JPS623236B2 - - Google Patents

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JPS623236B2
JPS623236B2 JP55160116A JP16011680A JPS623236B2 JP S623236 B2 JPS623236 B2 JP S623236B2 JP 55160116 A JP55160116 A JP 55160116A JP 16011680 A JP16011680 A JP 16011680A JP S623236 B2 JPS623236 B2 JP S623236B2
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JP
Japan
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exchange membrane
anode
electrode
cation exchange
cathode
Prior art date
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Application number
JP55160116A
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English (en)
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JPS5785981A (en
Inventor
Kimihiko Sato
Yasuo Sajima
Makoto Nakao
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Priority to AU77068/81A priority patent/AU543510B2/en
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Priority to DE8181109601T priority patent/DE3176449D1/de
Priority to EP81109601A priority patent/EP0052332B1/en
Priority to ZA817805A priority patent/ZA817805B/xx
Priority to US06/320,436 priority patent/US4617101A/en
Priority to CA000389859A priority patent/CA1203506A/en
Priority to MX190099A priority patent/MX156222A/es
Priority to IN1263/CAL/81A priority patent/IN155085B/en
Priority to ES507143A priority patent/ES8206665A1/es
Priority to BR8107387A priority patent/BR8107387A/pt
Priority to KR1019810004394A priority patent/KR880001583B1/ko
