JPS60149631A - フツ素化イオン交換ポリマーの配向フイルムの製造方法 - Google Patents

フツ素化イオン交換ポリマーの配向フイルムの製造方法

Info

Publication number
JPS60149631A
JPS60149631A JP59256584A JP25658484A JPS60149631A JP S60149631 A JPS60149631 A JP S60149631A JP 59256584 A JP59256584 A JP 59256584A JP 25658484 A JP25658484 A JP 25658484A JP S60149631 A JPS60149631 A JP S60149631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
liquid
polymer
oriented
swelling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59256584A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6344777B2 (ja
Inventor
バルター・グスタフ・グロート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS60149631A publication Critical patent/JPS60149631A/ja
Publication of JPS6344777B2 publication Critical patent/JPS6344777B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/20Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22Films, membranes or diaphragms
    • C08J5/2287After-treatment
    • C08J5/2293After-treatment of fluorine-containing membranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/02Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances with solvents, e.g. swelling agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2327/18Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 カルボン酸および/またはスルホン酸官能基またはその
塩を有するフッ化イオン交換ポリマーは知られている。
このようなポリマーの1つの主な用途は、クロルアルカ
リ電解槽の陽極室と隘極室とを分離するために使用され
る膜の一成分としてである。このような膜は強化されて
いないフィルムまたは層状構造の形であることができる
クロルアルカリ槽中の使用において、膜は低い電圧およ
び高い電流効率で、すなわち低い電力消費での操業を可
能として、ことに今日の高いエネルy−コストの観点で
、高純度の製品を低いコストで提供することが望ましい
本発明の目的は、フッ化イオン交換ポリマーの強い強化
されてない膜、ことに同様に強くかつ薄い膜を提供する
ことである。
本発明の他の目的は、水または他の極性溶媒と、ことに
熱い場合に、接触したとき平面方向に収縮して、電M槽
における設置後に緊張【7た状態にとどまる膜を提供す
ることである。
本発明のさらに他の目的は、強化のだめの強化材のこの
膜中への埋め込みの必要性を排除し、これにより強化材
およびそれを埋め込む方法の経費を回避する。ばかシで
なく、また非導電性材料の埋め込みによる電気抵抗の増
大を回避することである。
本発明のほかの目的は、フッ化イオン交換ポリマーのフ
ィルムおよび層状構造体を伸長または配向する方法を提
供することでおる。
簡単に述べると、本発明によれば、イオン交撚ポリマー
であるかあるいはその溶融加工可能なその前駆物質でア
シ、少なくとも1つの平面方向に約1.3x〜3×の範
囲内で延伸された、パーフルオロ化ポリマーの配向フィ
ルムが提供される。
さらに詳しくは、本発明の1つの面において、−SO!
Xおよび/または−cooy官能基(ここで、Xはp’
 、 c tまたはONであシ、YはRまたけMであシ
、M#′iII 、 #α、KまたはNQ4であり、各
Qは別々にRまたはC,−C,アルキルであシ、そして
RはC,−C4アルキルである)を有する少なくとも1
種のパーフルオロ化ポリマーの配向フィルムであって、
約600〜1500の範囲内の当世型fi((equi
valent weight )を有し、そして少なく
とも1つの平面方向に1.3×〜Jx4j伸されている
配向フィルムが提供される。
本発明の他の面におい°C1本発明の配向されたフィル
ムを製造する方法が提供される。
本発明のさらに他の面において、本発明の配向されたフ
ィルムを含有する電気化学的槽、および本発明の配向さ
れたフィルムを用いるクロルアルカリ電解法が提供され
る。
ここで使用する「フィルム」という語は、単一のポリマ
ー、すなわち、均一な組成のフィルムばかりでなく、ま
た異なるポリマーの2以上の層、たとえば、カルボキシ
レートポリマーおよびスルホネートポリマーの両者の層
を有するフィルム、および表面が変性されているフィル
ム、たとえば、スルボネート基をもつ側鎖がカルボキシ
レート基をもつ側鎖に転化されるように表面が変性され
ているスルホネートポリマーのフィルムを包含すること
を意図する。
本発明の膜は、典型的には、−COORまたは−SO,
X官能基(ここで、Rは低級アルキルであり、そしてX
はFまたはCtでめる)を有するフッ素化ポリマー、お
よび支持材料のウェブから製造される。
本発明において使用するポリマーは、この分野において
知られている型である。これらはスルホン酸基またはカ
ルボン酸基またはそれらの誘導体を含不する側鎖をもつ
フッ化ポリマーを包含する。
本発明が関係するカルボン酸ポリマーは、官能基または
官能基を支持する側鎖が結合しているフッ素化炭化水素
主鎖を有する。ポリマーが溶融加工可能な形であるとき
、側鎖は、たとえれ、基を含有することができ、ここで
ZはI“、CP’。
まだはCF、C1,好ましくはノ1でろシ、tは1〜1
2でろシ、そしてWは−C001?または−CNでbシ
、ここでRは低級アルキルである。好ましくは、ポリマ
ーの側鎖中の官能基は末端基中に存在し、ここでtは1
〜3である。
「フッ素化ポリマー」とは、R基を加水分解により損失
してイオン交換型にされた後、F原子がポリマー中のp
、ctおよびH原子の合計数の少なくとも90チである
ポリマーを意味する。クロルアルカリ(曹のためには、
パーフルオロポリマー(perfLuorinatad
 polymer )が好ましいが、いずれのC0OR
基中のRも加水分解の間に失なわれるのでフッ素化され
ている必要はない。
CF、 CF。
0.1,2,3tたは4である)を含有するポリマーは
米国特許3,852,326号に開示されている。
−(CF、)ncOOR側鎖(ここでnは1〜18であ
る)を含有するポリマーは米国特許第3.506゜63
5号に開示されている。
−(OCFt CF) mo(1’ FtCOOR1I
UtJ1 (ココテ、21 お上び1?は上に定義したとおシであり、ぞしてηtは
0,1′または2、好ましくは1でおる)を含有するポ
リマーは米国特許第4.267.364号に開示されて
いる。
末端−〇(CF、)vF基(ここで、lVは上に定義し
たとおりであり、そしてでは2〜12である)を含有す
るポリマーは好ましい。それらは米国特許ff−3,6
41,104号、米国lL−°許8B 4.178.2
18号、米国特許第4.116.888号、英国特許第
2゜(・53.902 A号および英国特許第1.51
8.’38′1号に開示されている。これらの基は−(
o c pICF )m、0 (CF、 )vF (l
’!’l鎖(ここで、VはF、CF3′!!、/ζはC
F、C1である)の一部であることができる。τが2ま
たは3であるこのような側鎖を含有するポリマーはこと
に好ましく、υが2であるポリマーは米国特許第4.1
38.426号および南アフリカ特許第7810022
