【手続補正書】
【提出日】平成20年5月19日(2008.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に１ｋＧｙ以上の電離放射線を低い酸素分圧環境下において照射する照射工程を含んだ改質された含フッ素系高分子膜の製造方法において、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記幅方向に伸びて設けられた前記電離放射線の照射野と実質的に一致する大きさの所望範囲を含んでおり、
前記照射工程は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１の工程と、
所定の強度分布を有する前記電離放射線を前記所望範囲を占める部分に照射することによって当該部分を所定の加熱率を有して加熱するとともに、当該電離放射線の照射時間中において前記所望範囲を占める部分に不活性ガスを吹き付けることによって当該部分を所定の冷却率を有して冷却する第２の工程とを含み、
前記第１の工程における加熱は前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた分布した発熱量を有する発熱体によってなされ、
前記第２の工程における前記不活性ガスの吹付けは、前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記照射野の幅内において部分的に経時的に低下させるように放熱させ、この放熱を打ち消すように分布した熱量を与える前記電離放射線を照射することによって、前記不活性ガスの吹き付け強度分布と前記電離放射線の強度分布との少なくとも一方は、前記冷却率と前記加熱率とを前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内における全ての部位において照射時間中にわたって実質的に一致させるように設定され又は制御されることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に１ｋＧｙ以上の電離放射線を低い酸素分圧環境下において照射する照射工程を含んだ改質された含フッ素系高分子膜の製造方法において、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記幅方向に伸びて設けられた前記電離放射線の照射野と実質的に一致する大きさの所望範囲を含んでおり、
前記照射工程は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１の工程と、
所定の強度分布を有する前記電離放射線を前記所望範囲を占める部分に照射することによって当該部分を加熱するとともに、当該電離放射線の照射時間中において前記所望範囲を占める部分に不活性ガスを吹き付けることによって当該部分を冷却する第２の工程とを含み、
前記第１の工程における加熱は前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた分布した発熱量を有する発熱体によってなされ、
前記第２の工程における前記不活性ガスの吹付けは、前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記照射野の幅内において部分的に経時的に低下させるように放熱させ、この放熱を打ち消すように分布した熱量を与える前記電離放射線を照射することによって、前記不活性ガスの吹き付け強度分布と前記電離放射線の強度分布との少なくとも一方は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内の実質的に全ての部分の温度が前記設定温度範囲内に収まるように照射時間中にわたって他方に関連して設定され又は制御されることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に１ｋＧｙ以上の電離放射線を低い酸素分圧環境下において照射する照射工程を含んだ改質された含フッ素系高分子膜の製造方法において、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記幅方向に伸びて設けられた前記電離放射線の照射野と実質的に一致する大きさの所望範囲を含んでおり、
前記照射工程は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１の工程と、
前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた分布した発熱量を有する発熱体によって前記所望範囲を占める部分を加熱するとともに、所定の強度分布を有する前記電離放射線を前記所望範囲を占める部分に照射することによって当該部分を加熱するとともに、当該電離放射線の照射時間中において前記所望範囲を占める部分に不活性ガスを吹き付けることによって当該部分を冷却する第２の工程とを含み、
前記第１の工程における加熱は前記発熱体によってなされ、
