JPS6039184A - 塩化アルカリ電解槽 - Google Patents
塩化アルカリ電解槽Info
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- JPS6039184A JPS6039184A JP58146662A JP14666283A JPS6039184A JP S6039184 A JPS6039184 A JP S6039184A JP 58146662 A JP58146662 A JP 58146662A JP 14666283 A JP14666283 A JP 14666283A JP S6039184 A JPS6039184 A JP S6039184A
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- porous layer
- ion exchange
- exchange membrane
- electrolytic cell
- membrane
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
- C25B13/02—Diaphragms; Spacing elements characterised by shape or form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、塩化アルカリ電解槽、更に詳しくは、摺電圧
が低く且つ特に陽極における酸素濃度の低い塩素ガスが
製造できる塩化アルカリ電解槽に関する。
が低く且つ特に陽極における酸素濃度の低い塩素ガスが
製造できる塩化アルカリ電解槽に関する。
塩化アルカリ水溶液を電解して水酸化アルカリと塩素と
を得る方法は、従来の水銀法に代り、アスベスト隔膜法
が、そして更に高純度、高濃度の苛性アルカリを高効率
で得る目的でイオン交換膜を用いる方法が実用化されて
いる。
を得る方法は、従来の水銀法に代り、アスベスト隔膜法
が、そして更に高純度、高濃度の苛性アルカリを高効率
で得る目的でイオン交換膜を用いる方法が実用化されて
いる。
一方、省エネルギーの観点からこの種の電解においては
、電解電圧を極力低くすることが要求され、そのための
種々の手段が提案されているが、今なお電圧低減効果が
十分でなかったり、或いは電解槽が複雑になったりして
その目的は十分に達成されていない。
、電解電圧を極力低くすることが要求され、そのための
種々の手段が提案されているが、今なお電圧低減効果が
十分でなかったり、或いは電解槽が複雑になったりして
その目的は十分に達成されていない。
本出願人は、水性溶液の電解を可及的に小さい負荷電圧
で行なうべく研究を続けたところ、陽イオン交換膜の陽
極又は陰極の少なくとも一方に面する表面に、電極とし
て作用しないガス及び液透過性の多孔質層を有する陽イ
オン交換膜を配置した電解槽を使用することによシ、上
記目的が十分に達成しうろことを見いだし、先にこれｔ
−特願昭５４−１５２４１６、特願昭５５−１１１８１
５等として出題した。
で行なうべく研究を続けたところ、陽イオン交換膜の陽
極又は陰極の少なくとも一方に面する表面に、電極とし
て作用しないガス及び液透過性の多孔質層を有する陽イ
オン交換膜を配置した電解槽を使用することによシ、上
記目的が十分に達成しうろことを見いだし、先にこれｔ
−特願昭５４−１５２４１６、特願昭５５−１１１８１
５等として出題した。
か＼る多孔質層を表面に有する陽イオン交換膜の使用に
よる電解電圧の低減効果は、多孔質層を形成する物質の
種類、多孔率及び厚みによって異なる。しかしながら、
多孔質層が下記するように非導電性物質から形成する場
合においても、はぼ同様の電圧の低減効果が現われる。
よる電解電圧の低減効果は、多孔質層を形成する物質の
種類、多孔率及び厚みによって異なる。しかしながら、
多孔質層が下記するように非導電性物質から形成する場
合においても、はぼ同様の電圧の低減効果が現われる。
か＼るタイプの電解槽について、本発明者は、更に研究
を進めたところ、上記表面にガス及び液透過性の多孔質
層を有するイオン交換膜を使用した場合、該多孔質層と
電極とを接触して配置したときに、最も低い摺電圧が得
られる。しかし、この電解槽の場合、陽極で発生する塩
素ガス中の酸素濃度が必ずしも小さくできないことが見
い出された。
を進めたところ、上記表面にガス及び液透過性の多孔質
層を有するイオン交換膜を使用した場合、該多孔質層と
電極とを接触して配置したときに、最も低い摺電圧が得
られる。しかし、この電解槽の場合、陽極で発生する塩
素ガス中の酸素濃度が必ずしも小さくできないことが見
い出された。
か＼る好ましくない現象が起る原因については、必すし
も明らかではないが、上記の現象は、いずれも工業的電
解槽にとっては、看過できないものである。
も明らかではないが、上記の現象は、いずれも工業的電
解槽にとっては、看過できないものである。
本発明者は、か＼る現象の生起を抑制すべく、検討を続
けたところ、上記電解槽において、ガス及び液透過性の
多孔質層を有するイオン交換膜と電極とが接触する面に
、連続した隙間が形成されるように、イオン交換膜の多
孔質層面側に溝を設けることによって、該目的が実用上
、十分に達成されることが見い出された。
けたところ、上記電解槽において、ガス及び液透過性の
多孔質層を有するイオン交換膜と電極とが接触する面に
、連続した隙間が形成されるように、イオン交換膜の多
孔質層面側に溝を設けることによって、該目的が実用上
、十分に達成されることが見い出された。
イオン交換膜の多孔質層面に設けられる溝は、上記のよ
うにイオン交換膜と電極との接触面に連続した隙間が形
成されるならいずれも本発明の目的が達成されるが、か
＼る溝の形状、方向、数などによって、目的達成の程度
は異なる。
うにイオン交換膜と電極との接触面に連続した隙間が形
成されるならいずれも本発明の目的が達成されるが、か
＼る溝の形状、方向、数などによって、目的達成の程度
は異なる。
本発明者の研究によると、イオン交換膜の多孔質層面に
設ける溝は、第１− （ｉ）〜（ｉＶ）図に示されるよ