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Publication of JPS623236B2 publication Critical patent/JPS623236B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/03Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は氎酞化アルカリの補造装眮、特に䜎電
圧で塩化アルカリ氎溶液を電解しお氎酞化アルカ
リを埗る電解槜に係るものである。 塩化アルカリ氎溶液を電解しお氎酞化アルカリ
を埗る方法は、近幎公害防止の芋地から氎銀法に
代り、隔膜法が䞻流になり぀぀ある。 隔膜法は、隔膜ずしおアスベストを甚いる方法
に代り、より高玔床、高濃床の氎酞化アルカリを
埗る目的でむオン亀換膜を甚いる方法がいく぀か
提案されおいる。 他方、近幎省゚ネルギヌが䞖界的に進行し぀぀
あり、この芳点からこの皮技術においおは、電解
電圧を極力䜎くするこずが望たれる。 電解電圧の䜎䞋手段ずしおは、埓来陜極や陰極
の材質、組成及び圢状を考慮したり、或は甚いる
むオン亀換膜の組成やむオン亀換基の皮類を特定
化する等皮々の手段が提案されおいる。 これら方法は、䜕れもそれなりの効果はあるも
のの、倧倚数のものは埗られる氎酞化アルカリの
濃床がそれ皋高くないずころに䞊限を有し、これ
を超えるず急激に電解電圧の䞊昇や電流効率の䜎
䞋を来たしたり、或は電解電圧䜎䞋珟象の持続
性、耐久性等が劣る等必ずしも工業的に十分に満
足し埗るものばかりではなか぀た。 最近、含北玠陜むオン亀換膜の衚面にガス及び
液透過性の倚孔質局からなる陜極や陰極を密着せ
しめた電解槜を䜿甚しお塩化アルカリ氎溶液を電
解し、氎酞化アルカリ及び塩玠を埗る方法が提案
されおいる。特開昭54−112398号公報参照こ
の方法は、埓来この皮技術においおは避け難いず
考えられおいた被電解液による電気抵抗や、発生
する氎玠や塩玠ガスに基く泡による電気抵抗を極
力枛らせるため、埓来より䞀局䜎電圧で電解しう
る手段ずしお優れた方法である。 この方法における陜極や陰極は、むオン亀換膜
の衚面に結合し、埋蟌むように蚭けられ、そしお
膜ず電極ずの接觊界面で電解により発生したガス
は電極から容易に離脱し、䞔぀電解液が浞透しう
るようにガス及び液透過性にされおいる。このよ
うな倚孔質の電極は、通垞陜極や陰極ずしおの掻
性粒子ず、これを結合する物質、曎に奜たしくは
黒鉛その他の導電材料が均䞀に混合され、薄局状
に成圢された倚孔質䜓からな぀おいる。 しかしながら、本発明者の怜蚎によるず、この
ような電極を盎接むオン亀換膜に結合せしめた電
解槜を䜿甚する堎合、電解槜における䟋えば陜極
は陰極宀から逆拡散する氎酞むオンず接觊するた
め、埓来の耐塩玠性ずずもに耐アルカリ性が芁求
され、必然的に特殊、高䟡な材質を遞ばなければ
ならない。たた、電極ずむオン亀換膜の寿呜は、
通垞倧きく異なるため、䞡者が結合されおいる堎
合には、䞀方の寿呜の到来により䞡者ずも廃棄せ
ざるを埗ないので、特に高䟡な貎金属系陜極の堎
合、その経枈的損倱は倧きい。 これらの䞍利益を有さなく、䞀方では可及的に
槜電圧の小さい電解方法に぀いお研究が続けられ
た結果、陜むオン亀換膜の衚面に電極掻性を有し
ないガス及び液透過性の倚孔質局を圢成し、これ
を介しお陜極又は陰極を配眮せしめた電解槜にお
塩化アルカリ氎溶液を電解した堎合予想倖に䜎電
圧で氎酞化アルカリ及び塩玠が埗られるずずもに
前蚘目的が実質的に解消しうるこずが芋出され、
本願出願人は先に特願昭54−152416号ずしお出願
