【事件の表示】
　特許第３２０４３２２号「塩化アルカリの電解方法」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２０４３２２号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３２０４３２２号の請求項１に係る発明についての出願は、平成３年７月４日に出願され、平成１３年６月２９日にその特許権の設定登録がなされたものである。
　これに対して、旭硝子株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内の平成１５年３月２８日付けで訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否
２−１．訂正の内容
　本件訂正請求の内容は、本件特許明細書を訂正請求書に添付された訂正明細書のとおり、すなわち次の訂正事項ａ乃至ｆのとおりに訂正するものである。
（１）訂正事項ａ：請求項１の「陽イオン交換膜を用いて塩化アルカリを８５℃以上の温度で且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、気液分離室を有するフィルタープレス型電解槽において、（１）式を満足するセル圧力以上から３ａｔａ以下の」を、「陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体とが背中合わせに配置され、陽極室上部の非通電部分及び陰極室上部の非通電部分の各々に気液分離室が設けられ、エキスパンドメタル、有孔平板及び網状体から選ばれる多孔性電極が設けられてなる電解セルを陽イオン交換膜を介して多数配列せしめてなるフィルタープレス型電解槽を用いて、塩化アルカリを８５℃以上の温度で且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、陽極側気液分離室内圧力（Ｐ）が、下記（１）式を満足し、かつ、３ａｔａ以下である」と、「Ｐ：電解槽内圧力（ａｔａ）」を「Ｐ：陽極側気液分離室内圧力（ａｔａ）」と、「Ｋ：比例定数（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）」を「Ｋ：１．５０×１０−４（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）」とそれぞれ訂正する。
（２）訂正事項ｂ：明細書の段落【０００６】の「本発明は、陽イオ交換膜を用いて塩化アルカリを８５℃以上の温度で、且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、気液分離室を有するフィルタープレス型電解槽において、（１）式を満足するセル圧力以上から３ａｔａ以下の」を、「本発明は、陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体とが背中合わせに配置され、陽極室上部の非通電部分及び陰極室上部の非通電部分の各々に気液分離室が設けられ、エキスパンドメタル、有孔平板及び網状体から選ばれる多孔性電極が設けられてなる電解セルを陽イオン交換膜を介して多数配列せしめてなるフィルタープレス型電解槽を用いて、塩化アルカリを８５℃以上の温度で且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、陽極側気液分離室内圧力（Ｐ）が、後記（１）式を満足し、かつ、３ａｔａ以下である」と訂正する。
（３）訂正事項ｃ：明細書の段落【０００７】の「電解槽内圧力」を、「電解槽内の電解圧力（陽極側気液分離室内圧力）」と訂正する。
（４）訂正事項ｄ：明細書の段落【００１１】の第４行及び第６行の「Ｐ：電解槽内圧力（ａｔａ）」及び「Ｋ：比例定数（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）」を、それぞれ「Ｐ：陽極側気液分離室内圧力（ａｔａ）」及び「Ｋ：１．５０×１０−４（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）」と訂正し、第７〜８行の「この関係式においてＫは、電極構造、電解液温度によっても異なるが１．５０×１０−４程度が普通である。」を、「この関係式においてＫは、電極構造、電解液温度によって決まる比例定数である。」と訂正する。
（５）訂正事項ｅ：明細書の段落【００１２】の「電解槽内圧力」を、「陽極側気液分離室内圧力」と訂正する。
（６）訂正事項ｆ：明細書の段落【００１７】の「エキスパンデッドメタル、有孔平板、棒状、網状等の多孔性電極が使用できる。」を、「エキスパンデッドメタル、有孔平板、網状から選ばれる多孔性電極が使用できる。」と訂正する。
