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JPH0686540B2 - Method for manufacturing composite ion exchange membrane - Google Patents
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JPH0686540B2 - Method for manufacturing composite ion exchange membrane - Google Patents

Method for manufacturing composite ion exchange membrane

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JPH0686540B2
JPH0686540B2 JP61241268A JP24126886A JPH0686540B2 JP H0686540 B2 JPH0686540 B2 JP H0686540B2 JP 61241268 A JP61241268 A JP 61241268A JP 24126886 A JP24126886 A JP 24126886A JP H0686540 B2 JPH0686540 B2 JP H0686540B2
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membrane
group
exchange membrane
ion
monomer
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宜契 山本
安弘 鍵山
淳司 金田
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Tokuyama Corp
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Tokuyama Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は複合イオン交換膜の新規な製造方法に関し、特
に中性塩を分解して高濃度の酸およびアルカリを高電流
効率で得る、中性塩の複分解法において有用な複合イオ
ン交換膜を効率よく製造する方法を提供するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel method for producing a composite ion exchange membrane, and particularly to decompose a neutral salt to obtain a high concentration of acid and alkali with high current efficiency. It is intended to provide a method for efficiently producing a composite ion-exchange membrane useful in a metathesis method of an organic salt.

(従来技術) 一般にイオン交換膜は電気透析による海水濃縮製塩、塩
水の脱塩、イオン性物質と非イオン性物質の分離、拡散
透析、アルカリ金属塩水溶液の電解、有機合成電解反
応、逆浸透、限外濾過、電池のセパレーター等の技術分
野で広く利用されている。このようなイオン交換膜の機
能を支配しているのは、高分子膜状物に結合しているイ
オン交換基である。即ち、このイオン交換基の膜内にお
ける濃度(固定イオン濃度)、イオン交換基の膜内にお
ける分布状態、異種のイオン交換基が膜内に存在すると
きの存在のさせ方によって、イオン交換膜の機能は全く
異なったものとなってくる。
(Prior Art) Generally, ion exchange membranes are seawater-concentrated salt production by electrodialysis, desalination of salt water, separation of ionic and nonionic substances, diffusion dialysis, electrolysis of alkali metal salt aqueous solution, organic synthetic electrolytic reaction, reverse osmosis, It is widely used in technical fields such as ultrafiltration and battery separators. It is the ion-exchange group bonded to the polymer membrane that controls the function of such an ion-exchange membrane. That is, depending on the concentration of the ion exchange group in the membrane (fixed ion concentration), the state of distribution of the ion exchange group in the membrane, and the presence of different ion exchange groups when they exist in the membrane, the ion exchange membrane The functions will be completely different.

