JPS6059088A - イオン交換膜とガスケツトのシ−ル方法 - Google Patents
イオン交換膜とガスケツトのシ−ル方法Info
- Publication number
- JPS6059088A JPS6059088A JP58165156A JP16515683A JPS6059088A JP S6059088 A JPS6059088 A JP S6059088A JP 58165156 A JP58165156 A JP 58165156A JP 16515683 A JP16515683 A JP 16515683A JP S6059088 A JPS6059088 A JP S6059088A
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- JP
- Japan
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- ion exchange
- exchange membrane
- gasket
- water repellent
- sealing
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はイオン交換膜とガスナツトのシール方法に関し
、特にイオン交換膜電解槽の電解液の洩れを防止するシ
ール方法を提供するものである。
、特にイオン交換膜電解槽の電解液の洩れを防止するシ
ール方法を提供するものである。
イオン交換膜電解槽においては、陽極室および陰極室を
区画する隔膜としてイオン交換膜が用φられる。通常、
イオン交換膜は、陽極室枠。
区画する隔膜としてイオン交換膜が用φられる。通常、
イオン交換膜は、陽極室枠。
陰極室枠に夫々ガスケットを存在させてシールする。し
かしながら、イオン交換膜と力゛スケットとの接触面で
は、イオン交換膜の表面の凹凸。
かしながら、イオン交換膜と力゛スケットとの接触面で
は、イオン交換膜の表面の凹凸。
特にバンキングクロスにより生する凹凸のため、完全な
シールが行い難い。シール部に僅かに生ずる隙間から毛
細管現象により、電解液が吸い出される。このため、電
解液、ブスバー等の腐食をまねき、延いては、電解効率
を損う一因ともなる。斯様なトラブルを防止するため一
般にフィルタープレス型電解槽にあっては、締付圧を、
例えば５０製以上の如く、極めて大きくするのが常であ
るが、かかる場合であっても、なお電解液の漏洩の心配
が完全にないというわけではない。更に別の問題として
、強く締め付けることにより、ガスケットが変形するた
め、これと接するイオン交換膜が引き伸ばされることに
なり、バッキング当り面でイオン交換膜の破損を生ずる
おそれもある。
シールが行い難い。シール部に僅かに生ずる隙間から毛
細管現象により、電解液が吸い出される。このため、電
解液、ブスバー等の腐食をまねき、延いては、電解効率
を損う一因ともなる。斯様なトラブルを防止するため一
般にフィルタープレス型電解槽にあっては、締付圧を、
例えば５０製以上の如く、極めて大きくするのが常であ
るが、かかる場合であっても、なお電解液の漏洩の心配
が完全にないというわけではない。更に別の問題として
、強く締め付けることにより、ガスケットが変形するた
め、これと接するイオン交換膜が引き伸ばされることに
なり、バッキング当り面でイオン交換膜の破損を生ずる
おそれもある。
他方、イオン交換膜を筒状又は袋状に成形して、一方の
電極を収容することにより、陽極室と陰極室とを区画す
る形態の例えば、濾過性隔膜電解槽の改造によって得ら
れた偏平チューブ（プール）型電解槽においても、同様
に陽極室液と陰極室液との混合を防止するためイオン交
換膜とガスケットとによるシール部が存在するが、やは
り、当該ケ所からの漏洩の問題がある。
電極を収容することにより、陽極室と陰極室とを区画す
る形態の例えば、濾過性隔膜電解槽の改造によって得ら
れた偏平チューブ（プール）型電解槽においても、同様
に陽極室液と陰極室液との混合を防止するためイオン交
換膜とガスケットとによるシール部が存在するが、やは
り、当該ケ所からの漏洩の問題がある。
イオン交換膜とガスケットとのシール性を向上させる手
段として、ガスケットへの当り面のイオン交換膜のイオ
ン交換基を予め除去することにより、疎水化して電解液
の洩れを防止する方法も考えられる。しかし、該イオン
交換膜の伸びなど物性が変化するために実用的でない。
段として、ガスケットへの当り面のイオン交換膜のイオ
ン交換基を予め除去することにより、疎水化して電解液
の洩れを防止する方法も考えられる。しかし、該イオン
交換膜の伸びなど物性が変化するために実用的でない。
さらに、イオン交換膜とガスケットのシール面に液洩れ
を防止するため種々の油性薬剤を塗布する方法も提案さ