２−２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項ａの「陽イオン交換膜を用いて塩化アルカリを８５℃以上の温度で且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、気液分離室を有するフィルタープレス型電解槽において、（１）式を満足するセル圧力以上から３ａｔａ以下の」を「陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体とが背中合わせに配置され、陽極室上部の非通電部分及び陰極室上部の非通電部分の各々に気液分離室が設けられ、エキスパンドメタル、有孔平板及び網状体から選ばれる多孔性電極が設けられてなる電解セルを陽イオン交換膜を介して多数配列せしめてなるフィルタープレス型電解槽を用いて、塩化アルカリを８５℃以上の温度で且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、陽極側気液分離室内圧力（Ｐ）が、下記（１）式を満足し、かつ、３ａｔａ以下である」とする訂正は、「気液分離室を有するフィルタープレス型電解槽」の構造を詳細に特定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当する。また訂正事項ａの「Ｐ：電解槽内圧力（ａｔａ）」を「Ｐ：陽極側気液分離室内圧力（ａｔａ）」とする訂正は、その圧力が陽極側気液分離室内のものであることを特定するものであり、「Ｋ：比例定数（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）」を「Ｋ：１．５０×１０−４（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）」とする訂正は、Ｋの値を特定するものであるから、それぞれ特許請求の範囲の減縮に該当する。
  訂正事項ｂ乃至ｆは、いずれも訂正事項ａの請求項１の訂正に伴い、特許明細書の記載を請求項１の内容と整合させるためになされた訂正であるから、明りょうでない記載の釈明に該当する。
  そして、上記訂正事項ａ乃至ｆは、いずれも願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであるから、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
２−３．まとめ
　したがって、上記訂正は、平成６年改正法附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年改正法による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．本件訂正発明
   訂正後の請求項１に係る発明（以下、「本件訂正発明」という）は、訂正明細書の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
「【請求項１】陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体とが背中合わせに配置され、陽極室上部の非通電部分及び陰極室上部の非通電部分の各々に気液分離室が設けられ、エキスパンドメタル、有孔平板及び網状体から選ばれる多孔性電極が設けられてなる電解セルを陽イオン交換膜を介して多数配列せしめてなるフィルタープレス型電解槽を用いて、塩化アルカリを８５℃以上の温度で且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、陽極側気液分離室内圧力（Ｐ）が、下記（１）式を満足し、かつ、３ａｔａ以下である圧力範囲で電解することを特徴とする塩化アルカリの電解方法。
【数１】
　　　Ｐ＞（Ｋ×Ｉ×Ｄ×Ｌ０．５）／Ｓ１．２５         （１）
Ｓ：気液分離室断面積（ｃｍ２）
Ｉ：電流（Ａ／ｄｍ２）
Ｌ：気液分離室長さ（ｃｍ）
Ｐ：陽極側気液分離室内圧力（ａｔａ）
Ｄ：通電面積（ｄｍ２）
Ｋ：１．５０×１０−４（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）」
４．特許異議申立てについて
４−１．特許異議申立ての理由の概要
　特許異議申立人は、証拠方法として甲第１号証乃至甲第３号証を提出して、次のとおり主張している。
（１）訂正前の本件請求項１に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるか、又は甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第１項第３号又は同条第２項の規定により特許を受けることができない。
（２）平成１２年８月１日付け手続補正は、不適法なものであるから、訂正前の請求項１に係る発明の出願日は本件出願の公開公報発行後の平成１２年８月１日に繰り下がるべきものである。そうすると、訂正前の請求項１に係る発明は、本件出願の公開公報である甲第３号証に記載された発明と同一であるから、特許法第２９条第１項第３号の規定により特許を受けることができない。
（３）訂正前の請求項１の「Ｋ：比例定数（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）」という記載ではＫの値が特定されていないから、Ｋの値が不明確である。また請求項１の「セル圧力」とはどのような意味であるのか明らかではなく、「（１）式を満足するセル圧力以上」という記載では（１）式が不等式であるからその下限値が特定できず不明確であるから、請求項１の上記記載は、本件発明を明確に記載してはおらず特許法第３６条第第５項第２号に規定する要件を満たしていない。
