粒料的制造方法、粒料及离子交换膜技术

提供可以形成电解电压的稳定性优异的离子交换膜的粒料的制造方法、粒料及离子交换膜。本发明专利技术的粒料的制造方法如下：将包含具有能够转换为离子交换基团的基团的含氟聚合物的熔融物从熔融挤出机的模具中挤出，得到包含上述含氟聚合物的线料后，切断上述线料，得到包含上述含氟聚合物的粒料，其中，将包含上述含氟聚合物的熔融物从上述模具中挤出时的上述模具的温度不足200℃，将上述含氟聚合物的能够转换为离子交换基团的基团转换为离子交换基团时的含氟聚合物的离子交换容量为1.1meq/g树脂以上。1.1meq/g树脂以上。1.1meq/g树脂以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粒料的制造方法、粒料及离子交换膜


[0001]本专利技术涉及粒料的制造方法、粒料及离子交换膜。

技术介绍

[0002]各种电池、电解工艺及离子等的分离工艺中，使用包含具有离子交换基团的含氟聚合物的离子交换膜。
[0003]作为包含含氟聚合物的离子交换膜的制造方法，已知使用具有离子交换基团或能够转化为离子交换基团的基团的含氟聚合物的粒料作为原料的方法(参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2013/115072号

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]近年来，关于包含离子交换膜的电解装置，从生产效率的方面来看，要求电解电压的稳定性优异(电解电压的变化幅度小)。本专利技术人发现，将使用专利文献1记载的含氟聚合物的粒料得到的离子交换膜应用于电解装置时，电解电压的变化幅度大，有改善的余地。
[0009]鉴于上述问题，本专利技术的课题在于提供：可以得到电解电压的稳定性优异的离子交换膜的粒料的制造方法、粒料及离子交换膜。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本专利技术人为了达成上述课题进行深入研究，结果发现：在使用具有能够转化为离子交换基团的基团的含氟聚合物来制造包含含氟聚合物的粒料的情况下，使能够转化为离子交换基团的基团转化为离子交换基团时的离子交换容量为1.1毫当量/克干燥树脂(以下也称作meq/g树脂。)以上，且使将含氟聚合物的熔融物从熔融混炼机的模具中挤出时的模具的温度不足200℃，由此可以得到目标效果，从而完成了本专利技术。
[0012]本专利技术具有以下的方式。
[0013][1]一种粒料的制造方法，其特征在于，将包含具有能够转化为离子交换基团的基团的含氟聚合物的熔融物从熔融挤出机的模具中挤出，得到包含上述含氟聚合物的线料后，切断上述线料而得到包含上述含氟聚合物的粒料，
[0014]将包含上述含氟聚合物的熔融物从上述模具中挤出时的上述模具的温度不足200℃，
[0015]将上述含氟聚合物的能够转化为离子交换基团的基团转化为离子交换基团时的含氟聚合物的离子交换容量为1.1meq/g树脂以上。
[0016][2]根据上述[1]所述的制造方法，其中，切断上述线料，得到透光率为30～60％的包含含氟聚合物的粒料。
[0017][3]根据上述[1]或[2]所述的制造方法，其中，将上述含氟聚合物的能够转化为离
子交换基团的基团转化为离子交换基团时的含氟聚合物的离子交换容量为2.00毫当量/克干燥树脂以下。
[0018][4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的制造方法，其中，上述能够转化为离子交换基团的基团是能够转化为羧酸型官能团的基团或能够转化为磺酸型官能团的基团。
[0019][5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的制造方法，其中，上述具有能够转化为离子交换基团的基团的含氟聚合物为含氟烯烃与下式(1)所示的单体的共聚物。
[0020]式(1)：CF2＝CF
‑
(O)
p
‑
(CF2)
q
‑
(CF2CFX)
r
‑
(O)
s
‑
(CF2)
t
‑
(CF2CFX
’
)
u
‑
A1[0021](X及X
’
分别独立地为氟原子或三氟甲基。A1为能够转化为羧酸型官能团的基团。p为0或1的整数。q为0～12的整数。r为0～3的整数。s为0或1的整数。t为0～12的整数。u为0～3的整数。其中，1≤p+s、1≤r+u。)
[0022][6]根据上述[1]～[4]中任一项所述的制造方法，其中，上述具有能够转化为离子交换基团的基团的含氟聚合物为含氟烯烃与下式(2)所示的单体的共聚物。
[0023]式(2)：CF2＝CF
‑
L
‑
(A)
n