うに、断面が四角形、円形、三角形及び楕円形が好まし
くは採用される。そして、その表面幅（ａ）は好ましく
は［Ｌ１〜１０■、特に好ましくは［１，５〜５ｍ＋１
１でちゃ、また深さくｂ）は、好ましくは０．０１−以
上、特には、０．０５■〜膜厚の１／２の長さにせしめ
られる。溝のピッチ（Ｃ）は、溝の表面幅（ａ）の大き
さにもよるが、好ましくは０．１〜２０■、特°に好ま
しくは０．５〜１０＋ａ＊から選ばれる。ピッチ（Ｃ）
は、好ましくは、幅（ａ）に比例せしめられ、（ａ）が
大きくなるにつれて（Ｃ）も大きくなるようにされる。
設ける溝は、第１− （ｉ）〜（ｉＶ）図に示されるよ
うに、断面が四角形、円形、三角形及び楕円形が好まし
くは採用される。そして、その表面幅（ａ）は好ましく
は［Ｌ１〜１０■、特に好ましくは［１，５〜５ｍ＋１
１でちゃ、また深さくｂ）は、好ましくは０．０１−以
上、特には、０．０５■〜膜厚の１／２の長さにせしめ
られる。溝のピッチ（Ｃ）は、溝の表面幅（ａ）の大き
さにもよるが、好ましくは０．１〜２０■、特°に好ま
しくは０．５〜１０＋ａ＊から選ばれる。ピッチ（Ｃ）
は、好ましくは、幅（ａ）に比例せしめられ、（ａ）が
大きくなるにつれて（Ｃ）も大きくなるようにされる。
また、溝の長さくｄ）は第２図に見られるように、好ま
しくは５Ｗ以上、特に好ましくは１０■以上にせしめら
れる。
しくは５Ｗ以上、特に好ましくは１０■以上にせしめら
れる。
多孔質層面の溝は、好ましくは垂直方向又は垂直方向に
対して４５°迄の傾斜角度で設けるのが好ましい。しか
し場合により、上記角度を越えて傾斜させると、更に効
果は顕著に小さくなるが、場合によっては水平方向に溝
を設けてもよい。多孔質層面の溝の配置は、第２図に見
られるように、好ましくは所定の幾何学的模様を形成す
るようにせしめられるが、場合によっては、全体的又は
部分的にランダムに配列してもよい。
対して４５°迄の傾斜角度で設けるのが好ましい。しか
し場合により、上記角度を越えて傾斜させると、更に効
果は顕著に小さくなるが、場合によっては水平方向に溝
を設けてもよい。多孔質層面の溝の配置は、第２図に見
られるように、好ましくは所定の幾何学的模様を形成す
るようにせしめられるが、場合によっては、全体的又は
部分的にランダムに配列してもよい。
更に場合により、多孔ｌＩＫ、層面の纒は、第２−（ｉ
ｉ＋） 、 （ｉｖ）図に見られるように複数の方向の
異なる溝を交叉させて設けてもよい。いずれにしても必
要なことは、イオン交換膜と電極との接触面に連続した
隙間が形成するようにすればよく、か＼る場合、隙間扛
好ましくは、上記した多孔質層面の溝により、好ましく
は垂直方向又は垂直方向に対して４５°までの傾斜角を
もって形成され、長さも好ましくは５−以上、特にｔａ
ｌｏ−以上であるように選択される。
ｉ＋） 、 （ｉｖ）図に見られるように複数の方向の
異なる溝を交叉させて設けてもよい。いずれにしても必
要なことは、イオン交換膜と電極との接触面に連続した
隙間が形成するようにすればよく、か＼る場合、隙間扛
好ましくは、上記した多孔質層面の溝により、好ましく
は垂直方向又は垂直方向に対して４５°までの傾斜角を
もって形成され、長さも好ましくは５−以上、特にｔａ
ｌｏ−以上であるように選択される。
イオン交換膜の多孔質層面に溝を形成するには種々の手
段が採用されるが、好ましくは、表面に所定の溝を有す
る清付きロールによって、上記イオン交換膜の多孔質層
面をロールプレスする方法、又は表面に所定形状の溝を
もった溝付き平板を使用した平板プレス方法、更には予
めイオン交換膜の多孔質層自体により、上記所定の溝が
形成されるように、多孔質層をイオン交換膜面に形成し
てもよい。
段が採用されるが、好ましくは、表面に所定の溝を有す
る清付きロールによって、上記イオン交換膜の多孔質層
面をロールプレスする方法、又は表面に所定形状の溝を
もった溝付き平板を使用した平板プレス方法、更には予
めイオン交換膜の多孔質層自体により、上記所定の溝が
形成されるように、多孔質層をイオン交換膜面に形成し
てもよい。
イオン交換膜面の多孔質層の厚みと上記溝の深さは必ず
しも所定の関係を有することは要求されないが、好まし
くは、溝の深さは、（好ましくは）多孔質層の厚みよｐ
も大きくするのがよく、多孔質層の厚みの好捷しくｔｒ
ｉ、５〜５０倍特には１０〜３０倍にするのが好ましい
。
しも所定の関係を有することは要求されないが、好まし
くは、溝の深さは、（好ましくは）多孔質層の厚みよｐ
も大きくするのがよく、多孔質層の厚みの好捷しくｔｒ
ｉ、５〜５０倍特には１０〜３０倍にするのが好ましい
。
本発明で使用される表面にガス及び液透過性の多孔質を
有するイオン交換膜は、膜面に粒子を結合せしめること
によって形成される。多孔質層を形成する粒子の付着量
は、粒子の材質、大きさによっても異なるが、本発明者
の研究によると、膜面の単位ｄ当勺好ましくは０．００
１〜１００１１９特には０．００５〜５０８ｖがよいこ
とが判明した。過度に小さい使用量は、本発明の所期の
効果が達成できなく、更に大きい使用量は、膜抵抗の増
大を招くなど好ましくない。
有するイオン交換膜は、膜面に粒子を結合せしめること
によって形成される。多孔質層を形成する粒子の付着量
は、粒子の材質、大きさによっても異なるが、本発明者
の研究によると、膜面の単位ｄ当勺好ましくは０．００
１〜１００１１９特には０．００５〜５０８ｖがよいこ
とが判明した。過度に小さい使用量は、本発明の所期の
効果が達成できなく、更に大きい使用量は、膜抵抗の増
大を招くなど好ましくない。
本発明の陽イオン交換膜の表面に設けられるガス及び液
透過性の多孔質層を形成する粒子は、１極とし１機能し
ない限り、導電性でも非導電性でもよく、また無機材料
でも有機材料のいずれから形成してもよいが、好ましく
は極液に対する耐食性を有する材料から構成するのが好
ましい。代表例としては金属又は金属の酸化物、水酸化
物、炭化物、窒化物看しくはそれらの混合物、炭素又は
Ｍ機動ポリマーが享けられる。
透過性の多孔質層を形成する粒子は、１極とし１機能し
ない限り、導電性でも非導電性でもよく、また無機材料