したがって従来、種々の機能を付与するために複合イオ
ン交換膜として、例えば陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜を一体としたバイポーラーイオン交換膜、特開昭52-6
8873号公報、特開昭52-75679号公報等に開示されている
ようなイオン交換膜の表層部のみ固定イオン濃度の高い
薄層が存在する陽イオン交換膜および陰イオン交換膜、
アルカリ金属塩水溶液の電解用の隔膜として用いられる
例えば特開昭50-108182号公報に開示されているような
含フッ素系イオン交換膜などが提案されている。
Therefore, conventionally, as a composite ion exchange membrane for imparting various functions, for example, a bipolar ion exchange membrane in which a cation exchange membrane and an anion exchange membrane are integrated, is disclosed in JP-A-52-6.
No. 8873, JP-A-52-75679 and the like, a cation exchange membrane and an anion exchange membrane in which only a thin layer having a high fixed ion concentration is present only in the surface layer portion of the ion exchange membrane,
For example, a fluorine-containing ion exchange membrane as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-108182 has been proposed which is used as a diaphragm for electrolysis of an aqueous solution of an alkali metal salt.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の複合イオン交換膜は、イオン交換
基の導入、分布が不均一になることを防ぐための制御が
難しく、容易に且つ大量に目的物を製造することが困難
である。また、これらの複合イオン交換膜は前記した技
術分野において要求される全ての機能を満足するもので
なく、特に中性塩の複分解(加水分解)において水の解
離をおこし易いイオン交換膜で、高濃度の酸およびアル
カリを高電流効率で生成するに好適な複合イオン交換膜
が要望される。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional composite ion-exchange membrane, it is difficult to control the introduction and distribution of the ion-exchange groups to prevent nonuniformity, and the target product can be easily and mass-produced. Is difficult. In addition, these composite ion exchange membranes do not satisfy all the functions required in the above-mentioned technical fields, and are particularly ion exchange membranes that easily cause water dissociation in the metathesis (hydrolysis) of a neutral salt. There is a need for a composite ion exchange membrane suitable for producing high concentrations of acid and alkali with high current efficiency.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは上記した課題に鑑み、特に中性塩の複分解
法に好適な複合イオン交換膜の製造方法について鋭意検
討した結果、特定組成のモノマー混合物を重合して得た
高分子膜状物の一方の面に架橋処理および陽イオン交換
基の導入を行い、次いで他方の面に陰イオン交換基を導
入した複合イオン交換膜が目的に応じた良好な結果を示
すことを見い出し、本発明を提案するに至った。即ち、
本発明によれば、ハロゲン置換アルキル基と重合可能な
ビニル基を有する芳香族化合物モノマー、ビニル基を有
するニトリル化合物モノマー及び多価ビニル化合物モノ
マーを主とするモノマー混合物を重合して高分子膜状物
を形成した後、該高分子膜状物の一方の面を架橋処理す
るとともに陽イオン交換基の導入を行い、他方の面に陰
イオン交換基を導入することを特徴とする複合イオン交
換膜の製造方法が提供される。
(Means for Solving the Problems) In view of the problems described above, the present inventors have diligently studied a method for producing a composite ion-exchange membrane suitable for a metathesis method of a neutral salt, and as a result, polymerized a monomer mixture having a specific composition. A composite ion-exchange membrane in which cross-linking treatment and cation-exchange group introduction were performed on one side of the polymer membrane obtained in this way, and then anion-exchange group was introduced on the other side had good results depending on the purpose. Therefore, the present invention has been proposed. That is,
According to the present invention, a monomer mixture mainly comprising an aromatic compound monomer having a vinyl group capable of being polymerized with a halogen-substituted alkyl group, a nitrile compound monomer having a vinyl group and a polyvalent vinyl compound monomer is polymerized to form a polymer film. After forming a substance, a cross-linking treatment is performed on one surface of the polymer membrane material, a cation exchange group is introduced, and an anion exchange group is introduced on the other surface. A method of manufacturing the same is provided.

本発明に用いるハロゲン置換アルキル基と重合可能なビ
ニル基を有する芳香族化合物モノマーとしては、例えば
クロルメチルスチレン、クロルメチルビニルナフタレ
ン、ブロモメチルスチレン、ブロモメチルビニルナフタ
レン等である。かかるハロゲン置換アルキル基と重合可
能なビニル基を有する芳香族化合物モノマーは、得られ
る複合イオン交換膜の陽イオン交換膜を緻密に且つ固定
イオン濃度を高くするために、一般に全モノマーの60重
量(wt)%以上必要で、特に60〜95wt%が好ましい。即
ち、上記芳香族化合物モノマーの割合が60wt%より低く
なると、高分子膜状物を形成した後、架橋処理とともに
陽イオン交換基を導入しても緻密な陽イオン交換層が得
られないために、目的とする固定イオン濃度の高い複合
イオン交換膜が得られない。また、上記した芳香族化合
物モノマーの割合が95wt%より高くなると、得られる複
合イオン交換膜の電気抵抗が高くなるため好ましくな
い。
Examples of the aromatic compound monomer having a halogen-substituted alkyl group and a polymerizable vinyl group used in the present invention include chloromethylstyrene, chloromethylvinylnaphthalene, bromomethylstyrene and bromomethylvinylnaphthalene. The aromatic compound monomer having a halogen-substituted alkyl group and a polymerizable vinyl group is generally used in an amount of 60% by weight of all monomers in order to make the cation exchange membrane of the resulting composite ion exchange membrane dense and to increase the fixed ion concentration. wt)% or more, especially 60 to 95 wt% is preferable. That is, when the proportion of the aromatic compound monomer is lower than 60 wt%, a dense cation exchange layer cannot be obtained even if a cation exchange group is introduced together with a crosslinking treatment after forming a polymer film. However, the target composite ion exchange membrane with a high fixed ion concentration cannot be obtained. On the other hand, if the ratio of the aromatic compound monomer is higher than 95 wt%, the electric resistance of the obtained composite ion exchange membrane will be high, which is not preferable.