25号に記載されており、そしてτが3であるポリマー
は米国特許第4. O65,366号に記載されている
。これらのポリマーのうちで、nz=lかつV=CF、
であるポリマーは最も好ましい。VがCF2Clである
側鎖をもつポリマーは欧州特許公開第41737号に開
示されている。
上の参考文献にはこれらのポリマーの製造法が記載され
ている。
本発明が関係するスルホニルポリマーは、基−CF、C
FSO,X(ここf、Qはp、ct、c、−Ct o 
パーフルオロアルキル基またはCF、Clであり、そし
てXf′iFまたはCl、好ましくはFである)を含有
する側鎖をもつフッ素化ポリマーでアル。通常、1Ht
l@%バー OCF、CF、CF、So、X t 7’
Citニー0CFtCF、5otF、好ましくは後者を
含有するであろう。「フッ素化ポリマー」は、カルボキ
シレートポリマーを参照して上に述べたものと同じ意’
!’!eを包含する。クロルアルカリ槽中に使用するた
め、パーフルオロコポリマーは好ましい。
flす!l’+ −0(CF、(’I’“0)A:(C
J”、) j−5o、F (ここで、C″I゛。
kけ0またはlであり、そしてjは3,4または5であ
る)を含有するポリマーを餌用することができる。
fIIl鎖−CFt (1’ F2 S 02Xを含有
するポリマーは米国特許第3.718.627号に記載
されている。
好ましいポリマーは、側(fJi −(OCF、CF 
) r −一0CI)、CI’SO,X(ここで、Xは
上に定ぞ1したとお1?f りであり、YはFまたはCF、であり、Vは1゜2、ま
たは3であり、そしてRfはF、C1またはcm−CI
。パーフルオロアルキル基、最も好ましくはFである)
を含有する好ましいポリマーは、米国特許第3,284
875号に記載されている。
側鎖−〇CF、CFOCF、CF、50.Fを含有太る
ポリマCF3 −はことに好ましい。
重合は上の参考文献中に記載される方法により実施する
ことができる。c t p、 ccpc t、溶媒およ
び(c p、c p、c o o→、開始剤を用いる溶
液重合はととに有用である。また、重合は米国特許第2
,39ゐ967号に記載されている水性粒状重合により
、または米国特許第2,559,752号における水性
分散重合および引き続く米国特許第4593.583号
に記載されている凝固により実施することができる。
ここに記載する層中に使用するコポリマーは、溶融加工
可能な前駆体の形および加水分解されたイオン交換体の
形の両者において自己支持性であるフィルムを生成する
ために十分な高い分子量をもつべきである。
」二に定義したポリマーの別々のフィルムを使用するこ
とに加えて、膜を作るとき2以上の層の層状フィルムを
使用することも可能である。たとえば、溶融製作可能な
形のスルホニル基を有するコ゛ ポリマーの層と溶融加
工可能な形のカルボキシル基を有するコポリマーの層と
を有するフィルム、たとえば、同時11111月しによ
シ作られたフィルムを本発明の膜の製造に使用すること
ができる。
電解槽、たとえば、クロルアルカリ槽の陽極隔室と陰極
隔室とを分離するための膜の成分として使用するとき、
ここで取シ扱うスルホネートポリマーは、イオン化可能
な形に転化した後、600〜1500の範囲内の当量重
量をもつべきである。
1500よシ上でめると、電気抵抗は高過ぎるようにな
り、そして600より下でおると、ポリマーが過度に膨
潤するために機械的および電気化学的性質は劣る。好ま
しくは、当量重量は少なくとも900である。また、は
とんどの目的に対して、および慣用の厚さのこのような
ポリマーの層につ諭て、約1400よシ大きくない値が
好ましい。
ここで取り扱うカルボキシレートポリマーについて、ク
ロルアルカリ槽の成分として使用するとき、その要件は
スルホネートポリマーの要件と異る。カルボキシレート
ポリマーは670〜1500の範囲内の当量重量をもつ
べきである。125゜より低い値は、抵抗を低くするた
めに、好ましい。
さらに、少なくとも770の値は、機械的性質を良好に
するために、好ましい。
本発明の多層膜は、厚さが約13ミクロン(0,5ミル
)程度に低い値から約150ミクロン(6ミル)までの
範囲である成分ポリマーから製造される。多層膜は一般
に2枚または3枚のこのようなポリマーのフィルムから
製造され、得られる膜を作るとき使用されるポリマーフ
ィルムの合計の厚さは一般に約50〜250ミクロン(
2〜10ミル)、好ましくは75〜200ミクロン(3
〜8ミル)、最も好ましくは約75〜150ミクロン(
3〜6ミル)の範囲内であろう。
この技術分野におけるフィルムまたは膜の構造的組成を
特定する慣用の方法は、ポリマーの組成、溶融加工可能
な形のポリマーフィルムの当量重量および厚さ、および
膜を製作するために用いる強化用布はくの型を特定する
ことでおる。これは積層手順の中間生成物の膜およびそ
れから作られる加水分解されたイオン交換膜の両者の場
合においてなされる。なぜなら、(1)布はくで強化さ
れた膜の厚さは均一ではなく、強化用布はくの交差点に
おいては厚くそして他の場所においては薄く、そしてカ
リバーまたはマイクロメーターによりなされる測定は最
大の厚さのみを示し、そして(2)加水分解されたイオ
ン交換膜の場合において、測定値は膜が乾燥しているか
ちるいは水または電解液で膨潤しているかどうかに依存
し、そしてポリマーの量が一定にとどまっている場合で
さえ、電解質のイオン種およびイオン強匪にさえ依存す
るからである。フィルムまたは膜の性能は一部分ポリマ
ーの量の関数であるので、構造的組成を特定する最も便
利な方法はすぐ上に述べたとおりである。
この開示において、ポリマーまたはフィルムの溶融加工
可能な形は官能基が一5O1Xおよび/l:たは−CO
OR(ここで、XはFまたはC1であり、そして)?は
C,−C4アルキルである)である形を指示する。ポリ
マーまたはフィルムのイオン交換の形は官能基が−50
,Mおよび/または−COOM(ここで、MはR1金属
またはA’Q4であシ、前記金属は好ましくはNaまた
はKである)である形である。
電解膜中に典型的に使用されるイオン交換ポリマ。−は
劣ったノツチ付き引裂き性質を有する。本発明の膜は延
伸および配向によシ強化されて、工業規模の槽において
典を的に使用される大きいシートの設置および操業の間
において損傷に対する抵抗を提供する。
配向されたフィルムはいくつかの方法で作ることができ
る。
配向されたフィルムは、フィルムを適当な液体で膨潤さ
せることによシ、その平面寸法において1.3x〜3×
延伸させ、次いで得られる液体膨潤フィルムが平面方向
に収縮しないように前記フィルムを拘束しながら前記フ
ィルムから前記液体を除去することによって作られる。
使用する液体の種類は、フィルムが溶融加工可能の形で
おるかめるいはイオン交換の形でおるか(上に定義した
)どうかに依存して変化する。
\ フィルムが溶融加工可能である場合、フィルムを膨潤す
るために使用する液状有機化合物は20〜300℃の沸
点を有し、CとFとから成るか、あるいはCおよびFと
(、’l、 II、 0、SおよびNから成る群の少な
くとも1員から成り、C’lおよびHの原子の数の合計
はF原子の数よりも大きくない。F原子の数はC1およ
びHの原子の数の合計の少なくとも4倍であることが好
ましく、化合物中に11 Jg、子が存在しないことが
より好ましく、そして化合物中にCtおよびHの原子が
存在しないことが最も好ましい。沸点は50℃以上であ
り、フィルムを大気圧で処理できるようにすることが好
ましい1.適当なこのような化合物は、フルオロカーボ
ン、エーテル、第三アミン、およびスルホニルフッ化物
を包含し、それらのいずれもオレフィン糸結付を含有す
るかあるいは含有しないことができる1、化付物はポリ
マーと非反応性であるべきである1、また、このような
化合物は十分に揮発性であって180℃以下において除
去容易であることが好ましい。仁のような液体の例は次
のとおりである: /4′−フルオロヘゲタン、 )ぐ−フルオロデカン、 te−フルオロ−(N−エチルモルポリン)、ノe−フ
ルオロ−(1−メチルデカリン)、パーフルオロ−(2
−メチルデカリン)、・ぞ−フルオロー(トリー n−
ブチルアミン)、/ぞ一フルオロー(3,6−シオキサ
ー4−メチル−7−オクテンスルホニルフルオライド)
、。
8ノー−パーフルオロ−(3,6−シオキザー4−メチ
ルオクタンスルホニルフルオライド)、お上び 弐 11C′l=”、t’lr”2(UCF、CI?)
