JPH0735443B2 - Anion exchange membrane and method for producing the same - Google Patents
Anion exchange membrane and method for producing the sameInfo
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- JPH0735443B2 JPH0735443B2 JP61094655A JP9465586A JPH0735443B2 JP H0735443 B2 JPH0735443 B2 JP H0735443B2 JP 61094655 A JP61094655 A JP 61094655A JP 9465586 A JP9465586 A JP 9465586A JP H0735443 B2 JPH0735443 B2 JP H0735443B2
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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、新規なアニオン交換膜およびその製造方法に
関し、特に柔軟性と機械的強度に優れ、電気抵抗の低い
アニオン交換膜を提供するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel anion exchange membrane and a method for producing the same, and particularly provides an anion exchange membrane having excellent flexibility and mechanical strength and low electric resistance. Is.
アニオン交換膜は、現在電気透析による塩水(かん水あ
るいは海水等)の脱塩や濃縮,食品類の脱塩,アミノ酸
の脱塩・精製,医薬品,生理活性物質等の精製等あるい
は電解プロセスによる貴金属類の回収,各種化合物の合
成,拡散透析による廃酸の回収等に用いられている。こ
れらの膜の代表的な製造方法として、スチレンモノマ
ー,ジビニルベンゼン,可塑剤(ジオクチルフタレート
等)および重合触媒(過酸化ベンゾイル等)の混合溶液
にポリ塩化ビニル粉末を添加して調製したペーストを芯
材の布に塗布し、加熱と加圧により重合,架橋を行いベ
ース膜を得、次いで、クロロメチル化とアミノ化等を行
う方法、あるいはスチレン−ブタジエン共重合体ラテッ
クスを芯材に塗布した後、架橋、クロロメチル化および
アミノ化等を順に行う方法、あるいは部分重合したスチ
レン,ジビニルベンゼン,重合触媒を混合し、重合と架
橋を行い塊状重合物を得、これを平らに切削しベース膜
をつくり、次にクロロメチル化とアミノ化等を行う方法
等が知られている。Anion exchange membranes are currently used in electrodialysis for desalting and concentrating salt water (brine or seawater), desalting foods, desalting and refining amino acids, refining pharmaceuticals, physiologically active substances, etc. It is used for the recovery of wastewater, the synthesis of various compounds, and the recovery of waste acid by diffusion dialysis. As a typical production method of these films, a paste prepared by adding polyvinyl chloride powder to a mixed solution of styrene monomer, divinylbenzene, a plasticizer (dioctyl phthalate etc.) and a polymerization catalyst (benzoyl peroxide etc.) is used as a core. Applied to the cloth of the material, polymerized and cross-linked by heating and pressurization to obtain a base film, and then chloromethylated and aminated, or after applying the styrene-butadiene copolymer latex to the core material. , Cross-linking, chloromethylation, amination, etc. in sequence, or by mixing partially polymerized styrene, divinylbenzene and a polymerization catalyst, polymerization and cross-linking are performed to obtain a bulk polymer, which is cut flat to form a base film. There is known a method of producing and then chloromethylation and amination.
しかし、これら従来の方法で作製されたアニオン交換膜
は、膜の寸法安定性や機械的強度を高めるためあるいは
クロロメチル化反応で膜が破損することを防ぐためかな
り高密度で架橋されており、さらに膜の製造上必然的に
イオン交換基をもつ部分と架橋に寄与する部分が混じり
合っている。このように従来のアニオン交換膜は硬く、
曲げに対して弱く、膜抵抗を低くすることが難しくな
り、さらには膜厚を薄くしたり、筒状やチューブ状に成
型するときに膜の柔軟性が失なわれているため著しく成
型を困難にしている。これらは膜を使用するうえで様々
な不都合を生じ、膜の用途を狭める原因ともなってい
る。However, the anion exchange membranes produced by these conventional methods are crosslinked at a considerably high density in order to increase the dimensional stability and mechanical strength of the membrane or to prevent the membrane from being damaged by the chloromethylation reaction, Further, in the production of the membrane, a portion having an ion-exchange group is inevitably mixed with a portion contributing to crosslinking. Thus, the conventional anion exchange membrane is hard,
It is weak against bending, making it difficult to lower the film resistance. Furthermore, it is extremely difficult to mold because the film thickness is thinned and the flexibility of the film is lost when it is molded into a tube or tube. I have to. These cause various inconveniences when using the membrane, and are also a cause of narrowing the application of the membrane.
また、最近フルオロカーボンを骨格とするアニオン交換
膜も知られているが、これらの膜は機械的強度や柔軟性
には優れているものの、価格の高いことが問題である。Further, recently, anion exchange membranes having fluorocarbon as a skeleton are also known, but these membranes are excellent in mechanical strength and flexibility, but their cost is a problem.
本発明は、前述のような従来のアニオン交換膜のもつ問
題点を改良し、機械的強度と柔軟性および成型性に優
れ、電気抵抗の低いアニオン交換膜およびその製造方法
を提供するものである。The present invention improves the problems of the conventional anion exchange membranes described above, and provides an anion exchange membrane having excellent mechanical strength, flexibility and moldability, and low electric resistance, and a method for producing the same. .
本発明の要旨は、アニオン交換膜の原料として直鎖状の
ブロック共重合体を用い、その構成高分子のアニオン交
換基をもつ部分とイオン交換基をもたない部分をミクロ
な領域に分離させたことにあり、以下その詳細について
説明する。The gist of the present invention is to use a linear block copolymer as a raw material for an anion exchange membrane, and to separate a part having an anion exchange group and a part not having an ion exchange group of its constituent polymer into microscopic regions. The details will be described below.
本発明は、アニオン交換基をもつ高分子とイオン交換基
をもたない高分子とが直鎖状に結合したブロック共重合
体からなるアニオン交換膜及びその製法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an anion exchange membrane composed of a block copolymer in which a polymer having an anion exchange group and a polymer not having an ion exchange group are linearly bonded, and a method for producing the same.
本発明でいうアニオン交換膜を構成する領域とは、分子
あるいは高分子の集合体を意味するものであり、アニオ
ン交換基をもつ領域とは、該プログラム共重合体のアニ
オン交換基をもつ高分子の集合体であり、イオン交換基
をもたない領域とは該ブロック共重合体のイオン交換基
をもたない高分子の集合体をいう。The region constituting the anion exchange membrane in the present invention means an assembly of molecules or polymers, and the region having anion exchange groups means the polymer having anion exchange groups of the program copolymer. And the region having no ion-exchange group means a polymer aggregate having no ion-exchange group of the block copolymer.
