2 ), and It is preferably less than 1.5 N / (mg ⁇ cm 2 ), more preferably 1.2 N / mg ⁇ cm 2 or less, and even more preferably 1.20 N / mg ⁇ cm 2 or less.
  • the electrode for electrolysis in the present embodiment preferably includes an electrode substrate for electrolysis and a catalyst layer.
  • the thickness (gauge thickness) of the electrode substrate for electrolysis is not particularly limited, but good handleability is obtained, and a membrane such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and a catalyst coating are applied. It has a good adhesive strength to an electrode (power supply) that has not been wound, can be suitably wound in a roll shape, can be folded well, and can be easily handled in a large size (for example, size 1.5 m ⁇ 2.5 m).
  • it is preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 205 ⁇ m or less, still more preferably 155 ⁇ m or less, even more preferably 135 ⁇ m or less, even more preferably 125 ⁇ m or less, even more preferably 120 ⁇ m or less, and even more preferably 100 ⁇ m or less. From the viewpoints of performance and economy, 50 ⁇ m or less is still more preferable.
  • the lower limit is not particularly limited, but is, for example, 1 ⁇ m, preferably 5 ⁇ m, and more preferably 15 ⁇ m.
  • a liquid is interposed between them.
  • any liquid that generates surface tension such as water or an organic solvent, can be used.
  • the surface tension of the liquid increases, the force applied between the diaphragm and the electrode for electrolysis increases, and therefore a liquid having a high surface tension is preferable.
  • the liquid include the following (the numerical value in parentheses is the surface tension of the liquid at 20 ° C.).
  • a liquid having a surface tension of 24 mN / m to 80 mN / m such as ethanol, ethylene glycol, or water
  • a liquid having a surface tension of 24 mN / m to 80 mN / m such as ethanol, ethylene glycol, or water
  • water or an aqueous solution obtained by dissolving caustic soda, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, or the like in water and making the solution alkaline is preferable.
  • a surfactant can be contained in these liquids to adjust the surface tension. By including the surfactant, the adhesiveness between the diaphragm and the electrode for electrolysis changes, and the handling property can be adjusted.
  • the surfactant is not particularly limited, and any of an ionic surfactant and a nonionic surfactant can be used.
  • the electrode for electrolysis in the present embodiment is not particularly limited, good handling properties can be obtained, and a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode not coated with a catalyst (feeder).
  • a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder), and an electrode not coated with a catalyst (feeder).
  • the ratio measured by the following method (I) is preferably 90% or more, more preferably 92% or more, and further, a large size ( For example, from the viewpoint of easy handling at a size of 1.5 m ⁇ 2.5 m), it is more preferably 95% or more.
  • the upper limit is 100%.
  • Method (I) An ion exchange membrane (170 mm square) and an electrode sample (130 mm square) 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 polyethylene pipe (outer diameter: 280 mm) such that the electrode sample in the laminate is on the outside. And the pipe are sufficiently immersed in pure water to remove excess water adhering to the surface of the laminate and the pipe, and one minute later, a portion where the ion exchange membrane (170 mm square) and the electrode sample are in close contact. The ratio (%) of the area of is measured.
  • the electrode for electrolysis in the present embodiment is not particularly limited, good handling properties can be obtained, and a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder) and an electrode not coated with a catalyst (feeder).
  • a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder) and an electrode not coated with a catalyst (feeder).
  • the ratio measured by the following method (II) is preferably 75% or more, It is more preferably at least 80%, and even more preferably at least 90%, from the viewpoint that handling in a large size (for example, size of 1.5 m ⁇ 2.5 m) becomes easy.
  • the upper limit is 100%.
  • Method (II) An ion exchange membrane (170 mm square) and an electrode sample (130 mm square) 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 polyethylene pipe (outer diameter: 145 mm) so that the electrode sample in the laminate is outside, and the laminate is formed. And the pipe are sufficiently immersed in pure water to remove excess water adhering to the surface of the laminate and the pipe. One minute later, the portion where the ion exchange membrane (170 mm square) and the electrode sample are in close contact with each other. The ratio (%) of the area of is measured.
  • the electrode for electrolysis in the present embodiment is not particularly limited, good handling properties can be obtained, and a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder) and an electrode not coated with a catalyst (feeder).
  • a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode (feeder) and an electrode not coated with a catalyst (feeder).
  • the porous structure is preferable, and the porosity or porosity is preferably 5 to 90% or less.
  • the porosity is more preferably 10 to 80% or less, and further preferably 20 to 75%.
  • the porosity is the ratio of the porosity per unit volume. There are various calculation methods depending on whether the opening is also considered to the submicron order or only the visible opening.
  • the aperture ratio A (1 ⁇ (W / (V ⁇ ⁇ )) ⁇ 100 ⁇ is the density (g / cm 3 ) of the electrode material.
  • nickel 8.908 g / cm 3
  • titanium is 4.506 g / cm 3 .
  • A (1 ⁇ (W / (V ⁇ ⁇ )) ⁇ 100 ⁇ is the density (g / cm 3 ) of the electrode material.
  • nickel 8.908 g / cm 3
  • titanium is 4.506 g / cm 3 .
  • change the area of punching metal per unit area in the case of punching metal change the value of SW (shorter diameter), LW (longer diameter), and feed in the case of expanded metal.
  • the electrode for electrolysis in the present embodiment preferably has a value measured by the following method (A) of 40 mm or less, more preferably 29 mm or less, and still more preferably 10 mm or less. And still more preferably 6.5 mm or less.
  • Method (A) At a temperature of 23 ⁇ 2 ° C. and a relative humidity of 30 ⁇ 5%, a sample of a laminate obtained by laminating the ion exchange membrane and the electrode for electrolysis was wound on a curved surface of a polyvinyl chloride core material having an outer diameter of 32 mm. fixed, when placed on a horizontal plate to separate the electrode for electrolysis in After standing 6 hours, to measure the vertical height L 1 and L 2 at both the end portions of the electrode for electrolysis, these The average value is taken as the measured value.
  • the electrode for electrolysis in the present embodiment has a size of 50 mm ⁇ 50 mm, a temperature of 24 ° C., a relative humidity of 32%, a piston speed of 0.2 cm / s, and a gas flow rate of 0.4 cc / cm 2 / s.
  • the airflow resistance (hereinafter also referred to as “airflow resistance 1”) is preferably 24 kPa ⁇ s / m or less.
  • a large airflow resistance means that air is difficult to flow, and indicates a high density state.
  • the product of the electrolysis stays in the electrode, and the reaction substrate does not easily diffuse into the electrode, so that the electrolytic performance (voltage and the like) tends to deteriorate.
  • the concentration on the film surface tends to increase.
  • the caustic concentration tends to increase on the cathode surface, and the supply of salt water tends to decrease on the anode surface.
  • the product stays at a high concentration at the interface where the membrane and the electrode for electrolysis are in contact with each other, leading to damage to the membrane, voltage increase on the cathode surface, membrane damage, and membrane damage on the anode surface. It is in.
  • the airflow resistance 1 is set to 24 kPa ⁇ s / m or less. From the same viewpoint as above, it is more preferably less than 0.19 kPa ⁇ s / m, still more preferably 0.15 kPa ⁇ s / m or less, and even more preferably 0.07 kPa ⁇ s / m or less. preferable. If the airflow resistance is greater than a certain value, in the case of a cathode, NaOH generated at the electrode tends to stay at the interface between the electrode for electrolysis and the diaphragm, and tends to become high in concentration.
  • the salt water concentration tends to be low, and in order to prevent damage to the diaphragm that may occur due to such stagnation, the salt water concentration is preferably less than 0.19 kPa ⁇ s / m. .15 kPa ⁇ s / m or less, more preferably 0.07 kPa ⁇ s / m or less.
  • the airflow resistance is low, the area of the electrode for electrolysis is reduced, so that the electrolysis area is reduced and the electrolysis performance (voltage and the like) tends to be deteriorated.
  • the preferable 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, and further more preferably 0.001 kPa ⁇ s / m or more. In addition, sufficient measurement accuracy may not be obtained for the ventilation resistance 1 at 0.07 kPa ⁇ s / m or less due to its measurement method.
  • the gas flow resistance (hereinafter, referred to as “gas flow resistance”) by the following measurement method (hereinafter, also referred to as “measurement condition 2”). 2) is also possible. That is, the ventilation resistance 2 is the ventilation resistance when the size of the electrode for electrolysis is 50 mm ⁇ 50 mm, the temperature is 24 ° C., the relative humidity is 32%, the piston speed is 2 cm / s, and the air flow rate is 4 cc / cm 2 / s.
  • the ventilation resistances 1 and 2 can be set in the above range by appropriately adjusting the porosity, the electrode thickness, and the like, which will be described later. More specifically, for example, for the same thickness, when the aperture ratio is increased, the airflow resistances 1 and 2 tend to decrease, and when the aperture ratio is decreased, the airflow resistances 1 and 2 tend to increase. is there.
  • the electrode for electrolysis in the present embodiment preferably includes an electrode substrate for electrolysis and a catalyst layer.
  • the catalyst layer may be composed of a plurality of layers or may have a single-layer structure.
  • the electrode for electrolysis 101 includes an electrode base for electrolysis 10 and a pair of first layers 20 covering both surfaces of the electrode base for electrolysis 10.
  • the first layer 20 preferably covers the entire electrode base 10 for electrolysis. Thereby, the catalytic activity and durability of the electrode for electrolysis are easily improved.
  • the first layer 20 may be laminated only on one surface of the electrode substrate 10 for electrolysis.
  • 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. Further, the second layer 30 may be laminated only on one surface of the first layer 20.
  • the electrode substrate 10 for electrolysis is not particularly limited.
  • a valve metal typified by nickel, nickel alloy, stainless steel, titanium or the like can be used, and nickel (Ni) and titanium (Ti) are used. It preferably contains at least one selected element.
  • Ni nickel
  • Ti titanium
  • a substrate containing nickel (Ni) is preferred.
  • the electrode substrate 10 for electrolysis is used in a chlorine gas generating atmosphere in a saline solution having a high concentration close to saturation, it is also preferable that the material is titanium having high corrosion resistance.
  • the shape of the electrode substrate for electrolysis 10 is not particularly limited, and an appropriate shape can be selected depending on the purpose.
  • any of a punched metal, a nonwoven fabric, a foamed metal, an expanded metal, a porous metal foil formed by electroforming, and a so-called woven mesh formed by knitting a metal wire can be used.
  • a punching metal or an expanded metal is preferable.
  • electroforming is a technique for producing a metal thin film with a precise pattern by combining photolithography and electroplating. This is a method in which a metal foil is obtained by forming a pattern on a substrate with a photoresist and applying electroplating to a portion not protected by the resist.
  • the shape of the electrode substrate for electrolysis there are preferable specifications depending on the distance between the anode and the cathode in the electrolytic cell.
  • expanded metal and punched metal shapes can be used.
  • a woven mesh, a wire mesh, a foamed metal, a metal nonwoven fabric, an expanded metal, a punching metal, a metal porous foil, or the like can be used.
  • the electrode substrate for electrolysis 10 include a metal porous foil, a wire mesh, a metal nonwoven fabric, a punching metal, an expanded metal, and a foamed metal.
  • the electrolytic foil is further subjected to a plating treatment with the same element as that of the base material as a post-treatment, so that one side or both sides are provided with irregularities.
  • the thickness of the electrode substrate for electrolysis 10 is preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 205 ⁇ m or less, still more preferably 155 ⁇ m or less, and even more preferably 135 ⁇ m or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but is, for example, 1 ⁇ m, preferably 5 ⁇ m, and more preferably 15 ⁇ m.
  • the electrode substrate for electrolysis it is preferable to reduce the residual stress during processing by annealing the electrode substrate for electrolysis in an oxidizing atmosphere. Further, on the surface of the electrode substrate for electrolysis, in order to improve the adhesion with the catalyst layer coated on the surface, irregularities are formed using a steel grid, alumina powder, or the like, and then the surface area is increased by an acid treatment. Preferably, it is increased. Alternatively, it is preferable to increase the surface area by performing plating with the same element as the electrode substrate for electrolysis.
  • the treatment for increasing the surface area include a blast treatment using a cut wire, a steel grid, an alumina grid, or the like, an acid treatment using sulfuric acid or hydrochloric acid, and a plating treatment using the same element as the base material.
  • the arithmetic average surface roughness (Ra) of the substrate surface is not particularly limited, but is preferably 0.05 ⁇ m to 50 ⁇ m, more preferably 0.1 to 10 ⁇ m, and still more preferably 0.1 to 8 ⁇ m.
  • the first layer 20 which is a catalyst layer, contains at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide, and titanium oxide. RuO 2 and the like are mentioned as ruthenium oxides. Examples of the iridium oxide include IrO 2 . Examples of the titanium oxide include TiO 2 and the like.
  • the first layer 20 preferably contains two kinds of oxides of ruthenium oxide and titanium oxide, or contains three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide. Thereby, the first layer 20 becomes a more stable layer, and the adhesion to the second layer 30 is further improved.
  • the titanium oxide contained in the first layer 20 is contained in one mole of the ruthenium oxide contained in the first layer 20.
  • the product is preferably 1 to 9 mol, more preferably 1 to 4 mol.
  • the first layer 20 contains three kinds of oxides of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide
  • the first layer 20 is contained in the first layer 20 with respect to 1 mol of the ruthenium oxide contained in the first layer 20.
  • the amount of iridium oxide is preferably 0.2 to 3 mol, more preferably 0.3 to 2.5 mol.
  • the titanium oxide contained in the first layer 20 is preferably 0.3 to 8 mol, more preferably 1 to 7 mol, per 1 mol of the ruthenium oxide contained in the first layer 20. preferable.
  • the electrode for electrolysis 101 exhibits excellent durability.
  • the first layer 20 contains at least two kinds of oxides selected from ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide, it is preferable that these oxides form a solid solution.
  • oxides selected from ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide.
  • compositions can be used as long as they contain at least one oxide of ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide.
  • an oxide coating containing ruthenium, iridium, tantalum, niobium, titanium, tin, cobalt, manganese, platinum, or the like, which is called DSA (registered trademark) can be used as the first layer 20.
  • the first layer 20 does not need to be a single layer, and may include a plurality of layers.
  • the first layer 20 may include a layer containing three kinds of oxides and a layer containing two kinds of oxides.
  • the thickness of the first layer 20 is preferably 0.05 to 10 ⁇ m, more preferably 0.1 to 8 ⁇ m.
  • the second layer 30 preferably contains ruthenium and titanium. Thereby, the chlorine overvoltage immediately after electrolysis can be further reduced.
  • the second layer 30 preferably contains palladium oxide, a solid solution of palladium oxide and platinum, or an alloy of palladium and platinum. Thereby, the chlorine overvoltage immediately after electrolysis can be further reduced.
  • the thickness is preferably 0.05 to 3 ⁇ m from the viewpoint of economy.
  • the components of the first layer 20 that is the catalyst layer include C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, and 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 and the like, and oxides or hydroxides of such metals.
  • platinum group metals may or may not include at least one of platinum group metals, platinum group metal oxides, platinum group metal hydroxides, and alloys containing platinum group metals.
  • a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, and an alloy containing a platinum group metal is contained, a platinum group metal, a platinum group metal oxide, a platinum group metal hydroxide, a platinum group metal
  • the alloy containing a metal contains at least one platinum group metal among platinum, palladium, rhodium, ruthenium, and iridium.
  • the platinum group metal preferably contains platinum.
  • the platinum group metal oxide preferably contains ruthenium oxide.
  • the platinum group metal hydroxide preferably contains a ruthenium hydroxide.
  • the platinum group metal alloy preferably includes an alloy of platinum with nickel, iron, and cobalt. Further, it is preferable that the second component contains an oxide or hydroxide of a lanthanoid element as necessary. Thereby, the electrode for electrolysis 101 has excellent durability.
  • the oxide or hydroxide of a lanthanoid element preferably contains at least one selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, and dysprosium. Further, if necessary, it is preferable to include a transition metal oxide or hydroxide as the third component. By adding the third component, the electrode for electrolysis 101 shows more excellent durability, and the electrolysis voltage can be reduced.
  • 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 + Neodymium + lead, ruthenium + neodymium + nickel, ruthenium + n
  • the main component of the catalyst is preferably a nickel element. It is preferable to include at least one of nickel metal, oxide, and hydroxide.
  • a transition metal may be added.
  • the second component to be added preferably contains at least one element of titanium, tin, molybdenum, cobalt, manganese, iron, sulfur, zinc, copper, and carbon. Preferred combinations include nickel + tin, nickel + titanium, nickel + molybdenum, nickel + cobalt, and the like. If necessary, an intermediate layer can be provided between the first layer 20 and the electrode substrate 10 for electrolysis.
  • the intermediate layer preferably has an affinity for both the first layer 20 and the electrode substrate 10 for electrolysis.
  • nickel oxide, platinum group metal, platinum group metal oxide, and platinum group metal hydroxide are preferable.
  • the intermediate layer can be formed by applying and baking a solution containing a component for forming the intermediate layer, or by subjecting the substrate to a heat treatment at a temperature of 300 to 600 ° C. in an air atmosphere to perform surface oxidation.
  • An object layer can also be formed.
  • it can be formed by a known method such as a thermal spraying method or an ion plating method.
  • the components of the first layer 30 that is the catalyst layer include C, Si, P, S, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, and 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 and the like, and oxides or hydroxides of such metals.
  • the second layer may be a combination having the same composition but different composition ratios, or a combination of different compositions.
  • the total thickness of the formed catalyst layer and the intermediate layer is preferably 0.01 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the thickness is 0.01 ⁇ m or more, a sufficient function as a catalyst can be exhibited.
  • the thickness is 20 ⁇ m or less, a strong catalyst layer can be formed with less falling off from the substrate. More preferably, the thickness is 0.05 ⁇ m to 15 ⁇ m. More preferably, it is 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m. Even more preferably, it is 0.2 ⁇ m to 8 ⁇ m.
  • the thickness of the electrode for electrolysis is preferably 315 ⁇ m or less, more preferably 220 ⁇ m or less, and still more preferably 170 ⁇ m or less, from the viewpoint of the handleability of the electrode for electrolysis.
  • 150 ⁇ m or less is still more preferred, 145 ⁇ m or less is particularly preferred, 140 ⁇ m or less is more preferred, 138 ⁇ m or less is even more preferred, and 135 ⁇ m or less is even more preferred. If it is 315 ⁇ m or less, particularly good handling properties can be obtained.
  • the thickness of the electrode can be determined by measuring with a Digimatic Sixness Gauge (Mitutoyo Co., Ltd., minimum display 0.001 mm). The thickness of the electrode base for electrode is measured in the same manner as the thickness of the electrode for electrolysis. The thickness of the catalyst layer can be determined by subtracting the thickness of the electrode base for electrolysis from the thickness of the electrode for electrolysis.
  • the electrode for electrolysis is composed of 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, It is preferable to include at least one catalyst component selected from the group consisting of Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy.
  • the electrode for electrolysis is an electrode having a wide elastic deformation region, better handling properties can be obtained, and a diaphragm such as an ion exchange membrane or a microporous membrane, a deteriorated electrode and a catalyst coating are not provided.
  • the thickness of the electrode for electrolysis is preferably 315 ⁇ m or less, more preferably 220 ⁇ m or less, still more preferably 170 ⁇ m or less, even more preferably 150 ⁇ m or less, and particularly preferably 145 ⁇ m or less. , 140 ⁇ m or less, still more preferably 138 ⁇ m or less, even more preferably 135 ⁇ m or less.
  • the elastic deformation region is wide means that the electrode for electrolysis is wound to form a wound body, and after the wound state is released, the warpage due to the winding is hardly generated. .
  • the thickness of the electrode for electrolysis when including a catalyst layer described later, refers to the total thickness of the electrode substrate for electrolysis and the catalyst layer.
  • the first layer 20, preferably the second layer is formed on the electrode substrate for electrolysis by a method such as baking (thermal decomposition) of the coating film in an oxygen atmosphere, or ion plating, plating, or thermal spraying.
  • a method such as baking (thermal decomposition) of the coating film in an oxygen atmosphere, or ion plating, plating, or thermal spraying.
  • the electrode 101 for electrolysis can be manufactured.
  • high productivity of the electrode for electrolysis 101 can be realized.
  • a catalyst layer is formed on the electrode substrate for electrolysis by a coating step of coating a coating liquid containing a catalyst, a drying step of drying the coating liquid, and a pyrolysis step of thermal decomposition.
  • thermal decomposition means that a metal salt as a precursor is heated and decomposed into a metal or metal oxide and a gaseous substance.
  • Decomposition products vary depending on the type of metal used, the type of salt, the atmosphere in which thermal decomposition is performed, and the like. However, many metals tend to form oxides in an oxidizing atmosphere. In the industrial manufacturing process of electrodes, pyrolysis is usually carried out in air, often forming metal oxides or hydroxides.
  • the first layer 20 is formed by applying a solution (first coating solution) in which at least one metal salt of ruthenium, iridium and titanium is dissolved to an electrode substrate for electrolysis, and then thermally decomposing (firing) in the presence of oxygen. Obtained.
  • the contents of ruthenium, iridium and titanium in the first coating solution are substantially equal to those of the first layer 20.
  • the metal salt may be a chloride salt, a nitrate, a sulfate, a metal alkoxide, or any other form.
  • the solvent of the first coating solution can be selected according to the type of the metal salt, but water and alcohols such as butanol can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and an alcohol is preferable.
  • the total metal concentration in the first coating solution in which the metal salt is dissolved is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 150 g / L in consideration of the thickness of the coating film formed by one coating.
  • Examples of the method of applying the first coating solution on the electrode substrate for electrolysis 10 include a dipping method in which the electrode substrate 10 for electrolysis is dipped in the first coating solution, a method of applying the first coating solution with a brush, and a method of applying the first coating solution.
  • a roll method using a sponge-like roll impregnated with a liquid, an electrostatic coating method in which the electrode substrate for electrolysis 10 and the first coating liquid are charged to opposite charges and sprayed are used.
  • the roll method or the electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity, is preferable.
  • the first coating solution is applied to the electrode substrate 10 for electrolysis, it is dried at a temperature of 10 to 90 ° C. and thermally decomposed in a firing furnace heated to 350 to 650 ° C. Preliminary calcination may be performed at 100 to 350 ° C. between drying and thermal decomposition, if necessary.
  • the drying, calcination and thermal decomposition temperatures can be appropriately selected depending on the composition of the first coating solution and the type of solvent. It is preferable that the time of thermal decomposition per operation be longer, but from the viewpoint of electrode productivity, it is preferably 3 to 60 minutes, more preferably 5 to 20 minutes.
  • the coating (drying and thermal decomposition) cycle is repeated to form a coating (first anode layer 20) to a predetermined thickness. After the first layer 20 is formed, if necessary, after baking for a longer time, heating is performed to further enhance the stability of the first layer 20.
  • the second layer 30 is formed as necessary. For example, after applying a solution containing a palladium compound and a platinum compound or a solution containing a ruthenium compound and a titanium compound (second coating solution) on the first layer 20, Obtained by pyrolysis in the presence of oxygen.
  • the first layer 20 is obtained by applying a solution (first coating solution) in which various combinations of metal salts are dissolved to an electrode substrate for electrolysis, and then thermally decomposing (firing) in the presence of oxygen.
  • the metal content in the first coating solution is substantially equal to that of the first layer 20 after firing.
  • the metal salt may be a chloride salt, a nitrate, a sulfate, a metal alkoxide, or any other form.
  • the solvent of the first coating solution can be selected according to the type of the metal salt, but water and alcohols such as butanol can be used. As the solvent, water or a mixed solvent of water and an alcohol is preferable.
  • the total metal concentration in the first coating solution in which the metal salt is dissolved is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 150 g / L in consideration of the thickness of the coating film formed by one coating.
  • Examples of the method of applying the first coating solution on the electrode substrate for electrolysis 10 include a dipping method in which the electrode substrate 10 for electrolysis is dipped in the first coating solution, a method of applying the first coating solution with a brush, and a method of applying the first coating solution.
  • a roll method using a sponge-like roll impregnated with a liquid, an electrostatic coating method in which the electrode substrate for electrolysis 10 and the first coating liquid are charged to opposite charges and sprayed are used.
  • the roll method or the electrostatic coating method which is excellent in industrial productivity, is preferable.
  • the first coating solution is applied to the electrode substrate 10 for electrolysis, it is dried at a temperature of 10 to 90 ° C. and thermally decomposed in a firing furnace heated to 350 to 650 ° C.
  • Preliminary calcination may be performed at 100 to 350 ° C. between drying and thermal decomposition, if necessary. Drying, calcination and thermal decomposition temperatures can be appropriately selected depending on the composition of the first coating solution and the type of solvent. It is preferable that the time of thermal decomposition per operation be longer, but from the viewpoint of electrode productivity, it is preferably 3 to 60 minutes, more preferably 5 to 20 minutes.
  • the cycle of application, drying and thermal decomposition is repeated to form the coating (first layer 20) to a predetermined thickness. After the first layer 20 is formed, if necessary, after baking for a longer time, heating is performed to further enhance the stability of the first layer 20.
  • the intermediate layer is formed as necessary.
  • the intermediate layer is obtained by applying a solution containing a palladium compound or a platinum compound (second coating solution) on a substrate, and then thermally decomposing the substrate in the presence of oxygen.
  • the nickel oxide intermediate layer may be formed on the surface of the substrate only by heating the substrate without applying the solution.
  • the first layer 20 can also be formed by ion plating.
  • a substrate is fixed in a chamber and an electron beam is irradiated on a metal ruthenium target.
  • 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 electrode substrate for electrolysis as ruthenium oxide.
  • the first layer 20 can also be formed by a plating method.
  • a plating method As an example, when the substrate is used as a cathode and the electrolytic plating is performed in an electrolytic solution containing nickel and tin, an alloy plating of nickel and tin can be formed.
  • the first layer 20 can also be formed by a thermal spray method.
  • a catalyst layer in which nickel metal and nickel oxide are mixed can be formed by plasma spraying nickel oxide particles on a substrate.
  • the second layer 30 is formed as needed. For example, a solution containing an iridium compound, a palladium compound, and a platinum compound or a solution containing a ruthenium compound is applied on the first layer 20 and then heated in the presence of oxygen. Obtained by decomposition.
  • an ion exchange membrane is preferably mentioned.
  • the ion exchange membrane is not particularly limited as long as it can be a laminate with an electrode for electrolysis, and various ion exchange membranes can be applied.
  • an ion exchange membrane having a membrane main body containing a hydrocarbon polymer or a fluorinated polymer having an ion exchange group, and a coating layer provided on at least one surface of the membrane main body is used.
  • the coating layer contains inorganic particles and a binder, and the specific surface area of the coating layer is preferably 0.1 to 10 m 2 / g.
  • the ion exchange membrane having such a structure has little influence on the electrolysis performance due to gas generated during electrolysis, and tends to exhibit stable electrolysis performance.
  • the above-mentioned membrane of a perfluorocarbon polymer into which an ion exchange group is introduced refers to a sulfonic acid 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”).
  • a carboxylic acid layer having an ion exchange group derived from a carboxyl group (a group represented by —CO 2 —, hereinafter also referred to as a “carboxylic acid group”).
  • the inorganic particles and the binder will be described below in detail in the section of the description of the coating layer.
  • FIG. 7 is a schematic sectional view showing an embodiment of the ion exchange membrane.
  • the ion exchange membrane 1 has a membrane main body 1a containing a hydrocarbon 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 1a.
  • the membrane main body 1a includes 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”); A carboxylic acid layer 2 having an ion exchange group (a group represented by —CO 2 — , hereinafter also referred to as a “carboxylic acid group”), and the strength and dimensional stability are enhanced by the reinforcing core material 4. . Since the ion exchange membrane 1 includes the sulfonic acid layer 3 and the carboxylic acid layer 2, it is preferably used as a cation exchange membrane.
  • the ion exchange membrane may have only one of the sulfonic acid layer and the carboxylic acid layer. Further, the ion exchange membrane does not necessarily have to be reinforced by the reinforcing core material, and the arrangement state of the reinforcing core material is not limited to the example of FIG.