前記第２の工程における前記不活性ガスの吹付けは、前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記照射野の幅内において部分的に経時的に低下させるように放熱させ、この放熱を打ち消すように分布した熱量を与える前記電離放射線を照射することによって、前記不活性ガスの吹き付け強度分布と前記電離放射線の強度分布と前記発熱体の発熱量分布との少なくとも一方は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内の実質的に全ての部分の温度が前記設定温度範囲内に収まるように照射時間中にわたって他方に関連して設定され又は制御されることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に１ｋＧｙ以上の電離放射線を低い酸素分圧環境下において照射する照射工程を含んだ改質された含フッ素系高分子膜の製造方法において、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記幅方向に伸びて設けられた前記電離放射線の照射野と実質的に一致する大きさの所望範囲を含んでおり、
前記照射工程は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１の工程と、
前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた分布した発熱量を有する発熱体によって前記所望範囲を占める部分を加熱するとともに、所定の強度分布を有する前記電離放射線を前記所望範囲を占める部分に照射することによって当該部分を加熱する第２の工程とを含み、
前記発熱体は前記幅方向に整列した複数の発熱体要素を含む第１の発熱体要素群及び第２の発熱体要素群を有し、当該第１の発熱体要素群及び第２の発熱体要素群が前記長手方向に整列しており、
前記第１の工程における加熱は前記発熱体によってなされ、
前記第２の工程における前記電離放射線の強度分布と前記発熱体の発熱量分布との少なくとも一方は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内の実質的に全ての部分の温度が前記設定温度範囲内に収まるように照射時間中にわたって設定され又は制御されることを特徴とする製造方法。
【請求項５】
前記含フッ素系高分子膜基材は、前記設定温度範囲より低い温度に保たれて機械的に保持された第１の基材領域と、前記発熱体によって加熱された第２の基材領域と、前記電離放射線の照射を受けて前記設定温度範囲内の温度に保たれた第３の基材領域とを含んでおり、当該第３の基材領域は前記所望範囲を含んでいることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載した方法。
【請求項６】
前記所望範囲は前記電離放射線の照射を受ける恒温放射線処理装置内を通過し、
当該恒温放射線処理装置は、前記発熱体を含んでおり、前記含フッ素系高分子膜基材の一部を前記設定温度範囲より低い温度に保つとともに機械的に保持する第１の装置領域と、
前記発熱体によって前記所望範囲を占める部分を前記設定温度範囲内又はその近くの温度まで加熱する第２の装置領域と、
前記所望範囲を占める部分に電離放射線を照射して所定の線量を与える第３の装置領域とを順に有していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載した方法。
【請求項７】
前記含フッ素系高分子膜基材は第４の基材領域を含んでおり、
当該第４の基材領域は、前記第１の基材領域と前記第２の基材領域との間に位置する基材領域であり、又は前記第１の装置領域と前記第２の装置領域との間に位置する装置領域に対向配置された前記含フッ素系高分子膜基材の基材領域であり、
当該第４の基材領域における前記含フッ素系高分子膜基材の温度は前記それぞれの他の基材領域に向う方向の距離に対する第１の変化率を有して分布しており、
前記第２の基材領域又は前記第３の基材領域において、又は前記第２の装置領域又は前記第３の装置領域においてそれぞれに対向配置された前記含フッ素系高分子膜基材の基材領域における前記含フッ素系高分子膜基材の温度は前記それぞれの他の基材領域に向う方向の距離に対する第２の変化率を有して分布しており、
前記第１の変化率の大きさは前記各基材領域内のいたる所で当該第２の変化率の大きさよりも実質的に大きくなっていることを特徴とする請求項５乃至請求項６のいずれか１項に記載した方法。
【請求項８】
長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に所定の線量の電離放射線を照射する恒温放射線処理装置であって、
前記含フッ素系高分子膜基材は当該恒温放射線処理装置内で位置決め保持される被保持部分と前記設定温度範囲内又はその近くの温度に加熱される被加熱範囲と前記電離放射線の照射野内と実質的に一致する大きさの所望範囲とを含んでおり、
前記恒温放射線処理装置は、前記被保持部分を保持可能な低い温度に保つとともに当該被保持部分を機械的に保持する第１の装置領域と、
