[發明專利]堿金屬氯化物電解用離子交換膜和堿金屬氯化物電解裝置

有效

• 申請號: 201580044785.5
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN106661746B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 金子隆之;草野博光;山木泰;西尾拓久央
• 申請（專利權）人: AGC株式會社
• 主分類號: C25B13/08
• 分類號: C25B13/08;B01J39/00;B01J47/12;C08J5/22;C25B9/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

提供：即使縮小加強絲的間隔、提高膜強度，膜電阻也低的、降低了堿金屬氯化物電解時的電解電壓的堿金屬氯化物電解用離子交換膜。一種堿金屬氯化物電解用離子交換膜(1)，其具備：具有離子交換基團的氟系聚合物；加強材料，其由埋設于前述氟系聚合物中的加強絲和任選包含的犧牲絲形成；和存在于前述加強絲間的前述犧牲絲的溶出孔，與形成前述加強材料的加強絲的長度方向正交的截面中，從加強絲(22)中心至其相鄰的加強絲(22)的中心為止的平均距離(d1)為750～1000μm，將溶出孔(28)的截面積和殘留于該溶出孔(28)內的犧牲絲(24)的截面積加合而得到的總面積(S)為每1個溶出孔500～5000μm²，并且，相鄰的加強絲(22)間的溶出孔(28)的數量n為4～6個。

技術領域

本發明涉及堿金屬氯化物電解用離子交換膜和堿金屬氯化物電解裝置。

背景技術

作為將海水等堿金屬氯化物水溶液電解來制造堿金屬氫氧化物和氯的堿金屬氯化物電解法中使用的離子交換膜，已知有：由具有離子交換基團(羧酸基或羧酸鹽基、和磺酸基或磺酸鹽基)的氟系聚合物形成的電解質膜。

對于電解質膜，從維持機械強度、尺寸穩定性的方面出發，通常被由加強絲(聚四氟乙烯(以下，記作PTFE)絲等)形成的加強材料所加強。然而，具有由PTFE絲等形成的加強材料的離子交換膜的膜電阻變高，電解電壓上升。

因此，提出了，使用將PTFE系等加強絲與聚對苯二甲酸乙二醇酯(以下，記作PET)絲等能夠溶于堿性水溶液的犧牲絲混織而成的增強織布，來制造離子交換膜的方法(例如專利文獻1)。

對于增強織布，在離子交換膜的制造工序中與堿性水溶液接觸時，犧牲絲會發生溶出，因此，在使用所制造的離子交換膜使堿金屬氯化物電解進行正式運轉的時刻，不會對膜電阻造成影響。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-43594號公報

發明內容

發明要解決的問題

由前述增強織布制造的離子交換膜中，為了提高膜強度，重要的是進一步縮小加強絲的間隔。然而，縮小加強絲的間隔時，膜電阻變高，電解電壓變高。因此，難以在提高離子交換膜的膜強度的同時降低電解電壓。

本發明的目的在于，提供：即使為了提高膜強度而縮小加強絲的間隔，膜電阻也低、且能夠降低堿金屬氯化物電解時的電解電壓的堿金屬氯化物電解用離子交換膜；和，使用該堿金屬氯化物電解用離子交換膜的堿金屬氯化物電解裝置。

用于解決問題的方案

本發明具有以下特征。

(1)一種堿金屬氯化物電解用離子交換膜，其特征在于，具備：具有離子交換基團的氟系聚合物；加強材料，其由埋設于前述氟系聚合物中的加強絲和任選包含的犧牲絲形成；和存在于前述加強絲間的前述犧牲絲的溶出孔，

與形成前述加強材料的加強絲的長度方向正交的截面中，從加強絲中心至相鄰的加強絲中心為止的平均距離(d1)為750～1000μm，將溶出孔的截面積和殘留于該溶出孔內的犧牲絲的截面積加合而得到的總面積(S)為每1個溶出孔500～5000μm²，

并且，相鄰的加強絲間的溶出孔的數量n為4～6個。

(2)根據上述(1)所述的堿金屬氯化物電解用離子交換膜，其中，與加強絲的長度方向正交的截面中，滿足下式(1)的關系成立。

0.5≤{d2/d1×(n+1)}≤1.5···(1)

其中，式(1)中的符號表示以下含義。