４−２．証拠の記載内容
　特許異議申立人が提出した上記甲第１号証乃至甲第３号証には、それぞれ次の事項が記載されている。
（１）甲第１号証：実願昭５８−４６７１２号（実開昭５９−１５３３７６号）のマイクロフィルム
（１ａ）「（１）額縁状の電極フレームの両面に電極板を溶接してなる電極構造体がイオン交換膜により区画されたフィルタープレス型イオン交換膜法電解槽において、電極板の上端又は上端より上方の電極フレームの上部に、少なくとも一部がメッシュ構造の泡沫成長抑止体を設置したフィルタープレス型イオン交換膜法電解槽。」（特許請求の範囲（１））
（１ｂ）「本考案は、この従来技術の欠点に鑑み、オーバーフロー型電解槽の電極板の上端又は上端により上方の電極フレームの上部に少なくとも一部がメッシュ構造とされた泡沫成長抑止体を設置することにより、泡沫の成長を押さえて、電解液の出口通路が泡沫層により塞がれることを防止し、電解層内の圧力変動を最小限として陽イオン交換膜を保護するようにしたものである。」（第４頁１３〜末行）
（１ｃ）「１０は、該電極板９の上端に設置され、あるいは電極板９の上方において電極フレーム１の上部に溶接された帯状メッシュ体から成る泡沫成長抑止体で、該抑止体１０は、電解操作中に発生する気泡１１が成長した泡沫１２を液層から分離し、泡沫層の成長を防止する。」（第６頁１２〜１７行）
（１ｅ）「本考案は、イオン交換膜により区画された電極構造体の電極板の上端又は上端より上方の電極フレームの上部に少なくとも一部がメッシュ構造とされた泡沫成長抑止体を設置してあるため、電解中に成長した泡沫が泡沫成長抑止体に接触して液層から分離され、泡沫により電解液取出管の通路が閉塞されることがなく、電解室内の圧力変動を最小限に押えることができる。そのため、イオン交換膜が電極表面と接触してこすられることがなく、表面に傷がついてイオン交換膜の寿命が短くなることがない。」（第７頁８〜１８行）
（１ｆ）「実施例１
　下部側面に電解液供給口が設置され、上部側面に電解液取出口が設置され、かつ内部に・・・一対のメッシュ状電極を収容した、・・・複数の電極フレームをビニールシートで区画して、模擬電極（「解」の誤り）槽とした。この模擬電解槽の電極板より上方の電極フレームに・・・帯状メッシュ体（・・・）を溶接した後、各電極フレーム内に２４０ｇ／ｌの塩水を２５０ｌ／ｈで供給しながら、アルゴンガスを１８ｍ２／ｈで吹き込んだ・・・」（第７頁下から２行〜第８頁１１行）
（２）甲第２号証：特開昭６１−１９７８８号公報
（２ａ）「２１）選択透過性イオン交換膜の周囲にサンドイッチ状になった少なくとも１個の陰極及び１個の陽極を有し、該陰極が活性表面をもつ第１の層及び第１の層を支持する第２の層を有するフィルタープレス膜電解槽の操作にあたり、　
（ａ）およそ１気圧において、４．０ｋＡ／ｍ２より大きい電流密度におい　てセルを操作し、そして
（ｂ）約０．２０Ｖ／ｋＡ ／ｍ２より小さいか又はそれに等しい電圧係数を　維持する
工程からなるフィルタープレス膜電解槽の操作方法。
２２）更に９８℃より低いか又はそれに等しい陽極液温度を維持する特許請求の範囲第２１項記載の方法。」（特許請求の範囲２１）、２２））
（２ｂ）「例１
　塩素及びカセイソーダの製造のため単極フィルタープレス膜セルを共に低過電圧型の１個の陰極及び１個の陽極を用いて操作した。
　（中略）
　セルを９０℃で約２００ｇ／ｌの陽極液濃度で操作させて、約３２．５％の濃度をもつカセイソーダを製造した。セルに対する電流は９．５ｋＡ／ｍ２の電流密度での操作が行われるまで開始から次第に増大させた。平均電圧の示数を操作の間に生じた電圧の変動を反映する標準偏差と共に次の表で示す。セルは１気圧において操作された。」（第９頁左上欄末行〜左下欄３行）
（３）甲第３号証：特開平５−９７７０号公報（本件特許の公開公報であるから、その記載事項は省略する）
４−３．当審の判断
（ｉ）上記（１）の主張について
　甲第１号証の（１ａ） には、例えば塩水など「塩化アルカリ」を電解する電解槽として「額縁状の電極フレームの両面に電極板を溶接してなる電極構造体がイオン交換膜により区画されたフィルタープレス型イオン交換膜法電解槽において、電極板の上端又は上端より上方の電極フレームの上部に、少なくとも一部がメッシュ構造の泡沫成長抑止体を設置したフィルタープレス型イオン交換膜法電解槽」が記載され、上記（１ｂ）には、このイオン交換膜が「陽イオン交換膜」であり、上記（１ｆ）には、電極が「メッシュ状」、すなわち「多孔性」であるとそれぞれ記載されている。また上記（１ｃ）には、泡沫抑止体１０が「電解操作中に発生する気泡１１が成長した泡沫１２を液層から分離し泡沫層の成長を防止する。」とも記載されているから、この電解槽では、電極フレームの上部に泡沫抑止体１０によって区画された気液分離室が設けられていると云える。
　そうであるならば、これら記載を本件訂正発明の記載ぶりに則って整理すると、甲第１号証には、「電極フレームの上部に泡沫成長抑止体によって区画された気液分離室が設けられ、電極フレームの両面に多孔性電極が設けられてなる電極構造体を陽イオン交換膜を介して多数配列せしめてなるフィルタープレス型電解槽を用いて塩化アルカリを電解することを特徴とする塩化アルカリの電解方法」という発明（以下、「甲第１発明」という）が記載されていると云える。