でも有機材料のいずれから形成してもよいが、好ましく
は極液に対する耐食性を有する材料から構成するのが好
ましい。代表例としては金属又は金属の酸化物、水酸化
物、炭化物、窒化物看しくはそれらの混合物、炭素又は
Ｍ機動ポリマーが享けられる。
好ましい具体例としては、陽極側：の多孔質層としては
、周期律表１Ｖ −Ａ族（好ましくは、ケイ素、ゲルマ
ニウム、スズ、鉛）、１Ｖ−Ｂ族（好−ＪＬ＜ｉｔ、チ
タン、ジルコニウム、ハフニウム）、Ｖ−Ｂｉ（好まし
くはニオブ、タンタル）、鉄％金ｔＡ （鉄、コバルト
、ニッケル）、クロム、マンガン又はホウ素の単体又は
合金、酸化物、水酸化物、窒化物又は炭化物、ポリテト
ラフルオロエチレンエチル−テトラフルオロエチレンコ
ポリマーなどが使用される。
、周期律表１Ｖ −Ａ族（好ましくは、ケイ素、ゲルマ
ニウム、スズ、鉛）、１Ｖ−Ｂ族（好−ＪＬ＜ｉｔ、チ
タン、ジルコニウム、ハフニウム）、Ｖ−Ｂｉ（好まし
くはニオブ、タンタル）、鉄％金ｔＡ （鉄、コバルト
、ニッケル）、クロム、マンガン又はホウ素の単体又は
合金、酸化物、水酸化物、窒化物又は炭化物、ポリテト
ラフルオロエチレンエチル−テトラフルオロエチレンコ
ポリマーなどが使用される。
一方、陰極側の多孔質層としては、陽極側多孔質の形成
に用いた材料に加え、銀または銀の合金、ステンレス、
炭素（活性炭、黒鉛）、炭化ケイ素（α又はβ型）、更
にはポリアミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレ
ンオキシド樹脂、ポリフェニンサルファイド樹脂、ポリ
プロピレン樹脂又はポリイミド樹脂などが有利に使用さ
れる。
に用いた材料に加え、銀または銀の合金、ステンレス、
炭素（活性炭、黒鉛）、炭化ケイ素（α又はβ型）、更
にはポリアミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレ
ンオキシド樹脂、ポリフェニンサルファイド樹脂、ポリ
プロピレン樹脂又はポリイミド樹脂などが有利に使用さ
れる。
多孔質層の形成にあたって、上記粒子は好ましくは粒径
００１〜３００μ１．特には０．１〜１００μの粉末の
形態で使用される。この際必要ならばポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリへキサフルオロエチレンなどのフルオ
ロカーボン重合体などの結合剤、更にカルボキシメチル
セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロースなどのセルロース類、ぼりエチレングリコール、
ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリア
クリル酸ソーダ、ポリメチルビニルエーテル、カゼイン
、ポリアクリルアミドなどの水可溶性物質などの増粘剤
が使用される。これら結合剤又は増粘剤は、上記粉末に
対して好ましくは０〜５０重量係、特には０．５〜３０
重量％使用される。
００１〜３００μ１．特には０．１〜１００μの粉末の
形態で使用される。この際必要ならばポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリへキサフルオロエチレンなどのフルオ
ロカーボン重合体などの結合剤、更にカルボキシメチル
セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロースなどのセルロース類、ぼりエチレングリコール、
ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリア
クリル酸ソーダ、ポリメチルビニルエーテル、カゼイン
、ポリアクリルアミドなどの水可溶性物質などの増粘剤
が使用される。これら結合剤又は増粘剤は、上記粉末に
対して好ましくは０〜５０重量係、特には０．５〜３０
重量％使用される。
また、この際必要ならば更に長鎖炭化水素、フッ菓炭化
水素などの適宜の界面活性剤、更に黒鉛その他の導電性
増量剤を加えることにより裏面への粒子の結合を容易に
することができる。
水素などの適宜の界面活性剤、更に黒鉛その他の導電性
増量剤を加えることにより裏面への粒子の結合を容易に
することができる。
多孔質層を形成する粒子又は粒子群のイオン交換膜面へ
の結合は、上記導電性乃至非導電性粒子、必要に応じて
使用される結合剤（バインター ） 、増粘剤を、アル
コール、ケトン、エーテル又は炭化水素などの適宜の媒
体中で十分に混合して、該混合物のペースト状物を得、
これを転写又はスクリーン印刷などにより、膜面に塗布
する。更に本発明では、上記粒子を含む混合物のペース
ト状物に代えて、混合物のシロップ又はスラリーを得、
これを膜面に噴霧又はスプレーすることによっても、粒
子又は粒子群を膜面に付着せしめられる。
の結合は、上記導電性乃至非導電性粒子、必要に応じて
使用される結合剤（バインター ） 、増粘剤を、アル
コール、ケトン、エーテル又は炭化水素などの適宜の媒
体中で十分に混合して、該混合物のペースト状物を得、
これを転写又はスクリーン印刷などにより、膜面に塗布
する。更に本発明では、上記粒子を含む混合物のペース
ト状物に代えて、混合物のシロップ又はスラリーを得、
これを膜面に噴霧又はスプレーすることによっても、粒
子又は粒子群を膜面に付着せしめられる。
イオン交換膜面に付着された多孔質層を形晟する粒子又
は粒子＃は、次いで好ましくはプレス又はロールを使用
して、好ましくは８０〜２２０℃、１〜１５０ｋｇ／ｃ
ｒｎ２にてイオン交換膜に加熱圧着させて、好ましくは
粒子又は粒子群の一部を膜面に埋め込むようにされる。
は粒子＃は、次いで好ましくはプレス又はロールを使用
して、好ましくは８０〜２２０℃、１〜１５０ｋｇ／ｃ
ｒｎ２にてイオン交換膜に加熱圧着させて、好ましくは
粒子又は粒子群の一部を膜面に埋め込むようにされる。
かくして膜面に結合された粒子又は粒子群から形成され
る多孔質層は好ましくは多孔率が１０チ以上、特には６
０チ以上有するようにし、また厚みは好ましくはｃｌ、
０１〜２００μ特には［１１〜１００μでかつ、イオン
交換膜の厚みより薄いことが適切である。