しおいたが、電極の配眮のさせ方に぀いおさらに
怜蚎を加えた結果、぀いに本願発明の塩化アルカ
リ電解槜を芋出したものである。かくしお本願
は、陜極ず陰極ずの間にガス及び液透過性の電極
掻性を有しない倚孔質局を衚面の少くずも䞀方の
面に蚭けおなる陜むオン亀換膜を配眮し、該陜極
又は該陰極の少くずも䞀方が該陜むオン亀換膜よ
りも剛性の倧きい可撓性の空隙性電極であり、該
可撓性電極はクツシペン性を有する導電性支持䜓
で点たたは線状に支持され、該導電性支持䜓によ
り該可撓性電極を倉圢させるこずにより、該可撓
性電極ず該陜むオン亀換膜ず察向電極ずを密接さ
せおなるこずを特城ずする塩化アルカリ電解槜を
芁旚ずするものである。 かかる本発明によれば、電極は䞊蚘ガス及び液
透過性の倚孔質局を介しお配眮されるので、膜ず
盎接に接觊するこずがない。埓぀お、陜極には倧
きい耐アルカリ性は芁求されなく、埓来広く䜿甚
される耐塩玠性のみを有する電極が䜿甚でき、同
時に電極は膜又は倚孔質局ず結合される必芁はな
いので、膜の寿呜によ぀お、膜ずずもに廃棄され
るこずもない。 たた、陜極及び陰極は倚孔局を蚭けた陜むオン
亀換膜をはさんでほが均䞀の極間距離に配眮され
るため、堎所による電流の偏流がなく局郚的にみ
おも電流密床が䞀定ずなる。極間距離がほが䞊蚘
陜むオン亀換膜の厚さ皋床ず非垞に小さいこずか
ら、電解電圧が非垞に小さくなるこずも圓然期埅
しうる所である。 さらに、本発明による槜電圧は予想倖に䜎く䟋
えば䞊蚘倚孔質を介さないので、陜極又は陰極を
盎接陜むオン亀換膜に接觊せしめた電解槜で、塩
化アルカリを電解する方法に比べお槜電圧は、飛
躍的に䜎䞋する。これは、䞊蚘倚孔質局が䞊蚘特
開昭54−112398号公報蚘茉の方法ず異なり、電極
掻性を有しない実質的に非導電性粒子局から圢成
される堎合にも埗られるこずからしお、予想倖の
効果ずいわざるを埗ない。 本願発明で甚いられる電極は金網、゚キスパン
ドメタル等の空隙性金属又はこれの䞊に電極掻性
成分を被芆したもので、䞀般にかなり薄いもので
その厚みは0.1〜mm皋床である。 䞀方、その倧きさは電極宀の倧きさにほが盞圓
する倧きさを有し、倧きい堎合には䟋えば1m×
2mに達する堎合もある。 たずえこれより小さい面積であ぀おも、䞊述の
劂き薄い厚さの電極を倚孔質局を蚭けた陜むオン
亀換膜を介しお察向、近接させ、か぀電極間距離
を堎所によらずほが䞀定にするこずはかなり難し
いものである。それは、これらの電極が面積のわ
りに厚さが薄く、埓぀おたわみやすいために電解
液の圧力倉動によ぀おたわんだり、あるいはそれ
自䜓が補造の過皋でたわんでいたりするこずがあ
るからである。 本発明者等はこれらの問題を解決する方法ずし
お、電極の少くずも぀を倚孔質局を蚭けた陜む
オン亀換膜よりも剛性の倧きい可撓性のものず
し、該可撓性電極を䞊蚘陜むオン亀換膜偎に倉圢
させるこずにより充分目的を達しうるこず、なら
びにそのための手段ずしお該可撓性電極をクツシ
ペン性を有する導電性支持䜓で支持するこずが必
芁であるこずを芋出したものである。さらに、怜
蚎の結果クツシペン性を有する導電性支持䜓ずし
おは電解液に耐食性を有する金属、䟋えば陜極偎
にあ぀おはチタニりム等の匁金属、陰極偎にあ぀
おはニツケル等の耐アルカリ性の金属からなるス
プリング、板バネ等のバネ材が奜適であるこずが
芋出された。 バネ材のバネの匷さバネ定数は可撓性電極
のたわみやすさ、バネ材の配眮間隔等によ぀お該
可撓性電極が均䞀な匷さで倚孔質付着陜むオン亀