  • the membrane main body 1a constituting the ion exchange membrane 1 will be described.
  • the membrane body 1a has a function of selectively permeating cations, and may include a hydrocarbon-based polymer or a fluorinated polymer having an ion-exchange group, and its structure and material are not particularly limited. Instead, a suitable one can be appropriately selected.
  • the hydrocarbon-based polymer or the fluorinated polymer having an ion-exchange group in the membrane main body 1a is, for example, a hydrocarbon-based polymer or a fluorinated polymer having an ion-exchange group precursor that can become an ion-exchange group by hydrolysis or the like. Can be obtained from coalescence.
  • a polymer whose main chain is made of a fluorinated hydrocarbon has a group (ion exchange group precursor) that can be converted to an ion exchange group by hydrolysis or the like as a pendant side chain, and is melt-processable (Hereinafter, sometimes referred to as “fluorinated polymer (a)”.)
  • fluorinated polymer (a) After preparing a precursor of the membrane main body 1a by using the same, the ion exchange group precursor is converted into an ion exchange group, whereby the membrane main body 1a is converted. Can be obtained.
  • the fluorinated polymer (a) includes, for example, 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: It can be produced by copolymerization. Further, it can also be produced by homopolymerization of one monomer selected from any of the following first group, second group, and third group.
  • the first group of monomers include vinyl fluoride compounds.
  • the vinyl fluoride compound include vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, and perfluoroalkyl vinyl ether.
  • the vinyl fluoride compound is preferably a perfluoro monomer, and is selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkyl vinyl ether. Fluoro monomers are preferred.
  • Examples of the second group of monomers include vinyl compounds having a functional group that can be converted into a carboxylic acid type ion exchange group (carboxylic acid group).
  • Examples of the vinyl compound having a functional group that can be converted into a carboxylic acid group include a monomer represented by CF 2 CFCF (OCF 2 CYF) s —O (CZF) t —COOR (here, a monomer).
  • S represents an integer of 0 to 2
  • t represents an integer of 1 to 12
  • Y and Z each independently represent F or CF 3
  • R represents a lower alkyl group. For example, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms).
  • n represents an integer of 0 to 2
  • m represents an integer of 1 to 4
  • Y represents F or CF 3
  • R represents CH 3 , C 2 H 5 , or C 3 H 7 .
  • the ion exchange membrane When the ion exchange membrane is used as a cation exchange membrane for alkaline electrolysis, it is preferable to use at least a perfluoro compound as a monomer, but the alkyl group of the ester group (see R above) becomes heavy at the time of hydrolysis.
  • the alkyl group (R) does not have to be a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms have been replaced by fluorine atoms, because it is lost from the coalescence.
  • Examples of the third group of monomers include vinyl compounds having a functional group that can be converted into a sulfone ion exchange group (sulfonic acid group).
  • Copolymers obtained from these monomers can be produced by a polymerization method developed for homopolymerization and copolymerization of fluorinated ethylene, particularly a general polymerization method used for tetrafluoroethylene.
  • a polymerization method developed for homopolymerization and copolymerization of fluorinated ethylene particularly a general polymerization method used for tetrafluoroethylene.
  • an inert solvent such as perfluorohydrocarbon or chlorofluorocarbon is used, in the presence of a radical polymerization initiator such as perfluorocarbon peroxide or azo compound, at a temperature of 0 to 200 ° C and a pressure of 0 to 200 ° C.
  • the polymerization reaction can be performed under the conditions of 1 to 20 MPa.
  • the type of the combination of the monomers and the ratio thereof are not particularly limited, and are selected and determined depending on the type and the amount of the functional group to be imparted to the obtained fluorine-containing polymer.
  • at least one monomer may be selected from the first and second groups and copolymerized.
  • at least one monomer may be selected from the first and third groups of monomers and copolymerized.
  • the desired fluorine-containing system can also be obtained by separately polymerizing the copolymer consisting of the first group and the second group and the copolymer consisting of the first group and the third group and then mixing them. A polymer can be obtained.
  • the mixing ratio of each monomer is not particularly limited, but when increasing the amount of the functional group per unit polymer, if the ratio of the monomer selected from the second group and the third group is increased, Good.
  • the total ion exchange capacity of the fluorinated copolymer is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 2.0 mg equivalent / g, more preferably 0.6 to 1.5 mg equivalent / g.
  • the total ion exchange capacity refers to an equivalent weight of an exchange group per unit mass of the dry resin, and can be measured by neutralization titration or the like.
  • a sulfonic acid layer 3 containing a fluorinated polymer having a sulfonic acid group and a carboxylic acid layer 2 containing a fluorinated polymer having a carboxylic acid group are laminated. I have. With the membrane main body 1a having such a layer structure, the selective permeability of cations such as sodium ions can be further improved.
  • the sulfonic acid layer 3 is usually arranged on the anode side of the electrolytic cell, and the carboxylic acid layer 2 is usually arranged on the cathode side of the electrolytic cell.
  • the sulfonic acid layer 3 is preferably made of a material having a low electric resistance, and is preferably thicker than the carboxylic acid layer 2 from the viewpoint of film strength.
  • the thickness of the sulfonic acid layer 3 is preferably 2 to 25 times, more preferably 3 to 15 times the carboxylic acid layer 2.
  • the carboxylic acid layer 2 has high anion rejection even if the film thickness is small.
  • anion exclusion refers to a property of preventing the anion from entering or permeating the ion exchange membrane 1. In order to increase the anion rejection, it is effective to provide a carboxylic acid layer having a small ion exchange capacity with respect to the sulfonic acid layer.
  • the ion exchange membrane preferably has a coating layer on at least one surface of the membrane main body. As shown in FIG. 7, in the ion exchange membrane 1, coating layers 11a and 11b are respectively formed on both surfaces of the membrane main body 1a.
  • the coating layer contains inorganic particles and a binder.
  • the average particle size of the inorganic particles is more preferably 0.90 ⁇ m or more.
  • the average particle diameter of the inorganic particles is 0.90 ⁇ m or more, not only gas adhesion but also durability against impurities is extremely improved. That is, a particularly remarkable effect can be obtained by increasing the average particle size of the inorganic particles and satisfying the above-mentioned specific surface area.
  • irregular inorganic particles are preferable.
  • Inorganic particles obtained by melting and inorganic particles obtained by grinding ore can be used.
  • inorganic particles obtained by crushing ore can be suitably used.
  • the average particle size of the inorganic particles can be 2 ⁇ m or less. When the average particle size of the inorganic particles is 2 ⁇ m or less, it is possible to prevent the inorganic particles from damaging the film.
  • the average particle size of the inorganic particles is more preferably 0.90 to 1.2 ⁇ m.
  • the average particle size can be measured by a particle size distribution meter (“SALD2200” Shimadzu Corporation).
  • the shape of the inorganic particles is preferably irregular.
  • the resistance to impurities is further improved.
  • the particle size distribution of the inorganic particles is preferably broad.
  • the inorganic particles may include at least one inorganic material selected from the group consisting of oxides of Group IV elements of the periodic table, nitrides of Group IV elements of the periodic table, and carbides of Group IV elements of the periodic table. preferable. More preferably, zirconium oxide particles are used from the viewpoint of durability.
  • the inorganic particles are inorganic particles produced by pulverizing a raw ore of inorganic particles, or by melting and refining a raw ore of inorganic particles, the spherical particles having a uniform particle diameter are converted into inorganic particles. It is preferably a particle.
  • the method of grinding the ore is not particularly limited, and examples thereof include a ball mill, a bead mill, a colloid mill, a conical mill, a disk mill, an edge mill, a milling mill, a hammer mill, a pellet mill, a VSI mill, a wheely mill, a roller mill, and a jet mill. Further, it is preferable to wash after pulverization, and at that time, it is preferable to perform an acid treatment as a washing method. Thereby, impurities such as iron adhering to the surface of the inorganic particles can be reduced.
  • the coating layer preferably contains a binder.
  • the binder is a component that forms the coating layer by holding the inorganic particles on the surface of the ion exchange membrane.
  • the binder preferably contains a fluorinated polymer from the viewpoint of resistance to an electrolytic solution or a product generated by electrolysis.
  • the binder is a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group or a sulfonic acid group, from the viewpoint of resistance to an electrolytic solution or a product by electrolysis, and adhesion to the surface of the ion exchange membrane.
  • a coating layer is provided on a layer containing a fluorinated polymer having a sulfonic acid group (sulfonic acid layer)
  • sulfonic acid layer it is more preferable to use a fluorinated polymer having a sulfonic acid group as a binder of the coating layer.
  • a fluorinated polymer having a carboxylic acid group may be used as a binder of the coating layer. More preferred.
  • the content of the inorganic particles in the coating layer is preferably from 40 to 90% by mass, and more preferably from 50 to 90% by mass. Further, the content of the binder is preferably from 10 to 60% by mass, and more preferably from 10 to 50% by mass.
  • the distribution density of the coating layer in the ion exchange membrane is preferably 0.05 to 2 mg / cm 2 . Further, when the ion exchange membrane has an uneven shape on the surface, the distribution density of the coating layer is preferably 0.5 to 2 mg / cm 2 .
  • the method for forming the coating layer is not particularly limited, and a known method can be used. For example, there is a method in which a coating liquid in which inorganic particles are dispersed in a solution containing a binder is applied by spraying or the like.
  • the ion exchange membrane preferably has a reinforced core disposed inside the membrane body.
  • the reinforcing core material is a member for enhancing the strength and dimensional stability of the ion exchange membrane.
  • the expansion and contraction of the ion exchange membrane can be controlled within a desired range.
  • Such an ion exchange membrane does not unnecessarily expand or contract during electrolysis or the like, and can maintain excellent dimensional stability for a long period of time.
  • the configuration of the reinforcing core material is not particularly limited, and may be formed by, for example, spinning a yarn called a reinforcing yarn.
  • the reinforcing yarn as referred to herein is a member constituting a reinforcing core material, which can impart desired dimensional stability and mechanical strength to the ion exchange membrane, and can be stably present in the ion exchange membrane. Refers to yarn. By using a reinforcing core obtained by spinning such a reinforcing yarn, it is possible to impart more excellent dimensional stability and mechanical strength to the ion exchange membrane.
  • the material of the reinforcing core material and the reinforcing yarn used therefor is not particularly limited, but is preferably a material having resistance to acids, alkalis, and the like, and is required to have long-term heat resistance and chemical resistance. Fibers composed of a base polymer are preferred.
  • fluorine-containing polymer used for the reinforcing core examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) , A tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, a trifluorochloroethylene-ethylene copolymer, a vinylidene fluoride polymer (PVDF), and the like.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer
  • ETFE tetrafluoroethylene-ethylene copolymer
  • a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer a trifluorochloroethylene-ethylene copolymer
  • PVDF vinylidene fluoride polymer
  • the diameter of the reinforcing yarn used for the reinforcing core is not particularly limited, but is preferably 20 to 300 denier, more preferably 50 to 250 denier.
  • the weave density (the number of punches per unit length) is preferably 5 to 50 / inch.
  • the form of the reinforced core material is not particularly limited. For example, a woven cloth, a nonwoven cloth, a knitted cloth, or the like is used, and the woven cloth form is preferable.
  • the woven fabric preferably has a thickness of 30 to 250 ⁇ m, more preferably 30 to 150 ⁇ m.
  • woven or knitted fabric monofilaments, multifilaments, or yarns or slit yarns thereof can be used, and various weaving methods such as plain weave, entangled weave, knitting, cord weaving, and shearsack can be used.
  • 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, physical properties desired for the ion exchange membrane, the use environment, and the like. .
  • the reinforcing core may be arranged along a predetermined direction of the membrane body, but from the viewpoint of dimensional stability, the reinforcing core is arranged along a predetermined first direction, and the first Preferably, another reinforcing core is arranged along a second direction substantially perpendicular to the direction.
  • a reinforcing core material (warp) arranged along the longitudinal direction and a reinforcing core material (weft) arranged along the lateral direction on the surface of the membrane main body
  • Plain weave in which warp yarns and weft yarns are alternately raised and sinked and driven in, and entangled weaves in which two warp yarns are twisted and woven with weft yarns. It is more preferable to use a tapered weave or the like from the viewpoints of dimensional stability, mechanical strength, and manufacturability.
  • the reinforcing core material is disposed along both 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 plain woven in the MD direction and the TD direction.
  • the MD direction refers to a direction (flow direction) in which a membrane main body and various core materials (for example, a reinforced core material, a reinforced yarn, a sacrifice yarn described later, etc.) are conveyed in a later-described ion exchange membrane manufacturing process.
  • the TD direction refers to a direction substantially perpendicular to the MD direction.
  • a yarn woven along the MD direction is called an MD yarn
  • a yarn woven along the TD direction is called a TD yarn.
  • an ion exchange membrane used for electrolysis is rectangular in shape, and the longitudinal direction is often the MD direction and the width direction is the TD direction in many cases.
  • the arrangement interval of the reinforcing core material is not particularly limited, and can be appropriately set in consideration of the physical properties desired for the ion exchange membrane, the use environment, and the like.
  • the aperture ratio of the reinforced core material is not particularly limited, and is preferably 30% or more, more preferably 50% or more and 90% or less.
  • the aperture ratio is preferably 30% or more from the viewpoint of the electrochemical properties of the ion exchange membrane, and is preferably 90% or less from the viewpoint of the mechanical strength of the ion exchange membrane.
  • the aperture ratio of the reinforced core is defined as the total surface area through which substances such as ions (electrolyte solution and cations contained therein (eg, sodium ions)) can pass through on one surface area (A) of the membrane main body. It means the ratio (B / A) of the area (B).
  • the total area (B) of the surface through which substances such as ions can pass means the total area of a region in the ion exchange membrane where cations, electrolytes, and the like are not blocked by the reinforcing core material contained in the ion exchange membrane. it can.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the aperture ratio of the reinforced core constituting the ion exchange membrane.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a part of the ion exchange membrane, showing only the arrangement of the reinforcing cores 21a and 21b in the region, and omits illustration of other members.
  • the area surrounded by the reinforcing core 21a arranged in the longitudinal direction and the reinforcing core 21b arranged in the horizontal direction, and the area (A) of the region including the area of the reinforcing core is calculated from the area of the reinforcing core.
  • a particularly preferred form is a tape yarn or a highly oriented monofilament containing PTFE from the viewpoint of chemical resistance and heat resistance.
  • a tape yarn obtained by slitting a high-strength porous sheet made of PTFE into a tape shape, or 50 to 300 denier of highly oriented monofilament made of PTFE is used, and the weave density is 10 to 50 yarns / More preferably, it is a reinforced core having a plain weave of inches and a thickness in the range of 50 to 100 ⁇ m.
  • the aperture ratio of the ion exchange membrane containing such a reinforcing core material is more preferably 60% or more.
  • Examples of the shape of the reinforcing yarn include a round yarn and a tape-like yarn.
  • the ion exchange membrane preferably has a communication hole inside the membrane main body.
  • the communication hole refers to a hole that can be a flow path for ions generated during electrolysis or an electrolytic solution.
  • the communication hole is a tubular hole formed inside the membrane main body, and is formed by elution of a sacrificial core material (or sacrificial thread) described later.
  • the shape and diameter of the communication hole can be controlled by selecting the shape and diameter of the sacrificial core (sacrifice yarn).
  • the mobility of the electrolyte during electrolysis can be secured.
  • the shape of the communication hole is not particularly limited, the shape of the sacrificial core material used for forming the communication hole can be obtained according to a manufacturing method described later.
  • the communication hole is preferably formed so as to alternately pass through the reinforced core material on the anode side (sulfonic acid layer side) and the cathode side (carboxylic acid layer side).
  • ions for example, sodium ions
  • transported through the electrolytic solution filled in the communication hole are used for the reinforcing core material. It can also flow to the cathode side. As a result, since the flow of the cations is not blocked, the electric resistance of the ion exchange membrane can be further reduced.
  • the communication hole may be formed along only one predetermined direction of the membrane main body constituting the ion exchange membrane, but from the viewpoint of exhibiting more stable electrolysis performance, the longitudinal direction and the lateral direction of the membrane main body are different from each other. Are preferably formed in both directions.
  • a preferred method for producing an ion exchange membrane includes a method having the following steps (1) to (6).
  • Step (3) a step of forming a film of the fluorinated polymer having an ion-exchange group or an ion-exchange group precursor that can become an ion-exchange group by hydrolysis.
  • Step (6) a step of providing a coating layer on the film body obtained in step (5) (coating step).
  • Step (1) Step of Producing Fluoropolymer
  • a fluorinated polymer is produced using the raw material monomers described in the first to third groups.
  • the mixing ratio of the raw material monomers may be adjusted in the production of the fluorinated polymer forming each layer.
  • the reinforcing material is a woven fabric or the like in which a reinforcing yarn is woven.
  • the reinforcing material is embedded in the film to form a reinforced core.
  • the sacrificial yarn is also woven into the reinforcing material.
  • the mixed amount of the sacrificial yarn is preferably 10 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass of the whole reinforcing material.
  • the sacrificial thread has solubility in the membrane manufacturing process or in an electrolytic environment, and is made of rayon, polyethylene terephthalate (PET), cellulose, polyamide or the like. Further, polyvinyl alcohol having a thickness of 20 to 50 denier and made of monofilament or multifilament is also preferable.
  • the aperture ratio and the arrangement of the communication holes can be controlled by adjusting the arrangement of the reinforcing core material and the sacrificial yarn.
  • the fluorinated polymer obtained in the above (1) step is formed into a film using an extruder.
  • the film may have a single-layer structure, a two-layer structure of a sulfonic acid layer and a carboxylic acid layer, or a multilayer structure of three or more layers, as described above.
  • a method of forming a film for example, the following method is used.
  • a method in which a fluoropolymer having a carboxylic acid group and a fluoropolymer having a sulfonic acid group are separately formed into films.
  • the film may be plural in number. Further, co-extrusion of different kinds of films is preferable because it contributes to increasing the adhesive strength at the interface.
  • Step (4) Step of Obtaining a Membrane Body
  • the reinforcing material obtained in the step (2) is embedded in the film obtained in the step (3) to remove the film body in which the reinforcing material is present. obtain.
  • a fluorine-containing polymer having a carboxylic acid group precursor for example, a carboxylic acid ester functional group located on the cathode side
  • a fluorinated polymer having a sulfonic acid group precursor for example, a sulfonyl fluoride functional group
  • a layer composed of the second layer is formed into a film by a co-extrusion method.
  • a reinforcing material and a second layer / first layer composite film are laminated in order on a flat plate or drum having a large number of pores on the surface, via a heat-resistant release paper having air permeability.
  • Fluorine heavy The body (third layer) is made into a film alone in advance, and if necessary, using a heating source and a vacuum source, a heat-resistant release paper having air permeability on a flat plate or a drum having a large number of pores on its surface.
  • a third layer film, a reinforcing core material, and a composite film composed of a second layer / first layer are laminated in this order, and integrated while removing air between the layers by decompression at a temperature at which each polymer melts.
  • the method of integrating under reduced pressure has a feature that the thickness of the third layer on the reinforcing material is larger than that of the pressure press method. Further, since the reinforcing material is fixed to the inner surface of the membrane main body, the ion exchange membrane has a performance capable of sufficiently maintaining the mechanical strength.
  • a suitable lamination pattern for example, a combination of the respective layers
  • a suitable lamination pattern is appropriately selected in consideration of a desired layer configuration and physical properties of the film main body, and then the co-extrusion is performed. can do.
  • the first layer made of a fluoropolymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor
  • the first layer made of a fluoropolymer having both a carboxylic acid group precursor and a sulfonic acid group precursor
  • the method for forming the fourth layer may be a method in which a fluorinated polymer having a carboxylic acid group precursor and a fluorinated polymer having a sulfonic acid group precursor are separately produced and then mixed, and the carboxylic acid
  • a method using a copolymer of a monomer having a group precursor and a monomer having a sulfonic acid group precursor may be used.
  • the fourth layer is configured as an ion-exchange membrane
  • a co-extruded film of the first layer and the fourth layer is formed, and the third layer and the second layer are separately formed into a film separately from the first layer and the second layer.
  • the layers may be laminated by a method, or three layers of a first layer / fourth layer / second layer may be coextruded at a time to form a film.
  • the direction in which the extruded film flows is the MD direction.
  • the membrane main body containing the fluorinated polymer having an ion exchange group can be formed on the reinforcing material.
  • the ion exchange membrane has a protruding portion made of a fluorinated polymer having a sulfonic acid group, that is, a convex portion, on the surface side of the sulfonic acid layer.
  • the method for forming such a convex portion is not particularly limited, and a known method for forming a convex portion on a resin surface can be employed. Specifically, for example, a method of embossing the surface of the film main body may be mentioned.
  • the above-described composite film is integrated with a reinforcing material or the like, the above-described convex portion can be formed by using release paper that has been embossed in advance.
  • the height and arrangement density of the convex portion can be controlled by controlling the emboss shape (the shape of release paper) to be transferred.
  • a step (hydrolysis step) of hydrolyzing the membrane body obtained in the step (4) to convert an ion exchange group precursor into an ion exchange group is performed.
  • an 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.
  • the sacrificial yarn may remain in the communication hole without being completely dissolved and removed.
  • the sacrificial thread remaining in the communication hole may be dissolved and removed by the electrolytic solution when the ion exchange membrane is subjected to electrolysis.
  • the sacrificial yarn has solubility in an acid or an alkali in a manufacturing process of an ion exchange membrane or in an electrolytic environment, and a communication hole is formed in the site by elution of the sacrificial yarn.
  • 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.
  • a hydrolysis solution for example, a mixed solution containing KOH and DMSO (Dimethyl @ sulfoxide) can be used.
  • the mixed solution preferably contains KOH at 2.5 to 4.0 N and DMSO at 25 to 35% by mass.
  • the hydrolysis temperature is preferably 70 to 100 ° C. The higher the temperature, the greater the apparent thickness. More preferably, it is 75 to 100 ° C.
  • the hydrolysis time is preferably 10 to 120 minutes. The longer the time, the greater the apparent thickness can be. More preferably, it is 20 to 120 minutes.
  • FIGS. 9A and 9B are schematic diagrams for explaining a method of forming a communication hole of an ion exchange membrane.
  • the reinforcing thread 52 that forms the reinforcing core in the ion exchange membrane and the sacrificial thread 504a for forming the communication hole 504 in the ion exchange membrane are woven reinforcements. Then, in the step (5), the communication hole 504 is formed by elution of the sacrificial thread 504a.
  • the method of weaving the reinforcing yarns 52 and the sacrificial yarns 504a can be easily adjusted according to the arrangement of the reinforcing core material and the communication holes in the ion exchange membrane main body.
  • FIG. 9A illustrates a plain-woven reinforcing material in which the reinforcing yarn 52 and the sacrificial yarn 504a are woven along both the longitudinal direction and the horizontal direction on the paper surface.
  • the arrangement of the sacrificial thread 504a can be changed.
  • step (6) a coating liquid containing inorganic particles obtained by crushing or melting the ore and a binder and a binder is prepared, and the coating liquid is applied to the ion exchange membrane obtained in the step (5).
  • a coating layer can be formed by applying and drying the surface.
  • a fluorinated polymer having an ion exchange group precursor is hydrolyzed with an aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH), and then immersed in hydrochloric acid to form a pair of the ion exchange group.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • KOH potassium hydroxide
  • a binder for example, a fluorinated polymer having a carboxyl group or a sulfo group in which ions have been substituted with H + is preferable. This is preferable because it is easily dissolved in water or ethanol described below.
  • the volume ratio of water to ethanol is preferably 10: 1 to 1:10, more preferably 5: 1 to 1: 5, and further preferably 2: 1 to 1: 2.
  • the inorganic particles are dispersed with a ball mill to obtain a coating solution.
  • the average particle size and the like of the particles can be adjusted by adjusting the time and rotation speed at the time of dispersion.
  • the preferred blending amounts of the inorganic particles and the binder are as described above.
  • the concentration of the inorganic particles and the binder in the coating liquid is not particularly limited, but a thin coating liquid is preferable. Thereby, it becomes possible to apply uniformly on the surface of the ion exchange membrane.
  • a surfactant may be added to the dispersion.
  • a nonionic surfactant is preferable, and examples thereof include HS-210, NS-210, P-210, and E-212 manufactured by NOF Corporation.
  • the ion exchange membrane is obtained by applying the obtained coating liquid to the ion exchange membrane surface by spray coating or roll coating.
  • As / Ai to be in the range of more than 0.87 and less than 1.1, the selection of the raw materials of the diaphragm and the manufacturing process are important, and an appropriate combination is mentioned.
  • a microporous membrane As a diaphragm constituting the laminate of the present embodiment, a microporous membrane is also preferable. As described above, the microporous membrane is not particularly limited as long as it can be formed into a laminate with the electrode for electrolysis, and various microporous membranes can be applied.
  • the porosity of the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited, but can be, for example, 20 to 90, and preferably 30 to 85. The porosity can be calculated, for example, by the following equation.
  • the average pore size of the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited, but can be, for example, 0.01 ⁇ m to 10 ⁇ m, and preferably 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the membrane is cut perpendicularly to the thickness direction, and the cut surface is observed by FE-SEM. The diameter of the observed hole can be determined by measuring about 100 points and averaging.
  • the thickness of the microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited, but can be, for example, 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m, and preferably 50 ⁇ m to 600 ⁇ m.
  • the thickness can be measured using, for example, a micrometer (manufactured by Mitutoyo Corporation) or the like.
  • Specific examples of the microporous film as described above include Zirfon Perl UTP 500 (also referred to as Zirfon film in the present embodiment) manufactured by Agfa, WO 2013-183584, and WO 2016-203701. And the like.
  • the diaphragm includes a first ion exchange resin layer and a second ion exchange resin layer having an EW (ion exchange equivalent) different from the first ion exchange resin layer.
  • the diaphragm includes 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.
  • the ion exchange equivalent can be adjusted by the functional group to be introduced, and the functional groups that can be introduced are as described above.
  • the electrolytic cell in the present embodiment in which water electrolysis is performed, has a configuration in which the ion exchange membrane in the electrolytic cell in which the above-described salt electrolysis is performed is changed to a microporous membrane. Further, this is different from the electrolytic cell in the case of performing the above-described salt electrolysis in that the raw material to be supplied is water. With respect to other configurations, the same configuration as the electrolytic bath in the case of performing salt electrolysis can be adopted for the electrolytic bath in the case of performing the water electrolysis.
  • titanium gas is used as the material of the anode chamber because chlorine gas is generated in the anode chamber, but in the case of water electrolysis, only oxygen gas is generated in the anode chamber.
  • the same material can be used.
  • nickel and the like can be mentioned.
  • a catalyst coating for generating oxygen is suitable.
  • catalyst coatings include metals of the platinum and transition metals, oxides, hydroxides, and the like.
  • elements such as platinum, iridium, palladium, ruthenium, nickel, cobalt, and iron can be used.
  • the laminate of the present embodiment may be in the form of a wound body. By winding and reducing the size of the laminate, the handleability can be further improved.
  • a new electrolytic cell is obtained by incorporating the laminate of the present embodiment into an existing electrolytic cell.
  • the electrolytic cell according to the present embodiment can be used for various applications such as salt electrolysis, water electrolysis, and a fuel cell.
  • the electrolytic cell of the present embodiment that is, a new electrolytic cell has an anode, an anode frame supporting the anode, an anode-side gasket disposed on the anode frame, a cathode facing the anode, and the cathode A cathode frame provided on the cathode frame, the cathode gasket facing the anode gasket, and a laminate including an electrode for electrolysis and a diaphragm, wherein the diaphragm is the anode.
  • the area equilibrated with the equilibrium solution when the laminate was incorporated into the electrolytic cell was defined as Ai. Assuming that the area is As, As / Ai is greater than 0.87 and less than 1.1.
  • the area equilibrated with the equilibrium solution when incorporated in the electrolytic cell is Ai, and the electrolytic cell operation is performed.
  • As / Ai is assumed to be greater than 0.87 and less than 1.1 when the area equilibrated with the aqueous solution in the washing step after the operation of the electrolytic cell and after the operation is stopped is defined as As.