る多孔質層は好ましくは多孔率が１０チ以上、特には６
０チ以上有するようにし、また厚みは好ましくはｃｌ、
０１〜２００μ特には［１１〜１００μでかつ、イオン
交換膜の厚みより薄いことが適切である。
なお、膜面に形成される多孔質層は、粒子が膜面上に多
量に結合した濃密な層として形成するととも、また、膜
面上で粒子若しくは粒子群が、他の粒子若しくは粒子群
と相互に接触させることなく、独立して膜面に結合させ
た単層構造としても構成できる。か＼る場合には多孔質
層を形成する粒子の使用ｉ’ｉ著しく低下させうるとと
もに、ある場合には多孔質層を形成する手段が容易にな
る。
量に結合した濃密な層として形成するととも、また、膜
面上で粒子若しくは粒子群が、他の粒子若しくは粒子群
と相互に接触させることなく、独立して膜面に結合させ
た単層構造としても構成できる。か＼る場合には多孔質
層を形成する粒子の使用ｉ’ｉ著しく低下させうるとと
もに、ある場合には多孔質層を形成する手段が容易にな
る。
本発明において、膜面に多孔質層が形成されるイオン交
換膜としては、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン
酸基、フェノール性水酸基などの陽イオン交換基を有す
る、好ましくは含フツ素重合体からなる膜が好ましい。
換膜としては、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン
酸基、フェノール性水酸基などの陽イオン交換基を有す
る、好ましくは含フツ素重合体からなる膜が好ましい。
かかる膜としては例えばテトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレンなどのビニルモノマーと、スル
ホン酸、カルボン酸、リン酸基などのイオン交換基含有
フルオロビニルモノマーとの共重合体構造を有するもの
が好ましい。
ロトリフルオロエチレンなどのビニルモノマーと、スル
ホン酸、カルボン酸、リン酸基などのイオン交換基含有
フルオロビニルモノマーとの共重合体構造を有するもの
が好ましい。
特に、以下の（イ）、（ロ）の構造からなる重合体の使
用が特に好ましい。
用が特に好ましい。
（イ） −＋ＣＦ、−ＣＸＸ’→−２（ロ） −←ｃＦ
！−ｃｘ−ｆ−ここでＸはＦ、Ｃ１，Ｈ又は−ＣＦｓ
であり、Ｘ′はＸ又はＣＦｓ（ＣＦ＊Ｔｈであり、ｍは
１〜５であシ、Ｙは次のものから選ばれる。
！−ｃｘ−ｆ−ここでＸはＦ、Ｃ１，Ｈ又は−ＣＦｓ
であり、Ｘ′はＸ又はＣＦｓ（ＣＦ＊Ｔｈであり、ｍは
１〜５であシ、Ｙは次のものから選ばれる。
−ｔ ｃ ｐ’ｔ％ Ａ ｌす＋ＣＦ、ザＡ、÷０−Ｃ
Ｆ、−ＣＦカＡ。
Ｆ、−ＣＦカＡ。
響
ｚ Ｒｆ
−悄−＋０−ＣＩ？、−ＣＦ＋＋０−ＣＦ２−ＣＦ−サ
Ａ。
Ａ。
１
Ｚ Ｒｆ
Ｚ Ｒｆ
ｘ、ｙ、ｚは、ともに０〜１０であり、Ｚ、Ｒｆは−Ｆ
又は炭素ａ１〜１０のパーフルオロアルキル基から選
ばれる。また、Ａは一部 〇、Ｍ 、 −ＣＯＯＭ又は
加水分解によシこれらの基に転化しうる−８０．Ｆ 、
−ＯＮ 、−ＣＯＦ又は−〇〇ＯＲであり、Ｍは水素又
はアルカリ金属、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基を示
す。
又は炭素ａ１〜１０のパーフルオロアルキル基から選
ばれる。また、Ａは一部 〇、Ｍ 、 −ＣＯＯＭ又は
加水分解によシこれらの基に転化しうる−８０．Ｆ 、
−ＯＮ 、−ＣＯＦ又は−〇〇ＯＲであり、Ｍは水素又
はアルカリ金属、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基を示
す。
本発明において使用される陽イオン交換膜はイオン交換
容量が好ましくは１５〜４．ＯＥ！Ｊ尚量／グラム乾燥
樹脂、特には０．８〜Ｚ Ｏｉ リ”％量／グラム乾燥
樹脂であるのが好ましい。かかるイオン交換容量を４え
るため、上記（イ）及び（ロ）の重合単位からなる共重
合体からなるイオン交換膜の場合、好ましくは（→の重
合単位が好ましくは１〜４０モルチ、特には３〜２５モ
ルチであるのが適当である。
容量が好ましくは１５〜４．ＯＥ！Ｊ尚量／グラム乾燥
樹脂、特には０．８〜Ｚ Ｏｉ リ”％量／グラム乾燥
樹脂であるのが好ましい。かかるイオン交換容量を４え
るため、上記（イ）及び（ロ）の重合単位からなる共重
合体からなるイオン交換膜の場合、好ましくは（→の重
合単位が好ましくは１〜４０モルチ、特には３〜２５モ
ルチであるのが適当である。
本発明で使用される陽イオン交換膜は、必ずしも一種の
重合体から形成する必要はなく、また一種類のイオン交
換基だけを有する必要はない。例えば、イオン交換容量
として陰極側がよシ小さい二種類の重合体の積層膜、陰
極側がカルボン酸基などの弱酸***換基で、１＠極側が
スルホン酸基などの強酸***換基をもつイオン交換膜も
使用できる。
重合体から形成する必要はなく、また一種類のイオン交
換基だけを有する必要はない。例えば、イオン交換容量
として陰極側がよシ小さい二種類の重合体の積層膜、陰
極側がカルボン酸基などの弱酸***換基で、１＠極側が
スルホン酸基などの強酸***換基をもつイオン交換膜も
使用できる。
これらのイオン交換膜は従来既知の種々の方法で製造さ
れ、またこれらのイオン交換膜は必要ニよシ好ましくは
ポリテトラフルオロエチレンなどの含フツ素重合体から
なる布、網などの織物、不織布又は金属製のメツシュ、
多孔体などで補強することができる。また、本発明のイ
オン交換膜の厚みは好ましくは５０〜１０００μ、好ま
しくは１００〜５００＾にせしめられる。
れ、またこれらのイオン交換膜は必要ニよシ好ましくは
ポリテトラフルオロエチレンなどの含フツ素重合体から
なる布、網などの織物、不織布又は金属製のメツシュ、
多孔体などで補強することができる。また、本発明のイ
オン交換膜の厚みは好ましくは５０〜１０００μ、好ま
しくは１００〜５００＾にせしめられる。
これらイオン交換膜の陽極側又は陽極側、更にはその両
極側の膜面に上記したようにして多孔質層を形成する場
合、膜はその有するイオン交換基の分解を招かないよう
な適宜のイオン交換基の形態、例えばカルボン酸基のと