換膜を抌し぀けるように適宜遞択できるものであ
る。 以䞋、図面をもずに説明する。 第図は本発明を実斜する堎合の倚孔質局を蚭
けた陜むオン亀換膜倚孔質局付着陜むオン亀換
膜、陜陰極及びクツシペン性を有する導電性支
持䜓の配眮関係の䟋を瀺す郚分説明図である。
は倚孔質局付着陜むオン亀換膜、は䟋えば゚
キスパンドメタルに陜極掻性成分を担持した陜極
であ぀お、通垞は完党に平面でないため、その郚
分をやや誇匵しお曲線状に画かれおいる。は可
撓性陰極で、はクツシペン性を有する導電性支
持䜓であ぀お、第図はスプリングからなる堎合
を瀺す。倚孔質局付着陜むオン亀換膜はクツシペ
ン性を有する導電性支持䜓により力を加えられお
倉圢した可撓性陰極に抌され、陜極の圢状に倉圢
される。この堎合可撓性陰極の剛性が倚孔質付着
陜むオン亀換膜の剛性より倧きいために最終的に
は陜極の圢状に䞀臎するように䞡者が倉圢するも
のである。もし、剛性の倧小関係が逆の堎合に
は、陜極ず倚孔質局付着陜むオン亀換膜の間に䞀
郚隙間の生ずるこずがあり奜たしくない。 䞊蚘倚孔質局は陜むオン亀換膜の䞡面に蚭ける
こずもできるし、陜極偎あるいは陰極偎のいずれ
か片面にのみ蚭けるこずもできる。 本発明者等の経隓によれば、いずれか䞀方の偎
のみに倚孔質局を蚭ける堎合には陜むオン亀換膜
の陜極偎に蚭けるのがよいようである。このこず
の理由は充分に解明されたわけではないが、䞀般
に陜極は耐アルカリ性が充分でない堎合が倚く、
これが陜むオン亀換膜に盎接接觊する堎合には、
陜むオン亀換膜を通぀お拡散する氎酞基むオンに
よる悪圱響がでるこずによるものず考えられる。 以䞋、本発明を倚孔質局が陜むオン亀換膜の䞡
偎に蚭け、陰極のみが可撓性である堎合に぀いお
曎に詳しく説明するが、本発明がこのような堎合
のみを含むものではないこずは䞊述の説明からも
明らかである。そしお、クツシペン性を有する導
電性支持䜓は他の導電郚材によ぀お電源に接源さ
れる。 第図はクツシペン性を有する導電性支持䜓が
板バネである堎合を瀺す郚分断面説明図である。
は板バネ、は䟋えば平板状の導電郚材であ
る。 第図は陜極、陰極ずも可撓性である堎合のク
ツシペン材ずしお板バネを甚いる郚分断面説明図
である。は可撓性陜極、は陜極偎のクツ
シペン性を有する導電性支持䜓である。この堎
合、陜陰極偎のクツシペン性を有する導電性支持
䜓は互いに察向する䜍眮ではなく、互い違いの䜍
眮に配眮されるこずが奜たしい。 本発明に甚いる電極は、陜極の堎合䟋えばチタ
ンやタンタル等の゚キスパンデツドメタルにルテ
ニりム、むリゞりム、パラゞりム、癜金等の癜金
族金属やその合金及びそれらの酞化物を被芆せし
めたり、或は癜金、むリゞりム、ロゞりム等の癜
金族金属やその合金、これらの酞化物から成る倚
孔板、網状䜓等適宜公知の陜極が甚いられる。そ
しお、これら陜極のうち、癜金族金属やその合金
及びこれら金属や合金の酞化物でチタン等の゚キ
スパンデツドメタルを被芆した陜極を採甚する堎
合には、特に䜎電圧での電解が可胜ずなるので奜
たしい。 又、陰極の堎合には䟋えば、鉄などの基䜓に癜
金、パラゞりム、ロゞりム等の癜金族金属やこれ
らの合金を被芆したものや、軟鋌、ニツケル、ス
テンレス等であり、これらは倚孔板、金網、゚キ
スパンデツドメタル等の圢態で䜿甚される。そし
お、これら陰極のうち癜金族金属又は、これらの
合金やニツケルを掻性成分ずする陰極を採甚する
堎合には、特に䜎電圧での電解を期埅し埗るので
奜たしい。 䞀方、本発明においお䜿甚されるガス及び液透