本発明のアニオン交換膜は、アニオン交換基をもつ領域
とイオン交換基をもたない領域とからなる不均質構造を
有しており、そのモルホロジー(形態)とそれぞれの領
域のサイズは以下の3つの場合が好ましい。The anion exchange membrane of the present invention has a heterogeneous structure composed of a region having an anion exchange group and a region having no ion exchange group, and its morphology (morphology) and the size of each region are as follows. Two cases are preferred.
a)アニオン交換基をもつ領域とイオン交換基をもたな
い領域がいずれもラメラ構造(層状)であり、それぞれ
の層の厚さが50〜500オングストロームである。a) Both the region having an anion exchange group and the region not having an ion exchange group have a lamellar structure (layered), and the thickness of each layer is 50 to 500 angstroms.
b)アニオン交換基をもつ領域が柱状であり、イオン交
換基をもたない領域がマトリックス相であって、アニオ
ン交換基をもつ領域の直径が50〜500オングストローム
である。b) The region having anion exchange groups is columnar, the region not having ion exchange groups is the matrix phase, and the region having anion exchange groups has a diameter of 50 to 500 angstroms.
c)アニオン交換基をもつ領域がマトリックス相であ
り、イオン交換基をもたない領域が島状あるいは柱状で
あって、イオン交換基をもたない領域の直径が50〜500
オングストロームである。また前記のモルホロジーは、
膜のブロック共重合体からなる部分(支持体や補強材を
除いた部分)のうち体積比で50%以上占めれば良く、さ
らに望ましくは70%以上である。本発明では、部分的な
モルホロジーの乱れは避け得ない。また、柱状や層状の
領域が蛇行しても本発明の効果を大きく損われることは
ない。c) The region having anion-exchange groups is the matrix phase, the region having no ion-exchange groups is island-shaped or column-shaped, and the diameter of the region having no ion-exchange groups is 50 to 500.
Angstrom. The above morphology is
The content of the block copolymer of the membrane (the portion excluding the support and the reinforcing material) may be 50% or more by volume, and more preferably 70% or more. In the present invention, partial morphological disorder is unavoidable. Further, the effect of the present invention is not significantly impaired even if the columnar or layered regions meander.
しかしながら膜が前述のモルホロジーを満足しない場
合、イオン交換膜としての性能が損われ、また機械的強
度や柔軟性が損われる危険性が大きい。However, if the membrane does not satisfy the above-mentioned morphology, there is a great risk that the performance as an ion exchange membrane will be impaired, and the mechanical strength and flexibility will be impaired.
本発明のアニオン交換膜においては、ブロック共重合体
のアニオン交換基をもつ高分子の割合が重量比で25〜75
パーセントである必要がある。これを満足しない場合、
本発明で必要な膜のモルホロジーを得ることはできず、
本発明の効果が損われる。さらに望ましくは、アニオン
交換基をもつ高分子の割合は重量比で30〜70パーセント
である(ただし、この重量比はブロック共重合体を乾燥
した場合に対する値である。)。In the anion exchange membrane of the present invention, the proportion of the polymer having anion exchange groups in the block copolymer is 25 to 75 by weight.
Must be a percentage. If you are not satisfied with this,
It is not possible to obtain the required film morphology in the present invention,
The effect of the present invention is impaired. More preferably, the proportion of the polymer having anion exchange groups is 30 to 70 percent by weight (however, this weight ratio is the value when the block copolymer is dried).
本発明のアニオン交換膜は、アニオン交換基が導入可能
な高分子(polyA)とイオン交換基を導入しない高分子
(polyB)とが直鎖状に結合してなるブロック共重合体
を膜状に成型後、polyA部分にアニオン交換基を導入
し、これをアニオン交換基をもつ高分子(polyA+)とし
て得ればよい。The anion exchange membrane of the present invention is a block copolymer formed by linearly bonding a polymer (polyA) into which an anion exchange group can be introduced and a polymer (polyB) into which an ion exchange group cannot be introduced. After molding, an anion exchange group may be introduced into the polyA portion, and this may be obtained as a polymer (polyA + ) having an anion exchange group.
ここでブロック共重合体の結合様式はpolyAとpolyBとが
(polyA−polyB)n,polyBpolyA−polyB)n,polyApo
lyB−polyA)nのいずれかで結合されたものであればよ
い。ただし、ここでnは整数であり、1から10であるこ
とが望ましく、さらに望ましくは1から3である。ま
た、これら結合様式のうちpolyBpolyA−polyB)nで
nが1または2である場合に、特に優れたアニオン交換
膜を得ることができる。Here, the binding mode of the block copolymer is such that polyA and polyB are (polyA-polyB) n, polyBpolyA-polyB) n, polyApo
Any of lyB-polyA) n may be used. However, n is an integer, preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 3. Further, when polyB polyA-polyB) n is 1 or 2 among these binding modes, a particularly excellent anion exchange membrane can be obtained.
さらに、ブロック共重合体はアニオン交換基が導入可能
な高分子(polyA)とイオン交換基を導入しない少なく
とも2種類の高分子(polyB1とpolyB2)とから構成され
ることが望ましい。この場合、結合様式としてpolyB1−
polyA−polyB2,polyB1−polyA−polyB2−polyA,polyB1
−polyA−polyB2−polyA−polyB1,polyA−polyB1−poly
A−polyB2−polyAであることが望ましい。これらのブロ
ック共重合体を用いることにより、モルホロジーの乱れ
の少ないアニオン交換膜を得易くなる。Further, the block copolymer is preferably composed of a polymer capable of introducing an anion exchange group (polyA) and at least two types of polymers not introducing an ion exchange group (polyB 1 and polyB 2 ). In this case, the binding mode is polyB 1 −
polyA−polyB 2 , polyB 1 −polyA−polyB 2 −polyA, polyB 1
−polyA−polyB 2 −polyA−polyB 1 , polyA−polyB 1 −poly
It is desirable that the A-polyB 2 -polyA. By using these block copolymers, it becomes easy to obtain an anion exchange membrane with less disorder in morphology.
ブロック共重合体を構成する高分子polyA,polyB,poly
B1,polyB2の分子量は、いずれも数平均で103〜106g/mol
であることが望ましく、さらに望ましくは5×103〜5
×105g/molである。これら高分子ブロックの分子量がこ
れより低い場合は最終的に得られるアニオン交換膜にお
いて明確なミクロ相分離構造が形成されず、本発明の効
果が損なわれる。また、分子量がこれより高い場合は、
分子構造がコントロールされたブロック共重合体を得る
ことが難しいうえ、ブロック共重合体を膜状に成型する
ことが難しくなる。Polymers that make up block copolymers polyA, polyB, poly
The number average molecular weight of B 1 and polyB 2 is 10 3 to 10 6 g / mol, respectively.
And more preferably 5 × 10 3 to 5
× 10 5 g / mol. If the molecular weight of these polymer blocks is lower than this, a definite microphase separation structure is not formed in the finally obtained anion exchange membrane, and the effect of the present invention is impaired. Also, if the molecular weight is higher than this,
It is difficult to obtain a block copolymer having a controlled molecular structure, and it is difficult to form the block copolymer into a film.