本発明に用いるビニル基を有するニトリル化合物モノマ
ーとしては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニト
リルなどの低分子量モノマーであり、該モノマーは後記
する陽イオン交換基の導入速度を速め且つ得られる複合
イオン交換膜の電気抵抗を低くするために、一般に全モ
ノマー重量の5〜20%、特に10〜15%が好ましく、20%
より多すぎると陽イオン交換層における固定イオン濃度
が減少する。
The nitrile compound monomer having a vinyl group used in the present invention is, for example, a low molecular weight monomer such as acrylonitrile or methacrylonitrile, and the monomer accelerates the rate of introduction of a cation exchange group described below and provides a composite ion exchange membrane. In order to lower the electric resistance, generally 5 to 20%, especially 10 to 15% of the total monomer weight is preferable, and 20%
Too much more will reduce the fixed ion concentration in the cation exchange layer.

また、本発明の架橋剤として用いる多価ビニルモノマー
類としては、例えばジビニルベンゼン類、トリビニルシ
クロヘキサン類、ジビニルナフタレン類、ジビニルトル
エン類、プロピレングライコールなどのジメタクリレー
ト類等であり、一般に全モノマーに対して1〜10wt%の
割合で用いることが好ましい。
The polyvalent vinyl monomers used as the crosslinking agent of the present invention include, for example, divinylbenzenes, trivinylcyclohexanes, divinylnaphthalene, divinyltoluenes, dimethacrylates such as propylene glycol, etc. It is preferable to use it in a ratio of 1 to 10 wt%.

なお、本発明においては上記した各モノマーとともに必
要に応じて陽イオン交換基の導入に適した官能基を有す
るビニルモノマー類を併用したモノマー混合物を用いる
ことも出来る。かかる陽イオン交換基の導入に適した官
能基を有するビニルモノマー類としては、例えばスチレ
ン、ビニルトルエン、クロルスチレン、ビニルナフタレ
ン、スチレンスルホニルクロライド、ハイドロキシスチ
レン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリ
ル酸エステル類、メタクリル酸エステル類等が挙げられ
る。
In the present invention, it is also possible to use a monomer mixture in which vinyl monomers having a functional group suitable for introducing a cation exchange group are used together with each of the above-mentioned monomers, if necessary. Examples of vinyl monomers having a functional group suitable for introducing such a cation exchange group include styrene, vinyltoluene, chlorostyrene, vinylnaphthalene, styrenesulfonyl chloride, hydroxystyrene, methyl acrylate, and acrylic acid such as ethyl acrylate. Examples thereof include esters and methacrylic acid esters.