 −□((、’p2)qFC’ 7”。
(式中pは3〜lOであり、そしてqは1〜3である) の化合物。ある部分的にフッ化された液体、たとえば1
.1.2−)リクロロ−1,2,2−)リフルオロエタ
ンの場合において、オートクレープを使用して膨潤温度
を液体の佛点より高くすること、あるいはフィルムを後
述するように膨潤と組み合わせて、あるいは両者と組み
合わせて延伸することが必聾なことがある。
フィルムがイオン交換形であるとき、フィルムを膨潤す
るために使用する液体は次のものから成る群より選択さ
れる少なくとも1種の液体であるべきである:水および
少なく七も1つのO原子またはN原子を宵有する有機液
体、前記有機液体は111少なくとも約10.5の溶解
パラメーター、および(2+(1)少なくとも5の水素
結合パラメーター、またr、t、(II)ニトリルまた
はラクトンの官能基、および合計が少なくとも11であ
る水素結合ノeラメーダーおよび双極子モーメントを有
する。官能基が水素または酸の形であるとき、すなわち
、MがHであるとき、官能基が金鵬またはアンモニウム
の塩の形であるときよりもフィルムは容易に膨潤する。
したがって、膨潤には水素形を使用。することが好まし
い。金篇塩またはアンモニウム塩の形のフィルムを使用
するとき、溶解パラメーターが11を超える有機液体を
使用することが好ましい。適当なこのような有機液体は
、アルコール、グリム(aLttme )、環状エーテ
ル、ポリエーテル、ケトン、ラクトン、−置換アミドお
よび二置換アミドを包含するアミド、スルホキシドおよ
びニトリルを包含する。適当な液体の例は、n−ブチル
アルコール、シクロヘキサノール、アセトニトリル、プ
ロピルアルコール、ペン−ジルアルコール、NlN−ジ
メチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセタミド、エ
チルアルコール、ジメチルスルホキシド、プロピリオラ
クトン、N−エチルポルムアミド、エチレングリコール
、メチルアルコール、ガンマ−ブチロラクトン、N−メ
チルポルムアミド、エチレングリコールモノメチルエー
テル、ホルムアミドおよびプロピレングリコールを包含
スる。液体は水中に少なくとも5重量蛎、好ましくは少
なくとも8重景冬、最も好ましくは少なくとも10重量
係に可溶性であるべきである。それはまた180℃以下
において容易に除去されうるように十分に揮発性である
べきである。水中で膨潤されたフィルムは、ポリマーに
基づいて少なくとも10重*@の水分をもつであろう9
.用いる液体が水であるとき、フィルムを膨鈎させるだ
めのフィルムと水との接触は少なくとも110’Cの温
度において加圧下に実施することが好ましい。
溶解/ぞラメ−ター、水素結合および双極子モーメント
を示す有機液体の表は、次の文献に記載されている: 
Com、patibility and 5olrtb
ility。
Ibert Afellan、Noyes l)eve
lopment C’orp、。
1)ark IIidge、 New Jersey、
 l 968、ことに41および42ページ1、Mel
lanはイア’ h、r e e −1)imcn、5
ional Approach to 5olubil
t:ty。
J、Lノ、C’rowley at al、、 Jou
rnal o、f paint1’ttc1t、nol
ogll 38.269−280 (1966)につい
て直尺しており、ここで溶解パラメーターが誘堺されか
つ定義されており、そしてi3 Wl’パラメーター、
水素結合および双極子モーメントをもつ有機液体の表も
記載されている1゜ この方法をフィルムの個々のシートについであるいは長
い長さのフィルムについて連続的に実施するかにかかわ
らず、膨潤する液体を乾燥により除去する間フィルムが
収縮しないように拘束することは、フィルムをテンター
へ固定することにより適当に実施される。
この方法に使用するフィルムが溶融加工可能な形である
とき、電解槽において使用する前にそれをイオン交換形
に加水分解することが必要である。
加水分解すると、このようなフィルムはある程度収縮す
るであろう。したがって、このようなフィルムの加水分
解はそれが平面方向に収縮しないようにそれを拘束しな
がら実施することが好ましい。
イオン交換形のフィルムをこのような有様液体で膨旧し
だ後かつ収縮しないようにそれを拘束した稜(たとえば
、テンターで)、それを水中にソーギンでして有機液体
を水と置換し、次いで膨潤した拘束フィルムを転触する
ことが好ましい、、この手順は、膨潤性液体が低い揮発
性であるとき、たとえばリン酸トリエチルであるとき、
ことに有用である。
ちょうど上に述べた方法の変法において、フィルムを液
体で膨潤させるばかりでなく、まtたそれを少なくとも
1つの平面方向に伸長させ、こうして膨潤および伸長の
両者による少なくとも1つの方向における出発フィルム
の合計の延伸が約1.3X〜3Xの範囲内であるように
し、次いて得られる液体膨潤、伸長フィルムが少なくと
も1つの平面方向に膨潤しないように前記フィルムを拘
束しながら前記フィルムから液体を除去する。伸長は、
室温において、あるいは高温であるがi潤性液体の沸点
以下において実施できる。好ま(7〈は#鯛したフィル
ムを2つの相互に直角の方向に伸長させ、そしてまた膨
潤性液体を除去する間前記2つの平面方向において前記
フィルムを拘束する。ここで用いる「相互に直角」とい
う語は、厳密に内角である方向、およびまた数度まで直
角から偏った方向を包含すると理解すべきである。再び
、使用する液体の種類はフィルムが溶融加工可能な形で
あるかあるいはイオン交換形であるかに依存して異なる
フィルムが溶融加工可能な形であるとき、フィルムを膨
潤させるために使用する液体は溶融加工可能な形のフィ
ルムを膨潤するために適当であるとして上に記載しだ液
状有機化合物であるべきである。このような膨潤性液体
の適当な種類および例は、溶融加工可能な形のフィルム
とともに使用するとき適当であると前述(またものであ
る1、フィルムがイオン交換形であるとき、フィルムの
膨部に使用する液体はこのような形のフィルムの膨潤に
適当であるとして上に述べたものに非常に類似するが、
ただし溶解・ぐラメ−ターは少なくとも約95であるべ
きである。、使用する液体が水であるとき、フィルムを
膨潤させるだめのフィルトと水との接触は少なくとも1
10℃において加圧下に実施することが好ましい1.イ
オン交換形のフィルムを膨潤するだめの前述の適当な液
体に加えて、この変法において使用することができる他
の適当な液体は次のものを包含する:2−エチルヘキザ
ノール、ジエチレングリコールモノエチルψ エーテル、ジエチレングリコールモメチルエーテル、エ
チレングリコールモノメチルエーテル、N、N−ジエチ
ルアセタミド、テトラヒドロフラン、アセトン、メチル
イソブチルカルビノール、オクチルアルコール、アクリ
ロニトリル、N、N−)エチルホルムアミド、n−ヘキ
シルアルコール、プロピオニトリル、2−ブトキシェタ
ノール、2−エチルブタノールおよびペンタノール−1
゜この方法の変法において、適当な装置は1,3X〜3
Xの合計の/I¥定した伸びを提供しかつ乾燥中フィル
ムを拘束するように操作されるテンターである。
前述のように、この方法に使用するフィルムが溶融加工