きは、酸又はエステル型で行なうのが好ましく、またス
ルホン酸基のときには一８Ｏ２Ｆ型で行なうのが好まし
い。
極側の膜面に上記したようにして多孔質層を形成する場
合、膜はその有するイオン交換基の分解を招かないよう
な適宜のイオン交換基の形態、例えばカルボン酸基のと
きは、酸又はエステル型で行なうのが好ましく、またス
ルホン酸基のときには一８Ｏ２Ｆ型で行なうのが好まし
い。
か＼る本発明の表面にガス及び液透過性の多孔質層を有
するイオン交換膜に対して、上記溝を形成する場合、上
記イオン交換膜面に多孔質層を設けるときと同様に、イ
オン交換膜の交換基がカルボン酸基のときは、酸又はエ
ステル型で行うのが好ましく、またスルホン酸基のとき
には、−８ｏ、Ｆ型にて、好ましくはロールプレス又は
平板プレスにて、好ましくは、プレス温度、６０〜２８
０℃、圧力がロールプレスで０．１〜１００ ｋｇ／１
Ｍ、平板プレスで０．１〜１００に９／Ｃ１ｎ２にて行
なわれる。上記したように、多孔質層の形成と溝の形成
は同時に行なってもよい。
するイオン交換膜に対して、上記溝を形成する場合、上
記イオン交換膜面に多孔質層を設けるときと同様に、イ
オン交換膜の交換基がカルボン酸基のときは、酸又はエ
ステル型で行うのが好ましく、またスルホン酸基のとき
には、−８ｏ、Ｆ型にて、好ましくはロールプレス又は
平板プレスにて、好ましくは、プレス温度、６０〜２８
０℃、圧力がロールプレスで０．１〜１００ ｋｇ／１
Ｍ、平板プレスで０．１〜１００に９／Ｃ１ｎ２にて行
なわれる。上記したように、多孔質層の形成と溝の形成
は同時に行なってもよい。
本発明の膜には、いずれの形式の電極も使用される。例
えば、多孔板、網又はエキスパンデッドメタルなどの空
隙性電極が使用される。空隙９ｍ’ｉｆ、＆としては長
径１０〜１０■、短径０．５〜１０ｆｉ、繊径０．１〜
ｔ５ｍｍ、開孔率３０〜９０％のエキスパンデッドメタ
ル、また円形、楕円形又は菱形尋の開口を有する開孔率
６０〜９０％のパンチトメタルなどが例示される。更に
板状電極も使用されるが、本発明Ｌ１開孔率の小さい電
極の場合はと、効果が顕著である。
えば、多孔板、網又はエキスパンデッドメタルなどの空
隙性電極が使用される。空隙９ｍ’ｉｆ、＆としては長
径１０〜１０■、短径０．５〜１０ｆｉ、繊径０．１〜
ｔ５ｍｍ、開孔率３０〜９０％のエキスパンデッドメタ
ル、また円形、楕円形又は菱形尋の開口を有する開孔率
６０〜９０％のパンチトメタルなどが例示される。更に
板状電極も使用されるが、本発明Ｌ１開孔率の小さい電
極の場合はと、効果が顕著である。
また、不発明では、空隙度の異なる複数の電極を使用す
ることもできる。
ることもできる。
陽極材質としては、通常白金族金属、その導電性酸化物
又はその導電性還元酸化物等が使用され、一方陰極とし
ては、白金族金属、その導電性酸化物又は鉄族金属等が
使用される。なお白金族金属としては白金、ロジウム、
ルテニウム、パラジウム、イリジウムが例示され、また
鉄族金属としては、鉄、コバルト、ニッケル、ラネーニ
ッケル、安定化ラネー二′ンヶル、ステンレス、アルカ
リエツチングステンレス（％公昭５４−１９２２９号公
＠）、ラネーニッケルメッキ陰極（特開昭５４−１１２
７８５号公（社）、ロダンニッケルメッキ陰Ｍ（％ｐ昭
５５−１１５６７６号公報等）が例示される。
又はその導電性還元酸化物等が使用され、一方陰極とし
ては、白金族金属、その導電性酸化物又は鉄族金属等が
使用される。なお白金族金属としては白金、ロジウム、
ルテニウム、パラジウム、イリジウムが例示され、また
鉄族金属としては、鉄、コバルト、ニッケル、ラネーニ
ッケル、安定化ラネー二′ンヶル、ステンレス、アルカ
リエツチングステンレス（％公昭５４−１９２２９号公
＠）、ラネーニッケルメッキ陰極（特開昭５４−１１２
７８５号公（社）、ロダンニッケルメッキ陰Ｍ（％ｐ昭
５５−１１５６７６号公報等）が例示される。
空隙性の電極を使用する場合は、該電極は上記陽極又は
陰極を形成する物質それ自体からこれを形成することが
できる。しかし、白金族金属又はその導を性酸化物等を
使用するときには通常チタンやタンタルなどの弁金Ｍの
エキスパンデッドメタルの表面にこれらの物質を被覆せ
しめて形成するのが好ましい。
陰極を形成する物質それ自体からこれを形成することが
できる。しかし、白金族金属又はその導を性酸化物等を
使用するときには通常チタンやタンタルなどの弁金Ｍの
エキスパンデッドメタルの表面にこれらの物質を被覆せ
しめて形成するのが好ましい。
本発明において電極を配置する場合、上記のように陽極
又は陰極の少なくとも一方、軽重しくけ、両方とも、表
面に＃’（ｒ有するガス及び液透過性の多孔質層に接触
するように配置される。
又は陰極の少なくとも一方、軽重しくけ、両方とも、表
面に＃’（ｒ有するガス及び液透過性の多孔質層に接触
するように配置される。
一方、表面に溝を有しないガス及び液透過性の多孔質層
を有するイオン交換膜又は表面に多孔質を有しないイオ
ン交換膜とは、接触して配置してもよいし又は間隔をお
いて配置してもよい。
を有するイオン交換膜又は表面に多孔質を有しないイオ
ン交換膜とは、接触して配置してもよいし又は間隔をお
いて配置してもよい。
電極と膜との接触は、両者を強固に押圧するよシも、電
極は、多孔質層に例えば０〜２０に９／ｌｙｎ”にて好
１しくは緩やかに押接される。
極は、多孔質層に例えば０〜２０に９／ｌｙｎ”にて好
１しくは緩やかに押接される。
また、本発明でイオン交換膜の陽極側又は陰極側の一方
の表面にのみ多孔質層を設けた場合には多孔質層を設け
ないイオン交換腹側に配置する電極も、イオン交換膜面
に接触し或いは接触せう゛に配置することができる。
の表面にのみ多孔質層を設けた場合には多孔質層を設け
ないイオン交換腹側に配置する電極も、イオン交換膜面
に接触し或いは接触せう゛に配置することができる。
本発明において゛電解槽は、上記構成を有する限シにお
いて単極型でも複極型でもよい。また電解槽を構成する
材料は、例えば塩化アルカリ水溶液の電解の場合には陽
極室の場合には、塩化アルカリ水溶液及び塩素に耐性が
あるもの例えば弁金属、チタンが使用さｎ１陰極室の場