本発明の高分子膜状物は、上記したモノマーの混合物を
用いて公知のイオン交換膜の製法に準じて得られる。例
えば、上記したモノマー混合物を膜状に重合成型する方
法あるいは布状、フイルム状等の線状高分子化合物中に
モノマー混合物を含浸重合させる方法などである。この
際、重合触媒、可塑剤、あるいは必要に応じて補強材と
しての微粉末可塑性高分子物質、基材などが適宜に用い
られる。かかる重合触媒としては、例えばベンゾイルパ
ーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジクミル
パーオキサイドなどで可塑剤としては例えばジオクチル
フタレート、ジブチルフタレートなどである。また、微
粉末の熱可塑性高分子物質としては、例えばポリエチレ
ン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−塩化ビニル共
重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、NBR、S
BR、ポリブタジエンなどで、基材として、例えば硝子繊
維、ビニロン、カネカロン、テビロン、サラン、ボンネ
ル(以上、商品名)、ポリエチレン、ポリプロピレンな
どの公知の布状物あるいは網状物が用いられる。
The polymer membrane material of the present invention can be obtained by using a mixture of the above-mentioned monomers according to a known method for producing an ion exchange membrane. For example, there is a method of polymerizing and molding the above-mentioned monomer mixture into a film, or a method of impregnating and polymerizing the monomer mixture into a linear polymer compound such as a cloth or film. At this time, a polymerization catalyst, a plasticizer, or, if necessary, a fine powder plastic polymer substance as a reinforcing material, a base material, etc. are appropriately used. Examples of the polymerization catalyst include benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, and dicumyl peroxide, and examples of the plasticizer include dioctyl phthalate and dibutyl phthalate. Further, as the finely divided thermoplastic polymer substance, for example, polyethylene, polyvinyl chloride, acrylonitrile-vinyl chloride copolymer, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, NBR, S
As the base material of BR, polybutadiene, or the like, a known cloth-like or net-like material such as glass fiber, vinylon, canecarone, teviron, saran, bonnel (above, trade name), polyethylene, polypropylene is used.

次に、本発明は上記方法により得られる高分子膜状物の
一方の面を架橋処理して陽イオン交換基を導入すること
により、目的とする陽イオン交換層を形成する。この陽
イオン交換層を高分子膜状物の片面に形成する方法は、
一般にポリプロピレン、ポリフッ化ビニル、ポリ4フッ
化エチレン等のフイルムを高分子膜状物の片面に貼り合
わせたり、また高分子膜状物を2枚の枠に挟み付ける方
法等により、片面だけを露出させた後、該片面にハロア
ルキル基を介した架橋処理および陽イオン交換基の導入
を行うことにより達成される。このようなハロアルキル
基による架橋処理は、一般に公知の硫酸、塩化アルミニ
ウム、四塩化スズ、四塩化チタンなどのフリーデル・ク
ラフト触媒を用いて行うことができる。なお、陽イオン
交換基としてスルホン基を導入する場合には濃硫酸、ク
ロルスルホン酸またはこれらの混合物を用いることによ
って架橋が同時に達成される。なお、陽イオン交換基と
してはスルホン基のほかはカルボキシル基、ホスホン基
などが公知の方法によって導入される。このようにして
得られる陽イオン交換層における架橋の程度は、一般に
濃硫酸、クロルスルホン酸等の膜における拡散速度をコ
ントロールすることにより適宜調整される。この架橋の
程度が小さくなると固定イオン濃度が高く、緻密な陽イ
オン交換層が得られず、逆に架橋の程度が大きくなると
膜抵抗が大きくなるため、いずれも好ましくない。この
ような陽イオン交換層の厚みは、膜厚みの1〜50%、好
ましくは5〜30%で、この範囲より大きくなると膜抵抗
が大きくなる。なお、このようにして得られる陽イオン
交換層の固定イオン濃度は、一般に10〜20Nとなる。
Next, in the present invention, one side of the polymer film obtained by the above method is subjected to a crosslinking treatment to introduce a cation exchange group to form a target cation exchange layer. The method for forming this cation exchange layer on one side of a polymer film is as follows.
Generally, only one side is exposed by attaching a film of polypropylene, polyvinyl fluoride, polytetrafluoroethylene, etc. to one side of the polymer film, or by sandwiching the polymer film between two frames. After that, it is achieved by carrying out a crosslinking treatment via a haloalkyl group and introducing a cation exchange group on the one surface. Such a crosslinking treatment with a haloalkyl group can be carried out using a generally known Friedel-Crafts catalyst such as sulfuric acid, aluminum chloride, tin tetrachloride or titanium tetrachloride. In the case of introducing a sulfone group as a cation exchange group, crosslinking can be simultaneously achieved by using concentrated sulfuric acid, chlorosulfonic acid or a mixture thereof. Incidentally, as the cation exchange group, a carboxyl group, a phosphon group and the like other than the sulfone group are introduced by a known method. The degree of crosslinking in the cation exchange layer thus obtained is generally adjusted appropriately by controlling the diffusion rate of concentrated sulfuric acid, chlorosulfonic acid or the like in the membrane. If the degree of cross-linking is small, the fixed ion concentration is high and a dense cation exchange layer cannot be obtained, and conversely, if the degree of cross-linking is large, the membrane resistance becomes large, which is not preferable. The thickness of such a cation exchange layer is 1 to 50%, preferably 5 to 30% of the membrane thickness, and if it exceeds this range, the membrane resistance increases. The fixed ion concentration of the cation exchange layer thus obtained is generally 10 to 20N.