可能なフィルムであるとき、電解槽中に使用する前にそ
れをイオン交換形に加水分解することが必要である。加
水分解すると、このようなフィルムはある程度収縮する
であろう。それゆえ、このようなフィルムが平面方向に
収縮しないように前記フィルムを拘束しながら、前記フ
ィルムの加水分解を実施することが好ましい。
イオン交換形のフィルムをこのような有様液体で膨潤さ
せた後かつそれを固定しくたとえは、テンクーへ)かつ
それを伸長させた後、それを水中でンーキングして有機
液体を水と置換し、次いで膨潤し、伸長されかつ拘束さ
れたフィルムを乾燥することが可能である。この手順は
、膨潤性液体が低い細光性をイコするとき、とくにリン
酸トリエチルであるとき、ことに有用である。
膨潤したフィルムの乾燥は、通常、フィルムにより吸収
された液体のほぼ全部、すなわち、少なくとも95噛、
まだは実質的にすべて、すなわら、少なくとも99#J
を除去する。
膨潤性液体を用いないで、湿分がポリマーの0〜lO重
’AI<であるフィルムを少なくとも1つの平面方向に
、好ましくは2つの相互に直角の平面常非常に低く、通
常1爪量係よりも低く、通常はIB:o<であろう。フ
ィルムがイオン交換形であるとき、湿分は通常1−10
 ’Q量幅の範囲内であろう。このようなフィルムを配
向させるだめの伸長は、適当には約20〜約130℃の
範囲内の温度におハて実jfliすることができる1、
シかしながら、/IJ?定したように有限の湿分を有す
るフィルムはそれが完全に乾燥された場合の大きさをわ
ずかに超えてずでに膨潤きせていることを理解すべきで
ある1、フィルムが0係であるかあるいは0憾に非常に
近い湿分を有する場合、示した温度範囲のより高い部分
の伸長温度は最も適する3、より高い湿分を有するフィ
ルムについて、示した範囲のより低い部分の延伸温度を
使用することができる・・伸長されたフィルムは、それ
が冷却される間、拘束下に保持される。
延伸量を示すためにここで用いる表記法は、この分野に
おいて使用されるものに一致し、出発寸法を参照する。
こうして、2Xの延伸はフィルムがそのもとの寸法の2
倍に延伸されることを示し、1.5人はもとの寸法の5
0幅の延伸を示す。
ここで使用する[延伸(extend♂?L17)Jと
いう語は、[伸長(s ire t ching月、す
なわち、外部の力による引き、および「膨潤」、すなわ
ち、液体の吸収に関連する内部の力による拡大の両者を
包含するととを意図する。外部の力による伸長によるり
1(伸は時には引張り配向(tensile orie
nt−ation)と呼ばれる。
フィルムの延伸は約xoo</分〜約20.000幅/
分、好ましくは200〜5000係/分の各伸長方向に
おける歪速度において適当に実施される。
伸長されたフィルムを高温、たとえば、伸長温度に短時
間、通常数分の間保持した後、そのフィルムを拘束下に
保持しながら冷却することが好ましい。
押出しフィルムおよびキャストフィルムの両者は本発明
の配向法における1史用に適する。キャストフィルムは
、溶媒溶液、水性分散液、非水性分散液、または欧州特
♂f出願第0066369号、1982年12月8日公
開、に記載されているタイプの液状組成物からキャスト
することができる。
伸長が一軸方向である場合において、フィルムを他方の
直角の平面方向において拘束し、こうしてフィルムのネ
ックダウンを防止し、こうして廃棄を防止することが好
ましい1゜ 本発明の配向されたフィルムは乾燥フィルムとして槽内
に設置することができる。このフィルムは、通常湿潤状
態で設置した場合でさえゆるみを発現する未配向フィル
ムと対照的に、使用時に緊張状態にとどまるであろう。
本発明の配向フィルムは改良された強さを有する。それ
はまた未配向フィルムに比べて改良された陰イオン拒否
性質(aniotLrejection prope−
rties )を有する。それは予期せざることには、
未配向フィルムに比べて、クロルアルカリ法において膜
として使用したとき、改良された電流効率を提供した1
、それはまた改良された平担性を有する。
溶媒膨潤フィルム、または溶媒膨潤、(FT’長フィル
ムを収縮しないように拘束しながら乾燥すると、ポリマ
ーのフィルムの形態の変化が起こる。溶媒膨潤フィルム
を収縮を防止するための拘束を行わないで乾燥するとき
、この変化は起こらない。形態の変化は、得られる配向
フィルムの改良された性質に関連すると信じられる。
本発明の配向フィルムは、少なくとも1つ平面方向、好
ましくは少なくとも2つの相互に直角の平面方向におい
て少なくとも0.1 <の残留収縮を有する。好ましく
は、残留収縮は少なくとも0.5係、好ましくは少なく
ともtSである。
イオン交換用途および、たとえはプラインの電解のため
のクロルアルカリ槽における使用のため、膜はすべてが
イオン化性官能基に転化された1能基を有すべきである
。通常かつ好ましくはこれらはスルホン酸基およびカル
ボン酸基、最も好ましくはそれらのアルカリ金属塩の形
であろう。このような転化は通常かつ便利には塩基を用
いる加水分解により達成され、こうして溶融製作可能な
ポリマーに関して前述した種々の官能基をそれぞれ遊離
酸またはそのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩の形
に転化される。このような加水分解はアルカリ金属水酸
化物の水溶液を用いて実施することができる。塩基の加
水分解は急速かつ完全であるので、好ましい。カルがキ
シレートエステルの加水分解の場合において、鉱酸を用
いるような酸加水分解を用いることもできる。溶液の沸
点に近いような熱溶液の使用は急速加水分解のために好
ましい。加水分解に要する時間は構造が厚くなるととも
に増加する。加水分解浴中に水混和性布−) 様化合物たとえばジメチルスルホキシドを含有させて、
膜を膨潤させて加水分解速度を増加させる\ とはまた有利である。上に示したように、加水分解の間
配向フィルムが収縮しないようにそれを拘束することが
好ましい。
本発明の配向されたイオン交換膜の主な用途は、電気化
学的槽内の使用である。このような槽は陽極、陽極室、
陰極、隙極室、および2つの前記室を分離するために配
置された膜からなる。1つの例ハクロルアルカリ槽であ
り、そのだめの膜は塩の形の官能基をもつべきである。
このような槽において、1嘆がカルボン酸基 ると、その層は陰極室へ向けて配置されるであるう、。
電気化学的槽、ことにクロルアルカリ槽は、通常陽極と
陰極との間のギャップまたは間隔が狭い、すなわち、約
3mより大きくないように構成される。膜を陽極または
陰極のいずれかに接触させて槽を運転しかつ電解を実施
することは、まだしばしば有利である。これは陽極室ま
たは陰極室の一方における水圧ヘッドの助けにより、あ
るいは目の荒いメツシュまたは格子を用いて膜および選
択した電極を接触させることにより達成することができ
る。ゼロ・ギャップ(zero−gap )の立体配置
と呼ばれる配置において陽極および陰極の両者と膜を接
触させることは、さらに有利であることがしばしばある
。このような配置は陽極液および陰極液に帰因する抵抗
を最小にし、こうして低い屯田の操業を可能とするとい
う利点を提供する。
このような配置を用いるか否かにかかわらず、電極の一