　そこで、本件訂正発明と甲第１発明とを対比すると、甲第１発明の「電極構造体」は、本件訂正発明の「電解セル」に相当し、泡沫抑止体と上部電極フレームにより区画された気液分離室は、本件訂正発明の「気液分離室」に相当するから、両者は、「電極上部の非通電部分に気液分離室が設けられ、多孔性電極が設けられてなる電解セルを陽イオン交換膜を介して多数配列せしめてなるフィルタープレス型電解槽を用いて、塩化アルカリを電解することを特徴とする塩化アルカリの電解方法」という点で一致し、次の点で相違していると云える。
（イ）本件訂正発明は、「陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体とが背中合わせに配置され」たフィルタープレス型電解槽を用いているのに対し、甲第１発明は、このようなフィルタープレス型電解槽を用いていない点。
（ロ）本件訂正発明は、「８５℃以上の温度で且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、陽極側気液分離室内圧力（Ｐ）が（１）式を満足し、３ａｔａ以下である圧力範囲で電解する」のに対し、甲第１発明は、このような条件で電解するものではない点
　してみると、本件訂正発明は、甲第１発明と上記（イ）及び（ロ）の点で相違しているから甲第１号証に記載された発明であるとすることができない。
　次に、これら相違点について甲第２号証を検討すると、甲第２号証にも、この証拠に記載のフィルタープレス型電解槽が「陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体とが背中合わせに配置されたフィルタープレス型電解槽」であるとする記載及びこのフィルタープレス型電解槽に「陽極室上部の非通電部分及び陰極室上部の非通電部分の各々に気液分離室」が設けられているとする記載は見当たらない。また、本件訂正発明では、上記相違点（ロ）の条件によって気液分離室内の両端の液面差を１ｃｍ以下に維持することができるために、通電面でのガスゾーンの形成の防止や気液分離室内での液や気泡の波立ちの防止さらには振動の抑制という効果が達成されるものであるが、甲第２号証には、本件訂正発明の上記（ロ）の条件及びその効果についても示唆する記載はない。甲第２号証の上記（２ａ）には、カセイソーダの製造方法に関し、「選択透過性イオン交換膜の周囲にサンドイッチ状になった少なくとも１個の陰極及び１個の陽極を有し、該陰極が活性表面をもつ第１の層及び第１の層を支持する第２の層を有するフィルタープレス膜電解槽の操作にあたり、（ａ）およそ１気圧において、４．０ｋＡ／ｍ２より大きい電流密度においてセルを操作し、そして（ｂ）約０．２０Ｖ／ｋＡ ／ｍ２より小さいか又はそれに等しい電圧係数を維持し、更に９８℃より低いか又はそれに等しい陽極液温度を維持するフィルタープレス膜セルの操作方法」が記載されているが、この操作方法で採用されている電解槽は、本件訂正発明のような陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体とが背中合わせに配置された「フィルタープレス型電解槽」というものではなく、しかも気液分離室を有するものでもないから、上記操作方法において採用された気圧、電流密度及び陽極液温度の各数値は、基本的には本件訂正発明の気液分離室を有する上記「フィルタープレス型電解槽」に特有の課題を解決するための上記（１）式の条件等とは何ら関連性がないと云うべきである。
　してみると、本件訂正発明の上記相違点（イ）及び（ロ）は、甲第２号証にも示唆されていないと云えるから、当業者といえど容易に想到することができないと云うべきである。
　したがって、特許異議申立人の上記（１）の主張は採用することができない。
（ｉｉ）上記（２）の主張について
　平成１２年８月１日付け手続補正は、実施例２における陰極側気液分離室内圧力を「１．２２ａｔａ」から「１．３３ａｔａ」に変更するものであるが、この補正は、段落【００２２】の「この時の陰極側気液分離室内圧力は、陽極側より０．０３ａｔａ高く維持した。」という記載に基づいて、実施例２の「陰極側気液分離室内圧力１．２２ａｔａ」を陽極側気液分離室内圧力１．３ａｔａという数値を根拠にこの数値より０．０３ａｔａ高い「１．３３ａｔａ」と変更するものであり、しかもそこには当初明細書の記載を根拠とした合理的な理由が存在することが明らかであるから、上記補正が不適法なものとする上記（２）の主張も採用することができない。
（ｉｉｉ）上記（３）の主張について
　Ｋの値については、明細書の「１．５０×１０−４程度が普通である。」という記載に基づいて「１．５０×１０−４（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）」と訂正され、「セル圧」の意味についても、そのセルが「陽極側気液分離室」であり、圧力も「陽極側気液分離室内圧力」と訂正されたから、その記載不備は、上記訂正により解消されたと云える。