前記照射野の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた複数の発熱体要素を含んで成る発熱体によって前記被加熱範囲を前記設定温度範囲内又はその近くの温度まで加熱する第２の装置領域と、
前記所望範囲に前記電離放射線を照射して所定の加熱率を有して加熱して、前記所望範囲を占める部分を前記設定温度範囲内の温度に保つ第３の装置領域とを含んでおり、
当該第３の装置領域においては、前記電離放射線の照射時間中において前記所望範囲を占める部分に不活性ガスを吹き付けることによって当該部分は所定の冷却率を有して冷却され、
当該不活性ガスの吹付けは、前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記照射野の幅内において部分的に経時的に低下させるように放熱させ、この放熱を打ち消すように分布した熱量を与える前記電離放射線を照射することによって、
前記不活性ガスの吹き付け強度分布と前記電離放射線の強度分布との少なくとも一方は、前記電離放射線の照射を受ける時間中において、前記所望範囲内のあらゆる部分を前記設定温度範囲内の温度に保つように他方に関連して設定され又は制御されるようにしたことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記発熱体は空間的に分割させた複数の発熱体要素を含んでおり、当該発熱体要素は前記照射野内の中央部において前記含フッ素系高分子膜基材に対向して設けられた第１の発熱体要素と、前記幅方向に前記照射野の中心から離れた位置において前記含フッ素系高分子膜基材に対向して設けられた第２の発熱体要素とを含んでおり、
当該第２の発熱体要素の表面温度は前記第１の発熱体要素の表面温度よりも高く設定されたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１０】
前記含フッ素系高分子膜基材は長手方向と幅方向とを有し、前記発熱体は当該幅方向に整列した複数の発熱体要素を含む第１の発熱体要素群及び第２の発熱体要素群を有し、当該第１の発熱体要素群及び第２の発熱体要素群が前記長手方向に整列していることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１１】
前記幅方向に整列した同一の発熱体要素群に含まれる各発熱体要素は同一の時間関数に従ってそれらの発熱量が制御されることを特徴とする請求項１０に記載した方法。
【請求項１２】
前記含フッ素系高分子膜基材の任意の部分における前記設定温度範囲は、前記含フッ素系高分子膜基材の同一の前記任意部分において過去に吸収された前記電離放射線の吸収線量の積算値に対応して予め定められた関係を保って低下するように定められることを特徴とする請求項１乃至請求項７の、又は請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１３】
前記含フッ素系高分子膜基材はポリテトラフルオロエチレン膜、又はテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体膜、又はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体膜のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項７の、又は請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載した方法によって又は装置を用いて製造された架橋構造を有する含フッ素系高分子膜基材に、放射線照射によって種々のモノマーをグラフト重合させ、
得られた膜のグラフト鎖中のハロゲン基をスルホン酸塩とし、引き続きグラフト鎖中のスルホン酸塩基をスルホン酸基とすることを特徴とする含フッ素系高分子イオン交換膜の製造方法。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載した方法によって又は装置を用いて製造された架橋構造を有する含フッ素系高分子膜基材に、放射線照射によって種々のモノマーをグラフト重合させ、
得られた膜のグラフト鎖中のエステル基を酸性又はアルカリ性液中で加水分解してスルホン酸基とすることを特徴とする含フッ素系高分子イオン交換膜の製造方法。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載した方法によって又は装置を用いて製造されたことを特徴とする架橋構造を有する含フッ素系高分子膜。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載した方法によって又は装置を用いて製造された架橋構造を有する含フッ素系高分子膜を用いて製造されたことを特徴とする含フッ素系高分子イオン交換膜。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１５に記載した方法によって又は装置を用いて製造されたことを特徴とする含フッ素系高分子イオン交換膜。