本発明においてブロック共重合体を構成するアニオン交
換膜を導入可能な高分子(polyA)は3級アミノ基をも
つモノマーの重合体であることが望ましい。このような
モノマーの例としてビニルピリジン類(2−ビニルピリ
ジン,4−ビニルピリジン,2−メチル−5−ビニルピリジ
ン等),ビニルピリミジン類,ビニルキノリン類,ビニ
ルカルバゾール類あるいは一般式 (aは0から3の整数、R7とR8は各々炭素数が1から12
のアルキル基)で表わされるo,m,p−ビニルベンジルジ
アルキルアミン類等のスチレン誘導体アミン類あるいは
一般式 (R9は水素あるいは炭素数が1から12のアルキル基)で
表わされるアルキルアミノアクリレート類や、一般式 で表わされるジアルキルアクリルアミン類を挙げること
ができる。In the present invention, the polymer (polyA) capable of introducing the anion exchange membrane constituting the block copolymer is preferably a polymer of a monomer having a tertiary amino group. Examples of such monomers include vinyl pyridines (2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, 2-methyl-5-vinyl pyridine, etc.), vinyl pyrimidines, vinyl quinolines, vinyl carbazoles or general formulas. (A is an integer of 0 to 3, R 7 and R 8 each have 1 to 12 carbon atoms
Styrene derivatives such as o, m, p-vinylbenzyldialkylamines represented by (R 9 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms) alkylamino acrylates represented by the general formula The dialkyl acryl amines represented by
これら3級アミノ基をもつ高分子(polyA)は (R10,R11,R12は水素原子あるいは炭素数が1から11の
飽和あるいは不飽和炭化水素基、Xは臭素あるいはヨウ
素原子)で表わされる化合物、あるいは XCH2bX (bは1から10の整数)で表わされる化
合物、あるいは X′−CH2−Ar (X′はハロゲン原子、Arは芳香族
環)であらわされる化合物あるいは酸ハライド基(−CO
X′あるいは−SO2X′基)を1〜6コ有する炭素数1〜2
0の化合物を用いて4級化することにより容易にアニオ
ン交換基をもつ高分子polyA+とすることができる。また
前記化合物のうちハロゲン基あるいは酸ハライド基を2
個以上有する化合物を用いた場合、polyA部分が4級化
と同時に架橋されるので、含水率の低いアニオン交換膜
が作製されるので好ましい。The polymer with these tertiary amino groups (polyA) is (R 10 , R 11 , R 12 is a hydrogen atom or a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, X is a bromine or iodine atom), or XCH 2 bX (b is 1 to 10) A compound represented by X'-CH 2 -Ar (X 'is a halogen atom, Ar is an aromatic ring) or an acid halide group (-CO
1 to 6 carbon atoms having 1 to 6 X'or -SO 2 X'groups)
A polymer polyA + having an anion exchange group can be easily obtained by quaternization using the compound of 0. Further, among the above compounds, a halogen group or an acid halide group is
The use of a compound having two or more compounds is preferable because the polyA portion is cross-linked at the same time as quaternization and an anion exchange membrane having a low water content is produced.
また、前記の3級アミノ基は水に溶けて強酸となるも
の、例えば塩化水素,臭化水素,硫酸等の蒸気あるいは
水溶液で処理すれば3級アンモニウム基とすることがで
き、これによっても3級アミノ基をもつ高分子polyAを
アニオン交換基をもつ高分子polyA+とすることができ
る。Further, the above-mentioned tertiary amino group can be converted to a strong acid by dissolving in water, for example, can be converted to a tertiary ammonium group by treating with steam or an aqueous solution of hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, etc. A polymer polyA having a primary amino group can be a polymer polyA + having an anion exchange group.
ここで、アニオン交換基の導入率はアニオン交換基の導
入可能な高分子polyAを構成するモノマー単位あたり50
%以上であることが望ましく、さらに望ましくは75%以
上である。Here, the introduction rate of the anion exchange group is 50 per monomer unit constituting the polymer polyA capable of introducing the anion exchange group.
% Or more, and more preferably 75% or more.
本発明のアニオン交換膜を構成するブロック共重合体の
イオン交換基をもたない高分子(polyB,polyB1,polyB2
等)は、疎水性であり、そのホモポリマーのガラス転移
点が20℃以下であることが望ましく、さらに望ましくは
10℃以下である。そのガラス転移点が20℃以上の場合、
最終的に得られるアニオン交換膜の柔軟性が損なわれ硬
くなり、曲げに対して弱くなってしまう。The polymer having no ion exchange group (polyB, polyB 1 , polyB 2 ) of the block copolymer constituting the anion exchange membrane of the present invention
Etc.) is hydrophobic, and it is desirable that the homopolymer has a glass transition point of 20 ° C. or lower, and more desirably
It is below 10 ℃. If its glass transition point is above 20 ℃,
The flexibility of the finally obtained anion exchange membrane is impaired and hardened, and it becomes weak against bending.
このような本発明での高分子の例としては、ポリエチレ
ン,ポリプロピレン,ポリイソプレン,ポリブタジエ
ン,ポリイソブチレン,ポリ塩化ビニリデン,ポリテト
ラフロロエチレン,ポリジメチルシロキサン,ポリ(n
−ブチルメタクリレイト),ポリメチルアクリレイト等
があり、ポリジエン系の高分子が特に望ましい。それは
このような高分子はゴム弾性を持つので、得られるアニ
オン交換膜が曲げや振動に対してさらに強くなるからで
ある。この高分子を構成するジエン系のモノマーとして
は一般式 (ここで、R1,R2,R3,R4,R5,R6は水素原子、炭素数1か
ら12のアルキル基、芳香族環、弗素原子あるいは塩素原
子)で表わされるものである。Examples of such polymers in the present invention include polyethylene, polypropylene, polyisoprene, polybutadiene, polyisobutylene, polyvinylidene chloride, polytetrafluoroethylene, polydimethylsiloxane, poly (n).
-Butyl methacrylate), polymethyl acrylate, etc., and polydiene-based polymers are particularly desirable. This is because such a polymer has rubber elasticity, and thus the obtained anion exchange membrane becomes even stronger against bending and vibration. The diene monomer that constitutes this polymer has the general formula (Here, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are represented by hydrogen atom, alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, aromatic ring, fluorine atom or chlorine atom) .
