[发明专利]碱金属氯化物电解用离子交换膜、其制造方法及碱金属氯化物电解装置

权利要求书

1.一种碱金属氯化物电解用离子交换膜，其特征在于，在阴极侧的表面具有由具有羧酸型官能团的含氟聚合物形成的层(C)，在阳极侧的表面具有由具有磺酸型官能团的含氟聚合物形成的层(S)，在所述由具有磺酸型官能团的含氟聚合物形成的层(S)中配置有包含加强丝的加强材料，

所述由具有羧酸型官能团的含氟聚合物形成的层(C)的干燥时的厚度为9～28μm，构成层(C)的含氟聚合物的离子交换容量为0.7～2.0meq/g，

所述由具有磺酸型官能团的含氟聚合物形成的层(S)中，

比所述加强材料更靠近阳极侧的层(Sb)包含由离子交换容量为大于1.3毫当量/克干燥树脂且为2.5毫当量/克干燥树脂以下的具有磺酸型官能团的含氟聚合物形成的层，且干燥时的厚度为6～100μm，并且，

比所述加强材料更靠近阴极侧的层(Sa)包含由离子交换容量为0.9～1.25毫当量/克干燥树脂的具有磺酸型官能团的含氟聚合物形成的层，且干燥时的厚度为40～110μm。

2.根据权利要求1所述的碱金属氯化物电解用离子交换膜，其中，构成层(Sb)的具有磺酸型官能团的含氟聚合物的至少一部分为具有下式(U1)所示的结构单元的聚合物，所述层(Sb)比所述加强材料更靠近阳极侧且由所述具有磺酸型官能团的含氟聚合物形成，

式(U1)中，Q¹为任选具有醚性氧原子的全氟亚烷基，Q²为单键、或任选具有醚性氧原子的全氟亚烷基，R^f1为任选具有醚性氧原子的全氟烷基，X¹为氧原子、氮原子、或碳原子，X¹为氧原子时，a为0，X¹为氮原子时，a为1，X¹为碳原子时，a为2，Y¹为氟原子、或1价的全氟有机基团，r为0或1，M为氢原子、碱金属或季铵盐基。

3.根据权利要求2所述的碱金属氯化物电解用离子交换膜，其中，式(U1)所示的结构单元为基于式(M1)所示的单体的结构单元，

式(M1)中，R^F11为单键、或任选具有醚性氧原子的碳数1～6的直链状的全氟亚烷基，R^F12为碳数1～6的直链状的全氟亚烷基。

4.根据权利要求1或2所述的碱金属氯化物电解用离子交换膜，其中，比所述加强材料更靠近阴极侧的层(Sa)为包含2层以上的层。

5.根据权利要求4所述的碱金属氯化物电解用离子交换膜，其中，形成比所述加强材料更靠近阴极侧的层(Sa)的层中，最靠近阴极侧的层(Sa-1)的干燥时的厚度为1～55μm，且层(Sa-1)为由离子交换容量为0.9～1.25毫当量/克干燥树脂的具有磺酸型官能团的含氟聚合物形成的层。

6.根据权利要求1或2所述的碱金属氯化物电解用离子交换膜，其中，所述加强材料包含加强丝和牺牲丝。

7.根据权利要求1或2所述的碱金属氯化物电解用离子交换膜，其中，在至少一面的最表面还具有无机物颗粒层。

8.权利要求1～7中任一项所述的碱金属氯化物电解用离子交换膜的制造方法，其特征在于，得到依次层叠有由具有能够转化为羧酸型官能团的基团的含氟聚合物形成的层(C’)、由具有能够转化为磺酸型官能团的基团的含氟聚合物形成的层(S’a)、加强布、及由具有能够转化为磺酸型官能团的基团的含氟聚合物形成的层(S’b)的增强前体膜，之后，使所述增强前体膜与碱性水溶液接触，将所述增强前体膜中的能够转化为离子交换基团的基团转化为离子交换基团。

9.根据权利要求8所述的碱金属氯化物电解用离子交换膜的制造方法，其中，所述加强布包含加强丝及牺牲丝，使所述增强前体膜与碱金属水溶液接触而将能够转化为离子交换基团的基团转化为离子交换基团，并且使所述加强布中的牺牲丝的至少一部分溶解，形成加强材料。