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の一つは、長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に１ｋＧｙ以上の電離放射線を低い酸素分圧環境下において照射する照射工程を含んだ改質された含フッ素系高分子膜の製造方法において、前記含フッ素系高分子膜基材は前記幅方向に伸びて設けられた前記電離放射線の照射野と実質的に一致する大きさの所望範囲を含んでおり、前記照射工程は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１の工程と、所定の強度分布を有する前記電離放射線を前記所望範囲を占める部分に照射することによって当該部分を所定の加熱率を有して加熱するとともに、当該電離放射線の照射時間中において前記所望範囲を占める部分に不活性ガスを吹き付けることによって当該部分を所定の冷却率を有して冷却する第２の工程とを含み、前記第１の工程における加熱は前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた分布した発熱量を有する発熱体によってなされ、前記第２の工程における前記不活性ガスの吹付けは、前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記照射野の幅内において部分的に経時的に低下させるように放熱させ、この放熱を打ち消すように分布した熱量を与える前記電離放射線を照射することによって、前記不活性ガスの吹き付け強度分布と前記電離放射線の強度分布との少なくとも一方は、前記冷却率と前記加熱率とを前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内における全ての部位において照射時間中にわたって実質的に一致させるように設定され又は制御されることを特徴とする製造方法である。ここで、冷却率とは、特定部位に於ける、単位時間内に低下する温度を表しており、熱伝導や熱輻射や対流による特定部位の温度低下速度をまとめて表した値である。同様に、加熱率とは、特定部位に於ける、単位時間内で上昇する温度を表している。本発明を採用すると、前記電離放射線の照射の開始直前から照射の終了直後まで前記照射野内の大部分を占める所望範囲内の全ての位置における含フッ素系高分子膜基材の温度を前記設定温度範囲内に収めることができ、大きな面積の含フッ素系高分子膜基材を正確な温度管理下で高速度の改質処理ができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の一つは、長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に１ｋＧｙ以上の電離放射線を低い酸素分圧環境下において照射する照射工程を含んだ改質された含フッ素系高分子膜の製造方法において、前記含フッ素系高分子膜基材は前記幅方向に伸びて設けられた前記電離放射線の照射野と実質的に一致する大きさの所望範囲を含んでおり、前記照射工程は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１の工程と、所定の強度分布を有する前記電離放射線を前記所望範囲を占める部分に照射することによって当該部分を加熱するとともに、当該電離放射線の照射時間中において前記所望範囲を占める部分に不活性ガスを吹き付けることによって当該部分を冷却する第２の工程とを含み、前記第１の工程における加熱は前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた分布した発熱量を有する発熱体によってなされ、前記第２の工程における前記不活性ガスの吹付けは、前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記照射野の幅内において部分的に経時的に低下させるように放熱させ、この放熱を打ち消すように分布した熱量を与える前記電離放射線を照射することによって、前記不活性ガスの吹き付け強度分布と前記電離放射線の強度分布との少なくとも一方は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内の実質的に全ての部分の温度が前記設定温度範囲内に収まるように照射時間中にわたって他方に関連して設定され又は制御されることを特徴とする製造方法である。前記発熱体の発熱量の分布を設定するには、前記発熱体を多数の発熱体要素に分割し、これらの発熱体要素要素の発熱量を独立して適切に設定するとよい。前記電離放射線の強度分布の設定は、前記電離放射線の線源と前記含フッ素系高分子膜基材との間に適当な透過率を有するフィルタを挿入すること等で実現できる。前記不活性ガスの吹き付け強度分布の設定は、前記所望範囲を除く部分には前記不活性ガスが当たらないように成形した仕切板を設けて前記不活性ガスの分布範囲を制限するとともに、前記所望範囲を除く部分に設けられた多数のノズルから前記不活性ガスを前記所望範囲を占める部分に向って吹き付けて、当該多数のノズルを有する不活性ガス通路内のガス圧力を前記電離放射線の強度分布に関連して適切に調節することによって行える。