過性で耐食性を有する倚孔質局は、陜極又は陰極
ずしお、それぞれ䞍掻性である。即ち塩玠過電圧
又は氎玠過電圧が該倚孔質局を介しお配眮される
電極よりも倧きい材質、䟋えば非導電性材料から
圢成される。その材質ずしおは、䟋えばチタン、
ゞルコニりム、ニオブ、タンタル、バナゞりム、
マンガン、モリブデン、スズ、アンチモン、タン
グステン、ビスマス、むンゞりム、コバルト、ニ
ツケル、ベリリりム、アルミニりム、クロム、
鉄、ガリりム、ゲルマニりム、セレン、むツトリ
りム、銀、ランタン、セリりム、ハフニりム、
鉛、トリりム、垌土類元玠等の酞化物、窒化物、
炭化物の単独又は混合物等が挙げられ、このうち
陜極偎には、鉄、チタン、ゞルコニりム、ニオ
ブ、タンタル、バナゞりム、マンガン、モリブデ
ン、スズ、アンチモン、タングステン、ビスマス
等の酞化物、窒化物、炭化物の単独又は混合物等
が奜たしい。 陜極偎には鉄、ハフニりム、チタン、ゞルコニ
りム、ニオブ、タンタル、むンゞりム、スズ、マ
ンガン、コバルト、ニツケル等の酞化物、窒化
物、炭化物の単独又は混合物等が奜たしい。 これらの材質から本発明の倚孔質局を圢成する
堎合、䞊蚘材料は粉末乃至粒子状で䜿甚し、奜た
しくはポリテトラフルオロ゚チレンなどの含フツ
玠重合䜓の懞濁液で結合させお䜿甚される。この
際必芁ならば䞡者の混合を均䞀にするため界面掻
性剀が䜿甚される、倚孔質局を圢成する。これら
の混合物は、適宜局状に成圢した埌、むオン亀換
膜衚面に圧力及び熱を䜜甚させるこずにより、結
合させ、奜たしくは埋蟌たれる。 又、これら倚孔質局の物性ずしおは、陰極、陜
極偎ずもにほが同䞀であり、平均现孔埄0.01〜
2000Ό、倚孔率10〜99、空気透過係数×10-5
〜10モルcm2・mm・cmHgを有するのが適圓であ
る。 これら物性が䜕れも前蚘範囲を逞脱する堎合に
は、所期の䜎い電解電圧を期埅し埗なか぀たり、
電解電圧の䜎䞋珟象が䞍安定ずなるおそれがある
ので䜕れも奜たしくない。そしお䞊蚘諞物性のう
ち、平均现孔埄0.1〜1000Ό、倚孔率20〜98、
空気透過係数×10-4〜モルcm2・mm・cmHg
を採甚する堎合には特に䜎電圧で安定した電解操
業を期埅し埗るので奜たしい。 又、かかる倚孔質局の厚さは、厳密には甚いら
れる材質や物性等により決定されるが、䞀般に
0.1〜500Ό、奜たしくは〜300Όを採甚するの
が適圓である。 厚さが前蚘範囲を逞脱する堎合には、電気抵抗
が高くな぀たり、ガスの離脱が困難にな぀たり、
電解液の移動が困難になるので奜たしくない。 本発明においお、䞊蚘倚孔質局を介しお配眮さ
れる陜極は該倚孔質局面に接觊しお蚭けられる。
かくしお倚孔質局を介しお蚭けられ、電極は、陜
極又は陰極の䜕れか䞀方だけでもよいが、むオン
亀換膜の陜極偎及び陰極偎の䞡面に蚭けた堎合に
は、電解槜電圧を䜎䞋させるうえで特に奜たし
い。 たた、陜極又は陰極の䜕れか䞀方が、むオン亀
換膜に本発明の倚孔質局を介しお蚭けた堎合その
察電極は、通垞の塩化アルカリを補造する堎合ず
同様の組成及び圢状のものが採甚される。 実際、䞊蚘倚孔質局を介しお電極を蚭ける手段
ずしおは、 䟋えば 倚孔質局を圢成する粉末をスクリヌン印刷法等で
むオン亀換膜に塗垃埌、加熱圧着する等の手段を
甚いお、むオン亀換膜の衚面に倚孔質局を圢成さ
せ、倚孔質局の衚面に電極を抌しあおるこずなど
が甚いられる。 本発明に甚いられるむオン亀換膜ずしおは、䟋
えばカルボキシル基、スルホン酞基、燐酞基、フ
゚ノヌル性氎酞基等の陜むオン亀換基を含有する