  • As / Ai is within the above range, damage to electrodes and peripheral members constituting the electrolytic cell and destruction of the diaphragm itself can be effectively prevented, and work efficiency of renewal can be improved.
  • the durability of the electrolytic cell is improved, and excellent electrolytic performance can be exhibited even after renewal.
  • the operation method of the electrolytic cell according to the present embodiment includes: An 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, Cathode-side gasket disposed on the cathode frame and facing the anode-side gasket,
  • the present invention relates to a method for operating an electrolytic cell including a laminate including an electrode for electrolysis and a diaphragm, or a diaphragm disposed between the anode and the cathode.
  • a new diaphragm for replacement or a laminate including an electrode for electrolysis and a new diaphragm is prepared.
  • a new diaphragm for renewal is incorporated into the electrolytic cell, it is immersed in a predetermined equilibrium solution to bring the equilibrium state.
  • a new diaphragm for renewal in an equilibrium state by the equilibrium solution, or a laminate obtained by laminating a new diaphragm for renewal and an electrode for electrolysis is incorporated in an electrolytic tank, and the anode-side gasket and the cathode-side gasket are combined. Hold it between and fix it.
  • the diaphragm is in an equilibrium state with the equilibrium solution when incorporated into the electrolytic cell.
  • the operation of the electrolytic cell is started, and after the operation of the electrolytic cell, that is, during the operation of the electrolytic cell, or after the operation is stopped, the new diaphragm for updating is equilibrated with the above-described predetermined aqueous solution. That is, in a state after the diaphragm is incorporated in the electrolytic cell, the diaphragm is in an equilibrium state by the predetermined aqueous solution.
  • the diaphragm is wetted by the aqueous solution used for electrolysis, that is, the electrolytic solution, and becomes equilibrium, and after the operation is stopped, the diaphragm is wetted by the aqueous solution used for cleaning the electrolytic cell, that is, the cleaning solution. Then, an equilibrium state is established.
  • the diaphragm swells or contracts depending on the type of liquid in contact with the liquid and the temperature of the liquid, and the dimensions change.
  • the electrodes and peripheral members near the diaphragm may be damaged, or the diaphragm itself may be broken. .
  • the electrolytic cell, the anode gasket and the cathode gasket composed of the frame body facing each other, in the area of a new diaphragm corresponding to the area in the frame of the electrolytic cell
  • Ai the area equilibrated with the equilibrium solution when incorporated into the electrolytic cell
  • As, As / Ai exceeds 0.87. Is controlled to be less than 1.1.
  • the type of the equilibrium solution and the aqueous solution, the temperature at which the diaphragm is brought into an equilibrium state, the material of the diaphragm, and the like are appropriately selected, and a new diaphragm corresponding to the area within the frame of the anode-side and cathode-side gaskets In the area of, the area of the diaphragm equilibrated with the equilibrium solution when the laminate or the diaphragm was incorporated into the electrolytic cell was defined as Ai, and the area of the diaphragm equilibrated with the aqueous solution after the operation of the electrolytic cell was defined as As. At this time, As / Ai is set to be more than 0.87 and less than 1.1.
  • the equilibrium solution for bringing the diaphragm into an equilibrium state is not limited to the following.
  • a 5 mol / L NaHCO 3 aqueous solution or the like can be used.
  • the temperature of the “equilibrium solution” is preferably from 10 to 65 ° C. from the viewpoint of using pure water used in a factory without heating or cooling.
  • the electrolytic solution for electrolysis or ⁇ aqueous solution '' which is a cleaning solution used for cleaning the electrolytic cell after the operation is stopped, an aqueous solution different from the equilibrium solution is used, and is not limited to the following.
  • a 3.5N aqueous NaCl solution a 0.00001 to 25 mol / L NaOH aqueous solution, a 0.04 to 1.5 mol / L NaHCO 3 aqueous solution, pure water, or the like can be used.
  • the aqueous solution as an electrolytic solution for electrolysis is preferably an aqueous NaCl solution, an aqueous KCl solution, an aqueous NaOH solution, or an aqueous KOH solution
  • the aqueous solution as a cleaning solution for cleaning is preferably pure water or an aqueous NaHCO 3 solution.
  • the temperature of the aqueous solution for electrolysis is preferably 10 to 95 ° C. from the viewpoint of maintaining the electrolytic performance by repeating the electrolytic performance and stopping and restarting.
  • the temperature of the aqueous solution for washing is 10 to 65 ° C. from the viewpoint of using pure water used in the factory without heating or cooling, and from the viewpoint of maintaining electrolytic performance by repeating stop and restart. Is preferred.
  • As / Ai is preferably 0.90 or more and 1.09 or less, more preferably 0.909 or more and 1.086 or less, and still more preferably 0.915 or more and 1.05 or less.
  • PTFE yarn a yarn obtained by twisting 35 denier, 6-filament polyethylene terephthalate (PET) with a twist of 200 times / m was used (hereinafter referred to as PET yarn).
  • release paper conical embossing with a height of 50 ⁇ m
  • film Y reinforcing material
  • film X reinforcing material
  • the obtained composite membrane was saponified by immersing it in an aqueous solution containing 30% by mass of dimethyl sulfoxide (DMSO) and 15% by mass of potassium hydroxide (KOH) at 80 ° C. for 20 minutes. Thereafter, the substrate was immersed in an aqueous solution containing 0.5 N of sodium hydroxide (NaOH) at 50 ° C. for 1 hour to replace the counter ion of the ion exchange group with Na, and then washed with water. Thereafter, the surface of the resin B side was polished by setting the relative speed between the polishing roll and the film to 100 m / min and the pressing amount of the polishing roll to 2 mm to form an opening, and then dried at 60 ° C.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • KOH potassium hydroxide
  • zirconium oxide having a primary particle diameter of 1 ⁇ m was added to a 5% by mass solution of an acid-type resin of resin B in ethanol to prepare a dispersed suspension. Spraying was performed on both surfaces of the membrane to form a coating of zirconium oxide on the surface of the composite membrane, thereby obtaining an ion exchange membrane A as a diaphragm.
  • the coating density of zirconium oxide was measured by X-ray fluorescence measurement and found to be 0.5 mg / cm 2 .
  • the average particle size was measured by a particle size distribution meter (“SALD (registered trademark) 2200” manufactured by Shimadzu Corporation).
  • Electrode for electrolysis The following electrodes were used as electrodes for electrolysis.
  • One surface of this nickel foil was subjected to a surface roughening treatment by nickel plating.
  • the arithmetic average roughness Ra of the roughened surface was 0.95 ⁇ m.
  • a stylus type surface roughness measuring device SJ-310 (Mitutoyo Co., Ltd.) was used. The measurement sample was placed on a surface plate parallel to the ground, and the arithmetic average roughness Ra was measured under the following measurement conditions. When the measurement was performed six times, the average value was described.
  • a coating solution for forming an electrode catalyst was prepared according to the following procedure.
  • a ruthenium nitrate solution having a ruthenium concentration of 100 g / L (Furuya Metal Co., Ltd.) and cerium nitrate (Kishida Chemical Co., Ltd.) were mixed so that the molar ratio of ruthenium element to cerium element was 1: 0.25. This mixture was sufficiently stirred to obtain a cathode coating solution.
  • a vat containing the coating solution was installed at the bottom of the roll coating device.
  • the coating liquid is always in contact with the coating roll, which is a PVC (polyvinyl chloride) tube wound with a closed cell foamed EPDM (ethylene propylene diene rubber) rubber (INOAC CORPORATION, E-4088, thickness 10 mm). It was installed in. An application roll around which the same EPDM was wound was set on the upper part, and a PVC-made roller was further set thereon. The coating liquid was applied to the electrode substrate for electrolysis by passing it between the second coating roll and the uppermost roller made of PVC (roll coating method). Thereafter, drying was performed at 50 ° C. for 10 minutes, preliminary firing was performed at 150 ° C. for 3 minutes, and firing was performed at 350 ° C. for 10 minutes.
  • PVC polyvinyl chloride
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • the thickness of the produced electrode for electrolysis was 29 ⁇ m.
  • the thickness of the catalyst layer containing ruthenium oxide and cerium oxide was 7 ⁇ m obtained by subtracting the thickness of the electrode substrate for electrolysis from the thickness of the electrode for electrolysis. Coating was also performed on the non-roughened surface due to the roll coating process.
  • Example 1 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in 2% NaHCO 3 to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in 10.8 mol / L NaOH to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A was contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • the ion exchange membrane A which was immersed in 2% NaHCO 3 having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial size electrolytic cell, and the four electrodes described above (size adjustment to become 1120 mm in width and 2400 mm in length) was integrated by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 2 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in 2% NaHCO 3 to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in pure water at 50 ° C. to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had swelled. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder.
  • the ion exchange membrane A which was immersed in 2% NaHCO 3 having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial size electrolytic cell, and the four electrodes described above (size adjustment to become 1120 mm in width and 2400 mm in length) was integrated by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • an aqueous solution was poured into 10.8 mol / L NaOH in the cathode chamber and a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution was poured into the anode chamber, and salt electrolysis was performed at 90 ° C.
  • the anode chamber and the cathode chamber were washed with pure water at 50 ° C.
  • the ion exchange membrane A after the pure water washing is in a state equilibrated with pure water. In this state, the solution was drained to release the electrolytic frame. When the ion exchange membrane A was observed, no crack or tear was observed.
  • Example 3 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in 2% NaHCO 3 to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • the ion exchange membrane A which was immersed in 2% NaHCO 3 having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial size electrolytic cell, and the four electrodes described above (size adjustment to become 1120 mm in width and 2400 mm in length) was integrated by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 4 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.00001 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 10.8 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial-size electrolytic cell a 0.00001 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 5 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.00001 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in pure water at 50 ° C. to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder. Further, an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial-size electrolytic cell a 0.00001 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 6 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.00001 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial-size electrolytic cell a 0.00001 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 7 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.0001 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 10.8 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial size electrolytic cell with a 0.0001 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 8 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.0001 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in pure water at 50 ° C. to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder. Further, an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial size electrolytic cell with a 0.0001 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 9 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.0001 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial size electrolytic cell with a 0.0001 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 10 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.001 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 10.8 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial-size electrolytic cell with a 0.001 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm). Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 11 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.001 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in pure water at 50 ° C. to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersion in a 0.001 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm in a commercial size electrolytic cell, and the above-mentioned four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length) Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • an aqueous solution was poured into 10.8 mol / L NaOH in the cathode chamber and a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution was poured into the anode chamber, and salt electrolysis was performed at 90 ° C.
  • the anode chamber and the cathode chamber were washed with pure water at 50 ° C.
  • the ion exchange membrane A after the pure water washing is in a state equilibrated with pure water. In this state, the solution was drained to release the electrolytic frame. When the ion exchange membrane A was observed, no crack or tear was observed.
  • Example 12 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.001 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersion in a 0.001 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm in a commercial size electrolytic cell, and the above-mentioned four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length) Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 13 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.01 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 10.8 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion-exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial-size electrolytic cell with a 0.01 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 14 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.01 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in pure water at 50 ° C. to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder. Further, an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial-size electrolytic cell with a 0.01 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 15 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.01 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial-size electrolytic cell with a 0.01 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 16 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 10.8 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • the ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial size electrolytic cell with a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm). Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 17 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in pure water at 50 ° C. to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersion in a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm in a commercial size electrolytic cell, and the above-mentioned four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length) Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • an aqueous solution was poured into 10.8 mol / L NaOH in the cathode chamber and a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution was poured into the anode chamber, and salt electrolysis was performed at 90 ° C.
  • the anode chamber and the cathode chamber were washed with pure water at 50 ° C.
  • the ion exchange membrane A after the pure water washing is in a state equilibrated with pure water. In this state, the solution was drained to release the electrolytic frame. When the ion exchange membrane A was observed, no crack or tear was observed.
  • Example 16 and Example 18 it does not cause damage to the ion exchange membrane A, the laminated electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder even when contacted with pure water at 50 ° C. It was confirmed that.
  • Example 18 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersion in a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm in a commercial size electrolytic cell, and the above-mentioned four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length) Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 19 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 1 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 10.8 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a 1250 mm wide and 2440 mm long 1 mol / L NaOH aqueous solution in a commercial size electrolytic cell, and the above-described four electrodes (1120 mm wide and 2400 mm long). was adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 20 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 1 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in pure water at 50 ° C. to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder. Further, an ion exchange membrane A, which was immersed in a 1 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial size electrolytic cell, and the above-described four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length).