さらに、本発明は上記した高分子膜状物の他方の面(フ
イルムが貼り合わされた高分子膜状物においては該フイ
ルムを剥いだ面)に陰イオン交換基を導入することによ
り、複合イオン交換膜を得る。陰イオン交換基の種類及
び該陰イオン交換基を導入する方法は、公知の方法が特
に制限なく用いられ、例えば第一アミン、第二アミン、
第三アミンの少なくとも1種を含む化合物、特に強塩基
性の陰イオン交換基とするために好適な第三アミンを含
む化合物等を水、アルコール、アセトン等に溶解せしめ
た浴中に前記した片面に陽イオン交換層を有する高分子
膜状物を浸漬する方法等である。この際、用いられるア
ミン化合物としては、例えばトリメチルアミン、トリエ
チルアミン、トリエタノールアミン等である。この後、
一般に希塩酸、水、希薄塩化ナトリウム溶液中でコンデ
ィショニング処理を施こすことにより、目的とする複合
イオン交換膜が得られる。なお、得られる複合イオン交
換膜の陰イオン交換層における固定イオン濃度は、一般
に5〜20Nである。
Furthermore, the present invention introduces an anion-exchange group into the other surface of the above-mentioned polymer membrane (in the case of the polymer membrane with the film adhered, the surface from which the film has been peeled) to introduce a complex ion-exchange group. Get the membrane. As the type of anion exchange group and the method of introducing the anion exchange group, known methods are used without particular limitation, and examples thereof include primary amine, secondary amine,
One side as described above in a bath prepared by dissolving a compound containing at least one tertiary amine, particularly a compound containing a tertiary amine suitable for forming a strongly basic anion-exchange group, in water, alcohol, acetone or the like. The method is, for example, a method of immersing a polymer film having a cation exchange layer therein. At this time, the amine compound used is, for example, trimethylamine, triethylamine, triethanolamine or the like. After this,
In general, the target composite ion-exchange membrane can be obtained by performing the conditioning treatment in dilute hydrochloric acid, water, or dilute sodium chloride solution. The fixed ion concentration in the anion exchange layer of the obtained composite ion exchange membrane is generally 5 to 20N.