重合䜓から成り、かかる重合䜓ずしおは、含北玠
重合䜓を採甚するのが特に奜たしい。むオン亀換
基含有の含北玠重合䜓ずしおは、䟋えばテトラフ
ルオロ゚チレン、クロロトリフルオロ゚チレン等
のビニルモノマヌずスルホン酞、カルボン酞、燐
酞基等のむオン亀換基に転化し埗る反応性基を有
するパヌフルオロのビニルモノマヌずスルホン
酞、カルボン酞、燐酞基等のむオン亀換基を有す
るパヌフルオロのビニルモノマヌずの共重合䜓が
奜適に䜿甚される。 又、トリフルオロスチレンの膜状重合䜓にスル
ホン酞基等のむオン亀換基を導入したものや、ス
チレンゞビニルベンれンにスルホン酞基を導入し
たもの等も䜿甚できる。 そしお、これらのうち倫々以䞋の(ã‚€)、(ロ)の重合
単䜍を圢成し埗る単力䜓を甚いる堎合には、比范
的高い電流効率で高玔床の苛性アルカリを埗るこ
ずができるので特に奜たしい。 (ã‚€) −CF2―CXX′−(ロ)
【匏】 ここでは北玠、塩玠、氎玠又は―CF3であ
り、X′は又はCF3CF2nであり、は〜
であり、は次のものから遞ばれる。 ――――CF2n− ここでは−CF2aCXX′bCF2−であ
りは−CF2――CXX′−であり、は−
CXX′――CF2−であり、は
の少なくずも䞀぀を任意の順序で配列
するこずを衚わす。X′は䞊蚘ず同じであ
り、〜は〜で
ある。は―COOH又は―CN―COF―
COOR―COOM―CONR2R3等の加氎分解若
しくは䞭和により、―COOHに転換し埗る官胜
基を衚わす。R1は炭玠数〜10のアルキル基、
はアルカリ金属又は第四玚アンモニりム基であ
り、R2R3は氎玠又は炭玠数〜10のアルキル
基を瀺す。 䞊蚘の奜たしい代衚䟋ずしおは、が北玠を
有する炭玠ず結合された構造を有する䟋えば次の
劂きものが挙げられる。 ―CF2―xA――CF2―xA
【匏】
は共に〜10であり、fは―
又は炭玠数〜10のパヌフルオロアルキル基か
ら遞ばれた基であり、は䞊蚘ず同様である。 そしお、これら共重合䜓から成る也燥暹脂1g
圓りの膜内カルボン酞基濃床が0.5〜2.0ミリ圓量
である含北玠陜むオン亀換膜を甚いる堎合には、
䟋えば苛性゜ヌダの濃床が40以䞊であ぀おも、
その電流効率は90以䞊にも達する。そしお、䞊
蚘也燥暹脂1g圓りの膜内カルボン酞基濃床が1.12
〜1.7ミリ圓量の堎合には、前述の劂き高濃床の
苛性゜ヌダを高電流効率で長期にわたり安定しお
埗るこずができるので特に奜たしい。そしお、か
かるむオン亀換容量を達成するには、䞊蚘(ã‚€)及び
(ロ)の重合単䜍から成る共重合䜓の堎合、奜たしく
は(ロ)の重合単䜍が〜40モル、特に〜25モル
であるのが適圓である。 本発明に甚いられる奜たしいむオン亀換膜は、
䞊蚘の様な北玠化オレフむン単量䜓ずカルボン酞
基若しくはカルボン酞基に転換し埗る官胜基を有
する重合胜ある単量䜓ずの共重合䜓によ぀お埗ら
れる非架橋性の共重合䜓から構成されるが、その
分子量は、奜たしくは玄10䞇〜200䞇、特に15侇
〜100䞇が適圓である。又、かかる共重合䜓を補
造するには前蚘各単量䜓の䞀皮以䞊を甚い、さら
に第䞉の単量䜓を共重合するこずにより埗られる
膜を改質するこずもできる。䟋えば、CF2
CFORffは炭玠数〜10のパヌフルオロアル
キル基を䜵甚するこずにより、埗られる膜に可
撓性を付䞎したり、或はCF2CFCFCF2
CF2CFOCF21〜3CFCF2等のゞビニルモ
ノマヌを䜵甚するこずにより、埗られる共重合䜓
を架橋せしめ、膜に機械的匷床を付䞎するこずも
できる。北玠化オレフむン単量䜓ずカルボン酞基