　また、Ｐの下限値についても請求項１の「（１）式を満足するセル圧力以上から３ａｔａ以下」が「陽極側気液分離室内圧力（Ｐ）が、下記（１）式を満足し、かつ、３ａｔａ以下である」と訂正され、その下限値が（１）式によって特定されることが明らかとなったから、上記（３）の主張は、いずれも上記訂正により解消されたと云える。
５．むすび
　以上のとおり、特許異議申立ての理由及び証拠方法によっては、本件訂正発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件訂正発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年１２月１２日（２００３．１２．１２）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
塩化アルカリの電解方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　
陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体とが背中合わせに配置され、陽極室上部の非通電部分及び陰極室上部の非通電部分の各々に気液分離室が設けられ、エキスパンドメタル、有孔平板及び網状体から選ばれる多孔性電極が設けられてなる電解セルを陽イオン交換膜を介して多数配列せしめてなるフィルタープレス型電解槽を用いて、塩化アルカリを８５℃以上の温度で且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、陽極側気液分離室内圧力（Ｐ）が、下記（１）式を満足し、かつ、３ａｔａ以下である
　【数１】
　　Ｓ：気液分離室断面積（ｃｍ２）
　　Ｉ：電流（Ａ／ｄｍ２）
　　Ｌ：気液分離室長さ（ｃｍ）
　　
Ｐ：陽極側気液分離室内圧力（ａｔａ）
　　Ｄ：通電面積（ｄｍ２）
　　
Ｋ：１．５０×１０−４（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、フィルタ−プレス型電解槽を用いてアルカリ金属塩化物水溶液を電解し、塩素とアルカリ金属水酸化物を生産するためのイオン交換膜法塩化アルカリの電解方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　高電流効率で高純度のアルカリ金属水酸化物を生産するためのイオン交換膜法塩化アルカリ電解方法については、従来より多数提案されている。例えば陰極室内圧を陽極室内圧より高く保ちながら電解する特開昭５１−６８４７７号、陽極液中に鉱酸を添加し、陽極室内の食塩水溶液のｐＨを３．５以下に維持して電解する特開昭５１−１０３０９９号、供給塩水および／又は淡塩水に塩化水素ガスを吸収させつつ電解する特開昭５４−１０９０７６号等がある。これらの電解方法は、電解電圧を低減したり或いは発生する塩素ガス中に含まれる酸素を少なくするなどの効果があるが、高温度で、且つ高電流密度で電解するためには、まだ十分満足できるものではない。
　【０００３】
　陽極室内のハロゲンガスおよび陰極室内の水素ガスを大気圧よりも高圧に加圧しながら電解する特開昭５３−４７９６号は、加圧することで高温、高電流密度での電解が低電圧でできる方法を提案している。しかし、電解槽上部の非通電部に気液分離室を有する電解槽においては、単なる加圧だけでは通電部分にガスゾーンを形成したり、気液分離室内での振動が発生することがある。このような場合、イオン交換膜が電極等との擦れなどにより損傷を受けたり、イオン交換膜内に塩化アルカリの結晶が析出したりすることによる致命的なダメージを受けやすくなる。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　上記のように、従来技術は、イオン交換膜法塩化アルカリの電解方法として適するよう工夫がなされているが、気液分離室を有する電解槽においては、高温度、高電流密度、低電圧で電解する等の、最近の省力化、高効率化についての要求に対しては十分満足ゆくものではない。
　【０００５】
　かくして、本発明の目的は、気液分離室を有するフィルタープレス型電解槽を用いて、電解時の電解槽内部圧力を調整することにより、高電流密度、高温度においても、通電面にガスゾーンの形成がなく、振動も少ない安定した電解ができる電解方法を提供することにある。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】
　
本発明は、陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体とが背中合わせに配置され、陽極室上部の非通電部分及び陰極室上部の非通電部分の各々に気液分離室が設けられ、エキスパンドメタル、有孔平板及び網状体から選ばれる多孔性電極が設けられてなる電解セルを陽イオン交換膜を介して多数配列せしめてなるフィルタープレス型電解槽を用いて、塩化アルカリを８５℃以上の温度で且つ４０Ａ／ｄｍ２以上で電解する際に、陽極側気液分離室内圧力（Ｐ）が、後記（１）式を満足し、かつ、３ａｔａ以下である