れているが、特に効果の持続性の観点から満足できるも
のが少ない。
を防止するため種々の油性薬剤を塗布する方法も提案さ
れているが、特に効果の持続性の観点から満足できるも
のが少ない。
本発明者らは、上記した問題を解決するために鋭意研究
の結果、イオン交換膜とガスケットを押圧シールするに
際して、該イオン交換膜の少なくとも、ガスケツ１と接
する部分の表面に予め撥水剤を存在させることによって
イオン交換膜電解槽における電解液の洩れを持続性よく
防止できることを見出し、本発明を提供するに至ったも
のである。即ち、本発明によれば、イオン交換膜電解槽
においてイオン交換膜をガスケットと押圧シールした部
分からの電解液の洩れが持続性よく防止できるために、
電解効率の向上を図ることが出来る。
の結果、イオン交換膜とガスケットを押圧シールするに
際して、該イオン交換膜の少なくとも、ガスケツ１と接
する部分の表面に予め撥水剤を存在させることによって
イオン交換膜電解槽における電解液の洩れを持続性よく
防止できることを見出し、本発明を提供するに至ったも
のである。即ち、本発明によれば、イオン交換膜電解槽
においてイオン交換膜をガスケットと押圧シールした部
分からの電解液の洩れが持続性よく防止できるために、
電解効率の向上を図ることが出来る。
本発明に用いられる撥水剤は、イオン交換膜およびガス
ケット材質を損うことなく、また電解生成物を汚染しな
いものであれば、公知の撥水剤が侮辱制限なく使用でき
る。特に、例えば７０ロガードｘｙ−３００，フロロガ
ード５ｐ−ｓｏＯ（いずれもネオス社製、商品名）、テ
ックスガード（ダイキン社製、商品名）などのフッ素系
撥水剤、あるいは例えば５Ｄ−８０００（東レシリコン
社製、商品名）などのシリコン系撥水剤が好ましく用い
られる。なかでも、電解生成物により変質しない安定な
物質として、含フツ素化合物、特にパーフロロカーボン
系のシリコン化合物が好ましい。
ケット材質を損うことなく、また電解生成物を汚染しな
いものであれば、公知の撥水剤が侮辱制限なく使用でき
る。特に、例えば７０ロガードｘｙ−３００，フロロガ
ード５ｐ−ｓｏＯ（いずれもネオス社製、商品名）、テ
ックスガード（ダイキン社製、商品名）などのフッ素系
撥水剤、あるいは例えば５Ｄ−８０００（東レシリコン
社製、商品名）などのシリコン系撥水剤が好ましく用い
られる。なかでも、電解生成物により変質しない安定な
物質として、含フツ素化合物、特にパーフロロカーボン
系のシリコン化合物が好ましい。
本発明の実施態様は、イオン交換膜のシール部分の少な
くとも表面に上記の如き撥水剤を予め存在させた後、力
′スケットと押圧シールする等で十分である。かくする
ことにより、イオン交換膜表面に撥水剤の均一な被膜が
存在するため本発明の効果は極めて顕著となる。しかる
に、ガスケット表面に撥水剤を塗布した場合には上記効
果が発揮されない場合があるので好ましい態様とはなら
ない。イオン交換膜の表面に撥水剤を存在させる方法は
、一般に該撥水剤と有機溶剤との混合溶液をイオン交換
膜に塗布するか、あるいはイオン交換膜の所望の部分を
該溶液に浸漬することにより付着させる方法が適宜採用
される。イオン交換膜の少なくとも表［１１１に存在さ
せる撥水剤の量は、該撥水剤の種類などにより一概に決
定できないが、一般に０５〜３μ厚さ、或いはＯＯ３〜
１１００１１Ｉ／ｃｒＩの範囲で用いるのが好ましい。
くとも表面に上記の如き撥水剤を予め存在させた後、力
′スケットと押圧シールする等で十分である。かくする
ことにより、イオン交換膜表面に撥水剤の均一な被膜が
存在するため本発明の効果は極めて顕著となる。しかる
に、ガスケット表面に撥水剤を塗布した場合には上記効
果が発揮されない場合があるので好ましい態様とはなら
ない。イオン交換膜の表面に撥水剤を存在させる方法は
、一般に該撥水剤と有機溶剤との混合溶液をイオン交換
膜に塗布するか、あるいはイオン交換膜の所望の部分を
該溶液に浸漬することにより付着させる方法が適宜採用
される。イオン交換膜の少なくとも表［１１１に存在さ
せる撥水剤の量は、該撥水剤の種類などにより一概に決
定できないが、一般に０５〜３μ厚さ、或いはＯＯ３〜
１１００１１Ｉ／ｃｒＩの範囲で用いるのが好ましい。
又、撥水剤はイオン交換膜面のガスケットと接する部に
は最低存在させることが必要であるが、塩化アルカリ金
属水溶液の電解においては、塩素又は塩素飽和塩水を含
む環境であるため長期間使用する場合には、電解面以外
の全てに撥水剤を存在させることが好ましい。
は最低存在させることが必要であるが、塩化アルカリ金
属水溶液の電解においては、塩素又は塩素飽和塩水を含
む環境であるため長期間使用する場合には、電解面以外
の全てに撥水剤を存在させることが好ましい。
本発明の対象となる電槽は、特に限定されない。例えば
食塩水その他の塩水溶液の濃縮又は脱塩に用ψられる電