若しくは該基に転換し埗る官胜基を有する重合胜
ある単量䜓、さらには第䞉の単量䜓ずの共重合
は、既知の任意の手段で行なわれる。即ち、必芁
に応じ䟋えばハロゲン化炭化氎玠等の溶媒を甚
い、觊媒重合、熱重合、攟射線重合等により重合
し埗る。又、埗られた共重合䜓からむオン亀換膜
に補膜する手段も特に制限はなく、䟋えばプレス
成圢、ロヌル成圢、抌出し成圢、溶液流延法、デ
むスパヌゞペン成圢、粉末成圢等適宜公知の手段
を採甚し埗る。 かくしお埗られる膜は、その厚さが20〜500
Ό、奜たしくは50〜400Όにせしめるのが適圓で
ある。 又、共重合䜓の補膜工皋に盞前埌し、奜たしく
は補膜埌に共重合䜓がカルボン酞基そのものでは
なく、該基に転換し埗る官胜基の堎合には、それ
に応じた適宜な凊理により、これらの官胜基がカ
ルボン酞基に転換される。䟋えば、―CN―
COF―COOR1―COOM―CONR2R3
R1〜R3は䞊蚘ず同様の堎合には、酞又は
アルカリのアルコヌル溶液により加氎分解又は䞭
和せしめおカルボン酞基に転換し、又官胜基が二
重結合の堎合には、―COF2ず反応せしめおカル
ボン酞基に転換される。さらに、本発明に甚いら
れる陜むオン亀換膜は、必芁に応じ、補膜時にポ
リ゚チレン、ポリプロピレン等のオレフむンの重
合䜓、奜たしくはポリテトラフルオロ゚チレン、
゚チレンずテトラフルオロ゚チレンずの共重合䜓
等の含北玠重合䜓を混合しお成圢するこずもで
き、或はこれらの重合䜓からなる垃、網等の織
物、䞍織垃又は倚孔質フむルム等を支持䜓ずした
り、金属補の線や網、倚孔䜓を支持䜓ずしお甚い
お膜を補匷するこずも可胜である。又、電解に䟛
せられる塩化アルカリずしおは、塩化ナトリりム
が䞀般的であるが、その他、塩化カリりム、塩化
リチりム等のアルカリ金属の塩化物である。次に
本発明を実斜䟋により説明する。 実斜䟋  粒埄44Ό以䞋の酞化スズの粉末73mgã‚’æ°Ž50c.c.äž­
に懞濁させ、これにポリテトラフルオロ゚チレン
PTFE液懞濁液デナポン瀟、商品名テフロ
ン30Jを、PTFEが7.3mgになるように加え、こ
れに非むオン系界面掻性剀ロヌムアンドハヌス
瀟、商品名トラむトン−100を䞀滎滎䞋埌、
氷冷䞋で超音波撹拌機を甚いお撹拌埌、倚孔性
PTFE膜䞊に吞匕過し、倚孔性の酞化スズ薄局
を埗た。 該薄局は、厚さ30Ό、倚孔率75を有し酞化ス
ズがmgcm2含たれおいた。 䞀方、䞊蚘ず同様な方法で44Ό以䞋の倚孔率73
の薄局を埗た。次にそれぞれの薄局をむオン亀
換容量が1.45meq暹脂、厚さ250Όを有する
テトラフルオロ゚チレンず、CF2CFO
CF23COOCH3の共重合䜓から成るむオン亀換
膜の䞡面に、倚孔性PTFE膜がむオン亀換膜に察
しお倖偎になるように積局し、枩床160℃、圧力
60Kgcm2の条件で加圧し、倚孔性の薄局をむオン
亀換膜に付着させ、その埌、倚孔性PTFE膜を取
り陀き、それぞれの面に酞化スズ、酞化ニツケル
の倚孔性の局が密着したむオン亀換膜を埗た。 該むオン亀換膜を90℃、25重量の苛性゜ヌダ
氎溶液䞭に16時間浞挬しお、前蚘むオン亀換膜を
加氎分解した。 次に、開孔寞法mm×13mm、板厚1.5mmのチタ
ニりム補゚キスパンドメタルに酞化ルテニりムを
被芆した陜極を補䜜し、たた開孔寞法mm×
mm、板厚0.5mmのニツケル補゚キスパンドメタル
を陰極ずしお、これに板厚0.3mm、曲率半埄mm
のニツケル補板バネをmm間隔で配列し溶接し
た。これら陜陰極及び倚孔質局付着陜むオン亀換