(作用および効果) 以上、本発明によれば、高分子膜状物にそれぞれ陽およ
び陰イオン交換基の導入及び該交換基の分布の制御が容
易であり、得られる複合イオン交換膜は、陽イオン交換
層が緻密で固定イオン濃度の高い陽イオン交換層を有す
るため、特に中性塩の複分解方法に適用した場合に加水
分解効率が高く、電気浸透水量(浸透水量)およびプロ
トンイオン(H+)の逆拡散が極めて小さく、高濃度の
酸、アルカリの生成を高い電流効率で行なうことができ
る。
(Action and Effect) As described above, according to the present invention, it is easy to introduce cation and anion exchange groups into the polymer membrane and control the distribution of the exchange groups, and the obtained composite ion exchange membrane is Since the ion exchange layer has a dense cation exchange layer with a high fixed ion concentration, the hydrolysis efficiency is high, especially when applied to the metathesis method of neutral salts, and the amount of electroosmotic water (permeated water) and proton ions (H + The reverse diffusion of) is extremely small, and a high-concentration acid or alkali can be generated with high current efficiency.

(実施例) 以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものでない。
(Examples) Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1 クロルメチルスチレン100部、アクリロニトリル12部、
クロロスルホン化ポリエチレンゴム7部、純度約55%の
ジビニルベンゼン20部および過酸化ベンゾイル4部から
なるモノマー混合溶液をポリプロピレン製の平織布に塗
布し、両面をポリエステルフイルムでおおい、80℃で10
時間加熱重合して高分子膜状物とした。この高分子膜状
物の片側にポリプロピレンフイルムを貼り、クロルスル
ホン酸と硫酸の混合溶液中に常法により浸漬して、片面
にスルホン酸基を導入した。次いで、フイルムを剥し、
10%トリメチルアミン溶液に室温で16時間浸漬した。そ
の後、希塩酸、水、0.5規定の塩化ナトリウム水溶液の
各液に浸漬することによって、本発明の複合イオン交換
膜を得た。
Example 1 100 parts of chloromethylstyrene, 12 parts of acrylonitrile,
A monomer mixture solution consisting of 7 parts of chlorosulfonated polyethylene rubber, 20 parts of divinylbenzene with a purity of about 55% and 4 parts of benzoyl peroxide was applied to a polypropylene plain woven cloth, and both sides were covered with a polyester film.
Polymerization was carried out by heating for a period of time to obtain a polymer film. A polypropylene film was attached to one side of this polymer film-like material and immersed in a mixed solution of chlorosulfonic acid and sulfuric acid by a conventional method to introduce a sulfonic acid group on one side. Then peel off the film,
It was immersed in a 10% trimethylamine solution at room temperature for 16 hours. Then, the composite ion exchange membrane of the present invention was obtained by immersing in dilute hydrochloric acid, water, and a 0.5N aqueous sodium chloride solution.

この複合イオン交換膜について、諸性質を以下の方法に
より測定した。
Various properties of this composite ion exchange membrane were measured by the following methods.

スルホン酸基を有する層の厚みは、クリスタルバイオレ
ットで染色したのち、断面を顕微鏡で観察することによ
り測定した。酸アルカリの生成濃度および加水分解の効
率は、有効膜面積0.1dm2である複合イオン交換膜の陽イ
オン交換基層側に0.5規定の塩酸100ccを、陰イオン交換
基層側に0.5規定の水酸化ナトリウム100ccを置いて、15
00rpmの攪拌を行ないながら、5A/dm2の電流密度で40分
間通電した後、液の濃度変化を測定することにより、該
複合イオン交換膜の加水分解効率、即ち水素イオンおよ
び水酸イオンの電流効率(η、ηOH)と塩素イオンの
電流効率(ηcl)を求めた。また、膜の電気抵抗は0.5
規定の食塩水中、25℃で1000サイクル交流で測定した。
The thickness of the layer having a sulfonic acid group was measured by observing the cross section with a microscope after dyeing with crystal violet. The concentration of acid-alkali produced and the efficiency of hydrolysis are 100 cc of 0.5 normal hydrochloric acid on the side of the cation exchange base layer and 0.5 cc of sodium hydroxide on the side of the anion exchange base layer of the composite ion exchange membrane with an effective membrane area of 0.1 dm 2. Put 100cc, 15
While stirring at 00 rpm, after energizing for 40 minutes at a current density of 5 A / dm 2 , by measuring the change in concentration of the solution, the hydrolysis efficiency of the composite ion exchange membrane, that is, the current of hydrogen ion and hydroxide ion The efficiencies (η H , η OH ) and the chloride ion current efficiency (η cl ) were determined. The electric resistance of the film is 0.5.
It was measured by alternating current for 1000 cycles at 25 ° C. in normal saline.