槽等イオン交換膜を通じてイオンを移動し、分離する機
能を有する電槽であれはよく、アルカリ金属塩水溶液の
電解等に用いられる電解槽であってもよい。更に、拡散
透析の如く、外部から電流を供給しないタイプの電槽に
ついても有効である。また電槽の形式も任意であり、フ
ィルタープレス型、プール型・フィンガー型、その他い
かなる形態であってもよい。斐は、イオン交換膜とガス
ケットとを圧接することにより、その間から内容液或い
は気体が漏洩するのを防止する構造の電槽であればよい
。また使用されるイオン交換膜の種類や構造は、本発明
の主旨から限定されるものでないことも容易に理解され
るであろう。本発明は特に補強用の織布等の繊維を用い
表面に凹凸が存在する一般にシールし難いタイプのイオ
ン交換膜に対して有効な点が特徴とされる。イオン交換
膜を用いる技術のうち、特にアルカリ金属塩水溶液の電
解にあっては、イオン交換膜の耐久性の観、点から、一
般に四フッ化エチレンとペンダント基にイオン交換基を
有するパーフロロカーボンビニルエーテルとの共重合体
であり架橋構造を持たないのが特徴である。斯様な膜は
、シールの目的で強く締付けた場合、例えば３０製以上
の如き高い面圧で締め付ける操作を繰り返し行えば、ク
リープ現象によりソール部分が薄化し弱くなるなどの不
都合を生ずるため、あまりに強圧することはできない。
食塩水その他の塩水溶液の濃縮又は脱塩に用ψられる電
槽等イオン交換膜を通じてイオンを移動し、分離する機
能を有する電槽であれはよく、アルカリ金属塩水溶液の
電解等に用いられる電解槽であってもよい。更に、拡散
透析の如く、外部から電流を供給しないタイプの電槽に
ついても有効である。また電槽の形式も任意であり、フ
ィルタープレス型、プール型・フィンガー型、その他い
かなる形態であってもよい。斐は、イオン交換膜とガス
ケットとを圧接することにより、その間から内容液或い
は気体が漏洩するのを防止する構造の電槽であればよい
。また使用されるイオン交換膜の種類や構造は、本発明
の主旨から限定されるものでないことも容易に理解され
るであろう。本発明は特に補強用の織布等の繊維を用い
表面に凹凸が存在する一般にシールし難いタイプのイオ
ン交換膜に対して有効な点が特徴とされる。イオン交換
膜を用いる技術のうち、特にアルカリ金属塩水溶液の電
解にあっては、イオン交換膜の耐久性の観、点から、一
般に四フッ化エチレンとペンダント基にイオン交換基を
有するパーフロロカーボンビニルエーテルとの共重合体
であり架橋構造を持たないのが特徴である。斯様な膜は
、シールの目的で強く締付けた場合、例えば３０製以上
の如き高い面圧で締め付ける操作を繰り返し行えば、ク
リープ現象によりソール部分が薄化し弱くなるなどの不
都合を生ずるため、あまりに強圧することはできない。
従って、どうしてもイオン交換膜のシール部分から液又
は気体の漏洩が生じやすい。本発明はかかる漏洩の防止
の課題を解決するのに極めて有効である。
は気体の漏洩が生じやすい。本発明はかかる漏洩の防止
の課題を解決するのに極めて有効である。
本発明に適用されるガスケット（バッキング）は、特に
限定されない。公知のバッキング材。
限定されない。公知のバッキング材。
例えば、天然ゴム、合成ゴム、軟質ポリ塩化ビニル、ポ
リエチレン、ホ′リプロピレン、エチレンーフロヒレン
共重合体樹脂、四フッ化エチレン、その他弾性又は可撓
性を有するものが使用できる。
リエチレン、ホ′リプロピレン、エチレンーフロヒレン
共重合体樹脂、四フッ化エチレン、その他弾性又は可撓
性を有するものが使用できる。
以下、本発明の詳細な説明するために実施例を示すが、
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１゜
電極面積が１１０ｃｒｎＸ４０ｃｍのアクリル樹脂製の
電解槽で、陽極に酸化ルテニウムと酸化チタンとの混合
物をコーティングしたチタンラス材。
電解槽で、陽極に酸化ルテニウムと酸化チタンとの混合
物をコーティングしたチタンラス材。
陰極は軟鉄メツシュを用いた試験電槽であって、カスケ
ラトとして陽極側に厚さ４ ｔｎｍ ＋ 陰極側に厚さ
２ｔｒｍのクロロプレンゴムな用い、イオン交換膜とし
て、陰極側にカルボン酸基の薄層を有Ｌ−１他Ｕスルホ
ン酸基を有するパーフロロカーボン系陽イオン交換膜（
デュポン社製すフイオン４１５をベースとし、徳山曹達
株式会社にて、カルボン酸基を導入したもの）を用いた
。ガスケットとイオン交換膜との間は面圧１５りとなる
よう締付けて用いる。
ラトとして陽極側に厚さ４ ｔｎｍ ＋ 陰極側に厚さ
２ｔｒｍのクロロプレンゴムな用い、イオン交換膜とし
て、陰極側にカルボン酸基の薄層を有Ｌ−１他Ｕスルホ
ン酸基を有するパーフロロカーボン系陽イオン交換膜（
デュポン社製すフイオン４１５をベースとし、徳山曹達