当該不活性ガスの吹き付けは前記電離放射線の照射タイミングに合わせて行う。本発明を採用すると、前記電離放射線の照射の開始直前から照射の終了直後まで前記所望範囲内の全ての位置における含フッ素系高分子膜基材の温度を前記設定温度範囲内に収めることができ、大きな面積の含フッ素系高分子膜基材を正確な温度管理下で短時間に改質処理できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の一つは、長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に１ｋＧｙ以上の電離放射線を低い酸素分圧環境下において照射する照射工程を含んだ改質された含フッ素系高分子膜の製造方法において、前記含フッ素系高分子膜基材は前記幅方向に伸びて設けられた前記電離放射線の照射野と実質的に一致する大きさの所望範囲を含んでおり、前記照射工程は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１の工程と、前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた分布した発熱量を有する発熱体によって前記所望範囲を占める部分を加熱するとともに、所定の強度分布を有する前記電離放射線を前記所望範囲を占める部分に照射することによって当該部分を加熱するとともに、当該電離放射線の照射時間中において前記所望範囲を占める部分に不活性ガスを吹き付けることによって当該部分を冷却する第２の工程とを含み、前記第１の工程における加熱は前記発熱体によってなされ、前記第２の工程における前記不活性ガスの吹付けは、前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記照射野の幅内において部分的に経時的に低下させるように放熱させ、この放熱を打ち消すように分布した熱量を与える前記電離放射線を照射することによって、前記不活性ガスの吹き付け強度分布と前記電離放射線の強度分布と前記発熱体の発熱量分布との少なくとも一方は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内の実質的に全ての部分の温度が前記設定温度範囲内に収まるように照射時間中にわたって他方に関連して設定され又は制御されることを特徴とする製造方法である。前記電離放射線の照射を開始する前に前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記設定温度範囲内に収める前記第１の工程を設けているので、前記電離放射線の照射開始直後において低温状態下で照射して前記含フッ素系高分子膜基材を劣化させる危険を回避できる。この第１の工程では、前記発熱体を多数の発熱体要素に分割して、これら発熱体要素のそれぞれの発熱量を適正に空間分布させることによって前記含フッ素系高分子膜基材の温度を適正値で均一に保っている。本発明を採用すると、前記電離放射線の照射の開始直前から照射の終了直後まで前記所望範囲内の全ての位置における前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記設定温度範囲内に収めることができ、大きな面積の含フッ素系高分子膜基材を正確な温度管理下で高速度に照射処理できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の一つは、長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に１ｋＧｙ以上の電離放射線を低い酸素分圧環境下において照射する照射工程を含んだ改質された含フッ素系高分子膜の製造方法において、前記含フッ素系高分子膜基材は前記幅方向に伸びて設けられた前記電離放射線の照射野と実質的に一致する大きさの所望範囲を含んでおり、前記照射工程は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１の工程と、前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた分布した発熱量を有する発熱体によって前記所望範囲を占める部分を加熱するとともに、所定の強度分布を有する前記電離放射線を前記所望範囲を占める部分に照射することによって当該部分を加熱する第２の工程とを含み、前記発熱体は前記幅方向に整列した複数の発熱体要素を含む第１の発熱体要素群及び第２の発熱体要素群を有し、当該第１の発熱体要素群及び第２の発熱体要素群が前記長手方向に整列しており、前記第１の工程における加熱は前記発熱体によってなされ、前記第２の工程における前記電離放射線の強度分布と前記発熱体の発熱量分布との少なくとも一方は、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内の実質的に全ての部分の温度が前記設定温度範囲内に収まるように照射時間中にわたって設定され又は制御されることを特徴とする製造方法である。