[发明专利]碱性水电解用隔膜及其制造方法

说明书

隔膜具备多孔性支持体以及从支持体的一方的表面含浸于支持体的高分子多孔膜。将多孔膜的一方的表面规定为A，与表面A为相反侧的表面规定为B，与表面A及表面B平行的多孔膜的剖面规定为剖面C，将表面A中的平均孔径规定为D_A，将表面B中的平均孔径规定为D_B，将剖面C中的平均孔径规定为D_C时，平均孔径D_A和平均孔径D_B实质上相同，平均孔径D_C比平均孔径D_A及平均孔径D_B大。将在多孔膜的含浸区域中与表面A及表面B平行的剖面或表面规定为面S，将面S中的平均孔径规定为D_S时，平均孔径D_S在平均孔径D_A或平均孔径D_B以上、且比碱性水电解中电极产生的气泡的气泡径分布的下限值小。

技术领域

本发明涉及用于碱性水电解装置的碱性水电解用隔膜及其制造方法。

背景技术

以往，已知有利用水生成氧气和氢气的碱性水电解装置。通常，碱性水电解装置具备一个以上的电解单元。例如，专利文献1记载的碱性水电解装置的电解单元具备：电解槽；盛满在电解槽内的氢氧化钾(KOH)水溶液等碱性水溶液；浸渍于碱性水溶液内的两个网络状电极；以夹入于两个电极之间的形式保持且具有离子透过性的隔膜；向各电极分别供电的两个供电电极；以及电气连接供电电极和电极的片簧状的导电构件。在上述碱性水电解装置中，在通过导电构件从供电电极向电极供电而在电极间施加电压时，在电解槽的阴极侧产生氢气，在阳极侧产生氧气。

作为上述碱性水电解装置所具备的碱性水电解用隔膜，例如专利文献2中提出了具备片状的多孔性支持体、以及积层于多孔性支持体的单面或双面且包含有机高分子树脂的单相多孔膜的碱性水电解用隔膜。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2008－144262号公报；

专利文献2：日本特开2014－129563号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

对于碱性水电解用隔膜，要求(1)气体阻隔性、(2)离子透过性、(3)机械强度、(4)电气绝缘性各个性能。

上述(1)气体阻隔性是指介由隔膜而仅使离子通过，生成的气体无法通过、扩散，在回收高纯度的氢气和氧气上是重要的。气体阻隔性这一性能被认为受到隔膜的多孔结构的孔径和孔隙率影响。上述(2)离子透过性会影响应用隔膜的碱性水电解装置的电解效率。离子透过性越高隔膜的电阻越低，越能改善碱性水电解装置的电解效率。离子透过性这一性能被认为受到隔膜的多孔结构的孔径和孔隙率影响。作为上述(3)机械强度，尤其要求对于隔膜和电极之间的摩擦的耐磨损性。上述(4)电气绝缘性是指一般的高分子多孔膜所具备的性能。

本发明鉴于以上情况而形成，目的在于提供一种同时具备上述(1)～(4)的性能、即气体阻隔性、离子透过性、机械强度、电气绝缘性的碱性水电解用隔膜。

解决问题的手段：

本发明的一种形态的碱性水电解用隔膜是将碱性水电解槽的阳极室和阴极室隔开的碱性水电解用隔膜，

具备：片状的多孔性支持体；以及从所述支持体的一方的表面含浸于该支持体且包含有机高分子树脂的多孔膜；

(i)所述多孔膜的厚度比所述支持体的厚度大；