株式会社にて、カルボン酸基を導入したもの）を用いた
。ガスケットとイオン交換膜との間は面圧１５りとなる
よう締付けて用いる。
陽極室には４．５Ｎの食塩水を供給し、陰極室はｌ０Ｉ
Ｊの苛性ソーダを取得することくなし、陽極室１００σ
水柱、陰極室は１２０ｃｍ水柱の条件下に２ＯＡ／ｄｍ
“ ８０℃にて電解を行った。
Ｊの苛性ソーダを取得することくなし、陽極室１００σ
水柱、陰極室は１２０ｃｍ水柱の条件下に２ＯＡ／ｄｍ
“ ８０℃にて電解を行った。
イオン交換膜のガスケット当り面より外縁にフロロガー
ドＢＭ−３００を塗布、乾燥後用いた場合には３０日間
の電解中、全く液漏はなかった。
ドＢＭ−３００を塗布、乾燥後用いた場合には３０日間
の電解中、全く液漏はなかった。
他方、上記の如き処理を行わなかった場合には、寅、解
３日目から、カスケラト部に食塩の結晶が生じ日毎に成
長して行くのが観察された。
３日目から、カスケラト部に食塩の結晶が生じ日毎に成
長して行くのが観察された。
実施例２
イオン交換ｖｃ（実施例１．と同種のもの）を用いて、
たて１３０口、楢７σ、深さ１００σで上面が開口する
よう箱状に加工した。（これを以後バッグと称する）。
たて１３０口、楢７σ、深さ１００σで上面が開口する
よう箱状に加工した。（これを以後バッグと称する）。
このバッグの上端部１５０Ｂの辺までシリコン系撥水剤
（トーレシリコン社製５Ｄ−８００）を塗布する。乾燥
後、純水に浸漬し、バッグを伸ばして陽極に装着した。
（トーレシリコン社製５Ｄ−８００）を塗布する。乾燥
後、純水に浸漬し、バッグを伸ばして陽極に装着した。
陽極なつつんだバッグを第１図に示すように電解槽に固
定した。即ち、陰８！ｉ！１の間に挿入されたバッグ２
下部は、底板３かも起立したり一ド４が貫通し、＠極５
に給πＬすると共に陽極およびバッグが固定されている
。上部は電極枠体６とプラグ７間でパツキン８を介して
固定されている。その彼、押えボルト９により、４０ｋ
１７ｃＩｎのトルクで押え込んだ。
定した。即ち、陰８！ｉ！１の間に挿入されたバッグ２
下部は、底板３かも起立したり一ド４が貫通し、＠極５
に給πＬすると共に陽極およびバッグが固定されている
。上部は電極枠体６とプラグ７間でパツキン８を介して
固定されている。その彼、押えボルト９により、４０ｋ
１７ｃＩｎのトルクで押え込んだ。
上記電解槽の＠極側に塩水を３１０１／／ｌで供給し、
陰極室より３０重景％の苛性ソーダを得るように電流密
度２０ Ａ ／ ｃＬｍ ＋電槽温度８０〜９０℃の条
件で運転する。
陰極室より３０重景％の苛性ソーダを得るように電流密
度２０ Ａ ／ ｃＬｍ ＋電槽温度８０〜９０℃の条
件で運転する。
通電後３０日以上経過した時点で塩水のＩＪ−りは全く
見られなかった。
見られなかった。
実施例３
実施例２．における撥水剤をフッ素系撥水剤（ダイキン
社製、商品名：テックスガード）を用いた以外は実施例
２．と全く同様に行った。
社製、商品名：テックスガード）を用いた以外は実施例
２．と全く同様に行った。
通電後３０日以上経過した時点で塩水のリークは全く見
られなかった。また、実施例２，３゜いずれの場合もシ
ール部の撥水性は通電前と変りなかった。
られなかった。また、実施例２，３゜いずれの場合もシ
ール部の撥水性は通電前と変りなかった。
比較例１゜
イオン交換膜に撥水剤を箪布せずに電槽に組み込んだ他
は実施例２．と同一条件で実施した。
は実施例２．と同一条件で実施した。
通電前の液を張り込んだ状態で塩水もれが発生し、通ｍ
後も塩水リークは発生し、ソール部にＭｈｏｌの結晶が
生成してゆく。シーリングプラグの増結による効果も殆
んどなかった。３０日間運転した時点でシール部に析出
した結晶が蓄積し、シール部を洗浄しなければ運転の継
続が困難となった。
後も塩水リークは発生し、ソール部にＭｈｏｌの結晶が
生成してゆく。シーリングプラグの増結による効果も殆
んどなかった。３０日間運転した時点でシール部に析出
した結晶が蓄積し、シール部を洗浄しなければ運転の継
続が困難となった。
第１図は実施例に用いた電解槽の概要を示す図である。
図においてｌは陰極、２はバッグ（イオン交換膜）、３
は底板、４はリード、５け陽極、６は電極枠体、７けプ
ラグ、８ｉ；ｉパツキン。 ９＃ｉ押へボルトである。 特許出願人 徳山曹達株式会社 図面の浄２）（内容に変更なし） 第１図 手続補正書 昭和５９年 ３月η日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、Ｊ＞件の表示 特願昭５８−１６５１５６号２、発
明の名称 イオン交換膜とガスケットのシール方法３、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 山口県徳山市御影町１番１号 ４、補正命令の目付 昭和５９作１月１１目同 発送口
