碱性水电解用隔膜的制造方法和碱性水电解用隔膜与流程

本发明涉及碱性水电解用隔膜的制造方法和碱性水电解用隔膜。

背景技术：

1、碱性水电解(碱性水的电解)作为氢气的工业制造方法之一是已知的。通常，对添加有氢氧化钠、氢氧化钾等的水施加电流来进行。这种碱性水电解中使用下述的电解槽：具有配置有阳极(anode)的阳极室和配置有阴极(cathode)的阴极室且它们被碱性水电解用隔膜(以下也称为隔膜)所分隔。

2、在碱性水的电解中，电子(或离子)从阴极室向阳极室移动。因此，隔膜需要高的离子传导性。此外，碱性水的电解使用30％左右的高浓度碱性水，在80℃～100℃、有时在1mpa以上的高压力下进行。因此，还需要耐热性、耐碱性等。

3、作为隔膜，已知有在由聚砜等有机聚合物构成的多孔膜中含有氢氧化镁等无机颗粒的隔膜。作为其制法，已知使用非溶剂致相分离法(nips法)的方法(例如专利文献1)。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：国际公开第2019/021774号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、深入研究的结果表明，在通过非溶剂致相分离法(nips法)得到的隔膜中容易形成大孔。认为大孔的存在可成为离子传导性变动的原因等。

3、本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种抑制了大孔形成的碱性水电解用隔膜的制造方法。

4、用于解决课题的手段

5、本发明涉及一种碱性水电解用隔膜的制造方法，其为具备多孔层的碱性水电解用隔膜的制造方法，其中，具有使用包含有机聚合物、无机颗粒、下述通式(1)所示的化合物和溶剂的组合物得到上述多孔层的工序。

6、r-x(1)

7、(式(1)中，r表示碳原子数6以上的烃基，x表示亲水性官能团。)

8、上述组合物中，上述通式(1)所示的化合物的含量相对于上述有机聚合物与上述无机颗粒的合计含量100质量％优选为2质量％～30质量％。

9、本发明还涉及一种碱性水电解用隔膜，其是由包含有机聚合物和无机颗粒的多孔层构成的碱性水电解用隔膜，其中，

10、上述多孔层的一对主表面构成上述碱性水电解用隔膜的表面和背面，

11、在厚度方向上将上述多孔层的截面三等分而得到的3个截面层中，将包含上述表面和上述背面的2个截面层作为表面层和背面层、将其他截面层作为内部层时，

12、上述内部层的平均孔径大于上述表面层和上述背面层中的至少一者的平均孔径。

13、本发明还涉及一种碱性水电解用隔膜，其是具备包含有机聚合物和无机颗粒的多孔层与多孔支撑体的碱性水电解用隔膜，其中，

14、上述多孔层包含未浸渗在上述多孔支撑体中的非浸渗层，

15、在厚度方向上将上述非浸渗层的截面三等分而得到的3个截面层中，将包含上述碱性水电解用隔膜的表面的1个截面层作为表面层、将上述表面层以外的2个截面层分别作为内部层时，

16、上述内部层中的至少一者的平均孔径大于上述表面层的平均孔径。

17、本发明还涉及一种碱性水电解用隔膜，其是具备包含有机聚合物和无机颗粒的多孔层与多孔支撑体的碱性水电解用隔膜，其中，

18、上述多孔层包含浸渗在上述多孔支撑体中的浸渗层和未浸渗在上述多孔支撑体中的非浸渗层，

19、在厚度方向上将上述非浸渗层的截面三等分而得到的3个截面层中，将包含上述碱性水电解用隔膜的表面的1个截面层作为表面层、将该表面层以外的2个截面层分别作为内部层时，

20、上述内部层中的至少一者的平均孔径大于上述浸渗层的平均孔径。

21、优选上述内部层中的至少一者的平均孔径大于上述表面层的平均孔径。

22、发明的效果

23、根据本发明，能够制造具备抑制了大孔形成的多孔层的碱性水电解用隔膜。

技术特征：

1.一种碱性水电解用隔膜的制造方法，其是具备多孔层的碱性水电解用隔膜的制造方法，其中，

2.如权利要求1所述的碱性水电解用隔膜的制造方法，其中，所述组合物中，所述通式(1)所示的化合物的含量相对于所述有机聚合物与所述无机颗粒的合计含量100质量％为2质量％～30质量％。

3.一种碱性水电解用隔膜，其是由包含有机聚合物和无机颗粒的多孔层构成的碱性水电解用隔膜，其中，

4.一种碱性水电解用隔膜，其是具备包含有机聚合物和无机颗粒的多孔层与多孔支撑体的碱性水电解用隔膜，其中，

5.一种碱性水电解用隔膜，其是具备包含有机聚合物和无机颗粒的多孔层与多孔支撑体的碱性水电解用隔膜，其中，

6.如权利要求5所述的碱性水电解用隔膜，其中，所述内部层中的至少一者的平均孔径大于所述表面层的平均孔径。

技术总结本发明提供抑制了大孔形成的碱性水电解用隔膜的制造方法。本发明涉及一种碱性水电解用隔膜的制造方法，其为具备多孔层的碱性水电解用隔膜的制造方法，其中，具有使用包含有机聚合物、无机颗粒、下述通式(1)所示的化合物和溶剂的组合物得到上述多孔层的工序。R‑X(1)式(1)中，R表示碳原子数6以上的烃基，X表示亲水性官能团。技术研发人员：中山信也受保护的技术使用者：株式会社日本触媒技术研发日：技术公布日：2024/5/9