　現在、塩化アルカリの電解において、電解電流密度は、通常最高でも３０Ａ／ｄｍ２〜４０Ａ／ｄｍ２の範囲で電解されている。従って、もし４０Ａ／ｄｍ２以上の高電流密度において低電圧で電解できれば、電解槽も含め設備がは小さくできるので建設コストが安価になる上、安価な夜間電力が有効に利用できるようにもなり、その経済効果は非常に大きいことになる。
　【０００７】
　高電流密度で、低い電解電圧を達成するための電解条件としては、加圧下で高温度で電解し、電解液や陽イオン交換膜の電気抵抗を小さくすると共に、発生ガス体積を少なくし気泡等による電気抵抗も小さくする方法がある。しかし、本発明者等は、単に加圧し、高温、高電流密度で電解する方法ではいくつかの欠点があることを見いだした。その一つとして、通電部上部の非通電部に気液分離室を有する電解槽においては、高電流密度では、たとえ加圧して電解したとしても、電解槽への電解液の供給量が増加するとともに発生ガス量も増加するため、気液分離室内でガス気泡の波立ち等が大きくなることにより電解槽内に振動が発生しやすくなるため、陽イオン交換膜が電極等と擦れることにより破損して、交換膜のライフが短くなる傾向があることである。もう一つは、電解温度８５℃〜９０℃以上において、電解電流密度４０Ａ／ｄｍ２以上にまで電流密度を高くしてゆくと急速に陽極室側の発生ガス量が増加し、通電面にガスゾ−ンを形成しやすいことである。特に陽極側通電面にガスゾーンを形成すると、イオン交換膜内において、陽極側から拡散して来る塩素ガスと、陰極側から浸透して来るアルカリが中和反応により塩化アルカリの結晶が生成する場合がある。このような現象が生ずると、イオン交換膜内で結晶が徐々に成長しイオン交換膜を内部から破損し、ピンホールや破れが発生して、電流効率が低下しイオン交換膜のライフが短くなるばかりでなく、塩素ガス中に水素ガスが混じることによって爆発等の重大な災害につながる恐れもある。このような現象は、陰極液の濃度が高くなればなるほどイオン交換膜内に浸透してくるアルカリ濃度も高くなるため顕著になる。一般的には、電解セル内でのガスゾーンの形成は、通常通電部上部の最もガスの多くなる部分で起きやすい。その理由は、電解セル内では電極から発生したガスが上昇し、通電部上部にゆくに従いガスの割合が大きくなっており、ガスや電解液の抜き出しが不十分で局部的な滞留を起こしている場合には、ガスが溜りやすくガスゾーンを形成することになるからである。しかし、通電部上部の非通電部に気液分離室を設けることにより、このようなガスゾーンの形成を防止し、さらにセル内の振動発生も防止しようとしても、従来の電解方法では、高温、高電密においては、どうしても防ぐことができなかった。本発明者は、かかる欠点を克服し、高温、高電流密度でも通電部にガスゾーン形成もなく安定した電解が出来るようにするために鋭意努力した結果、電解時の
電解槽内の電解圧力（陽極側気液分離室内圧力）
　【０００８】
　気液分離室は一般にある一定の断面積を有しており、この中をガスが通過する際ガス量に応じた圧力損失を生じる。この圧力損失は、通常よく用いられるＦａｎｎｉｎｇの式から計算できる。しかし本発明者等は、陽極室側では、８５℃以上の電解温度において、通常の平滑管を仮定して計算した場合よりも、気液分離室内での液面差は、１０〜１００倍も大きくなっていることに気付いた。そしてその理由を検討した結果、気液分離室内の電解液中に大量の気泡が存在しており、そのため電解液の見かけ比重が低下し、小さな圧力損失でも液面差が大きくなるものと推定された。
　【０００９】
　非通電面に気液分離室を有している電解槽において、この気液分離室と通電面とが例えば１０ｍｍ以下の比較的薄い板をへだてて接しており、排出ノズルの高さが気液分離室と通電面との境界部分と等しいかそれ以下である場合、気液分離室内の両端の液面差が１〜３ｃｍ程度のわずかな液面差でも通電部にガスゾ−ンを形成することになる。そこで本発明者は、電解温度８５℃以上において、この液面差が１ｃｍ以下となる条件を種々検討した結果、気液分離室断面積や、電流密度に応じて圧力を調整することにより常に１ｃｍ以下の液面差に維持できることを見いだした。また、気液分離室内では液や気泡が発生ガスの流れによって波立ち、振動が発生する場合があるが、その発生を防止する効果もあることがわかった。１ｃｍ以下の液面差に維持し、さらに振動防止を図るために必要な圧力は、発明者の実験では（１）式に示す如くであった。
　【００１０】
　【数２】
　【００１１】
　　Ｓ：気液分離室断面積（ｃｍ２）
　　Ｉ：電流（Ａ／ｄｍ２）
　　Ｌ：気液分離室長さ（ｃｍ）
　　
Ｐ：陽極側気液分離室内圧力（ａｔａ）
　　Ｄ：通電面積（ｄｍ２）
　　
Ｋ：１．５０×１０−４（ａｔａ・ｃｍ／Ａ）
　
この関係式においてＫは、電極構造、電解液温度によって決まる比例定数である。
　【００１２】
　本発明で言う気液分離室長さとは、電解セルの幅方向に図１に示す排出ノズル１３から反対側の端までの長さに相当する。又、気液分離室断面積とは、図２に示す鍋状体２と仕切り板６で囲まれる面に相当する。気液分離室断面積は、小さすぎると、（１）式からも明らかな通り
陽極側気液分離室内圧力
　【００１３】