方または双方は電極における過電圧を下げるためにこの
分野において知られている型の適当な触媒的に活性な表
面層を有することができる。
ここに記載する配向フィルムは、たとえば、最適な表面
荒さにすることにより、あるいは、気体および液体透過
性の多孔質の非電極層を形成することにより、その外表
面、ことにクロルアルカリ槽の陰極に面する表面を変性
して、気体透過性を増大させることができる。このよう
な層は水素の気泡の解放を促進するように機能すること
ができ、そして時には水素気泡解放層と呼ばれ、取り付
けること、分離すること、あるいは一体化することがで
きる。
このようなHは薄い親水性の被膜の形の非電極層である
ことができ、そして通常不活性の電気的不活性であるか
あるいは非電気触媒の物質である。
このような非電極層は10〜99に、好ましくは30〜
70%の多孔度、0.01〜10oOミクロン、好まし
くは0.1〜100ミクロンの平均孔頼径、および一般
に0.1〜500ミクロン、好ましくは1〜25ミクロ
ンの範囲の厚さを有するべきである。非電極層は通常無
機成分およびバインダーを含む。無機成分は公開された
英国特許出願GB2,064,586/f号に記載され
ている種類のもの、好ましくはスズ酸化物、チタン酸化
物、ジルコニウム酸化物、ニッケル酸化物または鉄酸化
物、たとえば、Fe、0.またはFe50.であること
ができる。イオン交換膜上の非電極層に関する他の情報
は、公開された欧州特許出願用0.031゜660号お
よび特開昭56−108888号および特開昭56−1
12487号に記載されている。
膜の外表面、ことにクロルアルカリ槽の陰極に面する外
表面における許容されうる気体解放性は、別法にかfi
−tその表面の荒さを最適にすることによって提供する
ことができる。水素の解放性を最良にするためには、荒
さは約0.5〜5ミクロン(20〜200ミクロインチ
)の範囲であろう。
このような粗面化された表面は前駆物質の形の膜、すな
わち、フッ素化ポリマーがまだt’8 iQ製作可能な
形である膜を、所望の荒さを有する表面、たとえば、剥
離紙、研磨紙または粗面化された金属ロールに対向させ
て熱および圧力のもとに配置させることにより作ること
ができる。適当な技術に関するそれ以上の情報は、米国
@前用4.323.434号および米国特Fr第4.2
72.353号に記載されている。
陰極に面する膜の表面と接触して配置されたアスベスト
の薄い層は、水素の気泡解放層としてまた棲能する。こ
の層の厚さは100〜s o o ミクロン、好ましく
は200〜300ミクロンである。
膜の第1層の外表面上の電気触媒は、水素の気泡解放層
として枯能してずぐれた気泡解放性を提供することもで
きる。このような電気触媒はこの分野において知られた
型、たとえば、米国特許第4、224.121号、米国
特許第3.134.697号、および公開された英国特
許出願GB2,009,788.4号に記載されている
ものであることができる。
好ましい陰極の電気触媒は、白金黒、ラネー・ニッケル
およびルテニウム黒を包含する。
非電極層または電気触媒組成物層中の・ぐインダー成分
は、たとえば、次のものであることができル:ホリテト
ラフルオロエチレン;フルオロカーがンポリマー、その
少なくとも表面は空気中のイオン化輻射または変性剤で
処理して官能基たとえば−COOHまたは一5o3nを
導入することにより親水性とされている(公開された英
国特許出願GBZ、060.TOaA号に記載されてい
るように);カルがキシレートまたはスルホネート官能
基を有する官能的に置換されたフルオロカーデンポリマ
−;または酸型官能基を有するフッ素化コポリマーで表
面が変性されたポリテトラフルオロエチレン(GD3,
064,586.4)。このようなバインダーは適当に
は非電極層または電気触媒組成物層の10〜50重量%
の量で使用される。
非電極層はこの分野にお−て知られている種々の技術に
よシ膜へ適用することができる。このような技術は、次
の工程を含む:デカルコマニア(decal )を調製
し、次いでこれを膜表面上へプレスし、バインダーの液
状組成物(たとえば、分散液または溶液)中の貴ラリ−
を適用し、乾燥し、ペーストの形の組成物をスクリーン
印刷またはグラビア印刷し、膜表面上に分布された粉末
を熱プレスする。また、GBgo6<5seA号に配材
される他の方法を用いることができる。このような構造
は、示した替を溶融製作可能な形の膜上へ適用すること
により、そして前述の方法のあるものによりイオン交換
形の膜上へ適用することにより作ることができる。得ら
れる構造のポリマー成分は既知の方法でイオン交換形に
加水分解することができる。
次の実施例により、本発明をさらに説明する。
実施例 実施例1 一5O3H形に転化されておシかつ1200の当量重量
を有するCF、=CF、およびCF2=CFOCF、C
F<CF、)OCF、CF、5o2F のコポリマー1
7)254ミクロン(10ミル)のフィルムを、テンタ
ー内で125℃において500%/分の歪速度で2つの
相互に垂直の方向に同時に二重方向に伸長させた。伸長
は各方向に2xであった。
(ある実験において、フィルムをクリップで引いた)。
製品を室温に冷却する間拘束した。二軸方向に伸長され
たフィルムは、6.3X10’Pα(9085pgj)
 の降伏強さおよび6.3X107±lX10’ Pα
(9085±1500p8i)の引張シ強さを有した。
伸びは569に±lOにであった。
出発材料は1.3X10” 7)a(1910pgj)
の降伏強さ、Z8X10’Pα(4060ps<1の引
張り強さおよび190%の伸びを有した。
伸張したフィルムを小型槽内に乾燥状態で設置し、水性
NaC’l溶液の電解に使用した。桁は陰極室内の21
%のNαOHで始動させ、 出口の陽極液濃度は21%
であり、そして3.61ボルトにおける電流効率は8日
間の運転にわたって80%であった。
比較のだめ、出発材料は3.9ボルトにおいて62%の
電流効率を与えた。出発材料がわずかに66ミクロンの
厚さである場合、それは多少低い電圧および電流効率を
与えるであろうが、裂けないようにして取シ扱うことは
、不可能でないにしても、きわめて困難であるので、工
業的用途にはもろすぎるであろう。
実施例2 実施例1のフィルムに類似するが、1350の当量重量
および127ミクロン(5ミル)の厚さを有するフィル
ムを120℃において、500%/分の歪速度で二軸配
向した。
実施例3 一5o3H基を含有するフィルムを1000%/分のよ
シ高い歪速度で伸長すると、多少有効な運転−を与えた
が、裂けまたはクランプのプリング・アウト(pwll
ing out )がより頻繁に起こった。
実施例1のフィルムに類似するが、厚さが178ミクロ
ン(7ミル)でありかつ当量重量が1100であるフィ
ルムを10oo9g/分の歪速度で伸長六せて、95℃
において両方向に2Xの伸長な与え、次いで3分間保持
し、拘束しながら冷却した。
ストリップを切シ取シ、測定し、次いで順次にいくつか
の湿気および温度の条件にさらに、各条件において寸法
を測定した。
el 長さ 厚さ 配向したばかり 2CE 5.8cm 8’4ミクロン
10分、冷水 1 5.7 107 120分、冷水 2.1 5.7 1091O分、50
℃の水 2.0 5.8 11430分、100℃の水