昭和５９年１７＋ ３１ ＩＪ５、補正の対象 図
面
は底板、４はリード、５け陽極、６は電極枠体、７けプ
ラグ、８ｉ；ｉパツキン。 ９＃ｉ押へボルトである。 特許出願人 徳山曹達株式会社 図面の浄２）（内容に変更なし） 第１図 手続補正書 昭和５９年 ３月η日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、Ｊ＞件の表示 特願昭５８−１６５１５６号２、発
明の名称 イオン交換膜とガスケットのシール方法３、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 山口県徳山市御影町１番１号 ４、補正命令の目付 昭和５９作１月１１目同 発送口
昭和５９年１７＋ ３１ ＩＪ５、補正の対象 図
面
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）イオン交換膜とガスケットを抑圧シールするに際し
て、該イオン交換膜のシール表面に予め撥水剤を存在さ
せることを特徴とするイオン交換膜とガスナツトのシー
ル方法。 ２）塩化アルカリ金属水溶液を電解する電解槽に用いる
特許請求の範題第１項記載の方法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165156A JPS6059088A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | イオン交換膜とガスケツトのシ−ル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165156A JPS6059088A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | イオン交換膜とガスケツトのシ−ル方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059088A true JPS6059088A (ja) | 1985-04-05 |
Family
ID=15806933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58165156A Pending JPS6059088A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | イオン交換膜とガスケツトのシ−ル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059088A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62235492A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-10-15 | Tokuyama Soda Co Ltd | イオン交換膜の装着方法 |
| JPH01129263U (ja) * | 1988-02-24 | 1989-09-04 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638484A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-13 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Mounting method of ion exchange membrane |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP58165156A patent/JPS6059088A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638484A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-13 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Mounting method of ion exchange membrane |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62235492A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-10-15 | Tokuyama Soda Co Ltd | イオン交換膜の装着方法 |
| JPH01129263U (ja) * | 1988-02-24 | 1989-09-04 |
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