合には水酸化アルカリ及び水素に耐性がある鉄、ステン
レス又はニッケルなど使用される。
いて単極型でも複極型でもよい。また電解槽を構成する
材料は、例えば塩化アルカリ水溶液の電解の場合には陽
極室の場合には、塩化アルカリ水溶液及び塩素に耐性が
あるもの例えば弁金属、チタンが使用さｎ１陰極室の場
合には水酸化アルカリ及び水素に耐性がある鉄、ステン
レス又はニッケルなど使用される。
本発明における塩化アルカリ水溶液の電解を行なうプロ
セス条件としては、上記した特開昭５４−１１２３９８
号公報におけるような既知の条件が採用できる。例えば
陽極室には好ましくは２．５〜５，０規定斡）の塩化ア
ルカリ水溶液を供給し、陰極室には水又は稀釈水酸化ア
ルカリを供給し、好ましくは８０℃〜１２０℃、電流密
度１０〜１００Ａ／ｄｍ２で電解される。かかる場合、
塩化アルカリ水溶液中のカルシウム及びマグネシウムな
どの重金属イオンは、イオン交換膜の劣化を招くので、
可及的に小さくせしめるのが好ましい。また、陽極にお
ける酸素の発生を極力防止するために塩酸などの酸を塩
化アルカリ水溶液に添加することができる。
セス条件としては、上記した特開昭５４−１１２３９８
号公報におけるような既知の条件が採用できる。例えば
陽極室には好ましくは２．５〜５，０規定斡）の塩化ア
ルカリ水溶液を供給し、陰極室には水又は稀釈水酸化ア
ルカリを供給し、好ましくは８０℃〜１２０℃、電流密
度１０〜１００Ａ／ｄｍ２で電解される。かかる場合、
塩化アルカリ水溶液中のカルシウム及びマグネシウムな
どの重金属イオンは、イオン交換膜の劣化を招くので、
可及的に小さくせしめるのが好ましい。また、陽極にお
ける酸素の発生を極力防止するために塩酸などの酸を塩
化アルカリ水溶液に添加することができる。
実施例１
テトラフルオロエ≠レントＣＦｔ ＝ ＣＦＯ（Ｃ％）
ｓＣＯＯＣＨ３ＣＯＯＣＨ３トラソブチロニトリルを触
媒としてトリクロロトリフルオロエタン溶媒中で共重合
してイオン交換容量１．２５ Ｅ ！７当′Ｉｔ／を乾
燥樹脂の共重合体と、イオン交換容量１８ミリ当量の共
重合体とを製造した。
ｓＣＯＯＣＨ３ＣＯＯＣＨ３トラソブチロニトリルを触
媒としてトリクロロトリフルオロエタン溶媒中で共重合
してイオン交換容量１．２５ Ｅ ！７当′Ｉｔ／を乾
燥樹脂の共重合体と、イオン交換容量１８ミリ当量の共
重合体とを製造した。
上記イオン交換容量１．２５ Ｅ ｇ当量の浮さ３０μ
のフィルムとイオン交換容量１．８０ Ｅす当量の厚さ
２５０μのフィルムとを２２０℃、２５ ｋｇ／Ｉｙｎ
”の加圧下で５分間圧縮成形して積層膜を得た。
のフィルムとイオン交換容量１．８０ Ｅす当量の厚さ
２５０μのフィルムとを２２０℃、２５ ｋｇ／Ｉｙｎ
”の加圧下で５分間圧縮成形して積層膜を得た。
一方、粒径５μの酸化ジルコニウム粉末１０部、メチル
セルロース（２％水溶液）粘度１５００となるもの）０
．４部、水１９部、シクロヘキサノール２部及ヒシクロ
へキサノン１部を含む混合物を混線し、ペーストを得た
。該ペーストをメツシュ数２００、厚さ７５μのテトロ
ン製スクリーン、その下に厚さ３０μのスクリーンマス
クラ施こした印刷板及びポリウレタン製のスキージを用
いて、上記陽イオン交換膜の交換容量１．８０ Ｅ リ
当量の陽極側の面にスクリーン印刷した。膜面に得られ
た付着塵を空気中で乾燥した。
セルロース（２％水溶液）粘度１５００となるもの）０
．４部、水１９部、シクロヘキサノール２部及ヒシクロ
へキサノン１部を含む混合物を混線し、ペーストを得た
。該ペーストをメツシュ数２００、厚さ７５μのテトロ
ン製スクリーン、その下に厚さ３０μのスクリーンマス
クラ施こした印刷板及びポリウレタン製のスキージを用
いて、上記陽イオン交換膜の交換容量１．８０ Ｅ リ
当量の陽極側の面にスクリーン印刷した。膜面に得られ
た付着塵を空気中で乾燥した。
一方、かくして得られた陽極側面に多孔質層を有する膜
の他方の面に同様にして、平均粒径５μのα−炭化ケイ
素粒子を付着させた。
の他方の面に同様にして、平均粒径５μのα−炭化ケイ
素粒子を付着させた。
しかる後、温度１４０℃、圧力３０ ｋｇ／ｃｍ”の条
件で各膜面の粒子層をイオン交換膜面に圧着することに
より、膜の陽極面及び陰極面には、酸化チタン粒子及び
炭化ケイ素粒子が、それぞれ膜面１ ｃｍ” 尚Ｊ）、
それぞれｔｏｑ、ｏ、ｚ■付着し、厚みがともに１０μ
となる多孔質を有するイオン交換膜を製造した。
件で各膜面の粒子層をイオン交換膜面に圧着することに
より、膜の陽極面及び陰極面には、酸化チタン粒子及び
炭化ケイ素粒子が、それぞれ膜面１ ｃｍ” 尚Ｊ）、
それぞれｔｏｑ、ｏ、ｚ■付着し、厚みがともに１０μ
となる多孔質を有するイオン交換膜を製造した。
かくして得られる両面に多孔質層を有するイオン交換膜
を溝付ロールにて、温度１４０℃、圧力２０ ｋｇ／ｍ
にてロールプレスを行ない、表面幅１．２．深さＱ、１
５■ピッチ１．５■の垂直方向の湾（断面四角形）を多
孔質層面を形成した。
を溝付ロールにて、温度１４０℃、圧力２０ ｋｇ／ｍ
にてロールプレスを行ない、表面幅１．２．深さＱ、１
５■ピッチ１．５■の垂直方向の湾（断面四角形）を多
孔質層面を形成した。
膜厚れ、溝部で２００μ、溝なし部で３５０μであった
。
。
か＼るイオン交換膜を９０℃、２５重量％の水酸化ナト
リウム水溶液に１６時間浸漬して、交換基の加水分解を
行なった。かくして得られる膜の陽極側にチタンのパン
チトメタル（短径４ｍｍ、長径８露）に、ＲｕＯＨと酸
化イリジウムと酸化チタンの固溶体を被覆した低い塩素
過電圧を有する陽極を、また陽極側にＳＵＳ ３０４製
パンチトメタル（短径４ｍ、長径８ ｗａ ）を５２重
量係の苛性ソーダ水溶液中、１５０℃で５２時間エツチ
ング処理し、低い水素過電圧を有するようにした陰極を
、イオン交換膜に加圧接触さＱυ せ、陽極室にｐＨ＝２になるように塩酸を添加した５Ｍ
、定の塩化ナトリウム水溶液を陰極室に水を供給しつつ
、陽極室の塩化ナトリウム濃度を６．５規定に、また陰
極室の苛性ソーダ濃度を３５重′ｊＩｋ％に保ちつつ、
９０℃、３０Ａ／αｍ”α条件で電解を行った。
リウム水溶液に１６時間浸漬して、交換基の加水分解を