  • the ion exchange membrane A after the pure water washing is in a state equilibrated with pure water. In this state, the solution was drained to release the electrolytic frame. When the ion exchange membrane A was observed, no crack or tear was observed. In addition, it was confirmed that even when the electrolytic cell was unframed, the laminated electrolytic electrode, mattress, and power supply body did not break or suffer damage such as wrinkles. Considering the results of Example 19 and Example 21 to be described later, even if pure water at 50 ° C. is brought into contact, no damage occurs to the ion exchange membrane A, the laminated electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder. It was confirmed that.
  • Example 21 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 1 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A which was immersed in a 1 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial size electrolytic cell, and the above-described four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length). was adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 22 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 5 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 10.8 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • a 5 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm
  • the above-described four electrodes to have a width of 1120 mm and a length of 2400 mm.
  • Example 23 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 5 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in pure water at 50 ° C. to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder. Further, the ion exchange membrane A, which was immersed in a 5 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial size electrolytic cell, and the above-described four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length).
  • Example 22 and Example 24 even if pure water at 50 ° C. is brought into contact, no damage occurs to the ion exchange membrane A, the laminated electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder. It was confirmed that.
  • Example 24 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in a 5 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrodes are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, and after the is mounted on the electrolytic cell, incorporated in the electrolytic cell and the electrolytic cell is operated.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame bodies facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder. In this example, it was confirmed that the ion exchange membrane A did not tear even if it was assumed that the ion exchange membrane A was held in a state fixed to the gasket.
  • the ion exchange membrane A which was immersed in a 5 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial size electrolytic cell, and the above-described four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length). was adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 25 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in pure water to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 10.8 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A.
  • the gasket is held in a fixed state, there is a concern that minute cracks may be generated in a part of the ion exchange membrane A to such an extent that the cracks cannot be torn.
  • the ion exchange membrane A was immersed in pure water having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial-size electrolytic cell, and the four electrodes described above (the size was adjusted to have a width of 1120 mm and a length of 2400 mm). Were integrated by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • Example 26 The ion exchange membrane A manufactured as described above was immersed in pure water at 25 ° C. to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in pure water at 50 ° C. to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder. Further, the ion exchange membrane A was immersed in pure water having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial-size electrolytic cell, and the four electrodes described above (the size was adjusted to have a width of 1120 mm and a length of 2400 mm).
  • Example 25 physical damage such as cracks and tears on the ion exchange membrane A even when the pure water at 50 ° C. is brought into contact with the electrode for electrolysis, It was confirmed that the mattress and the power feeder would not be damaged.
  • Example 27 The ion exchange membrane A produced as described above was immersed in pure water to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in a 3.5 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that the ion exchange membrane A had contracted. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A. Further, the ion exchange membrane A was immersed in pure water having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial-size electrolytic cell, and the four electrodes described above (the size was adjusted to have a width of 1120 mm and a length of 2400 mm). Were integrated by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted.
  • Example 28 An electrode for electrolysis was stacked on the ion exchange membrane A manufactured as described above to form a laminate. This laminate was immersed in a 2% aqueous NaHCO 3 solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in 10.8 mol / L NaCl aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that only the ion exchange membrane A contracted.
  • the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • Table 2 The evaluation results are shown in Table 2 below.
  • the laminate is assembled into the electrolytic cell and the electrolytic cell is operated. Is fixed.
  • the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A.
  • the laminated body did not tear even if it was assumed to be held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by dipping in a 2% NaHCO 3 aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm in a commercial size electrolytic cell, and the four electrodes described above (a size of 1120 mm in width and 2400 mm in length). was adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted.
  • Example 29 An electrode for electrolysis was stacked on the ion exchange membrane A manufactured as described above to form a laminate. This laminate was immersed in a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate. At this time, the area of the ion exchange membrane A is assumed to be Ai. The area Ai corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion-exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell. Then, it was immersed in 10.8 mol / L NaOH aqueous solution to equilibrate, and it was confirmed that only the ion exchange membrane A contracted.
  • the area of the ion exchange membrane A is assumed to be As.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • Table 2 The evaluation results are shown in Table 2 below.
  • Table 2 In addition, in practice, after mounting the laminate in the electrolytic cell as described above, the laminate is assembled into the electrolytic cell and the electrolytic cell is operated. Is fixed.
  • the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A.
  • the laminated body did not tear even if it was assumed to be held in a state fixed to the gasket.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersion in a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm in a commercial size electrolytic cell, and the above-mentioned four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length) Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial-size electrolytic cell an aqueous 10.8 mol / L NaOH solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm) Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersion in a 14.5 mol / L NaOH aqueous solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm in a commercial size electrolytic cell, and the above-mentioned four electrodes (1120 mm in width and 2400 mm in length) Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the swelling stress corresponding to the dimensional change described above is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power feeder.
  • an ion exchange membrane A equilibrated by immersing in a commercial-size electrolytic cell an aqueous 18.3 mol / L NaOH solution having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm, and the four electrodes described above (having a width of 1120 mm and a length of 2400 mm) Were adjusted by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power supply.
  • the ion exchange membrane A and the above-mentioned electrode are integrated by the surface tension of the aqueous solution to form a laminate, which is mounted on the electrolytic cell, incorporated into the electrolytic cell, and operated to operate the electrolytic cell.
  • the ion exchange membrane A is in a state where the four sides are fixed by the anode-side gasket and the cathode-side gasket formed of the frame members facing each other. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A, the electrode for electrolysis, the mattress, and the power supply.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 3 below.
  • the laminate is assembled into the electrolytic cell and the electrolytic cell is operated. Is fixed. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A.
  • the area As corresponds to the area Ai, and corresponds to the area in the frame of the anode-side and cathode-side gaskets when the ion exchange membrane is incorporated in the electrolytic cell.
  • the evaluation results are shown in Table 3 below.
  • the laminate is assembled into the electrolytic cell and the electrolytic cell is operated. Is fixed. Therefore, the contraction stress corresponding to the above-described dimensional change is applied to the ion exchange membrane A.
  • the gasket is held in a fixed state, there is a concern that cracks may occur in a part of the ion exchange membrane A and tearing may occur.
  • the ion exchange membrane A was immersed in pure water having a width of 1250 mm and a length of 2440 mm and equilibrated in a commercial-size electrolytic cell, and the four electrodes described above (the size was adjusted to have a width of 1120 mm and a length of 2400 mm). Were integrated by the surface tension of the aqueous solution held by the ion exchange membrane A to form a laminate, which was then mounted. At this point, it is assumed that the electrolytic cell operation has started.
  • the change in the dimensions of the diaphragm when incorporated in the electrolytic cell and the dimensions of the diaphragm after the operation of the electrolytic cell is within the allowable range of the strength of the diaphragm, the electrode for electrolysis, the mattress, and the strength of the power feeder.
  • the dimensional change was out of the allowable range.
  • the present invention relates to a method for renewing an electrode for electrolysis and a diaphragm in an electrolytic cell, and has industrial applicability.
  • Electrode electrode base material 20 ... first layer covering the base material, 30 ... second layer, 101 ... electrode electrode
  • FIG. 2 1 ... Ion exchange membrane, 1a ... Membrane body, 2 ... Carboxylic acid layer, 3 ... Sulfonic acid layer, 4 ... Reinforced core material, 11a, 11b ... Coating layer

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Abstract

陽極と、前記陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配される隔膜と、 を備える既存電解槽に、電解用電極及び新たな隔膜を含む積層体、又は新たな隔膜のみを組み込むことにより、新たな電解槽を製造する方法であって、　前記新たな隔膜として、　電解槽内の、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの、枠内の面積に相当する前記新たな隔膜の面積において、　電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、　電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、　Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満であるものを用いる、 電解槽の製造方法。

Description

電解槽の製造方法、積層体、電解槽、及び電解槽の運転方法
　本発明は、電解槽の製造方法、積層体、電解槽、及び電解槽の運転方法に関する。
　食塩水等のアルカリ金属塩化物水溶液の電気分解、水の電気分解（以下、併せて「電解」という。）では、隔膜、より具体的にはイオン交換膜や微多孔膜を備えた電解槽を用いた方法が利用されている。
　この電解槽は、多くの場合その内部に多数直列に接続された電解セルを備える。各電解セルの間に隔膜を介在させて電解が行われる。
　電解セルでは、陰極を有する陰極室と、陽極を有する陽極室とが、隔壁（背面板）を介して、あるいはプレス圧力、ボルト締め等による押し付けを介して、背中合わせに配置されている。
　従来、これら電解槽に使用される陽極、陰極は、それぞれ電解セルの陽極室、陰極室に溶接、折り込み等の方法により固定され、その後、保管、顧客先へ輸送される。
　一方、隔膜はそれ自体単独で塩化ビニル（塩ビ）製のパイプ等に巻いた状態で保管、顧客先へ輸送される。顧客先では電解セルを電解槽のフレーム上に並べ、隔膜を電解セルの間に挟んで電解槽を組み立てる。このようにして電解セルの製造および顧客先での電解槽の組立が実施されている。
　このような電解槽に適用しうる構造物として、特許文献１、２には、隔膜と電極が一体となった構造物が開示されている。
特開昭５８－０４８６８６号公報 特開昭５５－１４８７７５号公報
　電解運転をスタートし、継続していくと様々な要因で各部品は劣化、電解性能が低下し、ある時点で各部品を交換することになる。
　隔膜は電解セルの間から抜き出し、新しい隔膜を挿入することにより比較的簡単に更新することができる。
　一方、陽極や陰極は電解セルに固定されているため、電極更新時には電解槽から電解セルを取り出し、専用の更新工場まで搬出、溶接等の固定を外して古い電極を剥ぎ取った後、新しい電極を設置し、溶接等の方法で固定、電解工場に運搬、電解槽に戻す、という非常に煩雑な作業が発生するという課題がある。
　ここで、特許文献１、２に記載の隔膜と電極とを熱圧着にて一体とした構造物を上記の更新に利用することが考えられるが、当該構造物は、実験室レベルでは比較的容易に製造可能であっても、実際の商業サイズの電解セル（例えば、縦１．５ｍ、横３ｍ）に合わせて製造することは容易ではない。また、電解性能（電解電圧、電流効率、苛性ソーダ中食塩濃度等）、耐久性が著しく悪い。
　また、電極と隔膜を湿潤状態かつ、接触させた状態にしておくと、例えば陰極に使用されているニッケル基材からニッケルがわずかに溶出し、溶出したニッケルが隔膜に付着し、隔膜の性能を低下させてしまうという課題がある。
　なお、本発明者らは、電解槽運転時の隔膜の状態に着目したところ、所定の液体により平衡させた際の隔膜の表面積が変動すること、ニッケルが隔膜に付着することによる隔膜性能低下を防止できることを見出している。
　一方、特許文献１、２には、隔膜の表面積の変動について、さらには、ニッケルが隔膜に付着することによる隔膜性能の変化については、何らの言及もなされておらず、特許文献１、２に記載の技術においては、隔膜の表面積の変動が過度に大きすぎることに起因する耐久性の悪化を招来するおそれがあり、また、ニッケルが隔膜に付着することにより隔膜の性能低下を招来するおそれがある、という問題を有している。
　本発明は、上記の従来技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、電解槽における電解用電極と隔膜の更新の際の作業効率を向上させることができ、かつ更新後も優れた電解性能を発現することができる電解槽の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、陽極と、前記陽極に対向する陰極と、前記陰極と前記陰極との間に配される隔膜と、を備える既存電解槽に、電解用電極及び新たな隔膜を含む積層体、又は新たな隔膜を組み込むことにより、新たな電解槽を製造する方法において、前記新たな隔膜として、電解槽内の、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの、枠内の面積に相当する前記新たな隔膜の面積において、電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、Ａｓ／Ａｉを所定の数値範囲に特定することにより、電解用電極と隔膜の更新の作業効率の向上が図られ、かつ更新後も優れた電解性能を発現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、以下の通りである。
〔１〕
　陽極と、前記陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配される隔膜と、
を備える既存電解槽に、電解用電極及び新たな隔膜を含む積層体、又は新たな隔膜のみを組み込むことにより、新たな電解槽を製造する方法であって、
　前記新たな隔膜として、
　電解槽内の、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの、枠内の面積に相当する前記新たな隔膜の面積において、
　電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、
　電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、
　Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満であるものを用いる、
電解槽の製造方法。
〔２〕
　前記電解用電極及び前記新たな隔膜を含む積層体を形成する工程を有し、
　当該積層体を形成する工程を、当該積層体を組み込む前記既存電解槽外で行い、
前記積層体を一体として、前記既存電解槽に組み込む、
前記〔１〕に記載の電解槽の製造方法。
〔３〕
　前記積層体又は新たな隔膜を、前記既存電解槽に組み込む前段階として、前記新たな隔膜を前記平衡液により平衡状態とし、
　前記積層体又は新たな隔膜を前記既存電解槽に組み込み、当該電解槽運転後に、前記平衡液とは異なる水溶液を用いて、前記積層体又は新たな隔膜に接触させる工程を有する、前記〔１〕又は〔２〕に記載の電解槽の製造方法。
〔４〕
　前記平衡液が、０．００００１～２５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液である、前記〔１〕乃至〔３〕のいずれか一に記載の電解槽の製造方法。
〔５〕
　前記平衡液が、０．０４～１．５ｍоｌ／ＬのＮａＨＣＯ３水溶液である、前記〔１〕乃至〔３〕のいずれか一に記載の電解槽の製造方法。
〔６〕
　前記水溶液が純水であり、当該純水の温度が１５～６５℃である、前記〔１〕乃至〔５〕のいずれか一に記載の電解槽の製造方法。
〔７〕
　前記Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満である前記新たな隔膜を選択する工程を有する、前記〔１〕乃至〔６〕のいずれか一に記載の電解槽の製造方法。
〔８〕
　前記〔１〕乃至〔７〕のいずれか一に記載の電解槽の製造方法に用いる積層体であって、
　電解用電極及び新たな隔膜を含み、
　前記新たな隔膜が、
　電解槽内の、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの、枠内の面積に相当する前記新たな隔膜の面積において、
　電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、
　電解槽運転後、水溶液で平衡させた時の面積をＡｓとしたとき、
　Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満である、
積層体。
〔９〕
　陽極と、
　前記陽極を支持する陽極枠と、
　前記陽極枠上に配される陽極側ガスケットと、
　前記陽極に対向する陰極と、
　前記陰極を支持する陰極枠と、
　前記陰極枠上に配され、前記陽極側ガスケットと対向する陰極側ガスケットと、
　電解用電極及び隔膜を含む積層体と、
を備える電解槽であって、
　前記隔膜が、
　前記陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当する当該隔膜の面積において、
　前記積層体を電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、
　電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、
　Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満である、電解槽。
〔１０〕
　陽極と、
　前記陽極を支持する陽極枠と、
　前記陽極枠上に配される陽極側ガスケットと、
　前記陽極に対向する陰極と、
　前記陰極を支持する陰極枠と、
　前記陰極枠上に配され、前記陽極側ガスケットと対向する陰極側ガスケットと、
　電解用電極及び隔膜を含む積層体、又は前記陽極と陰極との間に配される隔膜と、を備える電解槽の運転方法であって、
　更新用の隔膜を、０．００００１～２５ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液、又は０．０４～１．５ｍｏｌ／ＬのＮａＨＣＯ３水溶液である平衡液により平衡状態とする工程と、
　前記平衡液により平衡状態となった前記隔膜又は積層体を、電解槽に組み込み前記陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの間に把持して固定する工程と、
　電解槽を運転させ、当該電解槽の運転後に、前記隔膜を前記平衡液とは異なる水溶液により洗浄して平衡状態とする工程と、
を有する、電解槽の運転方法。
〔１１〕
　陽極と、
　前記陽極を支持する陽極枠と、
　前記陽極枠上に配される陽極側ガスケットと、
　前記陽極に対向する陰極と、
　前記陰極を支持する陰極枠と、
　前記陰極枠上に配され、前記陽極側ガスケットと対向する陰極側ガスケットと、
　前記陽極と前記陰極との間に配される隔膜と、を備える電解槽の運転方法であって、
　更新用の隔膜を平衡液により平衡状態とする工程と、
　前記平衡液により平衡状態となった前記隔膜又は当該隔膜と電解用電極とを積層した積層体を、電解槽に組み込み前記陽極側ガスケットと陰極側ガスケットとの間に挟持して固定する工程と、
　電解槽を運転させ、当該電解槽運転後に前記隔膜を水溶液により平衡状態とする工程と、
を、有し、
　前記電解槽内の、互いに対応する陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの枠内の面積に相当する前記隔膜の面積において、
　電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、
　電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、
　Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満となるようにする、
電解槽の運転方法。
　本発明の電解槽の製造方法によれば、電解槽における電解用電極と隔膜の更新の際の作業効率を向上させることができ、かつ更新後も優れた電解性能を発現することができる。
電解セルの模式的断面図である。 ２つの電解セルが直列に接続された状態を示す模式的断面図である。 電解槽の模式図である。 電解槽を組み立てる工程を示す模式的斜視図である。 電解セルが備えうる逆電流吸収体の模式的断面図である。 本発明の一実施形態における電解用電極の模式的断面図である。 イオン交換膜の一実施形態を例示する断面模式図である。 イオン交換膜を構成する強化芯材の開口率を説明するための概略図である。 （Ａ）イオン交換膜の連通孔を形成する方法を説明するための、連通孔形成前の模式図である。（Ｂ）イオン交換膜に連通孔を形成する方法を説明するための、連通孔形成後の模式図である。
　以下、本発明の実施形態（以下、本実施形態ともいう）について、必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。
　以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は以下の内容に限定されない。
　また、添付図面は実施形態の一例を示したものであり、実施形態はこれに限定して解釈されるものではない。
　本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。なお、図面中上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づく。図面の寸法及び比率は図示されたものに限られるものではない。
〔電解槽の製造方法〕
　本実施形態の電解槽の製造方法は、陽極と、前記陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配される隔膜と、を備える既存電解槽に、電解用電極及び新たな隔膜を含む積層体、又は新たな隔膜のみを組み込むことにより、新たな電解槽を製造する方法であって、前記新たな隔膜として、電解槽内の、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの、枠内の面積に相当する前記新たな隔膜の面積において、電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満であるものを用いるものである。
　なお、「電解槽に組み込んだ時」とは、隔膜を「電解槽に組み込む際」と同義であり、「電解槽運転後」とは、隔膜が電解槽に組み込まれた後の状態のことを指し、電解液の張り込み工程、電流を流す工程、電流を停止する工程、電解液を安全な洗浄液に置換して洗浄する工程のいずれも含むものとする。
　本実施形態に係る電解槽の製造方法によれば、電解用電極と隔膜との積層体、又は隔膜のみを交換することで電解槽における部材を更新できるため、特に積層体で更新する場合は、電解セルの取出、搬出、古い電極の除去、新しい電極の設置・固定、電解槽への運搬・設置、といった煩雑な作業を伴うことなく、電解槽における部材の更新の際の作業効率を向上させることができ、また、更新後も優れた電解性能を発現することができる。
　さらに、隔膜を平衡状態とする液種やその温度環境に応じて寸法、すなわち表面積が変化するとの知見から、当該隔膜を電解槽に組み込んだ時の平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、Ａｓ／Ａｉが所定の数値範囲となるような隔膜で更新する。
　これにより、各平衡操作に起因する隔膜の膨潤又は収縮状態の差を低減し、電解槽内部の各部材への隔膜の膨潤又は収縮による影響を低減し、かつ隔膜自体の耐久性の向上も図られ、更新後も優れた電解性能を発現することができる。
　本実施形態において、既存電解槽は、陽極と、前記陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配される隔膜とを備えるものである。
　既存電解槽は、上記した構成部材を含む限り特に限定されず、種々公知の構成を適用することができる。
　なお、既存電解槽における陽極は、電解用電極と新たな隔膜とを含む積層体を組み込むことにより電解用電極と接した状態となった場合には、実質的には給電体として機能するものであり、電解用電極と接していない場合、それ自体が陽極として機能するものである。
　同様に、既存電解槽における陰極は、電解用電極と新たな隔膜とを含む積層体を組み込むことにより電解用電極と接した状態となった場合には、実質的には給電体として機能するものであり、電解用電極と接していない場合、それ自体が陰極として機能するものである。ここで、給電体とは、劣化した電極（すなわち既存電極）や、触媒コーティングがされていない電極等を意味する。
　本実施形態において、新たな電解槽は、既存電解槽において既に陽極又は陰極として機能している部材に加えて、電解用電極及び新たな隔膜を含む積層体、又は新たな隔膜を、さらに備えるものである。
　すなわち、新たな電解槽の製造の際に配される「積層体を構成する電解用電極」は、陽極又は陰極として機能するものであり、既存電解槽における陰極及び陽極とは別体である。
　本実施形態では、既存電解槽の運転に伴って陽極及び／又は陰極の電解性能が劣化した場合であっても、これとは別体の積層体を構成する電解用電極に交換することで、陽極及び／又は陰極の性能を更新することができる。
　さらに、積層体を構成する新たな隔膜、又は隔膜を単独で更新する場合においても新たな隔膜が併せて配されることとなるため、運転に伴って性能が劣化した隔膜の性能も同時に更新することができる。