本発明を採用すると、前記電離放射線の照射の開始直前から照射の終了直後まで前記所望範囲内の全ての位置における前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記設定温度範囲内に収めることができ、大きな面積の含フッ素系高分子膜基材を正確な温度管理下で高速度に照射処理できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の一つは、上記いずれかの発明において、前記含フッ素系高分子膜基材は第４の基材領域を含んでおり、当該第４の基材領域は、前記第１の基材領域と前記第２の基材領域との間に位置する基材領域であり、又は前記第１の装置領域と前記第２の装置領域との間に位置する装置領域に対向配置された前記含フッ素系高分子膜基材の基材領域であり、当該第４の基材領域における前記含フッ素系高分子膜基材の温度は前記それぞれの他の基材領域に向う方向の距離に対する第１の変化率を有して分布しており、前記第２の基材領域又は前記第３の基材領域において、又は前記第２の装置領域又は前記第３の装置領域においてそれぞれに対向配置された前記含フッ素系高分子膜基材の基材領域における前記含フッ素系高分子膜基材の温度は前記それぞれの他の基材領域に向う方向の距離に対する第２の変化率を有して分布しており、前記第１の変化率の大きさは前記各基材領域内のいたる所で当該第２の変化率の大きさよりも実質的に大きくなっていることを特徴とする方法である。本発明を採用すると、前記第４の基材領域において短い距離で大きな温度勾配を保って加熱されるので前記含フッ素系高分子膜基材の保持が容易であるとともに、処理の為の装置が小型になり、低価格化できる。前記含フッ素系高分子膜基材の高温部分を、前記照射野を含む比較的に狭い範囲に限定できるので、処理中における被処理部位の位置決めが容易であり、処理の正確化と高速化ができるようになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明の一つは、長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材を予め定められた設定温度範囲内の温度に保ちながら当該含フッ素系高分子膜基材に所定の線量の電離放射線を照射する恒温放射線処理装置であって、
前記含フッ素系高分子膜基材は当該恒温放射線処理装置内で位置決め保持される被保持部分と前記設定温度範囲内又はその近くの温度に加熱される被加熱範囲と前記電離放射線の照射野内と実質的に一致する大きさの所望範囲とを含んでおり、
前記恒温放射線処理装置は、前記被保持部分を保持可能な低い温度に保つとともに当該被保持部分を機械的に保持する第１の装置領域と、
前記照射野の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材に対向して非接触に設けられた複数の発熱体要素を含んで成る発熱体によって前記被加熱範囲を前記設定温度範囲内又はその近くの温度まで加熱する第２の装置領域と、前記所望範囲に前記電離放射線を照射して所定の加熱率を有して加熱して、前記所望範囲を占める部分を前記設定温度範囲内の温度に保つ第３の装置領域とを含んでおり、当該第３の装置領域においては、前記電離放射線の照射時間中において前記所望範囲を占める部分に不活性ガスを吹き付けることによって当該部分は所定の冷却率を有して冷却され、当該不活性ガスの吹付けは、前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記照射野の幅内において部分的に経時的に低下させるように放熱させ、この放熱を打ち消すように分布した熱量を与える前記電離放射線を照射することによって、前記不活性ガスの吹き付け強度分布と前記電離放射線の強度分布との少なくとも一方は、前記電離放射線の照射を受ける時間中において、前記所望範囲内のあらゆる部分を前記設定温度範囲内の温度に保つように他方に関連して設定され又は制御されるようにしたことを特徴とする装置である。前記第１の装置領域では前記含フッ素系高分子膜基材の温度を常温に保つようになっていることが好ましい。本発明の装置を採用すると、前記電離放射線の照射中における含フッ素系高分子膜基材の温度を前記設定温度範囲内の温度に管理しながら容易に大線量率で照射することができ、照射処理が終了した部分は前記処理装置を別途冷却したり開放したりすることなく素早く前記処理装置外に移動させて取り出すことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の一つは、上記いずれかの発明において、前記発熱体は空間的に分割させた複数の発熱体要素を含んでおり、当該発熱体要素は前記照射野内の中央部において前記含フッ素系高分子膜基材に対向して設けられた第１の発熱体要素と、前記幅方向に前記照射野の中心から離れた位置において前記含フッ素系高分子膜基材に対向して設けられた第２の発熱体要素とを含んでおり、当該第２の発熱体要素の表面温度は前記第１の発熱体要素の表面温度よりも高く設定されたことを特徴とする方法である。