本発明でのブロック共重合体を形成する高分子を得る方
法の代表例としては、通常知られている逐次重合法とカ
ップリング法がある。これらのうち逐次重合法において
は、例えばブチルリチウム(n−,sec−,tert−等),2
−メチルブチルリチウム,ナトリウムナフタレン,ナト
リウムアントラセン,α−メチルスチレンテトラマーナ
トリウム,ナトリウムビフェニル等の金属有機化合物を
重合開始剤として、芳香族炭化水素,環状エーテル,脂
肪族炭化水素等を溶媒に用い、真空もしくは不活性ガス
雰囲気下で、重合開始剤を含む溶媒中に必要なモノマー
を適当な時間間隔で投入し、重合すればよい。一方、カ
ップリング法においては上記のアニオン交換基を導入可
能な高分子とイオン交換基を導入しない高分子を別々に
通常の方法で重合した後、それぞれの高分子の片末端あ
るいは両末端に結合に適した活性基を導入し、両者を混
合し、通常の結合反応を行なえばよい。Representative examples of the method for obtaining the polymer forming the block copolymer according to the present invention include the commonly known stepwise polymerization method and coupling method. Among these, in the sequential polymerization method, for example, butyl lithium (n-, sec-, tert-, etc.), 2
-Methylbutyllithium, sodium naphthalene, sodium anthracene, α-methylstyrene tetramer sodium, sodium biphenyl as a polymerization initiator, aromatic hydrocarbons, cyclic ethers, aliphatic hydrocarbons and the like as a solvent, vacuum Alternatively, polymerization may be carried out by introducing the required monomer into a solvent containing a polymerization initiator at an appropriate time interval in an inert gas atmosphere. On the other hand, in the coupling method, the above-mentioned polymer capable of introducing an anion exchange group and the polymer not introducing an ion exchange group are separately polymerized by a usual method, and then bonded to one end or both ends of each polymer. Introducing an active group suitable for the above, mixing both, and performing a usual binding reaction.
本発明において、ブロック共重合体を膜状、例えば平
膜,チューブ,ホローファイバー等に成型する方法の例
としては通常の方法でよく、代表的なものとして溶媒蒸
発法がある。この場合、ブロック共重合体を揮発性を溶
媒に溶解し(この時、ポリマー濃度は5〜40重量パーセ
ントであることが望ましい)、この溶液を支持体にむら
なく付着させ、溶媒をゆっくり蒸発させればよい。支持
体としては網状物,中空状の組み紐,不織布の他,多孔
性のシート,チューブあるいは中空糸等がある。ここ
で、網や組み紐は、太さ200μm以下の糸あるいは繊維
から作製されたものであることが望ましい。また、上記
のブロック共重合体溶液を多孔性の支持体表面あるいは
滑らかな表面をもつ物体上に塗布し、そのまま溶媒を蒸
発させるか、適当な時間経過後、凝固剤(原ブロック共
重合体の非溶媒)に投入するか、あるいは、同心円的に
配置された複合紡糸口金を用いブロック共重合体溶液を
さや成分とし、凝固剤あるいは適当な気体を芯成分と
し、空間を自然落下させた後、凝固剤中に導びくことに
よっても製膜が可能である。In the present invention, an ordinary method may be used as an example of the method for molding the block copolymer into a film shape, for example, a flat film, a tube, a hollow fiber, etc., and a solvent evaporation method is representative. In this case, the block copolymer is volatilely dissolved in a solvent (at this time, the polymer concentration is preferably 5 to 40% by weight), the solution is evenly adhered to the support, and the solvent is slowly evaporated. Just do it. The support may be a net, a hollow braid, a non-woven fabric, a porous sheet, a tube or a hollow fiber. Here, it is desirable that the net and the braid be made of yarn or fiber having a thickness of 200 μm or less. Further, the above block copolymer solution is applied onto a porous support surface or an object having a smooth surface, and the solvent is evaporated as it is, or after a suitable time has passed, a coagulant (of the original block copolymer is (Non-solvent), or using a composite spinneret arranged concentrically as a block copolymer solution as a sheath component, a coagulant or a suitable gas as a core component, after allowing the space to fall naturally, Film formation is also possible by introducing into a coagulant.
本発明において、イオン交換基をもたない高分子polyB,
polyB1,polyB2は必ずしもホモポリマーでなくともよ
く、イオン交換基をもたない(導入しない)他のモノマ
ーとの共重合体であっても本発明の趣意に反しない。こ
の場合、polyB,polyB1あるいはpolyB2等がそれぞれのホ
モポリマーのガラス転移点が20℃以下と50℃以上のモノ
マーの共重合体であれば組成を調節することにより最終
的に得られるアニオン交換膜の硬さを調節することが可
能である。In the present invention, a polymer polyB having no ion exchange group,
PolyB 1 and polyB 2 do not necessarily have to be homopolymers, and even if they are copolymers with other monomers that do not have an ion exchange group (are not introduced), they do not deviate from the spirit of the present invention. In this case, if the homopolymers of polyB, polyB 1 or polyB 2 are copolymers of monomers with glass transition points of 20 ° C or lower and 50 ° C or higher, the anion exchange finally obtained by adjusting the composition. It is possible to control the hardness of the membrane.
ここでTgの50℃以上のモノマーの含有率はイオン交換基
をまたない高分子部分の50wt%以下であればよい。ま
た、polyB1とpolyB2のいずれか一方をガラス転移点が20
℃以下の重合体とし、他の一方をガラス転移点が50℃以
上の重合体としてもよく、これによっても最終的に得ら
れる該膜を適当な硬さに調整することができる。Here, the content ratio of Tg of the monomer at 50 ° C. or higher may be 50 wt% or less of the polymer portion not crossing the ion exchange group. In addition, one of polyB 1 and polyB 2 has a glass transition point of 20.
A polymer having a glass transition point of 50 ° C. or higher may be used as the polymer having a temperature of not higher than 0 ° C., and the film finally obtained can be adjusted to have an appropriate hardness.
本発明は以上の如く、先ずブロック共重合体をえて、こ
れをアニオン化しアニオン膜とするために、機械的強度
と柔軟性に優れ電気抵抗の低いアニオン交換膜が得られ
るのみならず、膜の成型についても平面状は勿論のこと
チューブ状,円筒状等様々な形態のアニオン交換膜を容
易に得ることが可能となる。これらによりアニオン交換
膜の用途が拡大されることが期待される。As described above, according to the present invention, a block copolymer is first prepared and anionized to form an anion membrane, so that not only an anion exchange membrane having excellent mechanical strength and flexibility and low electric resistance can be obtained, With respect to the molding, it is possible to easily obtain various anion exchange membranes such as a tubular shape and a cylindrical shape as well as a flat shape. These are expected to expand the applications of anion exchange membranes.
以下、実施例1によって本発明を説明するが、本発明は
これら実施例のみに限定されるものではない。Hereinafter, the present invention will be described with reference to Example 1, but the present invention is not limited to these Examples.
実施例1 ナトリウム鏡を通して精製したベンゼン2を溶媒、n
−ブチルリチウム2.2×10-3molを重合開始剤として、イ
ソプレン55g,4−ビニルベンジルメチルアミン(4−VBD
MA)130g,ブタジエン55gをこの順に20時間毎に重合槽中
に投入して通常の逐次重合を行い、polyB1−polyA−pol
yB2型の原ブロック共重合体235gを得た。Example 1 Benzene 2 purified through a sodium mirror as a solvent, n
-Butyllithium 2.2 x 10 -3 mol as a polymerization initiator, isoprene 55 g, 4-vinylbenzylmethylamine (4-VBD
MA) 130g, butadiene 55g in this order every 20 hours into the polymerization tank to carry out ordinary sequential polymerization to obtain polyB 1 -polyA-pol.