　ここでいう「性能を更新」とは、既存電解槽が運転に供される前に有していた初期性能と同等の性能にする、又は、当該初期性能よりも高い性能とすることを意味する。
　本実施形態において、既存電解槽は、「既に運転に供した電解槽」を想定しており、また、新たな電解槽は、本実施形態における、「積層体又は新たな隔膜」が組み込まれた電解槽を想定している。
　すなわち、既存電解槽に本実施形態の積層体又は新たな隔膜を配したものは「新たな電解槽」となる。
　以下、隔膜としてイオン交換膜を用い、食塩電解を行う場合を例として、電解槽の一実施形態を詳述する。
　なお、本実施形態の電解槽は、食塩電解に限定されるものではなく、水電解、燃料電池などの各種用途に使用することができる。
　なお、本明細書において、特に断りがない限り、「本実施形態における電解槽」は、「本実施形態における既存電解槽」及び「本実施形態における新たな電解槽」の双方を包含するものとして説明する。
　また、既存電解槽における隔膜と、新たな隔膜とは、それぞれ、形状・材質・物性において同様とすることができる。
　したがって、本明細書においては、特に断りがない限り、「本実施形態における電解用電極」は、「積層体として更新される電解用電極」を包含するものとし、「本実施形態における隔膜」は、「積層体として、又は単独で更新される新たな隔膜」を包含するものとし、「本実施形態における積層体」は、「新たな隔膜と電解用電極を含む積層体」を包含するものとして説明する。
〔電解セル〕
　まず、本実施形態における電解槽の構成単位として使用できる電解セルについて説明する。図１は、電解セル５０の断面図である。
　電解セル５０は、陽極室６０と、陰極室７０と、陽極室６０及び陰極室７０の間に設置された隔壁８０と、陽極室６０に設置された陽極１１と、陰極室７０に設置された陰極２１と、を備える。必要に応じて基材１８ａと当該基材１８ａ上に形成された逆電流吸収層１８ｂとを有し、陰極室内に設置された逆電流吸収体１８と、を備えてもよい。１つの電解セル５０に属する陽極１１及び陰極２１は互いに電気的に接続されている。換言すれば、電解セル５０は次の陰極構造体を備える。陰極構造体９０は、陰極室７０と、陰極室７０に設置された陰極２１と、陰極室７０内に設置された逆電流吸収体１８と、を備え、逆電流吸収体１８は、図５に示すように基材１８ａと当該基材１８ａ上に形成された逆電流吸収層１８ｂとを有し、陰極２１と逆電流吸収層１８ｂとが電気的に接続されている。陰極室７０は、集電体２３と、当該集電体を支持する支持体２４と、金属弾性体２２とを更に有する。金属弾性体２２は、集電体２３及び陰極２１の間に設置されている。支持体２４は、集電体２３及び隔壁８０の間に設置されている。集電体２３は、金属弾性体２２を介して、陰極２１と電気的に接続されている。隔壁８０は、支持体２４を介して、集電体２３と電気的に接続されている。したがって、隔壁８０、支持体２４、集電体２３、金属弾性体２２及び陰極２１は電気的に接続されている。陰極２１及び逆電流吸収層１８ｂは電気的に接続されている。陰極２１及び逆電流吸収層は、直接接続されていてもよく、集電体、支持体、金属弾性体又は隔壁等を介して間接的に接続されていてもよい。陰極２１の表面全体は還元反応のための触媒層で被覆されていることが好ましい。また、電気的接続の形態は、隔壁８０と支持体２４、支持体２４と集電体２３、集電体２３と金属弾性体２２がそれぞれ直接取り付けられ、金属弾性体２２上に陰極２１が積層される形態であってもよい。これらの各構成部材を互いに直接取り付ける方法として、溶接等があげられる。また、逆電流吸収体１８、陰極２１、および集電体２３を総称して陰極構造体９０としてもよい。
　図２は、電解槽４内において隣接する２つの電解セル５０の断面図である。図３は、電解槽４を示す。図４は、電解槽４を組み立てる工程を示す。
　図２に示すように、電解セル５０、陽イオン交換膜５１、電解セル５０がこの順序で直列に並べられている。電解槽内において隣接する２つの電解セルのうち一方の電解セル５０の陽極室と他方の電解セル５０の陰極室との間に陽イオン交換膜５１が配置されている。つまり、電解セル５０の陽極室６０と、これに隣接する電解セル５０の陰極室７０とは、陽イオン交換膜５１で隔てられる。
　図３に示すように、電解槽４は、陽イオン交換膜５１を介して直列に接続された複数の電解セル５０から構成される。つまり、電解槽４は、直列に配置された複数の電解セル５０と、隣接する電解セル５０の間に配置された陽イオン交換膜５１と、を備える複極式電解槽である。
　図４に示すように、電解槽４は、陽イオン交換膜５１を介して複数の電解セル５０を直列に配置して、プレス器５により連結されることにより組み立てられる。
　電解槽４は、電源に接続される陽極端子７と陰極端子６とを有する。電解槽４内で直列に連結された複数の電解セル５０のうち最も端に位置する電解セル５０の陽極１１は、陽極端子７に電気的に接続される。電解槽４内で直列に連結された複数の電解セル２のうち陽極端子７の反対側の端に位置する電解セルの陰極２１は、陰極端子６に電気的に接続される。電解時の電流は、陽極端子７側から、各電解セル５０の陽極及び陰極を経由して、陰極端子６へ向かって流れる。なお、連結した電解セル５０の両端には、陽極室のみを有する電解セル（陽極ターミナルセル）と、陰極室のみを有する電解セル（陰極ターミナルセル）を配置してもよい。この場合、その一端に配置された陽極ターミナルセルに陽極端子７が接続され、他の端に配置された陰極ターミナルセルに陰極端子６が接続される。
　塩水の電解を行なう場合、各陽極室６０には塩水が供給され、陰極室７０には純水又は低濃度の水酸化ナトリウム水溶液が供給される。各液体は、電解液供給管（図中省略）から、電解液供給ホース（図中省略）を経由して、各電解セル５０に供給される。また、電解液及び電解による生成物は、電解液回収管（図中省略）より、回収される。電解において、塩水中のナトリウムイオンは、一方の電解セル５０の陽極室６０から、陽イオン交換膜５１を通過して、隣の電解セル５０の陰極室７０へ移動する。よって、電解中の電流は、電解セル５０が直列に連結された方向に沿って、流れることになる。つまり、電流は、陽イオン交換膜５１を介して陽極室６０から陰極室７０に向かって流れる。塩水の電解に伴い、陽極１１側で塩素ガスが生成し、陰極２１側で水酸化ナトリウム（溶質）と水素ガスが生成する。
　（陽極室）
　陽極室６０は、陽極１１または陽極給電体１１を有する。ここでいう給電体としては、劣化した電極（すなわち既存電極）や、触媒コーティングがされていない電極等を意味する。本実施形態における電解用電極を陽極側へ挿入した場合には、１１は陽極給電体として機能する。本実施形態における電解用電極を陽極側へ挿入しない場合には、１１は陽極として機能する。また、陽極室６０は、陽極室６０に電解液を供給する陽極側電解液供給部と、陽極側電解液供給部の上方に配置され、隔壁８０と略平行または斜めになるように配置されたバッフル板と、バッフル板の上方に配置され、気体が混入した電解液から気体を分離する陽極側気液分離部とを有することが好ましい。
　（陽極）
　本実施形態における電解用電極を陽極側へ挿入しない場合には、陽極室６０の枠（すなわち、陽極枠）内には、陽極１１が設けられている。陽極１１としては、いわゆるＤＳＡ（登録商標）等の金属電極を用いることができる。ＤＳＡとは、ルテニウム、イリジウム、チタンを成分とする酸化物によって表面を被覆されたチタン基材の電極である。
　形状としては、パンチングメタル、不織布、発泡金属、エキスパンドメタル、エレクトロフォーミングにより形成した金属多孔箔、金属線を編んで作製したいわゆるウーブンメッシュ等いずれのものも使用できる。
　（陽極給電体）
　本実施形態における電解用電極を陽極側へ挿入した場合には、陽極室６０の枠内には、陽極給電体１１が設けられている。陽極給電体１１としては、いわゆるＤＳＡ（登録商標）等の金属電極を用いることもできるし、触媒コーティングがされていないチタンを用いることもできる。また、触媒コーティング厚みを薄くしたＤＳＡを用いることもできる。さらに、使用済みの陽極を用いることもできる。
　形状としては、パンチングメタル、不織布、発泡金属、エキスパンドメタル、エレクトロフォーミングにより形成した金属多孔箔、金属線を編んで作製したいわゆるウーブンメッシュ等いずれのものも使用できる。
　（陽極側電解液供給部）
　陽極側電解液供給部は、陽極室６０に電解液を供給するものであり、電解液供給管に接続される。陽極側電解液供給部は、陽極室６０の下方に配置されることが好ましい。陽極側電解液供給部としては、例えば、表面に開口部が形成されたパイプ（分散パイプ）等を用いることができる。かかるパイプは、陽極１１の表面に沿って、電解セルの底部１９に対して平行に配置されていることがより好ましい。このパイプは、電解セル５０内に電解液を供給する電解液供給管（液供給ノズル）に接続される。液供給ノズルから供給された電解液はパイプによって電解セル５０内まで搬送され、パイプの表面に設けられた開口部から陽極室６０の内部に供給される。パイプを、陽極１１の表面に沿って、電解セルの底部１９に平行に配置することで、陽極室６０の内部に均一に電解液を供給することができるため好ましい。
　（陽極側気液分離部）
　陽極側気液分離部は、バッフル板の上方に配置されることが好ましい。電解中において、陽極側気液分離部は、塩素ガス等の生成ガスと電解液を分離する機能を有する。なお、特に断りがない限り、上方とは、図１の電解セル５０における上方向を意味し、下方とは、図１の電解セル５０における下方向を意味する。
　電解時、電解セル５０で発生した生成ガスと電解液が混相（気液混相）となり系外に排出されると、電解セル５０内部の圧力変動によって振動が発生し、イオン交換膜の物理的な破損を引き起こす場合がある。これを抑制するために、本実施形態における電解セル５０には、気体と液体を分離するための陽極側気液分離部が設けられていることが好ましい。陽極側気液分離部には、気泡を消去するための消泡板が設置されることが好ましい。気液混相流が消泡板を通過するときに気泡がはじけることにより、電解液とガスに分離することができる。その結果、電解時の振動を防止することができる。
　（バッフル板）
　バッフル板は、陽極側電解液供給部の上方に配置され、かつ、隔壁８０と略平行または斜めに配置されることが好ましい。バッフル板は、陽極室６０の電解液の流れを制御する仕切り板である。バッフル板を設けることで、陽極室６０において電解液（塩水等）を内部循環させ、その濃度を均一にすることができる。内部循環を起こすために、バッフル板は、陽極１１近傍の空間と隔壁８０近傍の空間とを隔てるように配置することが好ましい。かかる観点から、バッフル板は、陽極１１及び隔壁８０の各表面に対向するように設けられていることが好ましい。バッフル板により仕切られた陽極近傍の空間では、電解が進行することにより電解液濃度（塩水濃度）が下がり、また、塩素ガス等の生成ガスが発生する。これにより、バッフル板により仕切られた陽極１１近傍の空間と、隔壁８０近傍の空間とで気液の比重差が生まれる。これを利用して、陽極室６０における電解液の内部循環を促進させ、陽極室６０の電解液の濃度分布をより均一にすることができる。
　なお、図１に示していないが、陽極室６０の内部に集電体を別途設けてもよい。かかる集電体としては、後述する陰極室の集電体と同様の材料や構成とすることもできる。また、陽極室６０においては、陽極１１自体を集電体として機能させることもできる。
　（隔壁）
　隔壁８０は、陽極室６０と陰極室７０の間に配置されている。隔壁８０は、セパレータと呼ばれることもあり、陽極室６０と陰極室７０とを区画するものである。隔壁８０としては、電解用のセパレータとして公知のものを使用することができ、例えば、陰極側にニッケル、陽極側にチタンからなる板を溶接した隔壁等が挙げられる。
　（陰極室）
　陰極室７０は、本実施形態における電解用電極を陰極側へ挿入した場合には、２１は陰極給電体として機能し、本実施形態における電解用電極を陰極側へ挿入しない場合には、２１は陰極として機能する。逆電流吸収体１８を有する場合は、陰極あるいは陰極給電体２１と逆電流吸収体１８は電気的に接続されている。また、陰極室７０も陽極室６０と同様に、陰極側電解液供給部、陰極側気液分離部を有していることが好ましい。なお、陰極室７０を構成する各部位のうち、陽極室６０を構成する各部位と同様のものについては説明を省略する。
　（陰極）
　本実施形態における電解用電極を陰極側へ挿入しない場合には、陰極室７０の枠（すなわち、陰極枠）内には、陰極２１が設けられている。陰極２１は、ニッケル基材とニッケル基材を被覆する触媒層とを有することが好ましい。ニッケル基材上の触媒層の成分としては、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等の金属及び当該金属の酸化物又は水酸化物が挙げられる。触媒層の形成方法としては、メッキ、合金めっき、分散・複合めっき、ＣＶＤ、ＰＶＤ、熱分解及び溶射が挙げられる。これらの方法を組み合わせてもよい。触媒層は必要に応じて複数の層、複数の元素を有してもよい。また、必要に応じて陰極２１に還元処理を施してもよい。なお、陰極２１の基材としては、ニッケル、ニッケル合金、鉄あるいはステンレスにニッケルをメッキしたものを用いてもよい。
　形状としては、パンチングメタル、不織布、発泡金属、エキスパンドメタル、エレクトロフォーミングにより形成した金属多孔箔、金属線を編んで作製したいわゆるウーブンメッシュ等いずれのものも使用できる。
　（陰極給電体）
　本実施形態における電解用電極を陰極側へ挿入した場合には、陰極室７０の枠内には、陰極給電体２１が設けられている。陰極給電体２１に触媒成分が被覆されていてもよい。その触媒成分は、もともと陰極として使用されて、残存したものでもよい。触媒層の成分としては、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等の金属及び当該金属の酸化物又は水酸化物が挙げられる。触媒層の形成方法としては、メッキ、合金めっき、分散・複合めっき、ＣＶＤ、ＰＶＤ、熱分解及び溶射が挙げられる。これらの方法を組み合わせてもよい。触媒層は必要に応じて複数の層、複数の元素を有してもよい。また、触媒コーティングがされてない、ニッケル、ニッケル合金、鉄あるいはステンレスに、ニッケルをメッキしたものを用いてもよい。なお、陰極給電体２１の基材としては、ニッケル、ニッケル合金、鉄あるいはステンレスにニッケルをメッキしたものを用いてもよい。
　形状としては、パンチングメタル、不織布、発泡金属、エキスパンドメタル、エレクトロフォーミングにより形成した金属多孔箔、金属線を編んで作製したいわゆるウーブンメッシュ等いずれのものも使用できる。
　（逆電流吸収層）
　前述の陰極の触媒層用の元素の酸化還元電位よりも卑な酸化還元電位を持つ材料を逆電流吸収層１８ｂの材料として選択することができる。例えば、ニッケルや鉄などが挙げられる。
　（集電体）
　陰極室７０は集電体２３を備えることが好ましい。これにより、集電効果が高まる。本実施形態では、集電体２３は多孔板であり、陰極２１の表面と略平行に配置されることが好ましい。
　集電体２３としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、銀、チタンなどの電気伝導性のある金属からなることが好ましい。集電体２３は、これらの金属の混合物、合金又は複合酸化物でもよい。なお、集電体２３の形状は、集電体として機能する形状であればどのような形状でもよく、板状、網状であってもよい。
　（金属弾性体）
　集電体２３と陰極２１との間に金属弾性体２２が設置されることにより、直列に接続された複数の電解セル５０の各陰極２１が陽イオン交換膜５１に押し付けられ、各陽極１１と各陰極２１との間の距離が短くなり、直列に接続された複数の電解セル５０全体に掛かる電圧を下げることができる。電圧が下がることにより、消費電量を下げることができる。また、金属弾性体２２が設置されることにより、本実施形態における電解用電極を含む積層体を電解セルに設置した際に、金属弾性体２２による押し付け圧により、該電解用電極を安定して定位置に維持することができる。
　金属弾性体２２としては、渦巻きばね、コイル等のばね部材、クッション性のマット等を用いることができる。金属弾性体２２としては、イオン交換膜を押し付ける応力等を考慮して適宜好適なものを採用できる。金属弾性体２２を陰極室７０側の集電体２３の表面上に設けてもよいし、陽極室６０側の隔壁の表面上に設けてもよい。通常、陰極室７０が陽極室６０よりも小さくなるよう両室が区画されているので、枠体の強度等の観点から、金属弾性体２２を陰極室７０の集電体２３と陰極２１の間に設けることが好ましい。また、金属弾性体２３は、ニッケル、鉄、銅、銀、チタンなどの電気伝導性を有する金属からなることが好ましい。
　（支持体）
　陰極室７０は、集電体２３と隔壁８０とを電気的に接続する支持体２４を備えることが好ましい。これにより、効率よく電流を流すことができる。
　支持体２４は、ニッケル、鉄、銅、銀、チタンなど電気伝導性を有する金属からなることが好ましい。また、支持体２４の形状としては、集電体２３を支えることができる形状であればどのような形状でもよく、棒状、板状又は網状であってよい。支持体２４は、例えば、板状である。複数の支持体２４は、隔壁８０と集電体２３との間に配置される。複数の支持体２４は、それぞれの面が互いに平行になるように並んでいる。支持体２４は、隔壁８０及び集電体２３に対して略垂直に配置されている。
　（陽極側ガスケット、陰極側ガスケット）
　陽極側ガスケット１２は、陽極室６０を構成する枠体表面に配置されることが好ましい。陰極側ガスケット１３は、陰極室７０を構成する枠体表面に配置されていることが好ましい。１つの電解セルが備える陽極側ガスケット１２と、これに隣接する電解セルの陰極側ガスケット１３とが、陽イオン交換膜５１を挟持するように、電解セル同士が接続される（図２参照）。これらのガスケット１２、１３により、陽イオン交換膜５１を介して複数の電解セル５０を直列に接続する際に、接続箇所に気密性を付与することができる。
　ガスケットとは、イオン交換膜と電解セルとの間をシールするものである。ガスケットの具体例としては、中央に開口部が形成された額縁状のゴム製シート等が挙げられる。ガスケットには、腐食性の電解液や生成するガス等に対して耐性を有し、長期間使用できることが求められる。そこで、耐薬品性や硬度の点から、通常、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭゴム）の加硫品や過酸化物架橋品等がガスケットとして用いられる。また、必要に応じて液体に接する領域（接液部）をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素系樹脂で被覆したガスケットを用いることもできる。
　これらガスケット１２，１３は、電解液の流れを妨げないように、それぞれ開口部を有していればよく、その形状は特に限定されない。例えば、陽極室６０を構成する陽極室枠又は陰極室７０を構成する陰極室枠の各開口部の周縁に沿って、額縁状のガスケットが接着剤等で貼り付けられる。そして、例えば陽イオン交換膜５１を介して２体の電解セル５０を接続する場合（図２参照）、陽イオン交換膜５１を介してガスケット１２，１３を貼り付けた各電解セル５０を締め付ければよい。これにより、電解液、電解により生成するアルカリ金属水酸化物、塩素ガス、水素ガス等が電解セル５０の外部に漏れることを抑制することができる。
　〔積層体〕
　本実施形態における電解用電極は、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜との積層体として用いる。
　すなわち、本実施形態における積層体は、電解用電極及び新たな隔膜を含むものである。
　電解用電極及び隔膜の具体例については、追って詳述する。
　本実施形態の電解槽の製造方法においては、電解用電極と新たな隔膜を含む積層体を一体として既存電解槽に組み込んでもよく、新たな隔膜のみを既存電解槽に組み込んで更新してもよい。
　積層体を一体として既存電解槽に組み込み更新する際には、電解用電極と新たな隔膜とを予め既存電解槽外で積層させて、積層体を製造しておいてもよい。
　電解槽にて電解運転を行う際に使用される隔膜は、これに接する液体の種類や液体の温度によって膨潤したり、収縮したりし、寸法が変化する。
　既存電解槽に組み込んだ時の隔膜の寸法と、電解槽運転後の隔膜との寸法差が大き過ぎると、隔膜近傍の電極や周辺部材を破損させたり、隔膜自体が破壊したりするおそれがある。
　そこで本実施形態においては、電解槽を構成する、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの、枠内の面積に相当する新たな隔膜の面積において、電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、Ａｓ／Ａｉが０．８７を超えて１．１未満であるものと特定する。
　なお、「電解槽運転後」とは、電解槽の運転中及び電解槽を停止後の洗浄中のいずれも含むものとする。
　Ａｓ／Ａｉを０．８７超とすることにより、隔膜を電解槽に組み込んでから電解運転後まで、隔膜の過度な収縮を抑制でき、隔膜の破壊を効果的に防止することができる。また、Ａｓ／Ａｉを１．１未満とすることにより、隔膜の過度な膨張を抑制でき、電解槽を構成する電極や周辺部材の破損を効果的に防止することができる。
　これにより、更新の作業効率の向上が図られるとともに、更新後も優れた電解性能を発現することができ、また、電解槽の長期に亘る安定した運転が可能となる。
　上述した観点から、Ａｓ／Ａｉは、０．９０以上１．０９以下が好ましく、０．９０９以上１．０８６以下がより好ましく、０．９１５以上１．０５以下がさらにより好ましい。
〔平衡液と水溶液〕
　本実施形態においては、積層体又は隔膜の更新の際、積層体又は新たな隔膜を既存電解槽に組み込む前段階として、更新に用いる隔膜を所定の平衡液により平衡状態としておき、電解槽に組み込んだ時には、隔膜が、所定の平衡液により平衡状態となっている。
　その後、前記積層体又は隔膜を既存電解槽に組み込み、新たな電解槽を得る。
　この電解槽運転後に、前記平衡液とは異なる水溶液を用いて前記積層体又は隔膜に接触させる。
　なお、「電解槽に組み込んだ時」とは、隔膜を「電解槽に組み込む際」と同義であり、「電解槽運転後」とは、隔膜が電解槽に組み込まれた後の状態のことを指し、電解液の張り込み工程、電流を流す工程、電流を停止する工程、電解液を安全な洗浄液に置換して洗浄する工程のいずれも含むものとする。
　当該水溶液には「電解」の用に供する水溶液、すなわち電解液、及び運転終了後に洗浄に用いる水溶液、すなわち洗浄液のいずれも含まれる。
　本実施形態においては、前記Ａｓ／Ａｉが所望の数値範囲となるように、前記平衡液と水溶液とを適切に選択することが好ましい。
　平衡液と水溶液を適切に選択することにより、電解槽に組み込んだ時の隔膜の寸法と、電解槽運転後の隔膜との寸法の過度の差の発生を防止することができ、隔膜を電解槽に組み込んでから電解運転後まで、電解槽を構成する電極や周辺部材の破損や隔膜自体の破壊を効果的に防止することができ、電解槽の長期に亘る安定した運転が可能となる。
　既存電解槽に組み込む「更新に用いる新たな隔膜」を平衡状態としておくための「平衡液」とは、隔膜を所定の温度・圧力条件下で平衡状態にする液体を意味し、平衡状態とは、膜の寸法がそれ以上変化しない状態を意味する。おおむね２４時間以上浸漬しておけば平衡状態にすることができる。
　平衡液としては、以下に限定されるものではないが、例えば、０．００００１～２５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液、０．０４～１．５ｍоｌ／ＬのＮａＨＣＯ３水溶液等が挙げられる。
　電解槽運転後に隔膜に接触する「水溶液」とは、電解の対象となる水溶液、すなわち電解液のほか、電解槽運転終了後に洗浄に用いる水溶液、すなわち洗浄液を含む。
　「水溶液」としては、以下に限定されるものではないが、例えば、０．５～５．２ＮのＮａＣｌ水溶液、０．００００１～２５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液、純水、０．０４～１．５ｍоｌ／ＬのＮａＨＣＯ３水溶液等が挙げられる。
　なお、純水の温度は、工場で使用される純水を加温や冷却することなくそのまま使用する観点から温度が１５～６５℃であることが好ましく、１８～６０℃であることがより好ましく、２０～５５℃であることがさらに好ましい。
　本実施形態において、前記Ａｓ／Ａｉを、０．８７を超えて１．１未満の範囲に制御するための方法としては、以下に限定されるものではないが、例えば、更新用の新たな隔膜の材料を適切に選択する方法、電解槽に組み込む際に隔膜を平衡状態にする「平衡液」を適切に選択する方法、電解槽運転後に隔膜又は積層体に接触させる「水溶液」を適切に選択する方法等が挙げられる。
　隔膜の材料としては、イオン交換容量が０．５～２．０ｍｇ当量／ｇであるイオン交換樹脂を用いた隔膜を使用することが挙げられる。
　平衡液としては、溶質濃度が１４ｍｏｌ／Ｌ以下である水溶液を平衡液として用いることが挙げられる。
　電解槽運転後に隔膜又は積層体に接触させる「水溶液」としては、実際の電解運転に使用される０．５～５．２ＮのＮａＣｌ水溶液、０．００００１～２５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液、純水、０．０４～１．５ｍоｌ／ＬのＮａＨＣＯ３水溶液などが挙げられる。
　これらの方法は、単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。
〔電解用電極〕
　本実施形態において、電解用電極は、上述のように隔膜と積層体を構成できるもの、すなわち、隔膜と一体化可能なものであれば特に限定されない。電解用電極は、電解槽において陰極として機能するものであってもよく、陽極として機能するものであってもよい。また、電解用電極の材質・形状・物性等については、適切なものを適宜選択することができる。
　以下、本実施形態における電解用電極の好ましい態様について説明する。
　前記隔膜又は電解槽内にある給電体に対する、前記電解用電極の単位質量・単位面積あたりのかかる力は、１．６Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以下であることが好ましい。
　このように構成されているため、本実施形態の積層体は、電解槽における電極更新の際の作業効率を向上させることができ、さらに、更新後も優れた電解性能を発現することができる。
　すなわち、本実施形態の積層体により、電極を更新する際、電解セルに固定された既存電極を剥がすなど煩雑な作業を伴うことなく、隔膜の更新と同じような簡単な作業で電極を更新することができるため、作業効率が大幅に向上する。
　更に、本実施形態の積層体によれば、電解性能を新品時の性能を維持または向上させることができる。そのため、従来の新品の電解セルに固定され陽極、陰極として機能している電極は、給電体として機能するだけでよく、触媒コーティングを大幅に削減あるいはゼロにすることが可能になる。
　本実施形態の積層体は、たとえば、塩ビ製のパイプ等に巻いた状態（ロール状など）で保管、顧客先へ輸送などをすることが可能となり、ハンドリングが大幅に容易となる。
　なお、給電体としては、劣化した電極（すなわち既存電極）や、触媒コーティングがされていない電極等、後述する種々の基材を適用できる。
　また、本実施形態の積層体は、上記した構成を有する限り、一部に固定部を有しているものであってもよい。すなわち、本実施形態の積層体が固定部を有している場合は、当該固定を有しない部分を測定に供し、得られる電解用電極の単位質量・単位面積あたりのかかる力が、上述した数値範囲であることが好ましい。
　本実施形態における電解用電極は、良好なハンドリング性が得られ、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜、給電体(劣化した電極及び触媒コーティングがされていない電極)などと良好な接着力を有する観点から、単位質量・単位面積あたりのかかる力が、１．６Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以下であることが好ましく、より好ましくは１．６Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）未満であり、さらに好ましくは１．５Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）未満であり、よりさらに好ましくは１．２Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、一層好ましくは１．２０Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下である。より一層好ましくは１．１Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、さらに一層好ましくは１．１０Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、特に好ましくは１．０Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、１．００Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であることがとりわけ好ましい。
　電解性能をより向上させる観点から、好ましくは０．００５Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）超であり、より好ましくは０．０８Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以上であり、さらに好ましくは０．１Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以上であり、よりさらに好ましくは０．１４Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以上である。大型サイズ（例えば、サイズ１．５ｍ×２．５ｍ）での取り扱いが容易になるとの観点から、０．２Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以上が更により好ましい。
　上記かかる力は、例えば、後述する開孔率、電解用電極の厚み、算術平均表面粗さ等を適宜調整することで上記範囲とすることができる。より具体的には、例えば、開孔率を大きくすると、かかる力は小さくなる傾向にあり、開孔率を小さくすると、かかる力は大きくなる傾向にある。
　また、良好なハンドリング性が得られ、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜、劣化した電極及び触媒コーティングがされていない給電体などと良好な接着力を有し、さらに、経済性の観点から、単位面積あたりの質量が、４８ｍｇ／ｃｍ２以下であることが好ましく、より好ましくは、３０ｍｇ／ｃｍ２以下であり、さらに好ましくは、２０ｍｇ／ｃｍ２以下であり、さらに、ハンドリング性、接着性及び経済性を合わせた総合的な観点から、１５ｍｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。下限値は、特に限定されないが、例えば、１ｍｇ／ｃｍ２程度である。
　上記単位面積あたりの質量は、例えば、後述する開孔率、電極の厚み等を適宜調整することで上記範囲とすることができる。より具体的には、例えば、同じ厚みであれば、開孔率を大きくすると、単位面積あたりの質量は小さくなる傾向にあり、開孔率を小さくすると、単位面積あたりの質量は大きくなる傾向にある。
　かかる力は、以下の方法（ｉ）または（ii）により測定できる。
　かかる力は、方法（ｉ）の測定により得られた値（「かかる力（１）」とも称す）と、方法（ii）の測定により得られた値（「かかる力（２）」とも称す）とが、同一であってもよく、異なっていてもよいが、いずれの値であっても１．５Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２未満となることが好ましい。
　〔方法（ｉ）〕
　粒番号３２０のアルミナでブラスト加工を施して得られるニッケル板（厚み１．２ｍｍ、２００ｍｍ角）と、イオン交換基が導入されたパーフルオロカーボン重合体の膜の両面に無機物粒子と結合剤を塗布したイオン交換膜（１７０ｍｍ角、ここでいうイオン交換膜の詳細については、実施例に記載のとおりである）と電極サンプル（１３０ｍｍ角）とをこの順で積層させ、この積層体を純水にて十分に浸漬した後、積層体表面に付着した余分な水分を除去することで測定用サンプルを得る。
　なお、ブラスト処理後のニッケル板の算術平均表面粗さ（Ｒａ）は、０．５～０．８μｍである。算術平均表面粗さ（Ｒａ）の具体的な算出方法は、実施例に記載のとおりである。
　温度２３±２℃、相対湿度３０±５％の条件下で、この測定用サンプル中の電極サンプルのみを引張圧縮試験機を用いて、垂直方向に１０ｍｍ／分で上昇させて、電極サンプルが、垂直方向に１０ｍｍ上昇したときの加重を測定する。この測定を３回実施して平均値を算出する。
　この平均値を、電極サンプルとイオン交換膜の重なり部分の面積、およびイオン交換膜と重なっている部分の電極サンプルにおける質量で除して、単位質量・単位面積あたりのかかる力（１）（Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２）を算出する。
　方法（ｉ）により得られる、単位質量・単位面積あたりのかかる力（１）は、良好なハンドリング性が得られ、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜、劣化した電極及び触媒コーティングがされていない給電体と良好な接着力を有するとの観点から、１．６Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以下であることがより好ましく、さらに好ましくは１．６Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）未満であり、さらに好ましくは１．５Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）未満であり、よりさらに好ましくは１．２Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、一層好ましくは１．２０Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下である。より一層好ましくは１．１Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、さらに一層好ましくは１．１０Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、特に好ましくは１．０Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、１．００Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であることがとりわけ好ましい。また、電解性能をより向上させる観点から、好ましくは０．００５Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）超であり、より好ましくは０．０８Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以上であり、さらに好ましくは、０．１Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以上であり、さらに、大型サイズ（例えば、サイズ１．５ｍ×２．５ｍ）での取り扱いが容易になるとの観点から、よりさらに好ましくは、０．１４Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）であり、０．２Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以上であることが一層好ましい。
　〔方法（ii）〕
　粒番号３２０のアルミナでブラスト加工を施して得られるニッケル板（厚み１．２ｍｍ、２００ｍｍ角、上記方法（ｉ）と同様のニッケル板）と、電極サンプル（１３０ｍｍ角）とをこの順で積層させ、この積層体を純水にて十分に浸漬した後、積層体表面に付着した余分な水分を除去することで測定用サンプルを得る。
　温度２３±２℃、相対湿度３０±５％の条件下で、この測定用サンプル中の電極サンプルのみを、引張圧縮試験機を用いて、垂直方向に１０ｍｍ／分で上昇させて、電極サンプルが、垂直方向に１０ｍｍ上昇したときの加重を測定する。この測定を３回実施して平均値を算出する。
　この平均値を、電極サンプルとニッケル板の重なり部分の面積、およびニッケル板と重なっている部分における電極サンプルの質量で除して、単位質量・単位面積あたりの接着力（２）（Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２）を算出する。
　方法（ii）により得られる、単位質量・単位面積あたりのかかる力（２）は、良好なハンドリング性が得られ、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜、劣化した電極及び触媒コーティングがされていない給電体と良好な接着力を有するとの観点から、１．６Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以下であることが好ましく、より好ましくは１．６Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）未満であり、さらに好ましくは１．５Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）未満であり、よりさらに好ましくは１．２Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、一層好ましくは１．２０Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下である。より一層好ましくは１．１Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、さらに一層好ましくは１．１０Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、特に好ましくは１．０Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であり、１．００Ｎ／ｍｇ・ｃｍ２以下であることがとりわけ好ましい。さらに、電解性能をより向上させる観点から、好ましくは０．００５Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）超であり、より好ましくは０．０８Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以上であり、さらに好ましくは、０．１Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以上であり、よりさらに好ましくは、さらに、大型サイズ（例えば、サイズ１．５ｍ×２．５ｍ）での取り扱いが容易になるとの観点から、よりさらに好ましくは０．１４Ｎ／（ｍｇ・ｃｍ２）以上である。
　本実施形態における電解用電極は、電解用電極基材及び触媒層を含むことが好ましい。該電解用電極基材の厚み（ゲージ厚み）は、特に限定されないが、良好なハンドリング性が得られ、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜、劣化した電極（給電体）及び触媒コーティングがされていない電極（給電体）と良好な接着力を有し、好適にロール状に巻け、良好に折り曲げることができ、大型サイズ（例えば、サイズ１．５ｍ×２．５ｍ）での取り扱いが容易になるとの観点から、３００μｍ以下が好ましく、２０５μｍ以下がより好ましく、１５５μｍ以下が更に好ましく、１３５μｍ以下が更により好ましく、１２５μｍ以下がより更に好ましく、１２０μｍ以下が一層好ましく、１００μｍ以下がより一層好ましく、ハンドリング性と経済性の観点から、５０μｍ以下が更に一層好ましい。下限値は、特に限定さないが、例えば、１μｍであり、好ましく５μｍであり、より好ましくは１５μｍである。
　本実施形態において、隔膜と電解用電極とを一体化させる上で、これらの間に液体が介在することが好ましい。
　当該液体は、水、有機溶媒など表面張力を発生させるものであればどのような液体でも使用することができる。液体の表面張力が大きいほど、隔膜と電解用電極との間にかかる力は大きくなるため、表面張力の大きな液体が好ましい。
　液体としては、次のものが挙げられる（カッコ内の数値は、その液体の２０℃における表面張力である）。
　ヘキサン（２０．４４ｍＮ／ｍ）、アセトン（２３．３０ｍＮ／ｍ）、メタノール（２４．００ｍＮ／ｍ）、エタノール（２４．０５ｍＮ／ｍ）、エチレングリコール（５０．２１ｍＮ／ｍ）水（７２．７６ｍＮ／ｍ）
　表面張力の大きな液体であれば、隔膜と電解用電極とが一体となり（積層体となり）やすく、電極更新がより容易となる傾向にある。隔膜と電解用電極との間の液体は表面張力によりお互いが張り付く程度の量でよく、その結果液体量が少ないため、該積層体の電解セルに設置した後に電解液に混ざっても、電解自体に影響を与えることはない。
　実用上の観点からは、液体としてエタノール、エチレングリコール、水等の表面張力が２４ｍＮ／ｍから８０ｍＮ／ｍの液体を使用することが好ましい。特に水、または水に苛性ソーダ、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等を溶解させてアルカリ性にした水溶液が好ましい。また、これらの液体に界面活性剤を含ませ、表面張力を調整することもできる。界面活性剤を含むことで、隔膜と電解用電極との接着性が変化し、ハンドリング性を調整することができる。界面活性剤としては、特に限定されず、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤のいずれも使用できる。
　本実施形態における電解用電極は、特に限定されないが、良好なハンドリング性が得られ、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜、劣化した電極（給電体）及び触媒コーティングがされていない電極(給電体)と良好な接着力を有するとの観点から、以下の方法（Ｉ）により測定した割合が、９０％以上であることが好ましく、９２％以上であることがより好ましく、さらに、大型サイズ（例えば、サイズ１．５ｍ×２．５ｍ）での取り扱いが容易になるとの観点から、９５％以上であることがさらに好ましい。上限値は、１００％である。