また、膜のイオン交換容量は、塩酸で酸型にした膜を0.
5規定の食塩水に平衡にし、イオン交換した水素イオン
を1/10規定のカ性ソーダで滴定して求めた。膜の陰イオ
ン交換容量は、膜を1規定の塩酸に浸漬して塩素イオン
型としたのちに、メタノールで充分に洗浄して膜に吸着
した塩素イオンを除去したのち、0.2規定の硝酸ソーダ
溶液で数回にわたり処理して膜の塩素イオンを溶出し、
この量を分析して求めた。膜の含水率はナトリウム型或
は塩素イオン型の湿潤重量を測定し、次いで70℃で2時
間、空気乾燥器中で乾燥し、塩化カルシウムを乾燥剤と
したデシケータ中に保存後、秤量し、これを乾燥重量と
し、湿潤重量と乾燥重量の差を乾燥重量で除して求め
た。交換容量は乾燥膜(Na型またはcl型)1グラムあた
りの交換容量で表示した。これらの結果を第1表に併せ
て示す。
Also, the ion exchange capacity of the membrane is 0 for a membrane acidified with hydrochloric acid.
Equilibration was performed with 5N saline, and the ion-exchanged hydrogen ions were titrated with 1 / 10N caustic soda. Regarding the anion exchange capacity of the membrane, after soaking the membrane in 1N hydrochloric acid to make it a chlorine ion type, thoroughly washing it with methanol to remove the chlorine ions adsorbed on the membrane, and then 0.2N sodium nitrate solution Treatment several times to elute chlorine ions in the membrane,
This amount was analyzed and determined. The water content of the membrane was measured by measuring the wet weight of sodium type or chloride ion type, then dried in an air dryer at 70 ° C. for 2 hours, stored in a desiccator containing calcium chloride as a desiccant, and then weighed. This was defined as the dry weight, and the difference between the wet weight and the dry weight was divided by the dry weight to obtain the value. The exchange capacity was expressed as the exchange capacity per gram of the dry membrane (Na type or cl type). The results are also shown in Table 1.

比較例1 クロルメチルスチレン120部、スチレン10部、ジオクチ
ルフタレート5部、クロロスルホン化ポリエチレンゴム
7部、純度約55%のジビニルベンゼン15部および過酸化
ベンゾイル4部からなるモノマー混合溶液を実施例1と
同様の操作で行ない、比較用の複合イオン交換膜を得
た。
Comparative Example 1 A monomer mixture solution consisting of 120 parts of chloromethylstyrene, 10 parts of styrene, 5 parts of dioctylphthalate, 7 parts of chlorosulfonated polyethylene rubber, 15 parts of divinylbenzene having a purity of about 55% and 4 parts of benzoyl peroxide was prepared in Example 1. The same operation as above was performed to obtain a composite ion exchange membrane for comparison.

得られた複合イオン交換膜について、実施例1と同様な
項目の測定を行なった。結果を第1表に示す。
The same items as in Example 1 were measured for the obtained composite ion-exchange membrane. The results are shown in Table 1.