235 g of a yB 2 type original block copolymer was obtained.
この原ブロック共重合体をキシレンに溶解し、ポリマー
濃度を20重量バーセントとし、これをテトラフロロエチ
ルン製の円柱状ローターに塗布し、ローターを水平に回
転しつつ溶媒を自然蒸発させた。得られた原ブロック共
重合体膜をローターより剥がし厚さを測定したところ15
0μmであった。この膜をヨウ化メチルの蒸気中に10時
間放置することによりアミン部分の4級化を行い、真空
乾燥を行ってアニオン交換膜を得た。この膜のアニオン
交換容量を常法である膜を1Nの食塩水に1昼夜浸漬後水
で洗浄し、1Nの硝酸ナトリウム中に1昼夜浸漬し、遊離
したCl-イオンをイオンクロマトグラフィーにより定量
することによる4級化反応の転換率を求めたところ95%
であった。これを2%の四酸化オスミウム水溶液で染色
して、透過型電子顕微鏡で観察したところ、ポリ(4−
VBIMA)層(白い部分)とポリイソブレンあるいはポリ
ブタジエン層(黒い部分)とが交互に配列したラメラ構
造が認められた。これらの層はかなり乱れて曲がりくね
っているものの、1つの層の厚さは100〜200オングスト
ローム程度であった。また、得られたアニオン交換膜を
1mol/のKCl水溶液に50時間浸漬後、0.02mol/と0.01
mol/のKCl水溶液を膜のそれぞれの面に接した時それ
ら両方の溶液間に生じる電位(膜電位)から静的アニオ
ン輸率を求めたところ0.97であり、0.5mol/ NaCl水
溶液中で1000Hzの交流を用いて膜抵抗を測定したところ
1Ω・cm2以下と小さい値であった。また、0.5mol/
NaCl溶液を用いて2A/dm2の電流密度で電気透析を行い塩
素イオンの電流効率を求めたところ90%であった。This raw block copolymer was dissolved in xylene to a polymer concentration of 20 weight percent, which was applied to a cylindrical rotor made of tetrafluoroethylone, and the solvent was naturally evaporated while rotating the rotor horizontally. The obtained original block copolymer film was peeled off from the rotor and the thickness was measured.
It was 0 μm. The membrane was allowed to stand in vapor of methyl iodide for 10 hours to quaternize the amine portion, and vacuum dried to obtain an anion exchange membrane. The anion exchange capacity of this membrane is determined by the conventional method. The membrane is immersed in 1N sodium chloride solution for one day and then washed with water, immersed in 1N sodium nitrate for one day and one day, and the liberated Cl − ion is quantified by ion chromatography. The conversion rate of the quaternization reaction was 95%.
Met. This was dyed with a 2% osmium tetroxide aqueous solution and observed with a transmission electron microscope.
A lamella structure in which VBIMA) layers (white portions) and polyisobrene or polybutadiene layers (black portions) were alternately arranged was observed. Although these layers were tortuous and tortuous, the thickness of one layer was on the order of 100-200 Angstroms. In addition, the obtained anion exchange membrane
After soaking in 1 mol / KCl aqueous solution for 50 hours, 0.02 mol / and 0.01
The static anion transference number was 0.97 when the mol / KCl aqueous solution was brought into contact with each surface of the membrane, and the static anion transport number was 0.97. When the film resistance was measured using an alternating current, it was a small value of 1 Ω · cm 2 or less. Also, 0.5 mol /
When electrolysis was performed using a NaCl solution at a current density of 2 A / dm 2 , the current efficiency of chloride ions was calculated to be 90%.
また得られたアニオン交換膜は乾燥状態でも水を含んだ
状態でも柔軟性を有し、折り曲げてもひげや裂け目が生
じることはなかった。Moreover, the obtained anion exchange membrane was flexible in both a dry state and a state containing water, and no whiskers or tears were formed even when it was bent.
実施例2〜4 実施例1において用いるモノマーの重量比を変えた他は
実施例1と同様にしてアニオン交換膜を得た。これらの
モノマー重量と膜の性質を表1に示した。ただし、実施
例3においてはアミン部分の4級化は1,3−ジプロモプ
ロパンを用いて行ったのでアミン部分は架橋されてい
る。いずれの膜もアニオン交換膜として良好な性質を有
していることがわかる。これらの膜は、4−VBDMA含量
が少ない程柔軟であった。Examples 2 to 4 Anion exchange membranes were obtained in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of the monomers used in Example 1 was changed. The weight of these monomers and the properties of the film are shown in Table 1. However, in Example 3, since the quaternization of the amine moiety was performed using 1,3-dipromopropane, the amine moiety was crosslinked. It can be seen that all the membranes have good properties as anion exchange membranes. The lower the 4-VBDMA content of these membranes, the more flexible they were.
比較例1,2 実施例1において用いるモノマーの重量比を変えた以外
は同様の方法で、アニオン交換膜の作製を試みた。表1
に示したように比較例1では4−VBDMAの含量を20%程
度減らし、比較例2では逆に80%程度まで増加させた。
その結果、比較例1では膜が柔らか過ぎ、また比較例2
では逆に膜が硬過ぎ、いずれも膜としての形状を保つこ
とが不可能であった。Comparative Examples 1 and 2 An attempt was made to prepare an anion exchange membrane by the same method except that the weight ratio of the monomers used in Example 1 was changed. Table 1
As shown in FIG. 5, the content of 4-VBDMA was reduced by about 20% in Comparative Example 1, and was increased to about 80% in Comparative Example 2.
As a result, in Comparative Example 1, the film was too soft, and in Comparative Example 2
On the contrary, the film was too hard to maintain the shape of the film.
比較例3 比較例1において得られた膜を塩化第二すずの蒸気で24
時間処理することにより、膜のポリイソプレンとポリブ
タジエン部分を架橋し、膜の形状を固定した。この膜の
電気抵抗を実施例1と同様の条件で測定したところ、約
18Ω・cm2と大きな値であった。COMPARATIVE EXAMPLE 3 The film obtained in Comparative Example 1 was treated with stannic chloride vapor.
By the time treatment, the polyisoprene and polybutadiene portions of the membrane were crosslinked to fix the shape of the membrane. When the electric resistance of this film was measured under the same conditions as in Example 1, it was found that
It was a large value of 18 Ω · cm 2 .