　〔方法（Ｉ）〕
　イオン交換膜（１７０ｍｍ角）と、電極サンプル（１３０ｍｍ角）とをこの順で積層させる。温度２３±２℃、相対湿度３０±５％の条件下で、この積層体中の電極サンプルが外側になるように、ポリエチレンのパイプ（外径２８０ｍｍ）の曲面上に積層体を置き、積層体とパイプを純水にて十分に浸漬させ、積層体表面及びパイプに付着した余分な水分を除去し、その１分後に、イオン交換膜（１７０ｍｍ角）と、電極サンプルとが密着している部分の面積の割合（％）を測定する。
　本実施形態における電解用電極は、特に限定されないが、良好なハンドリング性が得られ、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜、劣化した電極（給電体）及び触媒コーティングがされていない電極（給電体）と良好な接着力を有し、好適にロール状に巻け、良好に折り曲げることができるとの観点から、以下の方法（ＩＩ）により測定した割合が、７５％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、さらに、大型サイズ（例えば、サイズ１．５ｍ×２．５ｍ）での取り扱いが容易になるとの観点から、９０％以上であることがさらに好ましい。上限値は、１００％である。
　〔方法（ＩＩ）〕
　イオン交換膜（１７０ｍｍ角）と、電極サンプル（１３０ｍｍ角）とをこの順で積層させる。温度２３±２℃、相対湿度３０±５％の条件下で、この積層体中の電極サンプルが外側になるように、ポリエチレンのパイプ（外径１４５ｍｍ）の曲面上に積層体を置き、積層体とパイプを純水にて十分に浸漬させ、積層体表面及びパイプに付着した余分な水分を除去し、その１分後に、イオン交換膜（１７０ｍｍ角）と、電極サンプルとが密着している部分の面積の割合（％）を測定する。
　本実施形態における電解用電極は、特に限定されないが、良好なハンドリング性が得られ、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜、劣化した電極（給電体）及び触媒コーティングがされていない電極（給電体）と良好な接着力を有し、電解中に発生するガスの滞留防止の観点から、多孔構造であり、その開孔率または空隙率が５～９０％以下であることが好ましい。開孔率は、より好ましくは１０～８０％以下であり、さらに好ましくは、２０～７５％である。
　なお、開孔率とは、単位体積あたりの開孔部の割合である。開孔部もサブミクロンオーダーまで勘案するのか、目に見える開口のみ勘案するのかによって、算出方法が様々である。
　本実施形態では、電極のゲージ厚み、幅、長さの値から体積Ｖを算出し、更に重量Ｗを実測することにより、開孔率Ａを下記の式で算出できる。
　Ａ＝（１－（Ｗ／（Ｖ×ρ））×１００
　ρは電極の材質の密度（ｇ／ｃｍ３）である。例えばニッケルの場合は８．９０８ｇ／ｃｍ３、チタンの場合は４．５０６ｇ／ｃｍ３である。開孔率の調整は、パンチングメタルであれば単位面積あたりに金属を打ち抜く面積を変更する、エキスパンドメタルであればＳＷ（短径）、ＬＷ（長径）、送りの値を変更する、メッシュであれが金属繊維の線径、メッシュ数を変更する、エレクトロフォーミングであれば使用するフォトレジストのパターンを変更する、不織布であれば金属繊維径および繊維密度を変更する、発泡金属であれば空隙を形成させるための鋳型を変更する、等の方法により適宜調整することができる。
　本実施形態における電解用電極は、ハンドリング性の観点から、以下の方法（Ａ）により測定した値が、４０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２９ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１０ｍｍ以下であり、さらにより好ましくは６．５ｍｍ以下である。
　〔方法（Ａ）〕
　温度２３±２℃、相対湿度３０±５％の条件下、イオン交換膜と前記電解用電極とを積層した積層体のサンプルを、外径φ３２ｍｍの塩化ビニル製芯材の曲面上に巻きつけて固定し、６時間静置したのちに当該電解用電極を分離して水平な板に載置したとき、当該電解用電極の両端部における垂直方向の高さＬ１及びＬ２を測定し、これらの平均値を測定値とする。
　本実施形態における電解用電極は、当該電解用電極を５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズとし、温度２４℃、相対湿度３２％、ピストン速度０．２ｃｍ／ｓ及び通気量０．４ｃｃ／ｃｍ２／ｓとした場合（以下、「測定条件１」ともいう）の通気抵抗（以下、「通気抵抗１」ともいう。）が、２４ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることが好ましい。通気抵抗が大きいことは、空気が流れづらいことを意味しており、密度が高い状態を指す。この状態では、電解による生成物が電極中にとどまり、反応基質が電極内部に拡散しにくくなるため、電解性能(電圧等)が悪くなる傾向にある。また、膜表面の濃度が上がる傾向にある。具体的には、陰極面では苛性濃度が上がり、陽極面では塩水の供給性が下がる傾向にある。その結果、隔膜と電解用電極が接している界面に生成物が高濃度で滞留するため、隔膜の損傷につながり、陰極面上の電圧上昇及び膜損傷、陽極面上の膜損傷にもつながる傾向にある。
　これらの不具合を防止するべく、前記通気抵抗１を２４ｋＰａ・ｓ／ｍ以下とすることが好ましい。
　上記同様の観点から、０．１９ｋＰａ・ｓ／ｍ未満であることがより好ましく、０．１５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることがさらに好ましく、０．０７ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることがさらにより好ましい。
　なお、通気抵抗が一定以上大きいと、陰極の場合には電極で発生したＮａＯＨが電解用電極と隔膜の界面に滞留し、高濃度になる傾向があり、陽極の場合には塩水供給性が低下し、塩水濃度が低濃度になる傾向があり、このような滞留に起因して生じ得る隔膜への損傷を未然に防止する上では、０．１９ｋＰａ・ｓ／ｍ未満であることが好ましく、０．１５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることがより好ましく、０．０７ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることが更に好ましい。
　一方、通気抵抗が低い場合、電解用電極の面積が小さくなるため、電解面積が小さくなり電解性能（電圧等）が悪くなる傾向にある。通気抵抗がゼロの場合は、電解用電極が設置されていないため、給電体が電極として機能し、電解性能（電圧等）が著しく悪くなる傾向にある。かかる点から、通気抵抗１として特定される好ましい下限値は、特に限定されないが、０ｋＰａ・ｓ／ｍ超であることが好ましく、より好ましくは０．０００１ｋＰａ・ｓ／ｍ以上であり、更に好ましくは０．００１ｋＰａ・ｓ／ｍ以上である。
　なお、通気抵抗１は、その測定法上、０．０７ｋＰａ・ｓ／ｍ以下では十分な測定精度が得られない場合がある。かかる観点から、通気抵抗１が０．０７ｋＰａ・ｓ／ｍ以下である電解用電極に対しては、次の測定方法（以下、「測定条件２」ともいう）による通気抵抗（以下、「通気抵抗２」ともいう。）による評価も可能である。すなわち、通気抵抗２は、電解用電極を５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズとし、温度２４℃、相対湿度３２％、ピストン速度２ｃｍ／ｓ及び通気量４ｃｃ／ｃｍ２／ｓとした場合の通気抵抗である。
　上記通気抵抗１及び２は、例えば、後述する開孔率、電極の厚み等を適宜調整することで上記範囲とすることができる。より具体的には、例えば、同じ厚みであれば、開孔率を大きくすると、通気抵抗１及び２は小さくなる傾向にあり、開孔率を小さくすると、通気抵抗１及び２は大きくなる傾向にある。
　以下、本実施形態における電解用電極のより具体的な実施形態について、説明する。
　本実施形態における電解用電極は、電解用電極基材及び触媒層を含むことが好ましい。触媒層は以下の通り、複数の層で構成されてもよいし、単層構造でもよい。
　図６に示すように、本実施形態に係る電解用電極１０１は、電解用電極基材１０と、電解用電極基材１０の両表面を被覆する一対の第一層２０とを備える。第一層２０は電解用電極基材１０全体を被覆することが好ましい。これにより、電解用電極の触媒活性及び耐久性が向上し易くなる。なお、電解用電極基材１０の一方の表面だけに第一層２０が積層されていてもよい。
　また、図６に示すように、第一層２０の表面は、第二層３０で被覆されていてもよい。第二層３０は、第一層２０全体を被覆することが好ましい。また、第二層３０は、第一層２０の一方の表面だけ積層されていてもよい。
　（電解用電極基材）
　電解用電極基材１０としては、特に限定されるものではないが、例えばニッケル、ニッケル合金、ステンレススチール、またはチタンなどに代表されるバルブ金属を使用でき、ニッケル（Ｎｉ）及びチタン（Ｔｉ）から選ばれる少なくとも１種の元素を含むことが好ましい。
　ステンレススチールを高濃度のアルカリ水溶液中で用いた場合、鉄及びクロムが溶出すること、及びステンレススチールの電気伝導性がニッケルの１／１０程度であることを考慮すると、電解用電極基材としてはニッケル（Ｎｉ）を含む基材が好ましい。
　また、電解用電極基材１０は、飽和に近い高濃度の食塩水中で、塩素ガス発生雰囲気で用いた場合、材質は耐食性の高いチタンであることも好ましい。
　電解用電極基材１０の形状には特に限定はなく、目的によって適切な形状を選択することができる。形状としては、パンチングメタル、不織布、発泡金属、エキスパンドメタル、エレクトロフォーミングにより形成した金属多孔箔、金属線を編んで作製したいわゆるウーブンメッシュ等いずれのものも使用できる。この中でも、パンチングメタルあるいはエキスパンドメタルが好ましい。なお、エレクトロフォーミングとは、写真製版と電気メッキ法を組み合わせて、精密なパターンの金属薄膜を製作する技術である。基板上にフォトレジストにてパターン形成し、レジストに保護されていない部分に電気メッキを施し、金属箔を得る方法である。
　電解用電極基材の形状については、電解槽における陽極と陰極との距離によって好適な仕様がある。特に限定されるものではないが、陽極と陰極とが有限な距離を有する場合には、エキスパンドメタル、パンチングメタル形状を用いることができ、イオン交換膜と電極とが接するいわゆるゼロギャップ電解槽の場合には、細い線を編んだウーブンメッシュ、金網、発泡金属、金属不織布、エキスパンドメタル、パンチングメタル、金属多孔箔などを用いることができる。
　電解用電極基材１０としては、金属多孔箔、金網、金属不織布、パンチングメタル、エキスパンドメタル又は発泡金属が挙げられる。
　パンチングメタル、エキスパンドメタルに加工する前の板材としては、圧延成形した板材、電解箔などが好ましい。電解箔は、更に後処理として母材と同じ元素でメッキ処理を施して、片面あるいは両面に凹凸をつけることが好ましい。
　また、電解用電極基材１０の厚みは、前述の通り、３００μｍ以下であることが好ましく、２０５μｍ以下であることがより好ましく、１５５μｍ以下であることが更に好ましく、１３５μｍ以下であることが更により好ましく、１２５μｍ以下であることがより更に好ましく、１２０μｍ以下であることが一層好ましく、１００μｍ以下であることがより一層好ましく、ハンドリング性と経済性の観点から、５０μｍ以下であることがより更に一層好ましい。下限値は、特に限定さないが、例えば、１μｍであり、好ましく５μｍであり、より好ましくは１５μｍである。
　電解用電極基材においては、電解用電極基材を酸化雰囲気中で焼鈍することによって加工時の残留応力を緩和することが好ましい。また、電解用電極基材の表面には、前記表面に被覆される触媒層との密着性を向上させるために、スチールグリッド、アルミナ粉などを用いて凹凸を形成し、その後酸処理により表面積を増加させることが好ましい。または、電解用電極基材と同じ元素でメッキ処理を施し、表面積を増加させることが好ましい。
　電解用電極基材１０には、第一層２０と電解用電極基材１０の表面とを密着させるために、表面積を増大させる処理を行うことが好ましい。表面積を増大させる処理としては、カットワイヤ、スチールグリッド、アルミナグリッド等を用いたブラスト処理、硫酸又は塩酸を用いた酸処理、基材と同元素でのメッキ処理等が挙げられる。基材表面の算術平均表面粗さ（Ｒａ）は、特に限定されないが、０．０５μｍ～５０μｍが好ましく、０.１～１０μｍがより好ましく、０.１～８μｍがさらに好ましい。
　次に、本実施形態における電解用電極を食塩電解用陽極として使用する場合について説明する。
　（第一層）
　図６において、触媒層である第一層２０は、ルテニウム酸化物、イリジウム酸化物及びチタン酸化物のうち少なくとも１種類の酸化物を含む。ルテニウム酸化物としては、ＲｕＯ２等が挙げられる。イリジウム酸化物としては、ＩｒＯ２等が挙げられる。チタン酸化物としては、ＴｉＯ２等が挙げられる。第一層２０は、ルテニウム酸化物及びチタン酸化物の２種類の酸化物を含むか、又はルテニウム酸化物、イリジウム酸化物及びチタン酸化物の３種類の酸化物を含むことが好ましい。それにより、第一層２０がより安定な層になり、さらに、第二層３０との密着性もより向上する。
　第一層２０が、ルテニウム酸化物及びチタン酸化物の２種類の酸化物を含む場合には、第一層２０に含まれるルテニウム酸化物１モルに対して、第一層２０に含まれるチタン酸化物は１～９モルであることが好ましく、１～４モルであることがより好ましい。２種類の酸化物の組成比をこの範囲とすることによって、電解用電極１０１は優れた耐久性を示す。
　第一層２０が、ルテニウム酸化物、イリジウム酸化物及びチタン酸化物の３種類の酸化物を含む場合、第一層２０に含まれるルテニウム酸化物１モルに対して、第一層２０に含まれるイリジウム酸化物は０．２～３モルであることが好ましく、０．３～２．５モルであることがより好ましい。また、第一層２０に含まれるルテニウム酸化物１モルに対して、第一層２０に含まれるチタン酸化物は０．３～８モルであることが好ましく、１～７モルであることがより好ましい。３種類の酸化物の組成比をこの範囲とすることによって、電解用電極１０１は優れた耐久性を示す。
　第一層２０が、ルテニウム酸化物、イリジウム酸化物及びチタン酸化物の中から選ばれる少なくとも２種類の酸化物を含む場合、これらの酸化物は、固溶体を形成していることが好ましい。酸化物固溶体を形成することにより、電解用電極１０１はすぐれた耐久性を示す。
　上記の組成の他にも、ルテニウム酸化物、イリジウム酸化物及びチタン酸化物のうち少なくとも１種類の酸化物を含んでいる限り、種々の組成のものを用いることができる。例えば、ＤＳＡ（登録商標）と呼ばれる、ルテニウム、イリジウム、タンタル、ニオブ、チタン、スズ、コバルト、マンガン、白金等を含む酸化物コーティングを第一層２０として用いることも可能である。
　第一層２０は、単層である必要はなく、複数の層を含んでいてもよい。例えば、第一層２０が３種類の酸化物を含む層と２種類の酸化物を含む層とを含んでいてもよい。第一層２０の厚みは０．０５～１０μｍが好ましく、０．１～８μｍがより好ましい。
　（第二層）
　第二層３０は、ルテニウムとチタンを含むことが好ましい。これにより電解直後の塩素過電圧を更に低くすることができる。
　第二層３０は、酸化パラジウム、酸化パラジウムと白金の固溶体あるいはパラジウムと白金の合金を含むことが好ましい。これにより電解直後の塩素過電圧を更に低くすることができる。
　第二層３０は、厚い方が電解性能を維持できる期間が長くなるが、経済性の観点から０．０５～３μｍの厚みであることが好ましい。
　次に、本実施形態における電解用電極を食塩電解用陰極として使用する場合について説明する。
　（第一層）
　触媒層である第一層２０の成分としては、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等の金属及び当該金属の酸化物又は水酸化物が挙げられる。
　白金族金属、白金族金属酸化物、白金族金属水酸化物、白金族金属を含む合金の少なくとも１種類を含んでもよいし、含まなくてもよい。
　白金族金属、白金族金属酸化物、白金族金属水酸化物、白金族金属を含む合金の少なくとも１種類を含む場合、白金族金属、白金族金属酸化物、白金族金属水酸化物、白金族金属を含む合金が白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウムのうち少なくとも1種類の白金族金属を含むことが好ましい。
　白金族金属としては、白金を含むことが好ましい。
　白金族金属酸化物としては、ルテニウム酸化物を含むことが好ましい。
　白金族金属水酸化物としては、ルテニウム水酸化物を含むことが好ましい。
　白金族金属合金としては、白金とニッケル、鉄、コバルトとの合金を含むことが好ましい。
　更に必要に応じて第二成分として、ランタノイド系元素の酸化物あるいは水酸化物を含むことが好ましい。これにより、電解用電極１０１はすぐれた耐久性を示す。
　ランタノイド系元素の酸化物あるいは水酸化物としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムから選ばれる少なくとも１種類を含むことが好ましい。
　さらに必要に応じて、第三成分として遷移金属の酸化物あるいは水酸化物を含むことが好ましい。
　第三成分を添加することにより、電解用電極１０１はよりすぐれた耐久性を示し、電解電圧を低減させることができる。
　好ましい組み合わせの例としては、ルテニウムのみ、ルテニウム＋ニッケル、ルテニウム＋セリウム、ルテニウム＋ランタン、ルテニウム＋ランタン＋白金、ルテニウム＋ランタン＋パラジウム、ルテニウム＋プラセオジム、ルテニウム＋プラセオジム＋白金、ルテニウム＋プラセオジム＋白金＋パラジウム、ルテニウム＋ネオジム、ルテニウム＋ネオジム＋白金、ルテニウム＋ネオジム＋マンガン、ルテニウム＋ネオジム＋鉄、ルテニウム＋ネオジム＋コバルト、ルテニウム＋ネオジム＋亜鉛、ルテニウム＋ネオジム＋ガリウム、ルテニウム＋ネオジム＋硫黄、ルテニウム＋ネオジム＋鉛、ルテニウム＋ネオジム＋ニッケル、ルテニウム＋ネオジム＋銅、ルテニウム＋サマリウム、ルテニウム＋サマリウム＋マンガン、ルテニウム＋サマリウム＋鉄、ルテニウム＋サマリウム＋コバルト、ルテニウム＋サマリウム＋亜鉛、ルテニウム＋サマリウム＋ガリウム、ルテニウム＋サマリウム＋硫黄、ルテニウム＋サマリウム＋鉛、ルテニウム＋サマリウム＋ニッケル、白金＋セリウム、白金＋パラジウム＋セリウム、白金＋パラジウム＋ランタン＋セリウム、白金＋イリジウム、白金＋パラジウム、白金＋イリジウム＋パラジウム、白金＋ニッケル＋パラジウム、白金＋ニッケル＋ルテニウム、白金とニッケルの合金、白金とコバルトの合金、白金と鉄の合金、などが挙げられる。
　白金族金属、白金族金属酸化物、白金族金属水酸化物、白金族金属を含む合金を含まない場合、触媒の主成分がニッケル元素であることが好ましい。
　ニッケル金属、酸化物、水酸化物のうち少なくとも１種類を含むことが好ましい。
　第二成分として、遷移金属を添加してもよい。添加する第二成分としては、チタン、スズ、モリブデン、コバルト、マンガン、鉄、硫黄、亜鉛、銅、炭素のうち少なくとも１種類の元素を含むことが好ましい。
　好ましい組み合わせとして、ニッケル＋スズ、ニッケル＋チタン、ニッケル＋モリブデン、ニッケル＋コバルトなどが挙げられる。
　必要に応じ、第１層２０と電解用電極基材１０の間に、中間層を設けることができる。中間層を設置することにより、電解用電極１０１の耐久性を向上させることができる。
　中間層としては、第１層２０と電解用電極基材１０の両方に親和性があるものが好ましい。中間層としては、ニッケル酸化物、白金族金属、白金族金属酸化物、白金族金属水酸化物が好ましい。中間層としては、中間層を形成する成分を含む溶液を塗布、焼成することで形成することもできるし、基材を空気雰囲気中で３００～６００℃の温度で熱処理を実施して、表面酸化物層を形成させることもできる。その他、熱溶射法、イオンプレーティング法など既知の方法で形成させることができる。
（第二層）
　触媒層である第一層３０の成分としては、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等の金属及び当該金属の酸化物又は水酸化物が挙げられる。
白金族金属、白金族金属酸化物、白金族金属水酸化物、白金族金属を含む合金の少なくとも１種類を含んでもよいし、含まなくてもよい。第二層に含まれる元素の好ましい組み合わせの例としては、第一層で挙げた組み合わせなどがある。第一層と第二層の組み合わせは、同じ組成で組成比が異なる組み合わせでもよいし、異なる組成の組み合わせでもよい。
　触媒層の厚みとしては、形成させた触媒層および中間層の合算した厚みが０．０１μｍ～２０μｍが好ましい。０．０１μｍ以上であれば、触媒として十分機能を発揮できる。２０μｍ以下であれば、基材からの脱落が少なく強固な触媒層を形成することができる。０．０５μｍ～１５μｍがより好ましい。さらに好ましくは、０．１μｍ～１０μｍである。さらにより好ましくは、０．２μｍ～８μｍである。
　電解用電極の厚み、すなわち、電解用電極基材と触媒層の合計の厚みとしては、電解用電極のハンドリング性の観点から、３１５μｍ以下が好ましく、２２０μｍ以下がより好ましく、１７０μｍ以下が更に好ましく、１５０μｍ以下が更により好ましく、１４５μｍ以下が特に好ましく、１４０μｍ以下が一層好ましく、１３８μｍ以下がより一層好ましく、１３５μｍ以下が更に一層好ましい。
　３１５μｍ以下であれば、特に良好なハンドリング性が得られる。さらに、上記と同様の観点から、１３０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、１３０μｍ未満であり、更に好ましくは、１１５μｍ以下であり、より更に好ましくは、６５μｍ以下である。下限値は、特に限定されないが、１μｍ以上が好ましく、実用上から５μｍ以上がより好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましい。なお、電極の厚みは、デジマチックシックスネスゲージ(株式会社ミツトヨ、最少表示０．００１ｍｍ)で測定することで求めることができる。電極用電極基材の厚みは、電解用電極厚みと同様に測定する。触媒層厚みは、電解用電極厚みから電解用電極基材の厚みを引くことで求めることができる。
　本実施形態において、十分な電解性能を確保する観点から、電解用電極が、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及びＤｙからなる群より選択される少なくとも一種の触媒成分を含むことが好ましい。
　本実施形態において、電解用電極は、弾性変形領域が広い電極であると、より良好なハンドリング性が得られ、イオン交換膜や微多孔膜などの隔膜、劣化した電極及び触媒コーティングがされていない給電体などとより良好な接着力を有する観点から、電解用電極の厚みは、３１５μｍ以下が好ましく、２２０μｍ以下がより好ましく、１７０μｍ以下が更に好ましく、１５０μｍ以下が更により好ましく、１４５μｍ以下が特に好ましく、１４０μｍ以下が一層好ましく、１３８μｍ以下がより一層好ましく、１３５μｍ以下が更に一層好ましい。３１５μｍ以下であれば、特に良好なハンドリング性が得られる。さらに、上記と同様の観点から、１３０μｍ以下が好ましく、１３０μｍ未満がより好ましく、１１５μｍ以下が更に好ましく、６５μｍ以下がより更に好ましい。下限値は、特に限定されないが、１μｍ以上が好ましく、実用上から５μｍ以上がより好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましい。なお、本実施形態において、「弾性変形領域が広い」とは、電解用電極を捲回して捲回体とし、捲回状態を解除した後、捲回に由来する反りが生じ難いことを意味する。また、電解用電極の厚みとは、後述の触媒層を含む場合、電解用電極基材と触媒層を合わせた厚みを言う。
（電解用電極の製造方法）
　次に電解用電極１０１の製造方法の一実施形態について詳細に説明する。
　本実施形態では、酸素雰囲気下での塗膜の焼成（熱分解）、あるいはイオンプレーティング、メッキ、熱溶射等の方法によって、電解用電極基材上に第一層２０、好ましくは第二層３０を形成することにより、電解用電極１０１を製造できる。このような本実施形態の製造方法では、電解用電極１０１の高い生産性を実現できる。具体的には、触媒を含む塗布液を塗布する塗布工程、塗布液を乾燥する乾燥工程、熱分解を行う熱分解工程により、電解用電極基材上に触媒層が形成される。ここで熱分解とは、前駆体となる金属塩を加熱して、金属又は金属酸化物とガス状物質に分解することを意味する。用いる金属種、塩の種類、熱分解を行う雰囲気等により、分解生成物は異なるが、酸化性雰囲気では多くの金属は酸化物を形成しやすい傾向がある。電極の工業的な製造プロセスにおいて、熱分解は通常空気中で行われ、多くの場合、金属酸化物あるいは金属水酸化物が形成される。
　（陽極の第一層の形成）
　（塗布工程）
　第一層２０は、ルテニウム、イリジウム及びチタンのうち少なくとも１種類の金属塩を溶解した溶液（第一塗布液）を電解用電極基材に塗布後、酸素の存在下で熱分解（焼成）して得られる。第一塗布液中のルテニウム、イリジウム及びチタンの含有率は、第一層２０と概ね等しい。
　金属塩としては、塩化物塩、硝酸塩、硫酸塩、金属アルコキシド、その他のいずれの形態でもよい。第一塗布液の溶媒は、金属塩の種類に応じて選択できるが、水及びブタノール等のアルコール類等を用いることができる。溶媒としては、水または水とアルコール類の混合溶媒が好ましい。金属塩を溶解させた第一塗布液中の総金属濃度は特に限定されないが、１回の塗布で形成される塗膜の厚みとの兼ね合いから１０～１５０ｇ／Ｌの範囲が好ましい。
　第一塗布液を電解用電極基材１０上に塗布する方法としては、電解用電極基材１０を第一塗布液に浸漬するディップ法、第一塗布液を刷毛で塗る方法、第一塗布液を含浸させたスポンジ状のロールを用いるロール法、電解用電極基材１０と第一塗布液とを反対荷電に帯電させてスプレー噴霧を行う静電塗布法等が用いられる。この中でも工業的な生産性に優れた、ロール法又は静電塗布法が好ましい。
　（乾燥工程、熱分解工程）
　電解用電極基材１０に第一塗布液を塗布した後、１０～９０℃の温度で乾燥し、３５０～６５０℃に加熱した焼成炉で熱分解する。乾燥と熱分解の間に、必要に応じて１００～３５０℃で仮焼成を実施してもよい。乾燥、仮焼成及び熱分解温度は、第一塗布液の組成や溶媒種により、適宜選択することができる。一回当たりの熱分解の時間は長い方が好ましいが、電極の生産性の観点から３～６０分が好ましく、５～２０分がより好ましい。
　上記の塗布、乾燥及び熱分解のサイクルを繰り返して、被覆（陽極の第一層２０）を所定の厚みに形成する。第一層２０を形成した後に、必要に応じて更に長時間焼成する後加熱を行うと、第一層２０の安定性を更に高めることができる。
　（陽極の第二層の形成）
　第二層３０は、必要に応じて形成され、例えば、パラジウム化合物及び白金化合物を含む溶液あるいはルテニウム化合物およびチタン化合物を含む溶液（第二塗布液）を第一層２０の上に塗布した後、酸素の存在下で熱分解して得られる。
　（熱分解法での陰極の第一層の形成）
　（塗布工程）
　第一層２０は、種々の組み合わせの金属塩を溶解した溶液（第一塗布液）を電解用電極基材に塗布後、酸素の存在下で熱分解（焼成）して得られる。第一塗布液中の金属の含有率は、焼成後の第一層２０と概ね等しい。
　金属塩としては、塩化物塩、硝酸塩、硫酸塩、金属アルコキシド、その他のいずれの形態でもよい。第一塗布液の溶媒は、金属塩の種類に応じて選択できるが、水及びブタノール等のアルコール類等を用いることができる。溶媒としては、水または水とアルコール類の混合溶媒が好ましい。金属塩を溶解させた第一塗布液中の総金属濃度は特に限定されないが、１回の塗布で形成される塗膜の厚みとの兼ね合いから１０～１５０ｇ／Ｌの範囲が好ましい。
　第一塗布液を電解用電極基材１０上に塗布する方法としては、電解用電極基材１０を第一塗布液に浸漬するディップ法、第一塗布液を刷毛で塗る方法、第一塗布液を含浸させたスポンジ状のロールを用いるロール法、電解用電極基材１０と第一塗布液とを反対荷電に帯電させてスプレー噴霧を行う静電塗布法等が用いられる。この中でも工業的な生産性に優れた、ロール法又は静電塗布法が好ましい。
　（乾燥工程、熱分解工程）
　電解用電極基材１０に第一塗布液を塗布した後、１０～９０℃の温度で乾燥し、３５０～６５０℃に加熱した焼成炉で熱分解する。乾燥と熱分解の間に、必要に応じて１００～３５０℃で仮焼成を実施してもよい。乾燥、仮焼成及び熱分解温度は、第一塗布液の組成や溶媒種により、適宜選択することが出来る。一回当たりの熱分解の時間は長い方が好ましいが、電極の生産性の観点から３～６０分が好ましく、５～２０分がより好ましい。
　上記の塗布、乾燥及び熱分解のサイクルを繰り返して、被覆（第一層２０）を所定の厚みに形成する。第一層２０を形成した後に、必要に応じて更に長時間焼成する後加熱を行うと、第一層２０の安定性を更に高めることができる。
　（中間層の形成）
　中間層は、必要に応じて形成され、例えば、パラジウム化合物あるいは白金化合物を含む溶液（第二塗布液）を基材の上に塗布した後、酸素の存在下で熱分解して得られる。あるいは、溶液を塗布することなく基材を加熱するだけで基材表面に酸化ニッケル中間層を形成させてもよい。
　（イオンプレーティングでの陰極の第一層の形成）
　第一層２０はイオンプレーティングで形成させることもできる。
　一例として、基材をチャンバー内に固定し、金属ルテニウムターゲットに電子線を照射する方法が挙げられる。蒸発した金属ルテニウム粒子は、チャンバー内のプラズマ中でプラスに帯電され、マイナスに帯電させた基板上に堆積する。プラズマ雰囲気はアルゴン、酸素であり、ルテニウムはルテニウム酸化物として電解用電極基材上に堆積する。
　（メッキでの陰極の第一層の形成）
　第一層２０は、メッキ法でも形成させることもできる。
　一例として、基材を陰極として使用し、ニッケルおよびスズを含む電解液中で電解メッキを実施すると、ニッケルとスズの合金メッキを形成させることができる。
　（熱溶射での陰極の第一層の形成）
　第一層２０は、熱溶射法でも形成させることができる。
　一例として、酸化ニッケル粒子を基材上にプラズマ溶射することにより、金属ニッケルと酸化ニッケルが混合した触媒層を形成させることができる。
（陰極の第二層の形成）
　第二層３０は、必要に応じて形成され、例えば、イリジウム化合物、パラジウム化合物及び白金化合物を含む溶液あるいはルテニウム化合物を含む溶液を第一層２０の上に塗布した後、酸素の存在下で熱分解して得られる。
　本実施形態の積層体に用いる隔膜としては、イオン交換膜が好適なものとして挙げられる。
　以下、イオン交換膜について詳述する。
〔イオン交換膜〕
　イオン交換膜としては、電解用電極と積層体とすることができれば、特に限定されず、種々のイオン交換膜を適用することができる。本実施形態においては、イオン交換基を有する炭化水素系重合体あるいは含フッ素系重合体を含む膜本体と、該膜本体の少なくとも一方面上に設けられたコーティング層とを有するイオン交換膜を用いることが好ましい。また、コーティング層は、無機物粒子と結合剤とを含み、コーティング層の比表面積は、０．１～１０ｍ２／ｇであることが好ましい。かかる構造のイオン交換膜は、電解中に発生するガスによる電解性能への影響が少なく、安定した電解性能を発揮する傾向にある。
　上記、イオン交換基が導入されたパーフルオロカーボン重合体の膜とは、スルホ基由来のイオン交換基（－ＳＯ３－で表される基、以下「スルホン酸基」ともいう。）を有するスルホン酸層と、カルボキシル基由来のイオン交換基（－ＣＯ２－で表される基、以下「カルボン酸基」ともいう。）を有するカルボン酸層のいずれか一方を備えるものである。強度及び寸法安定性の観点から、強化芯材をさらに有することが好ましい。
　無機物粒子及び結合剤については、以下コーティング層の説明の欄に詳述する。
　図７は、イオン交換膜の一実施形態を示す断面模式図である。
　イオン交換膜１は、イオン交換基を有する炭化水素系重合体あるいは含フッ素系重合体を含む膜本体１ａと、膜本体１ａの両面に形成されたコーティング層１１ａ及び１１ｂを有する。
　イオン交換膜１において、膜本体１ａは、スルホ基由来のイオン交換基（－ＳＯ３ －で表される基、以下「スルホン酸基」ともいう。）を有するスルホン酸層３と、カルボキシル基由来のイオン交換基（－ＣＯ２ －で表される基、以下「カルボン酸基」ともいう。）を有するカルボン酸層２とを備え、強化芯材４により強度及び寸法安定性が強化されている。イオン交換膜１は、スルホン酸層３とカルボン酸層２とを備えるため、陽イオン交換膜として好適に用いられる。
　なお、イオン交換膜は、スルホン酸層及びカルボン酸層のいずれか一方のみを有するものであってもよい。また、イオン交換膜は、必ずしも強化芯材により強化されている必要はなく、強化芯材の配置状態も図７の例に限定されるものではない。
　（膜本体）
　先ず、イオン交換膜１を構成する膜本体１ａについて説明する。
　膜本体１ａは、陽イオンを選択的に透過する機能を有し、イオン交換基を有する炭化水素系重合体あるいは含フッ素系重合体を含むものであればよく、その構成や材料は特に限定されず、適宜好適なものを選択することができる。
　膜本体１ａにおけるイオン交換基を有する炭化水素系重合体あるいは含フッ素系重合体は、例えば、加水分解等によりイオン交換基となり得るイオン交換基前駆体を有する炭化水素系重合体あるいは含フッ素系重合体から得ることができる。具体的には、主鎖がフッ素化炭化水素からなり、加水分解等によりイオン交換基に変換可能な基（イオン交換基前駆体）をペンダント側鎖として有し、かつ溶融加工が可能な重合体（以下、場合により「含フッ素系重合体（ａ）」という。）を用いて膜本体１ａの前駆体を作製した後、イオン交換基前駆体をイオン交換基に変換することにより、膜本体１ａを得ることができる。
　含フッ素系重合体（ａ）は、例えば、下記第１群より選ばれる少なくとも一種の単量体と、下記第２群及び／又は下記第３群より選ばれる少なくとも一種の単量体と、を共重合することにより製造することができる。また、下記第１群、下記第２群、及び下記第３群のいずれかより選ばれる１種の単量体の単独重合により製造することもできる。
　第１群の単量体としては、例えば、フッ化ビニル化合物が挙げられる。フッ化ビニル化合物としては、例えば、フッ化ビニル、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル等が挙げられる。特に、イオン交換膜をアルカリ電解用膜として用いる場合、フッ化ビニル化合物は、パーフルオロ単量体であることが好ましく、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルからなる群より選ばれるパーフルオロ単量体が好ましい。
　第２群の単量体としては、例えば、カルボン酸型イオン交換基（カルボン酸基）に変換し得る官能基を有するビニル化合物が挙げられる。カルボン酸基に変換し得る官能基を有するビニル化合物としては、例えば、ＣＦ２＝ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＹＦ）ｓ－Ｏ（ＣＺＦ）ｔ－ＣＯＯＲで表される単量体等が挙げられる（ここで、ｓは０～２の整数を表し、ｔは１～１２の整数を表し、Ｙ及びＺは、各々独立して、Ｆ又はＣＦ３を表し、Ｒは低級アルキル基を表す。低級アルキル基は、例えば炭素数１～３のアルキル基である。）。
　これらの中でも、ＣＦ２＝ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＹＦ）ｎ－Ｏ（ＣＦ２）ｍ－ＣＯＯＲで表される化合物が好ましい。ここで、ｎは０～２の整数を表し、ｍは１～４の整数を表し、ＹはＦ又はＣＦ３を表し、ＲはＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、又はＣ３Ｈ７を表す。
　なお、イオン交換膜をアルカリ電解用陽イオン交換膜として用いる場合、単量体としてパーフルオロ化合物を少なくとも用いることが好ましいが、エステル基のアルキル基（上記Ｒ参照）は加水分解される時点で重合体から失われるため、アルキル基（Ｒ）は全ての水素原子がフッ素原子に置換されているパーフルオロアルキル基でなくてもよい。
　第２群の単量体としては、上記の中でも下記に表す単量体がより好ましい。
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＯＯＣＨ３
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ（ＣＦ２）２ＣＯＯＣＨ３
ＣＦ２＝ＣＦ［ＯＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）］２Ｏ（ＣＦ２）２ＣＯＯＣＨ３
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ（ＣＦ２）３ＣＯＯＣＨ３
ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）２ＣＯＯＣＨ３
ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）３ＣＯＯＣＨ３
　第３群の単量体としては、例えば、スルホン型イオン交換基（スルホン酸基）に変換し得る官能基を有するビニル化合物が挙げられる。スルホン酸基に変換し得る官能基を有するビニル化合物としては、例えば、ＣＦ２＝ＣＦＯ－Ｘ－ＣＦ２－ＳＯ２Ｆで表される単量体が好ましい（ここで、Ｘはパーフルオロアルキレン基を表す。）。これらの具体例としては、下記に表す単量体等が挙げられる。
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆ
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆ
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆ
ＣＦ２＝ＣＦ（ＣＦ２）２ＳＯ２Ｆ
ＣＦ２＝ＣＦＯ〔ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ〕２ＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆ
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ２ＯＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆ
　これらの中でも、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆ、及びＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆがより好ましい。
　これら単量体から得られる共重合体は、フッ化エチレンの単独重合及び共重合に対して開発された重合法、特にテトラフルオロエチレンに対して用いられる一般的な重合方法によって製造することができる。例えば、非水性法においては、パーフルオロ炭化水素、クロロフルオロカーボン等の不活性溶媒を用い、パーフルオロカーボンパーオキサイドやアゾ化合物等のラジカル重合開始剤の存在下で、温度０～２００℃、圧力０．１～２０ＭＰａの条件下で、重合反応を行うことができる。
　上記共重合において、上記単量体の組み合わせの種類及びその割合は、特に限定されず、得られる含フッ素系重合体に付与したい官能基の種類及び量によって選択決定される。例えば、カルボン酸基のみを含有する含フッ素系重合体とする場合、上記第１群及び第２群から各々少なくとも１種の単量体を選択して共重合させればよい。また、スルホン酸基のみを含有する含フッ素系重合体とする場合、上記第１群及び第３群の単量体から各々少なくとも１種の単量体を選択して共重合させればよい。さらに、カルボン酸基及びスルホン酸基を有する含フッ素系重合体とする場合、上記第１群、第２群及び第３群の単量体から各々少なくとも１種の単量体を選択して共重合させればよい。この場合、上記第１群及び第２群よりなる共重合体と、上記第１群及び第３群よりなる共重合体とを、別々に重合し、後に混合することによっても目的の含フッ素系重合体を得ることができる。また、各単量体の混合割合は、特に限定されないが、単位重合体当たりの官能基の量を増やす場合、上記第２群及び第３群より選ばれる単量体の割合を増加させればよい。
　含フッ素系共重合体の総イオン交換容量は特に限定されないが、０．５～２．０ｍｇ当量／ｇであることが好ましく、０．６～１．５ｍｇ当量／ｇであることがより好ましい。ここで、総イオン交換容量とは、乾燥樹脂の単位質量あたりの交換基の当量のことをいい、中和滴定等によって測定することができる。
　イオン交換膜１の膜本体１ａにおいては、スルホン酸基を有する含フッ素系重合体を含むスルホン酸層３と、カルボン酸基を有する含フッ素系重合体を含むカルボン酸層２とが積層されている。このような層構造の膜本体１ａとすることで、ナトリウムイオン等の陽イオンの選択的透過性を一層向上させることができる。
　イオン交換膜１を電解槽に配置する場合、通常、スルホン酸層３が電解槽の陽極側に、カルボン酸層２が電解槽の陰極側に、それぞれ位置するように配置する。
　スルホン酸層３は、電気抵抗が低い材料から構成されていることが好ましく、膜強度の観点から、膜厚がカルボン酸層２より厚いことが好ましい。スルホン酸層３の膜厚は、好ましくはカルボン酸層２の２～２５倍であり、より好ましくは３～１５倍である。
　カルボン酸層２は、膜厚が薄くても高いアニオン排除性を有するものであることが好ましい。ここでいうアニオン排除性とは、イオン交換膜１へのアニオンの侵入や透過を妨げようとする性質をいう。アニオン排除性を高くするためには、スルホン酸層に対し、イオン交換容量の小さいカルボン酸層を配すること等が有効である。
　スルホン酸層３に用いる含フッ素系重合体としては、例えば、第３群の単量体としてＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆを用いて得られた重合体が好適である。
　カルボン酸層２に用いる含フッ素系重合体としては、例えば、第２群の単量体としてＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ２）Ｏ（ＣＦ２）２ＣＯＯＣＨ３を用いて得られた重合体が好適である。
　（コーティング層）
　イオン交換膜は、膜本体の少なくとも一方面上にコーティング層を有することが好ましい。
　また、図７に示すとおり、イオン交換膜１においては、膜本体１ａの両面上にそれぞれコーティング層１１ａ及び１１ｂが形成されている。