　このようにして求められた圧力以上で電解すれば、通電面にガスゾ−ンの形成する恐れがなく、陽イオン交換膜への悪影響が生じる恐れもない。更に加えて、気液分離室内のガス流速を低く押さえることができるので、気液分離室内での液や気泡の波立ちもなく振動の発生を防止する効果もある。本発明は、電解槽を新たに設計する場合、最高電解電流、電解槽内圧を決めれば、（１）式により、気液分離室断面積を決められるので非常に有用である。
　【００１４】
　本発明において電解セルに供給する陽極液は、飽和に近い濃度の塩水で、その流量は、電解電流や、セル内の塩水濃度の設定に応じた量が任意に選択できる。陰極液は、希薄苛性ソーダをセルに供給し濃厚苛性ソーダをセルから抜き出す方法や、水を供給し濃厚苛性ソーダを得る方法等いずれでもよい。近年、イオン交換膜の性能向上が著しくＮａＯＨ濃度の高濃度化が進んでいるが、本発明に用いる電解槽の陰極室の材質が、ステンレス、高ニッケル鋼、ニッケルなど電解するＮａＯＨ濃度に応じた材質を選定していれば、５０％程度の高濃度ＮａＯＨのようなきびしい電解条件でも高温、高電流密度で安定した電解ができる。
　【００１５】
　本発明に用いる陽イオン交換膜としては、当業者にはことさら説明を要しない通常公知のものが用いられる。例えば、旭化成工業（株）ＡＣＩＰＬＥＸ（登録商標）、デュポン社のＮＡＦＩＯＮ（登録商標）、旭ガラス（株）ＦＬＥＭＩＯＮ（登録商標）等いずれでも良い。
　本発明の電解方法で電解するための電解槽は、大気圧以上の電解槽内圧に耐え得るものであれば広い範囲電流密度で低電圧の電解が可能になるので有利である。このような電解槽であれば単極式でも複極式いずれでもよい。
　【００１６】
　例として、図１、図２に本発明が有効に利用出来る電解槽を示す。説明の便宜上、塩化アルカリとしては食塩を例として説明する。本発明は、これら図面や食塩に限定されるものではない。図１及び図２は本発明が適用出来る電解槽のユニット（単位セル）の正面図とＡ−Ａ’線における断面図であり、図中番号はそれぞれに対応しており、同一番号のものは同一物を示す。電解槽は、図１及び図２に示すように、外縁部を構成している棒状フレーム１、陽極室および陰極室を構成する鍋状体２、気液分離室を形成するＬ型の仕切り板６、導電リブ３、電極４からなる。鍋状体２には導電リブ３と仕切り板６が溶接されており、導電リブ３には電極４が溶接されている。陽極室用鍋状体と陰極室用鍋状体は、背中合わせに配置されている。鍋状体２および導電リブ３を製作するための材料は、電解条件下で耐蝕性があればよく、例えば陽極用鍋状体にはチタン、およびチタン合金、陰極室鍋状体には鉄、ニッケル、ステンレス等が使用できる。導電リブ３は、鍋状体２に溶接されており、電解液および電解生成物の通路となる液ガス流通用孔５が設けられている。導電リブ３を製作するための材料は、例えば陽極室用鍋状にはチタンおよびチタン合金が使用できる。棒状フレーム１の断面形状は鉤型フランジ部７、周壁部８で構成される空間形状と同一であり、棒状フレーム１の周囲はゴムライニング、エポキシ系樹脂等で保護されている。棒状フレーム１の材料は、鉄、ステンレス等の金属の他、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール等のプラスチックも用いることができる。気液分離室１４はボックス構造のものであれば何でも良いが最も作りやすく安価な方法を選べば良い。気液分離室の断面積は、Ｌ型に折り曲げた金属板の片側の面に気液を通電部分から気液分離室へ導くために多数の開口部を設けた仕切り板によって通電部と仕切られている。通電部と気液分離室との間の仕切り板６には液とガスが圧力損失なく通過できるような開口部１５を有する。開口部の形状としては、例えば丸型、楕円型、角型の穴やスリット状等いずれでも良い。ガスや液の排出は排出ノズル１３で行なう。排出ノズル１３は水平より下向きで、電解槽の厚みより小さい範囲で十分に大きな径を有している排出ノズルが好ましい。
　【００１７】
　電極４には、
エキスパンデッドメタル、有孔平板及び網状から選ばれる多孔性電極が使用できる。
　【００１８】
　このように、本発明に適用する電解槽は陽極室用鍋状体および陰極室用鍋状体を２つ背中合わせに配置し、それぞれの鉤型フランジ部と周壁部とにより形成される空間に棒状フレームを挿入することによって本体を構成した、組み立てがきわめて簡単な電解槽で、それぞれの鍋状体の製作は１枚の板から製作された、溶接部が少なく、工歪みおよび電解液のリークを防止でき、電解槽内部の圧力が高くても十分耐えられる強度を持った安価に製作できる電解槽が好ましい。
　【００１９】
　本発明の電解方法は、以上述べたような気液分離室を有する電解槽において、電流に応じて（１）式を満足するように圧力をコントロールすることで、従来公知の電解方法では達成できなかった、高温、高電流密度において、通電部にガスゾーンの形成がなく、振動も少ない安定した電解ができる。従って、本発明を用いることによりはじめて、安価な夜間電力を最大限に利用した経済効果の高い電解を可能ならしめる優れた方法である。
　【００２０】
　次に本発明の実施例を示すが、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。
　【００２１】
　【実施例１】
