[發(fā)明專利]離子交換膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680022585.4
• 申請(qǐng)日: 2016-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107531925B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中島篤;鯵坂康生;角佳典;坂本直紀(jì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 旭化成株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C08J5/22
• 分類號(hào): C08J5/22;B01J39/04;B01J39/20;B01J47/12;C25B9/19;C25B13/02;C25B13/08;B32B27/08;B32B27/30
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成;李洋

本發(fā)明的離子交換膜具有包含具有磺酸基的含氟聚合物的層A、以及包含具有羧酸基的含氟聚合物的層B，上述層B的離子交換容量為0.81毫當(dāng)量/g以上，(上述層B的離子簇徑)/(上述層A的離子簇徑)的值為0.67～0.89。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及離子交換膜。

背景技術(shù)

含氟離子交換膜的耐熱性和耐化學(xué)藥品性等優(yōu)異，作為堿金屬氯化物電解用、臭氧產(chǎn)生電解用、燃料電池用、水電解用、鹽酸電解用等的電解用隔膜被用于各種用途中。

它們之中，特別是在制造氯和堿金屬氫氧化物的堿金屬氯化物的電解中，近年來(lái)離子交換膜法成為主流。對(duì)于堿金屬氯化物的電解中使用的離子交換膜要求各種性能。例如要求下述性能：以高電流效率和低電解電壓進(jìn)行電解和所制造的堿金屬氫氧化物中含有的雜質(zhì)(特別是堿金屬氯化物等)的濃度低等電解性能；以及膜強(qiáng)度高、膜處理時(shí)或電解時(shí)不會(huì)發(fā)生損傷等膜強(qiáng)度；等等。并且，離子交換膜的電解性能與膜強(qiáng)度處于此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，要求開(kāi)發(fā)出兩種性能均高的離子交換膜。

在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種離子交換膜，其由具有磺酸基的含氟聚合物層和具有羧酸基的含氟聚合物層的至少二層構(gòu)成。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2001-323084號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

但是，專利文獻(xiàn)1中記載的離子交換膜在兼顧膜強(qiáng)度和電解后的電解性能方面還有進(jìn)一步改善的余地。

本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的課題而進(jìn)行的，其目的在于提供膜強(qiáng)度和電解性能這兩方面均優(yōu)異的離子交換膜。

解決課題的手段

本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使離子交換膜具有特定的層構(gòu)成、進(jìn)而控制羧酸層的離子簇徑與磺酸層的離子簇徑之比，電解性能飛躍性地提高，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明如下所述。

[1]一種離子交換膜，其具有：

包含具有磺酸基的含氟聚合物的層A、以及

包含具有羧酸基的含氟聚合物的層B，

上述層B的離子交換容量為0.81毫當(dāng)量/g以上，

(上述層B的離子簇徑)/(上述層A的離子簇徑)的值為0.67～0.89。

[2]如[1]中所述的離子交換膜，其中，

上述層A的離子簇徑為3.0nm～4.5nm，

上述層B的離子簇徑為1.8nm～4.0nm。

[3]如[1]或[2]中所述的離子交換膜，其中，上述層A的厚度與上述層B的厚度的合計(jì)為55μm以上。

[4]如[1]～[3]中任一項(xiàng)所述的離子交換膜，其中，上述層A的厚度為50μm～180μm。

[5]如[1]～[4]中任一項(xiàng)所述的離子交換膜，其中，上述層B的厚度為5μm～50μm。

[6]如[1]～[5]中任一項(xiàng)所述的離子交換膜，其中，

上述層A包含由下式(2)表示的化合物的聚合物，

上述層B包含由下式(3)表示的化合物的聚合物，

CF₂＝CF-(OCF₂CYF)_a-O-(CF₂)_b-SO₂F (2)