前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して設けられた一様な表面温度を有する一体化した発熱体によって前記含フッ素系高分子膜基材を加熱する場合には、その周辺部位の温度が中央部位の温度よりも低くなる。この状況は、前記電離放射線を照射しない時も、強度が均一に分布する前記電離放射線を照射している時も変わらない。前記電離放射線の強度分布のみを複雑に制御することによって照射中における前記含フッ素系高分子膜基材又はその他の長尺被照射体の温度分布を均一化できるが、照射直後の温度を前記設定温度範囲内に収めるのが困難であるばかりでなく吸収線量が不均一に分布することになり好ましくない。しかるに、本発明を採用すると、前記発熱体による加熱に際して前記含フッ素系高分子膜基材の温度分布を前記照射野内で均一にし易く、且つ前記電離放射線の吸収線量の分布を均一に保つことが容易である。また、簡単な装置を用いて照射中における前記含フッ素系高分子膜基材の温度管理が行える。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の一つは、上記いずれかの発明において、前記含フッ素系高分子膜基材は長手方向と幅方向とを有し、前記発熱体は当該幅方向に整列した複数の発熱体要素を含む第１の発熱体要素群及び第２の発熱体要素群を有し、当該第１の発熱体要素群及び第２の発熱体要素群が前記長手方向に整列していることを特徴とする方法である。簡単な構造の発熱体を用いて照射中における前記含フッ素系高分子膜基材の温度管理が容易に行える。特に、前記含フッ素系高分子膜基材の幅方向温度分布を一様に保った状態で長手方向の温度分布を制御し易いので、前記幅方向に整列した前記発熱体要素群を同じ時間関数で制御できることになり、前記電離放射線の照射中における前記含フッ素系高分子膜基材の温度を前記設定温度範囲内の温度に管理しながら容易に照射することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明の一つは、上記いずれかの発明において、前記幅方向に整列した同一の発熱体要素群に含まれる各発熱体要素は同一の時間関数に従ってそれらの発熱量が制御されることを特徴とする方法である。本発明を採用すると、簡単な構造の発熱体及び制御器を用いて照射中における前記含フッ素系高分子膜基材の温度管理が容易に行える。特に、前記含フッ素系高分子膜基材の幅方向温度分布を一様に保った状態で長手方向の温度分布を制御し易く、前記幅方向に整列した前記発熱体要素群を同じ時間関数で制御しているので、前記電離放射線の照射中における前記含フッ素系高分子膜基材の温度を単純な制御方式で前記設定温度範囲内の温度に管理できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明の一つは、上記いずれかの発明において、前記含フッ素系高分子膜基材の任意の部分における前記設定温度範囲は、前記含フッ素系高分子膜基材の同一の前記任意部分において過去に吸収された前記電離放射線の吸収線量の積算値に対応して予め定められた関係を保って低下するように定められることを特徴とする方法である。前記設定温度範囲を低下させることは、過去の吸収線量の積算値の増加に応じて、（１）前記電離放射線の線量率を低下するか、（２）前記不活性ガスによる冷却率を増加するか、（３）前記発熱体の発熱量を減少することによって達成できる。本発明を採用すると、前記含フッ素系高分子膜基材に吸収された前記電離放射線の吸収線量の積算値が増加するにしたがってその結晶融点が低下した場合にも、吸収線量の積算値と前記設定温度範囲との関係を予め決められた最良の関係に常に保つことができて最適温度条件にて高温放射線処理を行うことができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本発明の一つは、上記いずれかの発明において、前記含フッ素系高分子膜基材はポリテトラフルオロエチレン膜、又はテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体膜、又はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体膜のいずれかであることを特徴とする方法である。本発明を採用すると、放射線環境下で使用できなかった大面積のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜やテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体膜やテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体膜を放射線環境下でも使用できるように改質して工業製品として安価に提供できる。更に、改質したこれらの含フッ素系高分子膜を基材として使用することにより、優れた耐酸化性と広範囲なイオン交換容量を有する含フッ素系高分子型イオン交換膜を安価に大量生産できるようになる。更に、これを用いると安価で耐久性がある燃料電池を提供できる。