行なった。かくして得られる膜の陽極側にチタンのパン
チトメタル（短径４ｍｍ、長径８露）に、ＲｕＯＨと酸
化イリジウムと酸化チタンの固溶体を被覆した低い塩素
過電圧を有する陽極を、また陽極側にＳＵＳ ３０４製
パンチトメタル（短径４ｍ、長径８ ｗａ ）を５２重
量係の苛性ソーダ水溶液中、１５０℃で５２時間エツチ
ング処理し、低い水素過電圧を有するようにした陰極を
、イオン交換膜に加圧接触さＱυ せ、陽極室にｐＨ＝２になるように塩酸を添加した５Ｍ
、定の塩化ナトリウム水溶液を陰極室に水を供給しつつ
、陽極室の塩化ナトリウム濃度を６．５規定に、また陰
極室の苛性ソーダ濃度を３５重′ｊＩｋ％に保ちつつ、
９０℃、３０Ａ／αｍ”α条件で電解を行った。
この結果、電流効率は、９５％であシ、電圧は、２．８
ｖでめり、１１ｍにて得られる塩素ガス中の酸素＃匿は
、０．３ ％であった。
ｖでめり、１１ｍにて得られる塩素ガス中の酸素＃匿は
、０．３ ％であった。
比較例１
実施例１において、酵付きロールでロールプレスしなか
ったほか鉱、全く同じイオン交換膜を使用し、且つ同じ
電解槽にて、電解したところ、電解性能は、電流効率９
５チであシ、電圧は２．８ｖであったが、陽極室で得ら
れる塩素ガス中の酸素濃度は、０．６優であった。
ったほか鉱、全く同じイオン交換膜を使用し、且つ同じ
電解槽にて、電解したところ、電解性能は、電流効率９
５チであシ、電圧は２．８ｖであったが、陽極室で得ら
れる塩素ガス中の酸素濃度は、０．６優であった。
実施例２
実施例１と同じ陽イオン交換膜を使用したが、溝の垂直
方向に対する角度が３０°になるようにロールプレスに
て、陽極側の酸化ジルコニウム（２３ 粒子からなる多孔質層面に溝（断面四角形）ｔ−形成し
た。
方向に対する角度が３０°になるようにロールプレスに
て、陽極側の酸化ジルコニウム（２３ 粒子からなる多孔質層面に溝（断面四角形）ｔ−形成し
た。
このｍａ、表面幅２■深さｏ、 ｉ ｔｍ、長さ２０■
、ピッチ２，５■であり、膜厚ｈｇのないところで６０
０μであった。この腹を用い、実施例１と同様に電解し
たところ、′電流効率は９５チであり、電圧は２．８
Ｖであシ、陽極室で得られる塩素ガス中の酸素濃度は０
．３％でおった。
、ピッチ２，５■であり、膜厚ｈｇのないところで６０
０μであった。この腹を用い、実施例１と同様に電解し
たところ、′電流効率は９５チであり、電圧は２．８
Ｖであシ、陽極室で得られる塩素ガス中の酸素濃度は０
．３％でおった。
比較例２
実施例２において、多孔質ｌ−を付着させない他は、同
様の膜を作製した。この膜を用い実施例１と同様に電解
したところ電流効率ｔａ、９５％であったが電圧は、５
．５■であった。陽極室で得られる塩素ガス中の酸素濃
度は０５チであった。
様の膜を作製した。この膜を用い実施例１と同様に電解
したところ電流効率ｔａ、９５％であったが電圧は、５
．５■であった。陽極室で得られる塩素ガス中の酸素濃
度は０５チであった。
実施例３
テトラフルオロエチレンとＣＦ、 ＝ ＣＦＯ（ＣＦ、
）ｓＣＯＯＣＨ，と全過硫酸アンモニウムを触媒とし
て乳化重合を行ない、イオン交換容量１．４５ ｔ ！
１当量のポリマーを得た。
）ｓＣＯＯＣＨ，と全過硫酸アンモニウムを触媒とし
て乳化重合を行ない、イオン交換容量１．４５ ｔ ！
１当量のポリマーを得た。
このポリマーにポリテトラフルオロエチレンファインパ
ウダーを２．７ ｗｔ％の割合で混合し、混練した後押
出機にて２８（ｌμのフィルムを得た。
ウダーを２．７ ｗｔ％の割合で混合し、混練した後押
出機にて２８（ｌμのフィルムを得た。
実施例１と同様な方法で多孔質層を付着させた。片側は
酸化ジルコニウム粒子であシ、他側は炭化ケイ素粒子か
らなっている。この酸化ジルコニウムの側にパターンの
付いた平板でプレスを行ない。溝（断面三角形）を形成
した。溝は表面幅０．５園、深さ５０μ、長さ５駕、ピ
ッチ１５ｍであり、溝の方向は垂直方向である。
酸化ジルコニウム粒子であシ、他側は炭化ケイ素粒子か
らなっている。この酸化ジルコニウムの側にパターンの
付いた平板でプレスを行ない。溝（断面三角形）を形成
した。溝は表面幅０．５園、深さ５０μ、長さ５駕、ピ
ッチ１５ｍであり、溝の方向は垂直方向である。
この膜を用い実施例１と同様圧電層したところ、電流効
率は９３チでおり電圧は２．９ｖであった。陽極室で得
られる塩素ガス中の酸素濃度は０．４チであった。
率は９３チでおり電圧は２．９ｖであった。陽極室で得
られる塩素ガス中の酸素濃度は０．４チであった。
実施例４
実施例１で得られたイオン交換容量ｔ２５Ｅり当量とｔ
８ｊり当量の積層膜のｔ８Ｅ！Ｊ当量側にポリテトラフ
ルオロエチレン製の布を圧入して布補強膜を得た。更に
実施例１と同様に多孔質層を付着させた。
８ｊり当量の積層膜のｔ８Ｅ！Ｊ当量側にポリテトラフ
ルオロエチレン製の布を圧入して布補強膜を得た。更に
実施例１と同様に多孔質層を付着させた。
この膜の１． ＆ ｉ ！ｌ当量側に溝付ロールでロー
ルプレスを行ない溝を形成した。溝は表面幅１．５■深
さ６０μ長さ１０■、ピッチ２ｗｍであシ、溝の方向は
垂直方向である。この膜を用い実施例１と同様に電解し
たところ電流効率は９５チであり電圧は２．８ｖであっ
た。
ルプレスを行ない溝を形成した。溝は表面幅１．５■深
さ６０μ長さ１０■、ピッチ２ｗｍであシ、溝の方向は
垂直方向である。この膜を用い実施例１と同様に電解し
たところ電流効率は９５チであり電圧は２．８ｖであっ
た。
陽極室で得られる塩素ガス中の酸素濃度は０、３％であ
った。
った。
実施例５
テトラフロロエチレンとＣ馬−ＣＦＯＣＦ２０Ｆ（ＣＦ
、）ＯＣＦＩＣＦ、ＣＯ０ＣＨａとを１ゾビスイソブチ
ロニトリルを触媒としてトリクロロトリフロロエタン溶
媒中で共重合してイオン交換容量０．９０ｔ’Ｊ当量／
ｆ乾燥樹脂の共重合体を得た。
、）ＯＣＦＩＣＦ、ＣＯ０ＣＨａとを１ゾビスイソブチ
ロニトリルを触媒としてトリクロロトリフロロエタン溶
媒中で共重合してイオン交換容量０．９０ｔ’Ｊ当量／
ｆ乾燥樹脂の共重合体を得た。
一方テドラフロロエチレンとＣＦ、 −ＣＦＯＣＦ、Ｃ
Ｆ（ＣＦ、 ）ＯＣｙ、ＣＦ２５へＦ とを同様に共重