　コーティング層は無機物粒子と結合剤とを含む。
　無機物粒子の平均粒径は、０．９０μｍ以上であることがより好ましい。無機物粒子の平均粒径が０．９０μｍ以上であると、ガス付着だけでなく不純物への耐久性が極めて向上する。すなわち、無機物粒子の平均粒径を大きくしつつ、且つ上述の比表面積の値を満たすようにすることで、特に顕著な効果が得られるようになる。このような平均粒径と比表面積を満たすため、不規則状の無機物粒子が好ましい。溶融により得られる無機物粒子、原石粉砕により得られる無機物粒子を用いることができる。好ましくは原石粉砕により得られる無機物粒子を好適に用いることができる。
　また、無機物粒子の平均粒径は、２μｍ以下とすることができる。無機物粒子の平均粒径が２μｍ以下であれば、無機物粒子によって膜が損傷することを防止できる。無機物粒子の平均粒径は、より好ましくは、０．９０～１．２μｍである。
　ここで、平均粒径は、粒度分布計（「ＳＡＬＤ２２００」島津製作所）によって測定することができる。
　無機物粒子の形状は、不規則形状であることが好ましい。不純物への耐性がより向上する。また、無機物粒子の粒度分布は、ブロードであることが好ましい。
　無機物粒子は、周期律表第ＩＶ族元素の酸化物、周期律表第ＩＶ族元素の窒化物、及び周期律表第ＩＶ族元素の炭化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の無機物を含むことが好ましい。より好ましくは、耐久性の観点から、酸化ジルコニウムの粒子である。
　この無機物粒子は、無機物粒子の原石を粉砕されることにより製造された無機物粒子であるか、または、無機物粒子の原石を溶融して精製することによって、粒子の径が揃った球状の粒子を無機物粒子であることが好ましい。
　原石粉砕方法としては、特に限定されないが、ボールミル、ビーズミル、コロイドミル、コニカルミル、ディスクミル、エッジミル、製粉ミル、ハンマーミル、ペレットミル、ＶＳＩミル、ウィリーミル、ローラーミル、ジェットミルなどが挙げられる。また、粉砕後、洗浄されることが好ましく、そのとき洗浄方法としては、酸処理されることが好ましい。それによって、無機物粒子の表面に付着した鉄等の不純物を削減することができる。
　コーティング層は結合剤を含むことが好ましい。結合剤は、無機物粒子をイオン交換膜の表面に保持して、コーティング層を成す成分である。結合剤は、電解液や電解による生成物への耐性の観点から、含フッ素系重合体を含むことが好ましい。
　結合剤としては、電解液や電解による生成物への耐性、及び、イオン交換膜の表面への接着性の観点から、カルボン酸基又はスルホン酸基を有する含フッ素系重合体であることがより好ましい。スルホン酸基を有する含フッ素重合体を含む層（スルホン酸層）上にコーティング層を設ける場合、当該コーティング層の結合剤としては、スルホン酸基を有する含フッ素系重合体を用いることがさらに好ましい。また、カルボン酸基を有する含フッ素重合体を含む層（カルボン酸層）上にコーティング層を設ける場合、当該コーティング層の結合剤としては、カルボン酸基を有する含フッ素系重合体を用いることがさらに好ましい。
　コーティング層中、無機物粒子の含有量は４０～９０質量％であることが好ましく、５０～９０質量％であることがより好ましい。また、結合剤の含有量は、１０～６０質量％であることが好ましく、１０～５０質量％であることがより好ましい。
　イオン交換膜におけるコーティング層の分布密度は、１ｃｍ２当り０．０５～２ｍｇであることが好ましい。また、イオン交換膜が表面に凹凸形状を有する場合には、コーティング層の分布密度は、１ｃｍ２当り０．５～２ｍｇであることが好ましい。
　コーティング層を形成する方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることがきる。例えば、無機物粒子を結合剤を含む溶液に分散させたコーティング液を、スプレー等により塗布する方法が挙げられる。
　（強化芯材）
　イオン交換膜は、膜本体の内部に配置された強化芯材を有することが好ましい。
　強化芯材は、イオン交換膜の強度や寸法安定性を強化する部材である。強化芯材を膜本体の内部に配置させることで、特に、イオン交換膜の伸縮を所望の範囲に制御することができる。かかるイオン交換膜は、電解時等において、必要以上に伸縮せず、長期に優れた寸法安定性を維持することができる。
　強化芯材の構成は、特に限定されず、例えば、強化糸と呼ばれる糸を紡糸して形成させてもよい。ここでいう強化糸とは、強化芯材を構成する部材であって、イオン交換膜に所望の寸法安定性及び機械的強度を付与できるものであり、かつ、イオン交換膜中で安定に存在できる糸のことをいう。かかる強化糸を紡糸した強化芯材を用いることにより、一層優れた寸法安定性及び機械的強度をイオン交換膜に付与することができる。
　強化芯材及びこれに用いる強化糸の材料は、特に限定されないが、酸やアルカリ等に耐性を有する材料であることが好ましく、長期にわたる耐熱性、耐薬品性が必要であることから、含フッ素系重合体から成る繊維が好ましい。
　強化芯材に用いられる含フッ素系重合体としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、トリフルオロクロルエチレン－エチレン共重合体及びフッ化ビニリデン重合体（ＰＶＤＦ）等が挙げられる。これらのうち、特に耐熱性及び耐薬品性の観点からは、ポリテトラフルオロエチレンからなる繊維を用いることが好ましい。
　強化芯材に用いられる強化糸の糸径は、特に限定されないが、好ましくは２０～３００デニール、より好ましくは５０～２５０デニールである。織り密度（単位長さあたりの打ち込み本数）は、好ましくは５～５０本／インチである。強化芯材の形態としては、特に限定されず、例えば、織布、不織布、編布等が用いられるが、織布の形態であることが好ましい。また、織布の厚みは、好ましくは３０～２５０μｍ、より好ましくは３０～１５０μｍのものが使用される。
　織布又は編布は、モノフィラメント、マルチフィラメント又はこれらのヤーン、スリットヤーン等が使用でき、織り方は平織り、絡み織り、編織り、コード織り、シャーサッカ等の種々の織り方が使用できる。
　膜本体における強化芯材の織り方及び配置は、特に限定されず、イオン交換膜の大きさや形状、イオン交換膜に所望する物性及び使用環境等を考慮して適宜好適な配置とすることができる。
　例えば、膜本体の所定の一方向に沿って強化芯材を配置してもよいが、寸法安定性の観点から、所定の第一の方向に沿って強化芯材を配置し、かつ第一の方向に対して略垂直である第二の方向に沿って別の強化芯材を配置することが好ましい。膜本体の縦方向膜本体の内部において、略直行するように複数の強化芯材を配置することで、多方向において一層優れた寸法安定性及び機械的強度を付与することができる。例えば、膜本体の表面において縦方向に沿って配置された強化芯材（縦糸）と横方向に沿って配置された強化芯材（横糸）を織り込む配置が好ましい。縦糸と横糸を交互に浮き沈みさせて打ち込んで織った平織りや、２本の経糸を捩りながら横糸と織り込んだ絡み織り、２本又は数本ずつ引き揃えて配置した縦糸に同数の横糸を打ち込んで織った斜子織り（ななこおり）等とすることが、寸法安定性、機械的強度及び製造容易性の観点からより好ましい。
　特に、イオン交換膜のＭＤ方向（Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ方向）及びＴＤ方向（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ方向）の両方向に沿って強化芯材が配置されていることが好ましい。すなわち、ＭＤ方向とＴＤ方向に平織りされていることが好ましい。
　ここで、ＭＤ方向とは、後述するイオン交換膜の製造工程において、膜本体や各種芯材（例えば、強化芯材、強化糸、後述する犠牲糸等）が搬送される方向（流れ方向）をいい、ＴＤ方向とは、ＭＤ方向と略垂直の方向をいう。そして、ＭＤ方向に沿って織られた糸をＭＤ糸といい、ＴＤ方向に沿って織られた糸をＴＤ糸という。通常、電解に用いるイオン交換膜は、矩形状であり、長手方向がＭＤ方向となり、幅方向がＴＤ方向となることが多い。ＭＤ糸である強化芯材とＴＤ糸である強化芯材を織り込むことで、多方向において一層優れた寸法安定性及び機械的強度を付与することができる。
　強化芯材の配置間隔は、特に限定されず、イオン交換膜に所望する物性及び使用環境等を考慮して適宜好適な配置とすることができる。
　強化芯材の開口率は、特に限定されず、好ましくは３０％以上、より好ましくは５０％以上９０％以下である。開口率は、イオン交換膜の電気化学的性質の観点からは３０％以上が好ましく、イオン交換膜の機械的強度の観点からは９０％以下が好ましい。
　強化芯材の開口率とは、膜本体のいずれか一方の表面の面積（Ａ）におけるイオン等の物質（電解液及びそれに含有される陽イオン（例えば、ナトリウムイオン））が通過できる表面の総面積（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）をいう。イオン等の物質が通過できる表面の総面積（Ｂ）とは、イオン交換膜において、陽イオンや電解液等が、イオン交換膜に含まれる強化芯材等によって遮断されない領域の総面積ということができる。
　図８は、イオン交換膜を構成する強化芯材の開口率を説明するための概略図である。
　図８はイオン交換膜の一部を拡大し、その領域内における強化芯材２１ａ及び２１ｂの配置のみを図示しているものであり、他の部材については図示を省略している。
　縦方向に沿って配置された強化芯材２１ａと横方向に配置された強化芯材２１ｂによって囲まれた領域であって、強化芯材の面積も含めた領域の面積（Ａ）から強化芯材の総面積（Ｃ）を減じることにより、上述した領域の面積（Ａ）におけるイオン等の物質が通過できる領域の総面積（Ｂ）を求めることができる。すなわち、開口率は、下記式（Ｉ）により求めることができる。
　開口率＝（Ｂ）／（Ａ）＝（（Ａ）－（Ｃ））／（Ａ）…（Ｉ）
　強化芯材の中でも、特に好ましい形態は、耐薬品性及び耐熱性の観点から、ＰＴＦＥを含むテープヤーン又は高配向モノフィラメントである。具体的には、ＰＴＦＥからなる高強度多孔質シートをテープ状にスリットしたテープヤーン、又はＰＴＦＥからなる高度に配向したモノフィラメントの５０～３００デニールを使用し、かつ、織り密度が１０～５０本／インチである平織りであり、その厚みが５０～１００μｍの範囲である強化芯材であることがより好ましい。かかる強化芯材を含むイオン交換膜の開口率は６０％以上であることが更に好ましい。
　強化糸の形状としては、丸糸、テープ状糸等が挙げられる。
　（連通孔）
　イオン交換膜は、膜本体の内部に連通孔を有することが好ましい。
　連通孔とは、電解の際に発生するイオンや電解液の流路となり得る孔をいう。また、連通孔とは、膜本体内部に形成されている管状の孔であり、後述する犠牲芯材（又は犠牲糸）が溶出することで形成される。連通孔の形状や径等は、犠牲芯材（犠牲糸）の形状や径を選択することによって制御することができる。
　イオン交換膜に連通孔を形成することで、電解の際に電解液の移動性を確保できる。連通孔の形状は特に限定されないが、後述する製法によれば、連通孔の形成に用いられる犠牲芯材の形状とすることができる。
　連通孔は、強化芯材の陽極側（スルホン酸層側）と陰極側（カルボン酸層側）を交互に通過するように形成されることが好ましい。かかる構造とすることで、強化芯材の陰極側に連通孔が形成されている部分では、連通孔に満たされている電解液を通して輸送されたイオン（例えば、ナトリウムイオン）が、強化芯材の陰極側にも流れることができる。その結果、陽イオンの流れが遮蔽されることがないため、イオン交換膜の電気抵抗を更に低くすることができる。
　連通孔は、イオン交換膜を構成する膜本体の所定の一方向のみに沿って形成されていてもよいが、より安定した電解性能を発揮するという観点から、膜本体の縦方向と横方向との両方向に形成されていることが好ましい。
　〔イオン交換膜の製造方法〕
　イオン交換膜の好適な製造方法としては、以下の（１）工程～（６）工程を有する方法が挙げられる。
　（１）工程：イオン交換基、又は、加水分解によりイオン交換基となり得るイオン交換基前駆体を有する含フッ素系重合体を製造する工程。
　（２）工程：必要に応じて、複数の強化芯材と、酸又はアルカリに溶解する性質を有し、連通孔を形成する犠牲糸と、を少なくとも織り込むことにより、隣接する強化芯材同士の間に犠牲糸が配置された補強材を得る工程。
　（３）工程：イオン交換基、又は、加水分解によりイオン交換基となり得るイオン交換基前駆体を有する前記含フッ素系重合体をフィルム化する工程。
　（４）工程：前記フィルムに必要に応じて前記補強材を埋め込んで、前記補強材が内部に配置された膜本体を得る工程。
　（５）工程：（４）工程で得られた膜本体を加水分解する工程（加水分解工程）。
　（６）工程：（５）工程で得られた膜本体に、コーティング層を設ける工程（コーティング工程）。
　以下、各工程について詳述する。
　（１）工程：含フッ素系重合体を製造する工程
　（１）工程では、上記第１群～第３群に記載した原料の単量体を用いて含フッ素系重合体を製造する。含フッ素系重合体のイオン交換容量を制御するためには、各層を形成する含フッ素系重合体の製造において、原料の単量体の混合比を調整すればよい。
　（２）工程：補強材の製造工程
　補強材とは、強化糸を織った織布等である。補強材が膜内に埋め込まれることで、強化芯材を形成する。連通孔を有するイオン交換膜とするときには、犠牲糸も一緒に補強材へ織り込む。この場合の犠牲糸の混織量は、好ましくは補強材全体の１０～８０質量％、より好ましくは３０～７０質量％である。犠牲糸を織り込むことにより、強化芯材の目ズレを防止することもできる。
　犠牲糸は、膜の製造工程もしくは電解環境下において溶解性を有するものであり、レーヨン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、セルロース及びポリアミド等が用いられる。また、２０～５０デニールの太さを有し、モノフィラメント又はマルチフィラメントからなるポリビニルアルコール等も好ましい。
　なお、（２）工程において、強化芯材や犠牲糸の配置を調整することにより、開口率や連通孔の配置等を制御することができる。
　（３）工程：フィルム化工程
　（３）工程では、前記（１）工程で得られた含フッ素系重合体を、押出し機を用いてフィルム化する。フィルムは単層構造でもよいし、上述したように、スルホン酸層とカルボン酸層との２層構造でもよいし、３層以上の多層構造であってもよい。
　フィルム化する方法としては例えば、以下のものが挙げられる。
　カルボン酸基を有する含フッ素重合体、スルホン酸基を有する含フッ素重合体をそれぞれ別々にフィルム化する方法。
　カルボン酸基を有する含フッ素重合体と、スルホン酸基を有する含フッ素重合体とを共押出しすることにより、複合フィルムとする方法。
　なお、フィルムはそれぞれ複数枚であってもよい。また、異種のフィルムを共押出しすることは、界面の接着強度を高めることに寄与するため、好ましい。
　（４）工程：膜本体を得る工程
　（４）工程では、（２）工程で得た補強材を、（３）工程で得たフィルムの内部に埋め込むことで、補強材が内在する膜本体を得る。
　膜本体の好ましい形成方法としては、（ｉ）陰極側に位置するカルボン酸基前駆体（例えば、カルボン酸エステル官能基）を有する含フッ素系重合体（以下、これからなる層を第一層という）と、スルホン酸基前駆体（例えば、スルホニルフルオライド官能基）を有する含フッ素系重合体（以下、これからなる層を第二層という）を共押出し法によってフィルム化し、必要に応じて加熱源及び真空源を用いて、表面上に多数の細孔を有する平板またはドラム上に、透気性を有する耐熱性の離型紙を介して、補強材、第二層／第一層複合フィルムの順に積層して、各重合体が溶融する温度下で減圧により各層間の空気を除去しながら一体化する方法；（ｉｉ）第二層／第一層複合フィルムとは別に、スルホン酸基前駆体を有する含フッ素系重合体（第三層）を予め単独でフィルム化し、必要に応じて加熱源及び真空源を用いて、表面上に多数の細孔を有する平板又はドラム上に透気性を有する耐熱性の離型紙を介して、第三層フィルム、強化芯材、第二層／第一層からなる複合フィルムの順に積層して、各重合体が溶融する温度下で減圧により各層間の空気を除去しながら一体化する方法が挙げられる。
　ここで、第一層と第二層とを共押出しすることは、界面の接着強度を高めることに寄与している。
　また、減圧下で一体化する方法は、加圧プレス法に比べて、補強材上の第三層の厚みが大きくなる特徴を有している。更に、補強材が膜本体の内面に固定されているため、イオン交換膜の機械的強度が十分に保持できる性能を有している。
　なお、ここで説明した積層のバリエーションは一例であり、所望する膜本体の層構成や物性等を考慮して、適宜好適な積層パターン（例えば、各層の組合せ等）を選択した上で、共押出しすることができる。
　なお、イオン交換膜の電気的性能をさらに高める目的で、第一層と第二層との間に、カルボン酸基前駆体とスルホン酸基前駆体の両方を有する含フッ素系重合体からなる第四層をさらに介在させることや、第二層の代わりにカルボン酸基前駆体とスルホン酸基前駆体の両方を有する含フッ素系重合体からなる第四層を用いることも可能である。
　第四層の形成方法は、カルボン酸基前駆体を有する含フッ素系重合体と、スルホン酸基前駆体を有する含フッ素系重合体と、を別々に製造した後に混合する方法でもよく、カルボン酸基前駆体を有する単量体とスルホン酸基前駆体を有する単量体とを共重合したものを使用する方法でもよい。
　第四層をイオン交換膜の構成とする場合には、第一層と第四層との共押出しフィルムを成形し、第三層と第二層はこれとは別に単独でフィルム化し、前述の方法で積層してもよいし、第一層／第四層／第二層の３層を一度に共押し出しでフィルム化してもよい。
　この場合、押出しされたフィルムが流れていく方向が、ＭＤ方向である。このようにして、イオン交換基を有する含フッ素系重合体を含む膜本体を、補強材上に形成することができる。
　また、イオン交換膜は、スルホン酸層からなる表面側に、スルホン酸基を有する含フッ素重合体からなる突出した部分、すなわち凸部を有することが好ましい。このような凸部を形成する方法としては、特に限定されず、樹脂表面に凸部を形成する公知の方法を採用することができる。具体的には、例えば、膜本体の表面にエンボス加工を施す方法が挙げられる。例えば、前記した複合フィルムと補強材等とを一体化する際に、予めエンボス加工された離型紙を用いることによって、上記の凸部を形成させることができる。エンボス加工により凸部を形成する場合、凸部の高さや配置密度の制御は、転写するエンボス形状（離型紙の形状）を制御することで行うことができる。
　（５）加水分解工程
　（５）工程では、（４）工程で得られた膜本体を加水分解して、イオン交換基前駆体をイオン交換基に変換する工程（加水分解工程）を行う。
　また、（５）工程では、膜本体に含まれている犠牲糸を酸又はアルカリで溶解除去することで、膜本体に溶出孔を形成させることができる。なお、犠牲糸は、完全に溶解除去されずに、連通孔に残っていてもよい。また、連通孔に残っていた犠牲糸は、イオン交換膜が電解に供された際、電解液により溶解除去されてもよい。
　犠牲糸は、イオン交換膜の製造工程や電解環境下において、酸又はアルカリに対して溶解性を有するものであり、犠牲糸が溶出することで当該部位に連通孔が形成される。
　（５）工程は、酸又はアルカリを含む加水分解溶液に（４）工程で得られた膜本体を浸漬して行うことができる。該加水分解溶液としては、例えば、ＫＯＨとＤＭＳＯ（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ　ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）とを含む混合溶液を用いることができる。
　前記混合溶液は、ＫＯＨを２．５～４．０Ｎ含み、ＤＭＳＯを２５～３５質量％含むことが好ましい。
　加水分解の温度としては、７０～１００℃であることが好ましい。温度が高いほど、見かけ厚みをより厚くすることができる。より好ましくは、７５～１００℃である。
　加水分解の時間としては、１０～１２０分であることが好ましい。時間が長いほど、見かけ厚みをより厚くすることができる。より好ましくは、２０～１２０分である。
　ここで、犠牲糸を溶出させることで連通孔形成する工程についてより詳細に説明する。図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、イオン交換膜の連通孔を形成する方法を説明するための模式図である。
　図９（Ａ）、図９（Ｂ）では、強化糸５２と犠牲糸５０４ａと犠牲糸５０４ａにより形成される連通孔５０４のみを図示しており、膜本体等の他の部材については、図示を省略している。
　まず、イオン交換膜中で強化芯材を構成することとなる強化糸５２と、イオン交換膜中で連通孔５０４を形成するための犠牲糸５０４ａとを、編み込み補強材とする。そして、（５）工程において犠牲糸５０４ａが溶出することで連通孔５０４が形成される。
　上記方法によれば、イオン交換膜の膜本体内において強化芯材、連通孔を如何なる配置とするのかに応じて、強化糸５２と犠牲糸５０４ａの編み込み方を調整すればよいため簡便である。
　図９（Ａ）では、紙面において縦方向と横方向の両方向に沿って強化糸５２と犠牲糸５０４ａを織り込んだ平織りの補強材を例示しているが、必要に応じて補強材における強化糸５２と犠牲糸５０４ａの配置を変更することができる。
　（６）コーティング工程
　（６）工程では、原石粉砕または原石溶融により得られた無機物粒子と、結合剤とを含むコーティング液を調製し、コーティング液を（５）工程で得られたイオン交換膜の表面に塗布及び乾燥させることで、コーティング層を形成することができる。
　結合剤としては、イオン交換基前駆体を有する含フッ素系重合体を、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及び水酸化カリウム（ＫＯＨ）を含む水溶液で加水分解した後、塩酸に浸漬してイオン交換基の対イオンをＨ＋に置換した結合剤（例えば、カルボキシル基又はスルホ基を有する含フッ素系重合体）が好ましい。それによって、後述する水やエタノールに溶解しやすくなるため、好ましい。
　この結合剤を、水とエタノールを混合した溶液に溶解する。なお、水とエタノールの好ましい体積比１０：１～１：１０であり、より好ましくは、５：１～１：５であり、さらに好ましくは、２：１～１：２である。このようにして得た溶解液中に、無機物粒子をボールミルで分散させてコーティング液を得る。このとき、分散する際の、時間、回転速度を調整することで、粒子の平均粒径等を調整することもできる。なお、無機物粒子と結合剤の好ましい配合量は、前述の通りである。
　コーティング液中の無機物粒子及び結合剤の濃度については、特に限定されないが、薄いコーティング液とする方が好ましい。それによって、イオン交換膜の表面に均一に塗布することが可能となる。
　また、無機物粒子を分散させる際に、界面活性剤を分散液に添加してもよい。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤界面活性剤が好ましく、例えば、日油株式会社性ＨＳ－２１０、ＮＳ－２１０、Ｐ－２１０、Ｅ－２１２等が挙げられる。
　得られたコーティング液を、スプレー塗布やロール塗工でイオン交換膜表面に塗布することでイオン交換膜が得られる。
　Ａｓ／Ａｉを、０．８７を超えて１．１未満の範囲に制御するためには、隔膜の原材料の選択と製作工程が重要であり、適切に組み合わせることが挙げられる。
　〔微多孔膜〕
　本実施形態の積層体を構成する隔膜としては、微多孔膜も好適なものとして挙げられる。
　微多孔膜としては、前述の通り、電解用電極と積層体とすることができれば、特に限定されず、種々の微多孔膜を適用することができる。
　本実施形態の微多孔膜の気孔率は、特に限定されないが、例えば、２０～９０とすることができ、好ましくは３０～８５である。上記気孔率は、例えば、下記の式にて算出できる。
　気孔率＝（１－（乾燥状態の膜重量）／（膜の厚み、幅、長さから算出される体積と膜素材の密度から算出される重量））×１００
　本実施形態の微多孔膜の平均孔径は、特に限定されないが、例えば、０．０１μｍ～１０μとすることができ、好ましくは０．０５μｍ～５μｍである。上記平均孔径は、例えば、膜を厚み方向に垂直に切断し、切断面をＦＥ－ＳＥＭで観察する。観察される孔の直径を１００点程度測定し、平均することで求めることができる。
　本実施形態の微多孔膜の厚みは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ～１０００μｍとすることができ、好ましくは５０μｍ～６００μｍである。上記厚みは、例えば、マイクロメーター（株式会社ミツトヨ製）等を用いて測定することができる。
　上述のような微多孔膜の具体例としては、Ａｇｆａ社製のＺｉｒｆｏｎ　Ｐｅｒｌ　ＵＴＰ　５００（本実施形態において、Ｚｉｒｆｏｎ膜とも称す）、国際公開第２０１３－１８３５８４号パンフレット、国際公開第２０１６－２０３７０１号パンフレットなどに記載のものが挙げられる。
　本実施形態においては、隔膜が、第１のイオン交換樹脂層と、当該第１のイオン交換樹脂層とは異なるＥＷ（イオン交換当量）を有する第２のイオン交換樹脂層とを含むことが好ましい。また、隔膜が、第１のイオン交換樹脂層と、当該第１のイオン交換樹脂層とは異なる官能基を有する第２のイオン交換樹脂層とを含むことが好ましい。イオン交換当量は導入する官能基によって調整でき、導入しうる官能基については前述したとおりである。
（水電解）
　本実施形態における電解槽であって、水電解を行う場合の電解槽は、上述した食塩電解を行う場合の電解槽におけるイオン交換膜を微多孔膜に変更した構成を有するものである。また、供給する原料が水である点において、上述した食塩電解を行う場合の電解槽とは相違するものである。その他の構成については、水電解を行う場合の電解槽も食塩電解を行う場合の電解槽と同様の構成を採用することができる。食塩電解の場合には、陽極室で塩素ガスが発生するため、陽極室の材質はチタンが用いられるが、水電解の場合には、陽極室で酸素ガスが発生するのみであるため、陰極室の材質と同じものを使用できる。例えば、ニッケル等が挙げられる。また、陽極コーティングは酸素発生用の触媒コーティングが適当である。触媒コーティングの例としては、白金族金属および遷移金族の金属、酸化物、水酸化物などが挙げられる。例えば、白金、イリジウム、パラジウム、ルテニウム、ニッケル、コバルト、鉄等の元素を使用することができる。
〔捲回体〕
　本実施形態の積層体は、捲回体の形態であってもよい。積層体を捲回してサイズダウンさせることにより、よりハンドリング性を向上させることができる。
〔電解槽〕
　本実施形態の積層体が既存電解槽に組み込まれることにより、新たな電解槽が得られる。
　なお、本実施形態の電解槽は、食塩電解、水電解、燃料電池などの各種用途に使用することができる。
　本実施形態の電解槽、すなわち、新たな電解槽は、陽極と、前記陽極を支持する陽極枠と、前記陽極枠上に配される陽極側ガスケットと、前記陽極に対向する陰極と、前記陰極を支持する陰極枠と、前記陰極枠上に配され、前記陽極側ガスケットと対向する陰極側ガスケットと、電解用電極及び隔膜を含む積層体と、を、備えており、前記隔膜が、前記陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当する当該隔膜の面積において、前記積層体を電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満であるものとする。
　本実施形態においては、特に、陽極側ガスケット及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当する隔膜の面積において、電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、電解槽運転後、すなわち電解槽運転中及び運転停止後の洗浄工程における水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満であるものとする。
　隔膜において、Ａｓ／Ａｉが前記範囲であることにより、電解槽を構成する電極や周辺部材の破損、隔膜自体の破壊を効果的に防止することができ、更新の作業効率の向上が図られるともに、電解槽の耐久性の向上が図られ、更新後も優れた電解性能を発現することができる。
〔電解槽の運転方法〕
　本実施形態の電解槽の運転方法は、
　陽極と、
　前記陽極を支持する陽極枠と、
　前記陽極枠上に配される陽極側ガスケットと、
　前記陽極に対向する陰極と、
　前記陰極を支持する陰極枠と、
　前記陰極枠上に配され、前記陽極側ガスケットと対向する陰極側ガスケットと、
　電解用電極及び隔膜を含む積層体、又は前記陽極と前記陰極との間に配される隔膜と、を備える電解槽の運転方法に関するものである。
　まず、更新用の新たな隔膜、又は電解用電極と新たな隔膜とを含む積層体を用意する。
　更新用の新たな隔膜は、電解槽に組み込む際、所定の平衡液に浸漬することにより平衡状態とする。
　前記平衡液により平衡状態となった更新用の新たな隔膜、又は当該更新用の新たな隔膜と電解用電極とを積層した積層体を電解槽に組み込み、前記陽極側ガスケットと陰極側ガスケットとの間に挟持して固定する。
　上記操作により、隔膜は、電解槽に組み込んだ時に、平衡液で平衡状態となっている。
　次に、電解槽の運転を開始し、当該電解槽運転後、すなわち電解槽の運転中、又は運転停止後に前記更新用の新たな隔膜を上述した所定の水溶液により平衡状態とする。
　すなわち、隔膜が電解槽に組み込まれた後の状態においては、隔膜は、所定の水溶液により平衡状態となる。
　具体的には、電解槽の運転中には、電解に用いる水溶液、すなわち電解液によって隔膜が湿潤し平衡状態となり、かつ運転停止後には、電解槽の洗浄に用いる水溶液、すなわち洗浄液によって隔膜が湿潤し平衡状態となる。
　隔膜は、これに接する液体の種類や液体の温度によって膨潤したり、収縮したりし、寸法が変化する。既存電解槽に組み込んだ時の隔膜の寸法と、電解槽運転後の隔膜との寸法差が大き過ぎると、隔膜近傍の電極や周辺部材を破損させたり、隔膜自体が破壊したりするおそれがある。
　本実施形態の電解槽の運転方法においては、電解槽を構成する、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの、枠内の面積に相当する新たな隔膜の面積において、電解槽に組み込んだ時の、すなわち電解槽に組み込む際に平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、Ａｓ／Ａｉが０．８７を超えて１．１未満となるように制御する。
　本実施形態においては、前記平衡液及び水溶液の種類や隔膜を平衡状態にする温度、隔膜の材料などを適切に選択し、前記陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当する新たな隔膜の面積において、前記積層体又は隔膜を電解槽に組み込んだ時の平衡液で平衡させた状態の隔膜の面積をＡｉとし、電解槽運転後に水溶液で平衡させた状態の隔膜の面積をＡｓとしたとき、Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満になるようにする。
　隔膜を電解槽に組み込む際に、当該隔膜を平衡状態とする平衡液としては、以下に限定されるものではないが、例えば、０．００００１～２５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液、０．０４～１．５ｍоｌ／ＬのＮａＨＣＯ３水溶液等を用いることができる。
　なお、「平衡液」の温度は、工場で使用される純水を加温や冷却することなくそのまま使用する観点から１０～６５℃が好ましい。
　また、電解用の電解液、又は運転停止後の電解槽を洗浄するために用いる洗浄液である「水溶液」としては、前記平衡液とは異なる水溶液を用いるものとし、以下に限定されるものではないが、例えば、３．５ＮのＮａＣｌ水溶液、０．００００１～２５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液、０．０４～１．５ｍоｌ／ＬのＮａＨＣＯ３水溶液、純水等を用いることができる。
　詳細には、電解用の電解液としての水溶液としては、ＮａＣｌ水溶液、ＫＣｌ水溶液、ＮａＯＨ水溶液、ＫＯＨ水溶液が好ましく、洗浄用の洗浄液としての水溶液としては純水やＮａＨＣＯ３水溶液が好ましい。
　電解用の水溶液は、電解性能や停止および再スタートを繰り返すことによる電解性能の維持の観点から温度が１０～９５℃が好ましい。
　洗浄用の水溶液は、工場で使用される純水を加温や冷却することなくそのまま使用する観点、および停止・再スタートを繰り返すことによる電解性能の維持の観点の観点から温度が１０～６５℃が好ましい。
　Ａｓ／Ａｉを０．８７超として電解槽を運転することにより、隔膜の過度な収縮を抑制でき、隔膜の破壊を効果的に防止することができる。
　また、Ａｓ／Ａｉを１．１未満として電解槽を運転することにより、隔膜の過度な膨張を抑制でき、電解槽を構成する電極や周辺部材の破損を効果的に防止することができる。
　本実施形態の電解槽の運転方法によれば、Ａｓ／Ａｉを前記範囲に制御することにより、電解槽の運転中、及び電解槽の洗浄工程のいずれにおいても、隔膜の過度の膨張及び収縮が抑制され、電解槽を構成する電極や周辺部材の破損、隔膜自体の破壊を効果的に防止することができ、安定した電解槽の運転を長時間維持でき、かつ電解槽を多数回繰り返して使用することが可能となる。
　上述した観点から、Ａｓ／Ａｉは、０．９０以上１．０９以下が好ましく、０．９０９以上１．０８６以下がより好ましく、０．９１５以上１．０５以下がさらに好ましい。
　以下の実施例及び比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。
（隔膜）
　更新に用いる新たな隔膜としては、下記のとおりに製造されたイオン交換膜Ａを使用した。
　強化芯材として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製であり、９０デニールのモノフィラメントを用いた（以下、ＰＴＦＥ糸という。）。犠牲糸として、３５デニール、６フィラメントのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を２００回／ｍの撚りを掛けた糸を用いた（以下、ＰＥＴ糸という。）。まず、ＴＤ及びＭＤの両方向のそれぞれにおいて、ＰＴＦＥ糸が２４本／インチ、犠牲糸が隣接するＰＴＦＥ糸間に２本配置するように平織りして、織布を得た。得られた織布を、ロールで圧着し、厚さ７０μｍの織布である補強材を得た。
　次に、ＣＦ2＝ＣＦ2とＣＦ2＝ＣＦＯＣＦ2ＣＦ（ＣＦ3）ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＯＯＣＨ3との共重合体でイオン交換容量が０．８５ｍｇ当量／ｇである乾燥樹脂の樹脂Ａ、ＣＦ2＝ＣＦ2とＣＦ2＝ＣＦＯＣＦ2ＣＦ（ＣＦ3）ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ2Ｆとの共重合体でイオン交換容量が１．０３ｍｇ当量／ｇである乾燥樹脂の樹脂Ｂを準備した。
　これらの樹脂Ａ及び樹脂Ｂを使用し、共押出しＴダイ法にて樹脂Ａ層の厚みが１５μｍ、樹脂Ｂ層の厚みが８４μｍである、２層フィルムＸを得た。また、樹脂Ｂのみを使用し、Ｔダイ法にて厚みが２０μｍである単層フィルムＹを得た。
　続いて、内部に加熱源及び真空源を有し、その表面に微細孔を有するホットプレート上に、離型紙（高さ５０μｍの円錐形状のエンボス加工）、フィルムＹ、補強材及びフィルムＸの順に積層し、ホットプレート表面温度２２３℃、減圧度０．０６７ＭＰａの条件で２分間加熱減圧した後、離型紙を取り除くことで複合膜を得た。
　なお、フィルムＸは樹脂Ｂが下面となるように積層した。
　得られた複合膜を、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）３０質量％、水酸化カリウム（ＫＯＨ）１５質量％を含む８０℃の水溶液に２０分浸漬することでケン化した。その後、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）０．５Ｎ含む５０℃の水溶液に１時間浸漬して、イオン交換基の対イオンをＮａに置換し、続いて水洗した。その後、研磨ロールと膜の相対速度が１００ｍ／分、研磨ロールのプレス量を２ｍｍとして樹脂Ｂ側表面を研磨し、開孔部を形成した後に、６０℃で乾燥した。
　さらに、樹脂Ｂの酸型樹脂の５質量％エタノール溶液に、１次粒径１μｍの酸化ジルコニウムを２０質量％加え、分散させた懸濁液を調合し、懸濁液スプレー法で、上記の複合膜の両面に噴霧し、酸化ジルコニウムのコーティングを複合膜の表面に形成させ、隔膜としてのイオン交換膜Ａを得た。
　酸化ジルコニウムの塗布密度を蛍光Ｘ線測定で測定したところ０．５ｍｇ／ｃｍ2だった。ここで、平均粒径は、粒度分布計（島津製作所製「ＳＡＬＤ（登録商標）２２００」）によって測定した。
（電解用電極）
　電解用電極としては、下記のものを使用した。
　幅２８０ｍｍ、長さ３０００ｍｍ、ゲージ厚みが２２μｍのニッケル箔を準備した。
　このニッケル箔の片面にニッケルメッキによる粗面化処理を施した。
　粗面化した表面の算術平均粗さＲａは０．９５μｍだった。
　表面粗さ測定には、触針式の表面粗さ測定機ＳＪ－３１０（株式会社ミツトヨ）を使用した。
　地面と平行な定盤上に測定サンプルを設置し、下記の測定条件で算術平均粗さＲａを測定した。測定は、６回実施時、その平均値を記載した。
　＜触針の形状＞円すいテーパ角度＝６０°、先端半径＝２μｍ、静的測定力＝０．７５ｍＮ
　＜粗さ規格＞ＪＩＳ２００１
　＜評価曲線＞Ｒ
　＜フィルタ＞ＧＡＵＳＳ
　＜カットオフ値　λｃ＞０．８ｍｍ
　＜カットオフ値　λｓ＞２．５μｍ
　＜区間数＞５
　＜前走、後走＞有
　このニッケル箔にパンチング加工により円形の孔をあけ多孔箔とした。開孔率は４４％であった。
　電極触媒を形成するためのコーティング液を以下の手順で調製した。
　ルテニウム濃度が１００ｇ／Ｌの硝酸ルテニウム溶液（株式会社フルヤ金属）、硝酸セリウム（キシダ化学株式会社）を、ルテニウム元素とセリウム元素のモル比が１：０．２５となるように混合した。この混合液を充分に撹拌し、これを陰極コーティング液とした。
　ロール塗布装置の最下部に上記塗布液を入れたバットを設置した。ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製の筒に独立気泡タイプの発泡ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）製のゴム（イノアックコーポレイション、Ｅ－４０８８、厚み１０ｍｍ）を巻きつけた塗布ロールと塗布液が常に接するように設置した。その上部に同じＥＰＤＭを巻きつけた塗布ロールを設置、更にその上にＰＶＣ製のローラーを設置した。
　電解用電極基材を２番目の塗布ロールと最上部のＰＶＣ製のローラーの間を通して塗布液を塗布した（ロール塗布法）。その後、５０℃で１０分間の乾燥、１５０℃で３分間の仮焼成を行い、３５０℃で１０分間の焼成を実施した。これら塗布、乾燥、仮焼成、焼成の一連の操作を所定のコーティング量になるまで繰り返した。
　作製した電解用電極の厚みは、２９μｍだった。
　酸化ルテニウムと酸化セリウムを含む触媒層の厚みは、電解用電極の厚みから電解用電極基材の厚みを差し引いて７μｍだった。
　コーティングはロール塗布法の工程上、粗面化されていない面にも行われた。
〔実施例１〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、２％ＮａＨＣＯ３に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、２％ＮａＨＣＯ３に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９１７となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの２％ＮａＨＣＯ３に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例２〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、２％ＮａＨＣＯ３に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、５０℃の純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが膨潤したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、２％ＮａＨＣＯ３に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．０１０となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの２％ＮａＨＣＯ３に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
　実施例１および後述する実施例３の結果と合わせて考察すると、５０℃の純水を接触させても、イオン交換膜Ａ、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させないことが確認された。
〔実施例３〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、２％ＮａＨＣＯ３に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、３．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、２％ＮａＨＣＯ３に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９７３となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの２％ＮａＨＣＯ３に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例４〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．００００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．００００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９１７となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．００００１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例５〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．００００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、５０℃の純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．００００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．００８となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．００００１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