膜の配眮関係が第図の劂くなるように陜陰極を
公知の䞭空パむプ等を甚いた宀枠にずり぀け、䞊
蚘板バネの力で陰極を陜極の方ぞ抌し぀けるよう
にしお電解槜を組みたおた。 そしお、電解槜の陜極宀の食塩氎溶液を4Nの
濃床に保ち、たた陰極宀に氎を䟛絊しお陰極液䞭
の苛性゜ヌダ濃床を35重量に保ち぀぀、90℃で
電解し、以䞋の結果を埗た。 電流密床m2 槜電圧 10 2.70 20 2.90 30 3.11 40 3.28 実斜䟋  陜極ずしお開孔寞法mm×mmのチタニりム補
゚キスパンドメタルに酞化ルテニりムを被芆した
ものに板厚0.15mm、曲率半埄mmのチタニりム補
板バネをcm間隔で配列し溶接した。これず実斜
䟋の陰極を互いに板バネの䞭心が互い違いにな
るように配眮し、これらず実斜䟋ず同様にしお
補䜜された倚孔質局付着陜むオン亀換膜を第図
のように配眮し、埌は実斜䟋ず同様にしお電解
槜を組立お実斜䟋ず同様にしお電解を行぀た。
結果は以䞋の通りであ぀た。 電流密床m2 槜電圧 10 2.68 20 2.88 30 3.09 40 3.27
【図面の簡単な説明】
第図は本発明を実斜するための電解槜の陜陰
極、倚孔質局付着陜むオン亀換膜及びクツシペン
性を有する導電性支持䜓の配眮関係を瀺す郚分断
面説明図であ぀お、該導電性支持䜓ずしお板バネ
を甚いる堎合を瀺す。第図は本発明を実斜する
ための電解槜の陜陰極、倚孔質局付着陜むオン亀
換膜及びクツシペン性を有する導電性支持䜓の配
眮関係を瀺す郚分断面説明図であ぀お、該導電性
支持䜓ずしお板バネを甚いる堎合を瀺す。第図
は本発明を実斜するための電解槜の陜陰極、倚孔
質局付着陜むオン亀換膜及びクツシペン性を有す
る導電性支持䜓の配眮関係を瀺す郚分断面説明図
であ぀お、陜陰極がずもに可撓性であ぀お、導電
性支持䜓が陜陰極偎ずもに板バネである堎合を瀺
す。   倚孔質局付着陜むオン亀換膜、  陜
極、  可撓性陜極、  陰極、  ス
プリング、  板バネ。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  陜極ず陰極ずの間に、ガス及び液透過性の電
    極掻性を有しない倚孔質局を衚面の少なくずも䞀
    方の面に蚭けおなる陜むオン亀換膜を配眮し、該
    陜極又は該陰極の少くずも䞀方が該陜むオン亀換
    膜よりも剛性の倧きい可撓性の空隙性電極であ
    り、該可撓性電極はクツシペン性を有する導電性
    支持䜓で点たたは線状に支持され、該導電性支持
    䜓により、該可撓性電極を倉圢させるこずによ
    り、該可撓性電極ず該陜むオン亀換膜ず察向電極
    ずを密接させおなるこずを特城ずする塩化アルカ
    リ電解槜。  クツシペン性を有する導電性支持䜓が、スプ
    リング、板バネ等のバネ材からなる特蚱請求の範
    囲項の塩化アルカリ電解槜。
JP55160116A 1980-11-15 1980-11-15 Method for producing alkali hydroxide Granted JPS5785981A (en)

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KR1019810004394A KR880001583B1 (ko) 1980-11-15 1981-11-14 알칎늬ꞈ속 큎로띌읎드 ì „í•Žì¡°

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