 1.8 5.7 16560分、100℃の水 1.
8 5.7 168空気乾煙 1.6 4.2 135 17時間、冷水 1.8 4.8 168結果が示すよ
うに、配向されたフィルムは、(tνのフレーム中にク
ランプされそして常温マだはさらに電専の温度において
さえ水性翫解液へ一% 霧しだとき、膨潤の傾向があっ
たとしてもtすとんど示さず、こうして槽内でしわを形
成しないで、緊張状態にとどまる。
実施例4 実施例1において使用したものに類似するフィルムの試
料を各方向に1000に7分の速度で125℃において
2x伸長させ、その伸長寸法に3.5分間保持し、そし
て拘束しなから室温に冷却した。ストリップを切り取り
、測定し、次いで順次にいくつかの湿気および温度の条
件に暴露し、寸法を各条件において測定した: 幅 長さ 厚さ 配向したばかり 2cm 6 cm、 94ミクロン1
0分、冷水 2 5.9 150 120分、冷水 1.9 5.9 11910分、50
℃の水 1.9 5.7 12230分、100℃の水
 1.6 5.8 20360分、100℃の水 1.
6 5.8 201壁気乾鰍 1.4 4.3 173 17時間、冷水 1.6 4.8 203実施例5 実施例1の出発材料を一軸方向に配向させ、その間他方
の方向に収縮しないように拘束した。
Z5Xの延伸後、厚さは99ミクロン(3,9ミル)で
あった。室温において拘束しないで水中でソーキングし
た後、s、 lx s、 1 cm (2インチ×2イ
ンチ)の配向試料は5.3 X 4.8 cvr (2
,1インチ×1.9インチ)および114ミクロン(4
,5ミル)の厚さになった。沸とう水中で1時間後、5
.IX5.1αの配向フィルムは5.6 X 4.1鑞
(Z2インチ×1.6インチ)および124ミクロン(
49ミル)の厚さになった。
実施例6 実施例1の出発材料に類似するが、ただし厚さが178
ミクロン(7ミル)であシかっSO,F形であるフィル
ムをまた室温において2Xに二軸方向に伸長させた。引
き続いて90℃において水性ジメチルスルホキシド中で
KOJIで加水分解すると、それはそのもとの厚さをす
べてではないがある程度獲得した。
実施例 7 実施例1のものに類似する出発材料をエタノール中でソ
ーキングし、次いでクランピングし、拘束しながら乾燥
させた。厚さは150ミクロン(5,9ミル)でアシ、
これに比べて出発材料の厚さは274ミクロン(io、
Bミル)であった。室温において水中で24時間ソーキ
ングすると、厚さは7%増加したが、長さや幅は変化し
なかった。
沸とう水中に1時間保持すると、厚さは62%増加し、
そして長さおよび幅は3%収縮した。
実施例 8 実施例1の出発材料に類似するが、1100の尚量重量
および178ミクロン(7ミル)の厚すを有するフィル
ムをメタノール中でソーキングし、フレーへ中にクラン
ピングし、120℃において1時間乾燥し、次いで水中
で30分間沸とうさせ、フレームに固定しながら空気乾
燥させた。厚さは112ミクロン(4,4ミル)であり
、降伏強さは1.36xlO’ Pα (1966ps
j)であり、引張シ強さは3.66X10’±t、ag
xto7Pα(5310±2000paj)であり、そ
して伸びは76±20%であった。
実施例 9 実施例1の出発材料を熱20%水性リン酸トリさせた。
最終厚さは出発材料の厚さの65%であった。
実施例 10 実施例1のものに類似するが、ただし1350の当量重
量および127ミクロン(5ミル)ノ厚さを有する出発
材料を水およびn−ブタノールの80:20混合物(こ
れはほぼ沸点を通過してさえ2液相であっだ)中でソー
キングし、次いでフレーム中にクランピングし、空気乾
燥させた。2回の実験において、出発材料の最終厚さは
62%および68%でめった。これにより配向が起こっ
たことが示される。
実施例 11 実施例8の出発材料に類似するが一5O,F形であるフ
ィルム(当量重量1100、厚さ178ミクo 7 )
 t7) 58 X 63 mmの試料を、FCl、C
Cctp、中で10分間沸とうさせた。寸法は60X 
75 mmであった。膨潤を増大させるために、膨潤剤
ヲハーフルオロー(M−エチルモルホリン)に変えた。
室温においてソーキング後、寸法は68 X 81 m
m、であった。15分間沸とうさせた後、寸法は72X
85朋でめった。試料を鋼板上へ磁石でクランピングし
、−夜乾燥させた。クランプを除去した後、寸法は64
X78mmであ立り、そして厚さは114ミクロンでめ
った。これによシ、膨潤および引き続く拘束下の乾燥に
よって配向が起こったことが示される。
実施例 12 1水070の当量重量、75〜100ミクロン(3〜4
ミル)の厚さ、および空気中の湿気への暴露ため部分的
に遊離カルボン酸の形を有する、テトラフルオロエチレ
ンとメチルパーフルオロ(4,7−シオキサー5−メチ
ル−8−ノネノエート)とのコポリマーのフィルムを、
テンター中で50℃および1000%/分の歪速度にお
いて2つの相互に直角の方向に同時に二軸伸長させた。
伸長は各方向に2Xであった。生成物を冷却の初期の部
分の間収縮しないように拘束するが、室温に完全に冷却
する前にテンターのクリップから分離し、そのようにし
て弾性の回復が多少存在し、こうして最終の厚さは40
〜50ミクロン(1,6〜2すル)であった 配向−フ
ィルムを、水酸体カリウム/水/ジメチルスルホキシド
の加水分解浴中で室温において、収縮させないようにし
て、カリウム塩の形に転化した。配向フィルムを加水分
解浴中でその沸点に加熱すると、配向フィルムは各平面
方向に約30%収縮し、こうして配向が起こったことを
示した。この収縮したフィルムは約75ミクロン(3ミ
ル)の厚さを有した。
実施例 13 1069の当量重量を有するテトラフルオロエチレンと
メチルパーフルオロ(4,7−シオキサー5−メチル−
8−ノネノエート)とのコポリマーの厚さ32ミクロン
(1,25ミル)の層と、1085の当量重量を有する
テトラフルオロエチレンとパーフルオロ(3,6−ジオ
キサン−4−メチル−7−オクテンスルホニルフルオラ
イド)とのコポリマーの厚さ95ミクロン(3,75ミ
ル)との層から成る層状フィルムの試料を、テンター中
で70℃およびまた90℃において、各方向に2Xおよ
び各方向に3X12つの相互に直角の方向に同時に2軸
伸長させた。伸長させたフィルムは冷却の初期の部分の
間拘束したが、それらが室温に冷却される前にテンター
のクリップからはずし、そのようにして多少の弾性の回
復が存在するようにした。3Xおよび3X伸長されたフ
ィルムの場合において、伸長フィルムは20〜35ミク
ロン(0,8〜1.4ミル)の厚さを有した。
3Xおよび3Xに90℃において伸長されたこのような
フィルムの試料を、水酸カリウム/水/、ジメチルスル
ホキシドの加水分解浴中で室温においてカリウム塩の形
に転化した。このフィルムは少量の収縮を示し、厚さは
23ミクロン(0,9ミル)から28ミクロン(“1.
1ミル)に増加した。
このフィルムを沸とう水へ暴露すると、追加の収縮が起
こり、厚さは38ミクロン(1,5ミル)に増加した。
こうして配向が起こった。
伸長前のフィルムは33.3xlO’パスカル(483
3pgj)の極限強さおよび351%の極限伸びを有し
た。70℃において2Xおよび2X伸長させた試料は、