　電解セルは、鉤型フランジと気液分離室を有しており横幅が２４００ｍｍ、高さが１２８０ｍｍのサイズで、図１、図２と同一構造に製作されている。鍋状体の中央部には、電解液および電解生成物の通路用として丸型の孔を設けた補強用リブ１１を有している。陽極鍋状体、陽極側気液分離室及び丸型の孔５を設けた導電用リブ等の材料はチタンで製作され、陰極室鍋状体、陰極側気液分離室、丸型の孔５を設けた導電用リブ等はニッケルで製作した。気液分離室断面積は、陽極側、陰極側いずれも９ｃｍ２、１２ｃｍ２、１５ｃｍ２の三種類制作した。陽極側気液分離室はチタン板をＬ型に折り曲げて仕切り板とし、陰極側気液分離室はニッケル板をＬ型に折り曲げて仕切り板とし、それぞれの仕切り板の通電部と非通電部の境に当たる部分には直径１０ｍｍの液ガス流出孔１５を多数設けている。また、それぞれの気液分離室の一方の端には、２５ｍｍの内径を有する排出ノズルを取り付けた。陽極室鍋状体と陰極室鍋状体との間はチタン−鉄の爆発圧着板１６をそれぞれの鍋状体とスポット溶接にて接合している。また棒状フレーム１が陽極側及び陰極側鉤型フランジ部７の間に差し込まれている。陽極は、エクスパンデッドメッシュ状に加工したチタン板の表面に、ルテニウム、イリジウム、チタンを成分とする酸化物を被覆することにより作成した。陰極は、エクスパンデッドメッシュ状に加工したニッケル板の表面に、ニッケル酸化物を被覆することにより作成した。
　【００２２】
　これらの電解セルに、陽イオン交換膜ＡＣＩＰＬＥＸ（登録商標）Ｆ−４１００、陽極室ガスケット、陰極室ガスケットを用いて鋏み、電解槽を構成した。この三種類の電解セルを用い、気液分離室両端の液面差が１ｃｍ以下になるように陽極側気液分離室内圧を調節し、その時の圧力を求めた。この時の陰極側気液分離室内圧力は、陽極側より０．０３ａｔａ高く維持した。
　【００２３】
　陽極側には出口濃度が２００ｇ／ｌとなるように３００ｇ／ｌの食塩水を供給し、陰極室には、出口にカセイソーダ濃度が３３重量％になるように希薄カセイソーダ水溶液を供給した。電解温度は９０℃で、４０Ａ／ｄｍ２〜６０Ａ／ｄｍ２の範囲で電解電流密度を変えて電解し、各電流密度における単位セル間の電圧と陽極側気液分離室内の振動を測定した。さらに、気液分離室内の液面差を測定するために、陽極側気液分離室の上部で排出ノズル側及び排出ノズル反対側の端から１００ｍｍの位置に各々覗き窓を設け、覗き窓の下の気液分離室内には液面高さの測定できるゲージを設け気液分離室内の両端の液面差を測定した。振動は、横河電気（株）アナライジングレコーダー３６５５Ｅを用いて、陽極側気液分離室内の気相部分の圧力変動を測定し、その最大圧力と最小圧力との差を振動とした。測定結果を表１に示す。測定結果を整理し実験式を求めたところ、（１）式が得られた。
　【００２４】
　【実施例２】
　気液分離室断面積が１５ｃｍ２で、排出ノズルの内径を２５ｍｍとし、実施例１と同様な電解セルを制作した。
　この電解セルを実施例１と同様に組み立て、電解温度９２℃、陽極側気液分離室内圧力１．３ａｔａ、陰極側気液分離室内圧力１．３３ａｔａ、電解電流密度４０Ａ／ｄｍ２〜６０Ａ／ｄｍ２とした以外は実施例１と同様な電解条件で、陽極側気液分離室内両端の液面差、振動、単位セル間の電解電圧を測定した。結果を表２に示す。
　【００２５】
　表２から明らかなように、（１）式を満足しているので、高温、高電流密度でも、陽極側気液分離室両端での液面差が小さく通電面内にガスゾーンの形成もない。さらに、振動も小さく本発明の効果が明らかである。
　【００２６】
　【比較例１】
　気液分離室断面積が９ｃｍ２で、排出ノズルの内径を１５ｍｍとし、実施例１と同様な電解セルを制作した。
　この電解セルを実施例１と同様に組み立て、電解温度９２℃、陽極側気液分離室内圧力１．５ａｔａ、陰極側気液分離室内圧力１．５２ａｔａ、電解電流密度４０Ａ／ｄｍ２〜６０Ａ／ｄｍ２とした以外は実施例１と同様な電解条件で、陽極側気液分離室内両端の液面差、振動、単位セル間の電解電圧を測定した。結果を表２に示す。
　【００２７】
　表２から明らかなように、（１）式を満足していないので、高温、高電流密度では、陽極側気液分離室の排出ノズルの反対側では気液分離室内に液面がなく通電面内にガスゾーンが形成されていた。さらに、振動も大きかった。
　【００２８】
　【表１】
　【００２９】
　【表２】
　【００３０】
　【発明の効果】
　本発明は、電流に応じて電解圧力をコントロールすることにより、４０Ａ／ｄｍ２以上の高電流密度や、８５℃以上の高温度でも通電部にガスゾーンの形成がなく、セル内の振動も少ないので、イオン交換膜を破損させることなく安定した電解ができる。従って、安価な夜間電力を有効に利用できるので経済効果が高く、塩化アルカリの電解方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の電解槽を構成するユニットの、陽極室側の正面図。
　【図２】
　図１のＡ−Ａ’線における断面図。
　【符号の説明】
　１　　棒状フレーム
　２　　鍋状体
　３　　導電リブ
　４　　電極
　５　　液ガス流通用孔
　６　　気液分離室仕切り板
　７　　鉤型フランジ部
　１１　補強用リブ
　１２　電解液供給ノズル
　１３　排出ノズル
　１４　気液分離室
　１５　液ガス流出孔
　１６　爆発圧着板