比較例4 スチレン(230部),ジビニルベンゼン(30部),可塑
剤(ジオクチルフタレート30部),触媒(過酸化ベンゾ
イル2.5部)およびポリ塩化ビニル微粉末(100部)を混
合して調製したペーストを芯材の布(帝人(株)製、塩
ビスクリーン)に塗布し、これを2枚のポリ四フッ化エ
チレン製の板に挟み密閉容器中で100℃に加熱し、その
まま12時間放置し重合を行った。得られた膜状高分子物
(厚さ200μm)を、無水塩化アルミニウム触媒を行
い、クロロメチルエーテルで処理してクロロメチル化を
行い(反応時間40分,温度20℃)、続いてトリメチルア
ミンを用い常法により4級アンモニウム基を導入した。Comparative Example 4 Paste prepared by mixing styrene (230 parts), divinylbenzene (30 parts), plasticizer (dioctyl phthalate 30 parts), catalyst (benzoyl peroxide 2.5 parts) and polyvinyl chloride fine powder (100 parts). Is applied to the cloth of the core material (Teijin Co., Ltd., PVC screen), which is sandwiched between two polytetrafluoroethylene plates and heated to 100 ° C in a closed container and left to stand for 12 hours for polymerization. I went. The obtained membranous polymer (thickness 200 μm) was treated with anhydrous aluminum chloride catalyst, treated with chloromethyl ether to chloromethylate (reaction time 40 minutes, temperature 20 ° C.), and then trimethylamine was used. A quaternary ammonium group was introduced by a conventional method.
得られたアニオン交換膜はKCl水溶液に対するアニオン
輸率は0.97と高い値であったが、0.5mol/ NaCl水溶液
中での電気抵抗は4.2Ω・cm2とかなり大きく、この膜は
柔軟性に欠け折り曲げるとひびが生じた。The obtained anion-exchange membrane had a high anion transport number of 0.97 with respect to KCl aqueous solution, but the electrical resistance in 0.5 mol / NaCl aqueous solution was 4.2 Ωcm 2, which was quite large, and this membrane lacked flexibility. When it was bent, it cracked.
実施例5 実施例1と同様に精製したベンゼン1を溶媒とし、se
c−ブチルリチウム1.1×10-3molを重合開始剤として、
ブタジエン56gと2−ビニルピリジン81gを重合槽中に投
入して重合を行い、polyB−polyA型の原ブロック共重合
体135gを得た。Example 5 Using benzene 1 purified in the same manner as in Example 1 as a solvent, se
c-butyllithium 1.1 × 10 -3 mol as a polymerization initiator,
56 g of butadiene and 81 g of 2-vinylpyridine were placed in a polymerization tank to carry out polymerization to obtain 135 g of a polyB-polyA type original block copolymer.
この原ブロック共重合体をキシレンに溶解し、ポリマー
濃度を5重量パーセントとし、これを水銀面上に拡げ、
溶媒を蒸発させ厚さ130μmのフィルムを作製した。こ
の膜をヨウ化エチルの蒸気中に20時間60℃で放置するこ
とによりピリジン環を4級化し、真空乾燥を行ってアニ
オン交換膜を得た。この時の4級化反応の転換率は94%
であった。これを2%の四酸化オスミウム水溶液で染色
して、透過型電子顕微鏡で観察したところ、ポリ(2−
ビニルピリジン)層(白い部分)とポリブタジエン層
(黒い部分)とが交互に配列したラメラ構造が認められ
た。それぞれの層の厚さは約150オングストロームであ
った。得られたアニオン交換膜を1mol/のKCl水溶液に
50時間浸漬後、0.02mol/と0.01mol/のKCl水溶液を
膜で隔て、それら水溶液間に生じる電位から静的アニオ
ン輸率を求めたところ0.95であり、0.5mol/のNaCl水
溶液中で1000Hzの交流を用いて膜抵抗を測定したとこ
ろ、1Ω・cm2以下と非常に小さい値であった。また、
0.5mol/ NaClを用いて2A/dm2の電流密度で電気透析を
行い塩素イオンの電流効率を求めたところ86%であっ
た。This raw block copolymer was dissolved in xylene to a polymer concentration of 5 weight percent and spread on the mercury surface,
The solvent was evaporated to form a film having a thickness of 130 μm. The membrane was allowed to stand in vapor of ethyl iodide for 20 hours at 60 ° C. to quaternize the pyridine ring and vacuum dried to obtain an anion exchange membrane. The conversion rate of the quaternization reaction at this time is 94%
Met. This was stained with a 2% osmium tetroxide aqueous solution and observed with a transmission electron microscope.
A lamella structure in which vinyl pyridine) layers (white portions) and polybutadiene layers (black portions) were alternately arranged was observed. The thickness of each layer was about 150 Å. The obtained anion exchange membrane was dissolved in 1 mol / KCl aqueous solution.
After 50 hours of immersion, 0.02 mol / and 0.01 mol / KCl aqueous solutions were separated by a membrane, and the static anion transport number was calculated from the potential generated between these solutions to be 0.95, which was 1000 Hz in a 0.5 mol / NaCl aqueous solution. When the film resistance was measured using an alternating current, it was a very small value of 1 Ω · cm 2 or less. Also,
When electrolysis was carried out at a current density of 2 A / dm 2 using 0.5 mol / NaCl, the current efficiency of chloride ion was 86%.
また、得られたアニオン交換膜は乾燥状態でも水を含ん
だ状態でも柔軟性を有し、折り曲げてもひびや裂け目が
生じることはなかった。Further, the obtained anion exchange membrane was flexible in both a dry state and a state containing water, and did not crack or tear even when bent.
実施例6 実施例1で得られた原ブロック共重合体のトルエン溶液
(ポリマー濃度20重量パーセント)にポリエチレン製ネ
ット(NBC工業(株)製、商品名“ニップ強力綱"120×1
02メッシュ)を浸しこれをテトラフロロエチレン製ロー
ターに巻き取り、溶剤を乾燥し、ポリエチレンネットで
バッキングされた原ブロック共重合体膜を得た。これを
ヨウ化エチルの蒸気中に10時間放置し、アミン部分の4
級化を行い、真空乾燥を行ってアニオン交換膜を得た。
この時の4級化反応の転換率は96%であった。実施例1
と同様に電子顕微鏡で観察したところ実施例1と同様の
ラメラ構造が認められた。また、実施例1と同様に求め
た静的アニオン輸率は0.96、膜抵抗は1Ω・cm2以下で
あった。Example 6 A toluene solution of the raw block copolymer obtained in Example 1 (polymer concentration: 20% by weight) was added to a polyethylene net (manufactured by NBC Industry Co., Ltd., trade name “Nip Strength Steel” 120 × 1).
(02 mesh) was dipped and wound on a rotor made of tetrafluoroethylene, and the solvent was dried to obtain a raw block copolymer film backed with polyethylene net. This was left in the vapor of ethyl iodide for 10 hours, and the
Anion exchange membrane was obtained by performing grading and vacuum drying.