実施例2 クロルメチルスチレン100部、メタクリロニトリル15
部、アクリロニトリルブタジエンゴム7部、スチレン5
部、純度約80%のジビニルベンゼン15部および過酸化ベ
ンゾイル4部からなるモノマー混合溶液をポリビニルア
ルコール製の平織布に塗布し、両面をポリエステルフイ
ルムでおおい、70℃で3時間、80℃で5時間加熱重合し
て高分子膜状物とした。この高分子膜状物の片側にポリ
プロピレンフイルムを貼り、クロルスルホン酸と硫酸の
混合溶液中に常法により浸漬して片面にスルホン酸基を
導入した。
Example 2 100 parts of chloromethylstyrene, 15 methacrylonitrile
Parts, acrylonitrile butadiene rubber 7 parts, styrene 5
Part, 15 parts of divinylbenzene having a purity of about 80% and 4 parts of benzoyl peroxide are applied to a plain weave cloth made of polyvinyl alcohol, and both sides are covered with a polyester film. At 70 ° C for 3 hours, at 80 ° C. Polymerization was carried out by heating for 5 hours to obtain a polymer film. A polypropylene film was attached to one side of this polymer film-like material, and immersed in a mixed solution of chlorosulfonic acid and sulfuric acid by a conventional method to introduce a sulfonic acid group on one side.

次いで、フイルムを剥し、トリメチルアミン溶液に室温
で16時間浸漬した。また、更に希塩酸、水、0.5規定の
塩化ナトリウム水溶液の各液に浸漬することによって、
本発明の複合イオン交換膜を得た。
Then, the film was peeled off and immersed in a trimethylamine solution at room temperature for 16 hours. Further, by further dipping in dilute hydrochloric acid, water, 0.5 N sodium chloride aqueous solution,
A composite ion exchange membrane of the present invention was obtained.

得られた複合イオン交換膜について、実施例1と同様な
項目の測定を行なった。結果を第1表に示す。
The same items as in Example 1 were measured for the obtained composite ion-exchange membrane. The results are shown in Table 1.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ハロゲン置換アルキル基と重合可能なビニ
ル基を有する芳香族化合物モノマー、ビニル基を有する
ニトリル化合物モノマーおよび多価ビニル化合物モノマ
ーを主とするモノマー混合物を重合して高分子膜状物を
形成した後、該高分子膜状物の一方の面を架橋処理する
とともに陽イオン交換基を導入し、他方の面に陰イオン
交換基を導入することを特徴とする複合イオン交換膜の
製造方法。
1. A polymer film-like product obtained by polymerizing a monomer mixture mainly comprising an aromatic compound monomer having a vinyl group capable of polymerizing with a halogen-substituted alkyl group, a nitrile compound monomer having a vinyl group and a polyvalent vinyl compound monomer. After forming a polymer ion-exchange membrane, one side of the polymer membrane is cross-linked and a cation exchange group is introduced, and an anion exchange group is introduced on the other side. Method.
【請求項2】ハロゲン置換アルキル基と重合可能なビニ
ル基を有する芳香族化合物モノマーが60重量%以上であ
るモノマー混合物を用いる特許請求の範囲第(1)項記
載の製造方法。
2. The production method according to claim 1, wherein a monomer mixture containing 60% by weight or more of an aromatic compound monomer having a halogen-substituted alkyl group and a polymerizable vinyl group is used.
【請求項3】多価ビニル化合物モノマーが1〜10%であ
るモノマー混合物を用いる特許請求の範囲第(1)項記
載の製造方法。
3. The production method according to claim 1, wherein a monomer mixture containing 1 to 10% of a polyvalent vinyl compound monomer is used.
【請求項4】ビニル基を有するニトリル化合物モノマー
が5〜20重量%であるモノマー混合物を用いる特許請求
の範囲第(1)項記載の製造方法。
4. The production method according to claim 1, wherein a monomer mixture having a vinyl group-containing nitrile compound monomer in an amount of 5 to 20% by weight is used.
【請求項5】陽イオン交換層の固定イオン濃度が10〜20
Nである特許請求の範囲第(1)項記載の製造方法。
5. The fixed ion concentration of the cation exchange layer is 10 to 20.
The manufacturing method according to claim (1), wherein N is N.
【請求項6】複合イオン交換膜がバイポーラー膜である
特許請求の範囲第(1)項記載の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the composite ion exchange membrane is a bipolar membrane.
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