[0024](L为任选包含氧原子的n+1价的全氟烃基。n为1或2。A为能够转化为磺酸型官能团的基团。)
[0025][7]根据上述[6]所述的制造方法，其中，上述式(2)所示的单体为式(2
‑
1)所示的化合物、式(2
‑
2)所示的化合物、或式(2
‑
3)所示的化合物。
[0026]式(2
‑
1)：CF2＝CF
‑
O
‑
R
f1
‑
A
[0027]式(2
‑
2)：CF2＝CF
‑
R
f1
‑
A
[0028][0029](R
f1
为在碳原子
‑
碳原子间任选包含氧原子的全氟亚烷基。R
f2
为单键或在碳原子
‑
碳原子间任选包含氧原子的全氟亚烷基。A为式2(B)所述。)
[0030][8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的制造方法，其用于离子交换膜的制造。
[0031][9]一种粒料，其特征在于，包含具有能够转化为离子交换基团的基团的含氟聚合物，
[0032]将上述含氟聚合物的能够转化为离子交换基团的基团转化为离子交换基团时的含氟聚合物的离子交换容量为1.1meq/g树脂以上，
[0033]所述粒料的透光率为30～60％。
[0034][10]根据上述[9]所述的粒料，其中，上述能够转化为离子交换基团的基团是能够转化为羧酸型官能团的基团或能够转化为磺酸型官能团的基团。
[0035][11]根据上述[9]或[10]所述的粒料，其用于离子交换膜的制造。
[0036][12]一种离子交换膜，其是使用上述[9]～[11]中任一项所述的粒料形成的。
[0037][13]根据上述[13]所述的离子交换膜，其膜厚为30～180μm。
[0038][14]根据上述[12]或[13]所述的离子交换膜，其用于碱金属氯化物水溶液的电解。
[0039]专利技术的效果
[0040]通过本专利技术提供如下所述的粒料的制造方法、粒料、及离子交换膜，所述粒料的制造方法可以得到形成离子交换膜的薄膜成形时的压力变化被抑制、膜厚的均匀性优异的离子交换膜，结果能够形成应用于电解装置时可以抑制电解电压的偏差、电解电压的稳定性优异的离子交换膜。
附图说明
[0041]图1示出实施例1所得到的粒料的外观照片(倍率30倍)。
具体实施方式
[0042]本专利技术中用语的含义如下。
[0043]“离子交换基团”是可以将该基团所包含的离子的至少一部分转化为其他离子的基团，可举出例如下述的磺酸型官能团、羧酸型官能团。
[0044]“磺酸型官能团”是指磺酸基(
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粒料的制造方法，其特征在于，将包含具有能够转化为离子交换基团的基团的含氟聚合物的熔融物从熔融挤出机的模具中挤出，得到包含所述含氟聚合物的线料后，切断所述线料而得到包含所述含氟聚合物的粒料，将包含所述含氟聚合物的熔融物从所述模具中挤出时的所述模具的温度不足200℃，将所述含氟聚合物的能够转化为离子交换基团的基团转化为离子交换基团时的含氟聚合物的离子交换容量为1.1毫当量/克干燥树脂以上。2.根据权利要求1所述的粒料的制造方法，其中，切断所述线料，得到透光率为30～60％的包含含氟聚合物的粒料。3.根据权利要求1或2所述的粒料的制造方法，其中，将所述含氟聚合物的能够转化为离子交换基团的基团转化为离子交换基团时的含氟聚合物的离子交换容量为2.00毫当量/克干燥树脂以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的粒料的制造方法，其中，所述能够转化为离子交换基团的基团是能够转化为羧酸型官能团的基团或能够转化为磺酸型官能团的基团。5.根据权利要求1～4中任一项所述的粒料的制造方法，其中，所述具有能够转化为离子交换基团的基团的含氟聚合物为含氟烯烃与下式(1)所示的单体的共聚物，式(1)：CF2＝CF
‑
(O)
p
‑
(CF2)
q
‑
(CF2CFX)
r
‑
(O)
s
‑
(CF2)
t
‑
(CF2CFX
’
)
u
‑
A1X及X
’
分别独立地为氟原子或三氟甲基，A1为能够转化为羧酸型官能团的基团，p为0或1的整数，q为0～12的整数，r为0～3的整数，s为0或1的整数，t为0～12的整数，u为0～3的整数，其中，1≤p+s、1≤r+u。6.根据权利要求1～4中任一项所述的粒料的制造方法，其中，所述具有能够转化为离子交换基团的基团的含氟聚合物为含氟烯烃与下式(2)所示的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：草野博光，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：