At this time, the conversion rate of the quaternization reaction was 96%. Example 1
Observation with an electron microscope in the same manner as in Example 1 revealed the same lamella structure as in Example 1. The static anion transport number determined in the same manner as in Example 1 was 0.96 and the membrane resistance was 1 Ω · cm 2 or less.
この膜を2室型の透析セルに装着し、一方の室に1Nの塩
酸,他方の室に純水を満たし、両方の液をマグネチック
スターラーで撹拌しつつ透析を行った。この時、塩酸の
膜透過速度から求めた拡散速度は18mol/m2・hr・(mol/
)と従来のアニオン交換膜に比べて2倍以上大きな値
であった。This membrane was attached to a two-chamber type dialysis cell, one chamber was filled with 1N hydrochloric acid and the other chamber was filled with pure water, and dialysis was performed while stirring both solutions with a magnetic stirrer. At this time, the diffusion rate obtained from the membrane permeation rate of hydrochloric acid was 18 mol / m 2 · hr · (mol /
) And a value more than twice as large as that of the conventional anion exchange membrane.
実施例7 ナトリウム鏡を通して精製したベンゼン1を溶媒、n
−ブチルリチウム8×10-4molを重合開始剤として、ブ
タジエン70gを20時間重合し、続いてこの重合槽中に4
−ビニルベンジルジエチルアミン(4−VBDEA)105gを
投入し20時間重合してpolyA−polyB型の原ブロック共重
合体170gを得た。Example 7 Benzene 1 purified through a sodium mirror as solvent, n
-Butyllithium 8 x 10 -4 mol was used as a polymerization initiator to polymerize 70 g of butadiene for 20 hours, and then 4
-Vinylbenzyldiethylamine (4-VBDEA) (105 g) was added and the mixture was polymerized for 20 hours to obtain 170 g of a polyA-polyB type original block copolymer.
この原ブロック共重合体をトルエンに溶解し、ポリマー
濃度を18重量パーセントとし、これをテトラフロロエチ
レン製の円柱状ローターに塗布し、ローターを水平に回
転しつつ溶媒を自然蒸発させ、厚さ140μmの膜を得
た。この膜をジヨードブタンの蒸気中35℃で10日間放置
することにより、アミン部分の4級化および架橋を行
い、続いてヨウ化メチルの蒸気中25℃で10時間放置し、
真空乾燥を行いアニオン交換膜を作製した。4級化率は
95%であった。This raw block copolymer was dissolved in toluene to a polymer concentration of 18 weight percent, which was applied to a tetrafluoroethylene columnar rotor, and the solvent was allowed to spontaneously evaporate while rotating the rotor horizontally to a thickness of 140 μm. A film of The membrane was left in vapor of diiodobutane at 35 ° C for 10 days to quaternize and crosslink the amine moiety, and then in methyl vapor iodide vapor at 25 ° C for 10 hours.
Vacuum drying was performed to produce an anion exchange membrane. The quaternization rate is
It was 95%.
得られたアニオン交換膜を2%の四酸化オスシウム水溶
液で染色して透過型電子顕微鏡で観察したところ、4級
化ポリ(4−VBDEA)層(白い部分)とポリブタジエン
層(黒い部分)とが交互に配列したラメラ構造が認めら
れた。これらの層はかなり乱れて曲がりくねっており、
1つの層の厚さは100〜250オングストローム程度であっ
た。また、このアニオン交換膜を1mol/のKCl水溶液に
50時間浸漬後、0.02mol/と0.01mol/のKCl水溶液を
膜のそれぞれの面に接した時、それら両方の溶液間に生
じる電位から静的アニオン輸率を求めたところ0.98であ
り、0.5mol/のNaCl水溶液中で1000Hzの交流を用いて
膜抵抗を測定したところ約1.5Ω・cm2であった。また、
0.5mol/のNaCl水溶液を用いて2A/dm2の電流密度で電
気透析を行い塩素イオンの電流効率を求めたところ95%
であった。また、得られたアニオン交換膜は乾燥状態で
も水を含んだ状態でも柔軟性を有し、折り曲げてもひび
や裂け目が生じることはなかった。The obtained anion exchange membrane was dyed with a 2% osmium tetroxide aqueous solution and observed with a transmission electron microscope. As a result, a quaternized poly (4-VBDEA) layer (white portion) and a polybutadiene layer (black portion) were formed. An alternating lamella structure was observed. These layers are quite disorderly and winding,
The thickness of one layer was on the order of 100-250 Angstroms. In addition, this anion exchange membrane was added to a 1 mol / KCl aqueous solution.
After 50 hours of immersion, when 0.02 mol / and 0.01 mol / KCl aqueous solutions were contacted with the respective surfaces of the membrane, the static anion transport number was calculated from the potential generated between both solutions to be 0.98, which was 0.5 mol. When the membrane resistance was measured in a NaCl aqueous solution of / using 1000 Hz alternating current, it was about 1.5 Ω · cm 2 . Also,
When electrolysis was carried out at a current density of 2 A / dm 2 using a 0.5 mol / NaCl aqueous solution, the current efficiency of chloride ions was determined to be 95%.
Met. Further, the obtained anion exchange membrane was flexible in both a dry state and a state containing water, and did not crack or tear even when bent.
Claims (17)
基をもたない高分子とが直鎖状に結合した不均質構造を
もつブロック共重合体で該アニオン交換基をもつ高分子
部分の該共重合体に対する割合が重量比で25〜75パーセ
ントであることを特徴とするアニオン交換膜。1. A block copolymer having a heterogeneous structure in which a polymer having an anion exchange group and a polymer not having an ion exchange group are linearly bonded to each other, and a polymer portion having the anion exchange group An anion exchange membrane, characterized in that the ratio to the copolymer is 25 to 75% by weight.
い領域が層状でいずれも厚さが50〜500オングストロー
ムである特許請求の範囲第1項記載のアニオン交換膜。2. The anion exchange membrane according to claim 1, wherein the anion exchange region and the region having no ion exchange group are layered and each has a thickness of 50 to 500 angstroms.
換基をもたない領域がマトリックス相であって、アニオ
ン交換領域の直径が50〜500オングストロームである特
許請求の範囲第1項記載のアニオン交換膜。3. The anion according to claim 1, wherein the anion exchange region is columnar, the region having no ion exchange group is the matrix phase, and the diameter of the anion exchange region is 50 to 500 angstrom. Exchange membrane.
り、イオン交換基をもたない領域が島状あるいは柱状で
あって、イオン交換基をもたない領域の直径が50〜500
オングストロームである特許請求の範囲第1項記載のア
ニオン交換膜。4. The anion exchange region is a matrix phase, the region without ion exchange groups is island-like or columnar, and the diameter of the region without ion exchange groups is 50 to 500.
The anion exchange membrane according to claim 1, which is angstrom.