合してイオン交換容量０．９１Ｅ！Ｉ当量／を乾燥樹脂
の共重合体を得た。
Ｆ（ＣＦ、 ）ＯＣｙ、ＣＦ２５へＦ とを同様に共重
合してイオン交換容量０．９１Ｅ！Ｉ当量／を乾燥樹脂
の共重合体を得た。
上記カリボン酸ポリマーとスルホン酸ポリマーを共押出
し機にて厚み２５０μのフィルムを得た。カルボン酸層
の厚み５０μであり、スルホン酸層の厚みは２００μで
あった。
し機にて厚み２５０μのフィルムを得た。カルボン酸層
の厚み５０μであり、スルホン酸層の厚みは２００μで
あった。
多孔質層は実施例１と同様にしてカルボン酸側に炭化ケ
イ素、スルホン酸側に酸化チタンを付着させた。このス
ルホン酸側にロールプレスにて実施例１と同様な溝を形
成した。
イ素、スルホン酸側に酸化チタンを付着させた。このス
ルホン酸側にロールプレスにて実施例１と同様な溝を形
成した。
この膜も加水分解して、スルホン酸側を陽極側にして実
施例１と同様に電解したところ、電流効率は９６％であ
り、電圧は２．９ｖであった。
施例１と同様に電解したところ、電流効率は９６％であ
り、電圧は２．９ｖであった。
陽極室で得られる塩素ガス中の酸素濃度はα３饅であっ
た。
た。
比較例３
実施例５にて、溝付きロールでロールプレスしなかった
他は、全く同じイオン交換膜を使用し、かつ同じ電解槽
にて電解したところ電流効率は９６チであシミ圧は２．
９■であったが、陽極室で得られる塩貴ガス中の酸素濃
度は０．６ ％であった。
他は、全く同じイオン交換膜を使用し、かつ同じ電解槽
にて電解したところ電流効率は９６チであシミ圧は２．
９■であったが、陽極室で得られる塩貴ガス中の酸素濃
度は０．６ ％であった。
第１− （＋）図〜第１− （ｌｖ）図は、本発明の電
解槽にて使用されるイオン交換膜の多孔質層表面に形成
される溝の形状を示すイオン交換膜の部分断面図である
。 第２− （１）図〜第２− （ｉｖ）図は、本発明の電
解槽にて使用されるイオン交換膜の多孔質ｆ＠層表面形
成される溝の配列を示すイオン交換膜の平面図である。 １・・・・・・ イオン交換膜 ２・・・・・・多孔質
層３・・・・・・溝 ａ・・・・・・溝の表面幅ｂ・・
・・・・溝の深さ Ｃ・・・・・溝のピッチｄ・・・・
・溝の長さ 代理人 内 １） 明 代理人 萩 原 亮 − （２７） Ｘｚ−＜；；月Ａ
解槽にて使用されるイオン交換膜の多孔質層表面に形成
される溝の形状を示すイオン交換膜の部分断面図である
。 第２− （１）図〜第２− （ｉｖ）図は、本発明の電
解槽にて使用されるイオン交換膜の多孔質ｆ＠層表面形
成される溝の配列を示すイオン交換膜の平面図である。 １・・・・・・ イオン交換膜 ２・・・・・・多孔質
層３・・・・・・溝 ａ・・・・・・溝の表面幅ｂ・・
・・・・溝の深さ Ｃ・・・・・溝のピッチｄ・・・・
・溝の長さ 代理人 内 １） 明 代理人 萩 原 亮 − （２７） Ｘｚ−＜；；月Ａ
Claims (3)
- （１）陽極及び陰極間に、少なくとも片面に電極活性の
ないガス及び液透過性の多孔質層を有するイオン交換膜
を、該多孔質層と電極とが接触するように配置した電解
槽であって、上記電極とイオン交換膜との接触面に、連
続した隙間が形成されるように、上記イオン交換膜の多
孔質層面側に韓が形成されたことを特徴とする塩化アル
カリ電解槽 - （２）多孔質層面の溝が、長さ１箪以上、表面幅０．０
１〜１０簡、深さ０．０１ Ｗ以上である特許請求の範
囲（１）の電解槽 - （３） 多孔質層面の溝が、垂直方向又は垂直方向から
４５°の間の角度で傾斜している特許請求の範囲（１）
又は（２）の電解槽 （４ン イオン交換膜の陽極側に多孔質層を有し且つ陽
極との接触面に連続した隙間が形成された特許請求の範
囲（１） ＋ （２）又は（３）の電解槽（５） イオ
ン交換膜が、スルホン酸基、カルボン酸基又はリン酸基
を有するフルオロカーボンポリマーからなる陽イオン交
換膜である特許請求の範囲（１） ？ （２） ＋ （
３）又は（４）の電解槽
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146662A JPS6049718B2 (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 塩化アルカリ電解槽 |
| US06/637,889 US4561946A (en) | 1983-08-12 | 1984-08-06 | Electrolytic cell for the electrolysis of an alkali metal chloride and process of using said cell |
| NO843213A NO163456C (no) | 1983-08-12 | 1984-08-10 | Fremgangsmaate til aa elektrolysere en vandig opploesning avet alkalimetallklorid og elektrolysecelle for samme formaal |
| DE8484109577T DE3468441D1 (en) | 1983-08-12 | 1984-08-10 | Electrolytic cell for the electrolysis of an alkali metal chloride |
| CA000460769A CA1263339A (en) | 1983-08-12 | 1984-08-10 | Electrolytic cell for the electrolysis of an alkali metal chloride |
| EP84109577A EP0139133B1 (en) | 1983-08-12 | 1984-08-10 | Electrolytic cell for the electrolysis of an alkali metal chloride |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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