35.0xlO’パスカル(5070psf)の極限強
さおよび204%の極限伸びを有し、こうしてまた配向
が起こったことを示した。
工業的実用性 本発明の配向された膜は、電気化学的槽、たとえば、固
体のポリマーの電解液槽、太陽電池、電解槽、バッテリ
ーおよび燃料電池の隔室を分離するだめの仕切として有
用である。それは低い電圧および高い電流効率における
操業を可能とするクロルアルカリの電解槽においてこと
に有用で6J)、そして強くかつ耐性がある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a) −50,Xおよび/または−C00B官能
    基(ここで、XはFまたはCtであり、そしてRld 
    CI−C4アルキルである)および600〜1500の
    範囲内の当量■旦を有する少なくともl ljQのパー
    フルオロ化ポリマーの第1のフィルムを、20〜300
    ℃の沸点を有する液状有機化合物と接触させることによ
    り、前記第1のフィルムを膨潤させて、前記第1のフィ
    ルムを2つの互いに直角の平面方向に各々1.3 X−
    2Xの範囲内で延伸させ、ここで前記液状有機化合物は
    CとFから成るか、あるいはCおよびFと、C1,II
    、0.SおよびNから成る群の少なくとも1員とから成
    りかつC1およびH原子の数の合計はF原子の数より大
    きくなく、そして(6)得られる液体膨潤フィルムが前
    記平面方向に収縮しないように前記フィルムを拘束しな
    がら、前記フィルムから前記有機液体を除去することを
    特徴とする少なくとも1種のパーフルオロ化ポリマーの
    配向されたフィルムの製造方法。 2、工程(b)の後に、(C)前記フィルムが前記平面
    方向に収縮しないように前記フィルムを拘束しながら−
    SO,Xおよび/または−COO7?官能基を一503
    Mおよび/または−COOM官能基<?にで、MはH,
    Nα、KまたはNQ4tl′あシ、各Qは別々にHまた
    はC,−C4アルキルである)に加水分解する工程をさ
    らに含む特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、前記有機化合物がC1およびH原子を含有しない特
    許請求の範囲第1または2項記載の方法。 4、(a) −5o、Xおよび/または−C00J?官
    能基(ここで、Xは、FまたはCtであシ、そしてRは
    (“I””4アルキルである)および600〜1500
    の範囲内の当量重量を有する少なくとも1沖のパーフル
    オロ化ポリマーの第1のフィルムを、20〜300℃め
    沸点を有する液状有機化合物中でソーキングすることに
    よって、前記第1のフィルムを膨潤させ、ここで前記液
    状有機化合物はCとFから成るか、あるいはC゛および
    Fと、C1,11,0,SおよびNがら成る群の少なく
    とも1’J’tとから成シ、かつC1およびH原子の数
    の合計はFIJA子の数より大きくなく 、(b)得ら
    れる液体膨ff、’Iフィルムを少なくとも1つの平面
    方向に伸長させ、工程(a)および(6)における前記
    第1のフィルムの前記少なくとも1つの方向における延
    伸は一緒になって1.3x〜3xの範囲内であシ、そし
    て(C)前記液体膨潤、伸長フィルムが前記少なくとも
    1つの方向に収縮しないように前記フィルムを拘束しな
    がら、前記フィルムから前記有機液体を除去することを
    特徴とする少なくとも1種のパーフルオロ化ポリマーの
    配向されたフィルムの製造方法。 5、工程(b)における前記延伸および工程(C)にお
    ける前記拘束は2つの相互に直角の平面方向にある特許
    請求の範囲第4項記載の方法。 6、工程(c)の後に、前記フィルムが前記平面方向に
    収縮しないように前記フィルムを拘束しながら、−so
    、xおよび/または一〇〇〇R官能基を一5o8Mおよ
    び/または一〇〇〇M官能基(ここで、Mは11.Nα
    、KまたはNQaであり、各Qは別々に117.だはC
    ,−C4アルキルである)に加水分解する工程をさらに
    含む特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、前記液状化合物はCtおよびH原子を含有しない特
    許請求の範囲第4.5または6項記載の方法。
JP59256584A 1983-12-06 1984-12-06 フツ素化イオン交換ポリマーの配向フイルムの製造方法 Granted JPS60149631A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US55851383A 1983-12-06 1983-12-06
US558513 1983-12-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60149631A true JPS60149631A (ja) 1985-08-07
JPS6344777B2 JPS6344777B2 (ja) 1988-09-06

Family

ID=24229844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59256584A Granted JPS60149631A (ja) 1983-12-06 1984-12-06 フツ素化イオン交換ポリマーの配向フイルムの製造方法

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0145426A3 (ja)
JP (1) JPS60149631A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7160926B2 (en) 2001-05-31 2007-01-09 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Ion exchange fluorocarbon resin membrane
JP2007039554A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Asahi Kasei Corp 電解質膜の製造方法
JP2013028710A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Nitto Denko Corp イオン伝導性電解質膜およびその製造方法
JP2023531878A (ja) * 2020-06-25 2023-07-26 ザ ケマーズ カンパニー エフシー リミテッド ライアビリティ カンパニー 延伸された高均一性陽イオン交換膜及びその形成方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041429A1 (de) * 2000-11-20 2002-05-23 Institut Für Mechanische Systeme Verfahren zur montage einer polymermembran in einer brennstoffzelle