高分子(polyA+)とイオン交換基をもたない高分子(po
lyB)からなり、その結合様式が(polyA+−polyB)n,po
lyBpolyA+−polyB)n,polyA+polyB−polyA+)n (nは整数)のいずれかである特許請求の範囲第1項記
載のアニオン交換膜。5. A block copolymer having a polymer having an anion exchange group (polyA + ) and a polymer having no ion exchange group (po).
lyB) and its binding mode is (polyA + −polyB) n, po
The anion exchange membrane according to claim 1, which is any one of lyBpolyA + -polyB) n and polyA + polyB-polyA + ) n (n is an integer).
高分子(polyA+)とイオン交換基をもたない異なるモノ
マーからなる少なくとも2種類の高分子(polyB1とpoly
B2)とから構成され、その結合様式がpolyB1−polyA+−
polyB2,polyB1−polyA+−polyB2−polyA+,polyB1−poly
A+−polyB2−polyA+−polyB1,polyA+−polyB1−polyA+
−polyB2−polyA+のいずれかである特許請求の範囲第1
項記載のアニオン交換膜。6. A block copolymer comprising a polymer having an anion exchange group (polyA + ) and at least two types of polymers (polyB 1 and poly) composed of different monomers having no ion exchange group.
B 2 ) and its binding mode is polyB 1 −polyA + −
polyB 2 , polyB 1 −polyA + −polyB 2 −polyA + , polyB 1 −poly
A + −polyB 2 −polyA + −polyB 1 , polyA + −polyB 1 −polyA +
Claim 1 which is any one of -polyB 2 -polyA +
Anion exchange membrane according to item.
B,polyB1,polyB2で表わされる高分子の分子量がいずれ
も103〜106g/molである特許請求の範囲第1項から第6
項記載のアニオン交換膜。7. A poly (A + , poly) constituting a block copolymer
The polymer represented by B, polyB 1 and polyB 2 has a molecular weight of 10 3 to 10 6 g / mol, respectively.
Anion exchange membrane according to item.
であり、そのホモポリマーのガラス転移点が20℃以下で
ある特許請求の範囲第1項から第7項記載のアニオン交
換膜。8. The anion exchange membrane according to claim 1, wherein the polymer having no ion exchange group is hydrophobic, and the homopolymer has a glass transition point of 20 ° C. or lower. .
ら12のアルキル基,芳香族環,弗素あるいは塩素原子の
いずれかを表わす。)で表わされるジエン系モノマーを
重合してえられる特許請求の範囲第1項から第8項記載
のアニオン交換膜。9. A polymer having no ion exchange group is represented by the general formula: (Here, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic ring, a fluorine atom, or a chlorine atom). The anion exchange membrane according to any one of claims 1 to 8, which is obtained by polymerizing the represented diene monomer.
ない領域のいずれかあるいは両方が架橋されている特許
請求の範囲第1項から第9項記載のアニオン交換膜。10. The anion exchange membrane according to any one of claims 1 to 9, wherein either or both of the anion exchange region and the region having no ion exchange group are crosslinked.
換基を導入しない高分子とを、逐次反応又はカップリン
グ反応により該3級窒素原子を有する高分子部分の割合
が重量比で25〜75パーセントになるよう直鎖状に結合さ
れたブロック共重合体を製造し、これを膜状に成型後、
該3級窒素原子を有する高分子を3級塩基又は4級アン
モニウム塩基とすることによりアニオン交換基を導入す
ることを特徴とするアニオン交換膜の製造方法。11. A polymer having a tertiary nitrogen atom and a polymer not having an ion exchange group introduced therein are subjected to a sequential reaction or a coupling reaction so that the proportion of the polymer portion having a tertiary nitrogen atom is 25 to 50 by weight. A linearly bonded block copolymer was produced to be 75%, and after being molded into a film,
A method for producing an anion exchange membrane, which comprises introducing an anion exchange group by making the polymer having a tertiary nitrogen atom a tertiary base or a quaternary ammonium base.
る高分子(polyA)とイオン交換基を導入しない高分子
(polyB)からなり、その結合様式が(polyA−polyB)
n,polyBpolyA−polyB)n,polyApolyB−polyA)n
(nは整数)のうちいずれかである特許請求の範囲第11
項記載の製造方法。12. The block copolymer is composed of a polymer having a tertiary nitrogen atom (polyA) and a polymer having no ion exchange group introduced (polyB), and its binding mode is (polyA-polyB).
n, polyB polyA-polyB) n, polyA polyB-polyA) n
Claim 11 being any one of (n is an integer)
The manufacturing method according to the item.
る高分子(polyA)とイオン交換基を導入しない高分子
(polyB1とpolyB2)とから構成され、その結合様式がpo
lyB1−polyA−polyB2,polyB1−polyA−polyB2−polyA,p
olyB1−polyA−polyB2−polyA−polyB1,polyA−polyB1
−polyA−polyB2−polyAのうちいずれかである特許請求
の範囲第11項記載の製造方法。13. A block copolymer is composed of a polymer having a tertiary nitrogen atom (polyA) and a polymer having no ion exchange group introduced (polyB 1 and polyB 2 ), and its binding mode is po.
lyB 1 −polyA−polyB 2 , polyB 1 −polyA−polyB 2 −polyA, p
olyB 1 −polyA−polyB 2 −polyA−polyB 1 , polyA−polyB 1
-PolyA-polyB 2 manufacturing method of the claims claim 11 wherein either of -polyA.
B,polyB1,polyB2で表わされる高分子の分子量がいずれ
も103〜106g/molである特許請求の範囲第11項から第13
項記載の製造方法。14. PolyA, poly constituting a block copolymer
The polymer represented by B, polyB 1 and polyB 2 has a molecular weight of 10 3 to 10 6 g / mol, respectively.
The manufacturing method according to the item.
水性でありそのホモポリマーのガラス転移点が20℃以下
である特許請求の範囲第11項から第14項記載の製造方
法。15. The production method according to claim 11, wherein the polymer having no ion exchange group introduced therein is hydrophobic and the homopolymer has a glass transition point of 20 ° C. or lower.
ら12のアルキル基,芳香族環,弗素原子あるいは塩素原
子を表わす。)で表わされるジエン系モノマーを重合し
てえられる特許請求の範囲第11項から第15項記載の製造
方法。16. A polymer having no ion exchange group is represented by the general formula: (Here, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic ring, a fluorine atom, or a chlorine atom.). 16. The production method according to claim 11, which is obtained by polymerizing a diene monomer.
換基をもたない高分子のいずれかあるいは両方を架橋す
ることを特徴とする特許請求の範囲第11項から第16項記
載の製造方法。17. The method according to claim 11, wherein one or both of a polymer having an anion exchange group and a polymer not having an ion exchange group are crosslinked. .
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|---|---|---|---|
| JP61094655A JPH0735443B2 (en) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | Anion exchange membrane and method for producing the same |
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1986
- 1986-04-25 JP JP61094655A patent/JPH0735443B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPS62252432A (en) | 1987-11-04 |
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