　実施例４および後述する実施例６の結果と合わせて考察すると、５０℃の純水を接触させても、イオン交換膜Ａ、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させないことが確認された。
〔実施例６〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．００００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、３．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．００００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９７２となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．００００１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例７〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．０００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．０００１ｍо／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９１５となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．０００１ｍо／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例８〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．０００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、５０℃の純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．０００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．００８となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．０００１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
　実施例７および後述する実施例９の結果と合わせて考察すると、５０℃の純水を接触させても、イオン交換膜Ａ、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させないことが確認された。
〔実施例９〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．０００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、３．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．０００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９１５となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．０００１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例１０〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９１７となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．００１ｍо／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例１１〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、５０℃の純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．００７となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．００１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
　実施例１０および後述する実施例１１の結果と合わせて考察すると、５０℃の純水を接触させても、イオン交換膜Ａ、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させないことが確認された。
〔実施例１２〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、３．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．００１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９６７となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．００１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例１３〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．０１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．０１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９１８となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．０１ｍо／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例１４〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．０１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、５０℃の純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．０１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．０１０となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．０１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
　実施例１３および後述する実施例１５の結果と合わせて考察すると、５０℃の純水を接触させても、イオン交換膜Ａ、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させないことが確認された。
〔実施例１５〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．０１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、３．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．０１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９７０となった。
　評価結果を下記表１に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．０１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例１６〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９１８となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．１ｍо／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例１７〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、５０℃の純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．０１３となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
　実施例１６および後述する実施例１８の結果と合わせて考察すると、５０℃の純水を接触させても、イオン交換膜Ａ、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させないことが確認された。
〔実施例１８〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、０．１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、３．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９７３となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例１９〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９２３となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの１ｍо／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例２０〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、５０℃の純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．０２１となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）をイオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。　
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
　実施例１９および後述する実施例２１の結果と合わせて考察すると、５０℃の純水を接触させても、イオン交換膜Ａ、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させないことが確認された。
〔実施例２１〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、３．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９７８となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例２２〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９８３となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの５ｍо／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例２３〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、５０℃の純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．０８６となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠すると、積層している電解用電極、マットレス、給電体にわずかであるが折れ、シワなどが発生した。
　実施例２２および後述する実施例２４の結果と合わせて考察すると、５０℃の純水を接触させても、イオン交換膜Ａ、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させないことが確認された。
〔実施例２４〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、３．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．０４３となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、を電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、イオン交換膜Ａは裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例２５〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、純水に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、純水に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９０９となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定すると、イオン交換膜Ａの一部に裂けまでには至らない程度の微小なクラックが発生することが懸念された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの純水に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例２６〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、２５℃の純水に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、５０℃の純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、純水に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．００７となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの純水に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　一方、電流効率は、実施例２、５、８、１１、１４、１７、２０、２３に比べて０．５％程度低下した。これは、電解前に純水平衡状態のイオン交換膜Ａと陰極が接触していたために、陰極からニッケルが溶出し、イオン交換膜Ａに付着、電流効率が低下したものと考えられる。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
　実施例２５および後述する実施例２７の結果と合わせて考察すると、５０℃の純水を接触させてもイオン交換膜Ａにクラックや裂け等の物理的な損傷、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させないことが確認された。
〔実施例２７〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、純水に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、３．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、純水に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９７２となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの純水に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例２８（積層体）〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａに電解用電極を重ねて積層体を形成した。
　この積層体を２％ＮａＨＣＯ３水溶液に浸漬して平衡させた。このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＣｌ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａのみが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、２％ＮａＨＣＯ３水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９１８となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のように積層体を電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、積層体は、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、積層体は裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの２％ＮａＨＣＯ３水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層体やマットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔実施例２９（積層体）〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａに電解用電極を重ねて積層体を形成した。
　この積層体を０．１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１０．８ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａのみが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、０．１ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．９１８となった。
　評価結果を下記表２に示す。
　なお、実際は、上記のように積層体を電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、積層体は、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定しても、積層体は裂けることはないことが確認された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの０．１ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１０．８ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、クラックや裂けは観察されなかった。
　また、電解セルを解枠しても、積層体やマットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷は発生しなかったことが確認された。
〔比較例１〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜の面積はＡｉであるものとする。
　その後、５０℃純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが膨潤したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　イオン交換膜Ａの面積は、１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．１０４となった。
　評価結果を下記表３に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。電解セルを解枠すると、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷が発生していた。
　実施例２、５、８、１１、１４、１７、２０、２４、２６の結果と合わせて考察すると、装着前の平衡液の濃度が高すぎると、５０℃の純水を接触させたときに、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させることが確認された。
〔比較例２〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、１４．５ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜の面積はＡｉであるものとする。
　その後、５０℃純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが膨潤したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　イオン交換膜Ａの面積は、１４．５ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．１５０となった。
　評価結果を下記表３に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの１４．５ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。電解セルを解枠すると、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷が発生していた。
　実施例２、５、８、１１、１４、１７、２０、２４、２６の結果と合わせて考察すると、装着前の平衡液の濃度が高すぎると、５０℃の純水を接触させたときに、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させることが確認された。
〔比較例３〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、１８．３ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜の面積はＡｉであるものとする。
　その後、５０℃純水に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが膨潤したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　イオン交換膜Ａの面積は、１８．３ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させた時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝１．１６２となった。
　評価結果を下記表３に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する膨潤応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの１８．３ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陰極室に１０．８ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨに水溶液を、陽極室に３．５ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液を張り込み、食塩電解を９０℃で実施した。電解を停止した後、陽極室、陰極室を５０℃の純水で水洗した。純水水洗後のイオン交換膜Ａは、純水で平衡された状態である。この状態で抜液し電解枠を解枠した。電解セルを解枠すると、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷が発生していた。
　実施例２、５、８、１１、１４、１７、２０、２４、２６の結果と合わせて考察すると、装着前の平衡液の濃度が高すぎると、５０℃の純水を接触させたときに、積層している電解用電極、マットレス、給電体に損傷を発生させることが確認された。
〔比較例４〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、純水に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜の面積はＡｉであるものとする。
　その後、１４．５ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが膨潤したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　イオン交換膜Ａの面積は、純水に浸漬して平衡させた時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．８７０となった。
　評価結果を下記表３に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　本比較例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定すると、イオン交換膜Ａの一部にクラックが入り、裂けが発生することが懸念された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの純水で平衡したイオン交換膜Ａを装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１４．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、一部にクラックが入っていた。
　一方、電解セルを解枠すると、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷はなかった。
　実施例２５の結果と合わせて考察すると、電解槽運転後に接触させた水溶液の濃度が高すぎると、イオン交換膜Ａに損傷を発生させることが確認された。
〔比較例５〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａを、純水に浸漬して平衡させた。
　このときのイオン交換膜の面積はＡｉであるものとする。
　その後、１８．３ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａが膨潤したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　イオン交換膜Ａの面積は、純水に浸漬して平衡させた時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．８６１となった。
　評価結果を下記表３に示す。
　なお、実際は、上記のようにイオン交換膜Ａと上述した電極とを水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、イオン交換膜Ａは、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａや電解用電極、マットレス、給電体にかかっている状態となる。
　本比較例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定すると、イオン交換膜Ａの一部にクラックが入り、裂けが発生することが懸念された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの純水で平衡したイオン交換膜Ａを装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１８．３ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、一部にクラックが入っていた。
　一方、電解セルを解枠すると、積層している電解用電極、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷はなかった。
　実施例２５の結果と合わせて考察すると、電解槽運転後に接触させた水溶液の濃度が高すぎると、イオン交換膜Ａに損傷を発生させることが確認された。
〔比較例６（積層体）〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａに電解用電極を重ねて積層体を形成した。この積層体を純水に浸漬して平衡させた。このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１４．５ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａのみが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、純水に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．８７０となった。
　評価結果を下記表３に示す。
　なお、実際は、上記のように積層体を電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、積層体は、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本比較例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定すると、イオン交換膜Ａの一部にクラックが入り、裂けが発生することが懸念された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの純水に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１４．５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、一部にクラックが入っていた。
　一方、電解セルを解枠すると、積層体、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷はなかった。
　実施例２５の結果と合わせて考察すると、電解槽運転後に接触させた水溶液の濃度が高すぎると、イオン交換膜Ａに損傷を発生させることが確認された。
〔比較例７（積層体）〕
　上述のようにして製造したイオン交換膜Ａに電解用電極を重ねて積層体を形成した。この積層体を純水に浸漬して平衡させた。このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｉであるものとする。
　なお、前記面積Ａｉは、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　その後、１８．３ｍоｌ／Ｌ　ＮａＯＨ水溶液に浸漬して平衡させ、イオン交換膜Ａのみが収縮したことを確認した。
　このときのイオン交換膜Ａの面積はＡｓであるものとする。
　なお、前記面積Ａｓは、前記面積Ａｉに対応するものであり、イオン交換膜を電解槽に組み込んだときの、陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当するものである。
　イオン交換膜Ａの面積は、純水に浸漬して平衡した時をＡｉ＝１としたとき、Ａｓ／Ａｉ＝０．８６０となった。
　評価結果を下記表３に示す。
　なお、実際は、上記のように積層体を電解セルに装着後、電解槽に組み込み、電解槽を運転するため、積層体は、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットにより、四辺を固定されている状態となる。このため、この上述した寸法変化に対応する収縮応力はイオン交換膜Ａにかかっている状態となる。
　本実施例においては、ガスケットに固定された状態で保持することを想定すると、イオン交換膜Ａの一部にクラックが入り、裂けが発生することが懸念された。
　また、商業サイズの電解槽に、幅１２５０ｍｍ、長さ２４４０ｍｍの純水に浸漬して平衡したイオン交換膜Ａと、上述した電極４枚（幅１１２０ｍｍ、長さ２４００ｍｍとなるようにサイズ調整した）を、イオン交換膜Ａが保持する水溶液の表面張力で一体化させて積層体を形成し、装着した。
　この時点で電解槽運転が開始したとする。
　その後、すなわち電解槽運転後、陽極室、陰極室に１８．３ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を溜めて、水溶液の張り込みを行い、イオン交換膜Ａに触れさせた。その後、抜液し電解枠を解枠した。イオン交換膜Ａを観察したところ、一部にクラックが入っていた。
　一方、電解セルを解枠すると、積層体、マットレス、給電体に折れ、シワなどの損傷はなかった。
　実施例２５の結果と合わせて考察すると、電解槽運転後に接触させた水溶液の濃度が高すぎると、イオン交換膜Ａに損傷を発生させることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実施例では、電解槽に組み込む際の隔膜の寸法と電解槽運転後の隔膜の寸法との変化が、隔膜の強度、電解用電極、マットレス、給電体の強度の許容範囲内であるのに対して、比較例は許容範囲を超えた寸法変化が生じた。
　本出願は、２０１８年９月２１日に日本国特許庁に出願された日本特許出願（特願２０１８－１７７３８２）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、電解槽において、電解用電極や隔膜を更新する方法に関し、産業上の利用可能性を有している。
　図１に対する符号の説明
　１０…電解用電極基材、２０…基材を被覆する第一層、３０…第二層、１０１…電解用電極
　図２に対する符号の説明
　１…イオン交換膜、１ａ…膜本体、２…カルボン酸層、３…スルホン酸層、４…強化芯材、１１ａ，１１ｂ…コーティング層
　図３に対する符号の説明
　２１ａ，２１ｂ…強化芯材
　図４（ａ）、（ｂ）に対する符号の説明
　５２…強化糸、５０４…連通孔、５０４ａ…犠牲糸
　図５～図９に対する符号の説明
　４…電解槽、５…プレス器、６…陰極端子、７…陽極端子、
　１１…陽極、１２…陽極ガスケット、１３…陰極ガスケット、
　１８…逆電流吸収体、１８ａ…基材、１８ｂ…逆電流吸収層、１９…陽極室の底部、
　２１…陰極、２２…金属弾性体、２３…集電体、２４…支持体、
　５０…電解セル、６０…陽極室、５１…イオン交換膜（隔膜）、７０…陰極室、
　８０…隔壁、９０…電解用陰極構造体

Claims (11)

  1. 　陽極と、前記陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配される隔膜と、
    を備える既存電解槽に、電解用電極及び新たな隔膜を含む積層体、又は新たな隔膜のみを組み込むことにより、新たな電解槽を製造する方法であって、
    　前記新たな隔膜として、
    　電解槽内の、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの、枠内の面積に相当する前記新たな隔膜の面積において、
    　電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、
    　電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、
    　Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満であるものを用いる、
    電解槽の製造方法。
  2. 　前記電解用電極及び前記新たな隔膜を含む積層体を形成する工程を有し、
    　当該積層体を形成する工程を、当該積層体を組み込む前記既存電解槽外で行い、
    前記積層体を一体として、前記既存電解槽に組み込む、
    　請求項１に記載の電解槽の製造方法。
  3. 　前記積層体又は新たな隔膜を、前記既存電解槽に組み込む前段階として、前記新たな隔膜を前記平衡液により平衡状態とし、
    　前記積層体又は新たな隔膜を前記既存電解槽に組み込み、当該電解槽運転後に、前記平衡液とは異なる水溶液を用いて、前記積層体又は新たな隔膜に接触させる工程を有する、
    　請求項１又は２に記載の電解槽の製造方法。
  4. 　前記平衡液が、０．００００１～２５ｍоｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電解槽の製造方法。
  5. 　前記平衡液が、０．０４～１．５ｍоｌ／ＬのＮａＨＣＯ３水溶液である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電解槽の製造方法。
  6. 　前記水溶液が純水であり、当該純水の温度が１５～６５℃である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電解槽の製造方法。
  7. 　前記Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満である前記新たな隔膜を選択する工程を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電解槽の製造方法。
  8. 　請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電解槽の製造方法に用いる積層体であって、
    　電解用電極及び新たな隔膜を含み、
    　前記新たな隔膜が、
    　電解槽内の、互いに対向する枠体よりなる陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの、枠内の面積に相当する前記新たな隔膜の面積において、
    　電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、
    　電解槽運転後、水溶液で平衡させた時の面積をＡｓとしたとき、
    　Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満である、
    積層体。
  9. 　陽極と、
    　前記陽極を支持する陽極枠と、
    　前記陽極枠上に配される陽極側ガスケットと、
    　前記陽極に対向する陰極と、
    　前記陰極を支持する陰極枠と、
    　前記陰極枠上に配され、前記陽極側ガスケットと対向する陰極側ガスケットと、
    　電解用電極及び隔膜を含む積層体と、
    を備える電解槽であって、
    　前記隔膜が、
    　前記陽極側及び陰極側ガスケットの枠内の面積に相当する当該隔膜の面積において、
    　前記積層体を電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、
    　電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、
    　Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満である、電解槽。
  10. 　陽極と、
    　前記陽極を支持する陽極枠と、
    　前記陽極枠上に配される陽極側ガスケットと、
    　前記陽極に対向する陰極と、
    　前記陰極を支持する陰極枠と、
    　前記陰極枠上に配され、前記陽極側ガスケットと対向する陰極側ガスケットと、
    　電解用電極及び隔膜を含む積層体、又は前記陽極と陰極との間に配される隔膜と、を備える電解槽の運転方法であって、
    　更新用の隔膜を、０．００００１～２５ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液、又は０．０４～１．５ｍｏｌ／ＬのＮａＨＣＯ３水溶液である平衡液により平衡状態とする工程と、
    　前記平衡液により平衡状態となった前記隔膜又は積層体を、電解槽に組み込み前記陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの間に把持して固定する工程と、
    　電解槽を運転させ、当該電解槽の運転後に、前記隔膜を前記平衡液とは異なる水溶液により洗浄して平衡状態とする工程と、
    を有する、
    電解槽の運転方法。
  11. 　陽極と、
    　前記陽極を支持する陽極枠と、
    　前記陽極枠上に配される陽極側ガスケットと、
    　前記陽極に対向する陰極と、
    　前記陰極を支持する陰極枠と、
    　前記陰極枠上に配され、前記陽極側ガスケットと対向する陰極側ガスケットと、
    　前記陽極と前記陰極との間に配される隔膜と、を備える電解槽の運転方法であって、
    　更新用の隔膜を平衡液により平衡状態とする工程と、
    　前記平衡液により平衡状態となった前記隔膜又は当該隔膜と電解用電極とを積層した積層体を、電解槽に組み込み前記陽極側ガスケットと陰極側ガスケットとの間に挟持して固定する工程と、
    　電解槽を運転させ、当該電解槽運転後に前記隔膜を水溶液により平衡状態とする工程と、
    を、有し、
    　前記電解槽内の、互いに対応する陽極側ガスケットと陰極側ガスケットの枠内の面積に相当する前記隔膜の面積において、
    　電解槽に組み込んだ時の、平衡液で平衡させた面積をＡｉとし、
    　電解槽運転後、水溶液で平衡させた面積をＡｓとしたとき、
    　Ａｓ／Ａｉが、０．８７を超えて１．１未満となるようにする、
    電解槽の運転方法。
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