WO2002062879A1 (fr) * 2001-02-07 2002-08-15 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Membrane en fluororesine echangeuse d'ions
JP4857560B2 (ja) * 2002-09-30 2012-01-18 旭硝子株式会社 固体高分子型燃料電池用電解質膜の製造方法
JP2008066023A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Toyota Motor Corp 電解質膜とその製造方法および該電解質膜を持つ膜電極接合体
JP7306388B2 (ja) * 2018-06-15 2023-07-11 Agc株式会社 イオン交換膜および乾燥イオン交換膜の製造方法
US20250055132A1 (en) 2021-12-21 2025-02-13 The Chemours Company Fc, Llc Stretched multilayer cation exchange membranes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4000057A (en) * 1974-11-21 1976-12-28 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Electrolytic cell membrane conditioning
US4124477A (en) * 1975-05-05 1978-11-07 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Electrolytic cell utilizing pretreated semi-permeable membranes
JPS52130491A (en) * 1976-04-27 1977-11-01 Toyo Soda Mfg Co Ltd Improvement of current efficiency of cation exchange membranes
JPS5835531B2 (ja) * 1977-06-13 1983-08-03 東ソー株式会社 陽イオン交換膜の性能向上の方法
GB2121827B (en) * 1982-06-08 1985-10-16 Ici Plc Swelling ion-exchange membrane

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7160926B2 (en) 2001-05-31 2007-01-09 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Ion exchange fluorocarbon resin membrane
JP2007039554A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Asahi Kasei Corp 電解質膜の製造方法
JP2013028710A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Nitto Denko Corp イオン伝導性電解質膜およびその製造方法
JP2023531878A (ja) * 2020-06-25 2023-07-26 ザ ケマーズ カンパニー エフシー リミテッド ライアビリティ カンパニー 延伸された高均一性陽イオン交換膜及びその形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6344777B2 (ja) 1988-09-06
EP0145426A2 (en) 1985-06-19
EP0145426A3 (en) 1986-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102112648B1 (ko) 고분자 전해질막
US4610762A (en) Method for forming polymer films having bubble release surfaces
US5356663A (en) Process for making and repairing ion exchange membranes and films
US20070281199A1 (en) Crosslinked membrane electrode assemblies
US5168005A (en) Multiaxially reinforced membrane
WO2012088166A1 (en) Ionomers and ionically conductive compositions
US10370511B2 (en) Cation exchange membrane and method for producing potassium hydroxide aqueous solution
JPS60149631A (ja) フツ素化イオン交換ポリマーの配向フイルムの製造方法
WO2017179664A1 (ja) 塩化アルカリ電解用イオン交換膜、その製造方法、及び塩化アルカリ電解装置
JP2753731B2 (ja) フッ素系イオン交換膜の調整方法
US4604323A (en) Multilayer cation exchange membrane
US4969982A (en) Method for producing an alkali metal hydroxide and electrolytic cell useful for the method
EP0066127B1 (en) Ion exchange membrane electrolytic cell
US4988364A (en) Coated cation exchange yarn and process
JP2618602B2 (ja) イオン交換膜の加水分解の方法
US4686120A (en) Multilayer cation exchange membrane
US4996098A (en) Coated cation exchange fabric and process
JP3511117B2 (ja) 電解用陽イオン交換膜及び高純度水酸化カリウムの製造方法
CS269953B2 (en) Method of ion exchanger's membrane building-in into electrolyzer
JPH0660251B2 (ja) カチオン交換布帛で強化されたカチオン交換膜
JPS58154731A (ja) イオン交換膜の製造方法
WO1985002419A1 (en) Zero gap cell
JPS58501630A (ja) 多層カチオン性イオン交換膜の製造方法
JPS638425A (ja) 改良された電解用陽イオン交換膜
JPS6040515B2 (ja) イオン交換膜電解槽