【手続補正書】
【提出日】平成19年12月14日(2007.12.14)
【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その結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、
前記長手方向及び前記幅方向に分布した発熱量を有する発熱体が、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の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、
前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内での全ての部位は、前記発熱体によって前記設定温度範囲内の温度まで加熱された後に、所定の冷却率を有して冷却されるとともに所定の強度分布を有する前記電離放射線によって所定の加熱率を有して加熱され、
前記冷却率は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布した状態で低下するように分布しており、
前記電離放射線の強度分布又は／及び前記発熱体の発熱量の分布が、前記冷却率と前記加熱率とを前記所望範囲内の全ての部位において照射時間中にわたって常に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その結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、
前記長手方向及び前記幅方向に分布した発熱量を有する発熱体が、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の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、
前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内での全ての部位は、前記発熱体によって前記設定温度範囲内の温度まで加熱された後に、冷却されて第１の熱量を単位体積当りに放出するとともに所定の強度分布を有する前記電離放射線の照射を受けて第２の熱量を単位体積当りに受領し、
前記第１の熱量は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布した状態で低下するように分布しており、
前記電離放射線の強度分布又は／及びその時間変化又は／及び前記発熱体の発熱量の分布は、前記第１の熱量の特定照射時間内における積算値と前記第２の熱量の前記照射時間と同一の時間内における積算値とを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その結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、
前記長手方向及び前記幅方向に分布した発熱量を有する発熱体が、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の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、
前記発熱体の発熱量又は／及びその分布は予め定められた時間関数に従って設定されまたは制御され、
当該時間関数は、前記発熱体が前記所望範囲内の全ての部位を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１のタイミングと、前記所望範囲内の全ての部位において前記電離放射線の照射による温度上昇と前記含フッ素系高分子膜基材の冷却による温度低下とを実質的に互いに打ち消し合う第２のタイミングとを含んでおり、
前記第２のタイミングにおける前記冷却は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布した状態で低下するようになされることを特徴とする方法。
【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その結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、
前記長手方向及び前記幅方向に分布した所定の発熱量を有する発熱体が前記電離放射線の照射野の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、
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保持された第１の基材領域と、前記発熱体によって前記設定温度範囲内又はその近くの温度に加熱された第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おり、
前記発熱体の加熱は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布するようになされ、
前記所望範囲内のあらゆる部分では、前記発熱体の加熱に起因する温度が低下しようとすると前記電離放射線の照射に起因する温度が上昇して、前記電離放射線の照射を受ける時間中においてその温度が前記設定温度範囲内に保たれるように、前記発熱体の発熱量及び／又はその分布及び／又は前記電離放射線の強度が設定され、又は制御されることを特徴とする方法。
【請求項５】
長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材をその結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記電離放射線の照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部分を含んでおり、
当該所望範囲内の部分は前記電離放射線の照射を受ける処理装置内を通過し、
当該処理装置は、前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられた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内の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、前記所望範囲内の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おり、
前記所望範囲内の部分が当該第３の装置領域に位置する場合においては、前記発熱体の加熱は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布するようになされ、
前記所望範囲の部分が冷却されて温度が低下しようとすると当該温度低下を補うように前記電離放射線の照射に起因する温度を上昇させて前記所望範囲内のあらゆる部位の温度を前記設定温度範囲内に保つように、前記電離放射線の強度分布又は／及び前記発熱体の発熱量の分布が設定され又は制御されるようになっていることを特徴とする方法。
【請求項６】
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前記含フッ素系高分子膜基材の基材領域であり、
前記第４の基材領域において前記含フッ素系高分子膜基材の温度は前記長手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の装置領域にそれぞれ位置する前記含フッ素系高分子膜基材の基材領域において、前記含フッ素系高分子膜基材の温度は前記長手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４乃至請求項５のいずれか１項に記載した方法。
【請求項７】
含フッ素系高分子膜基材又はその他の長手方向と幅方向とに延びた長尺被照射体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長尺被照射体に所定の線量の電離放射線を照射する処理装置であって、
前記長尺被照射体は、当該処理装置内で位置決め保持される保持部分と、前記設定温度範囲内又はその近くの温度に加熱される加熱範囲内の部分と、前記電離放射線の照射野内の大部分を占める所望範囲内の部分とを含んでおり、
前記処理装置は、前記保持部分を保持可能な低い温度に保つとともに当該保持部分を機械的に保持する第１の装置領域と、前記照射野の辺縁部又は外側において前記長尺被照射体の表面に対向して非接触に前記幅方向に並んで設けられた複数の発熱体要素を含んでなる発熱体によって前記加熱範囲内の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、前記照射野の中央位置において前記長尺被照射体の表面に対向して非接触に前記幅方向に並んで設けられた複数の発熱体要素を含んでなる発熱体による加熱と前記所望範囲内の部分に電離放射線の照射に起因する発熱を与えて前記所望範囲内の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、前記発熱体の発熱量の前記幅方向における分布が前記第２の装置領域における前記発熱体の発熱量の前記幅方向における分布とは異なって設定されており、前記発熱体によって加熱された前記所望範囲内の部分の温度が低下しようとすると当該温度低下を補うように分布した強度の前記電離放射線の照射に起因して前記所望範囲内の部分の温度が上昇するようにして、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ちながら前記所望範囲内の部分に所定の線量を与えるようにしたことを特徴とする装置。
【請求項８】
前記所望範囲内のあらゆる部位において前記長尺被照射体の温度の沿面距離に対する変化率が予め定められた値よりも常に小さくなるように前記発熱体の発熱量の分布を経時的に制御するようにしたことを特徴とする請求項７に記載した装置。
【請求項９】
長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材をその結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、
前記長手方向及び前記幅方向に分布した発熱量を有する発熱体が、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の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、
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それぞれ含む第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当該第２の発熱体要素群が前記長手方向に整列しており、
前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、
前記発熱体要素群のいずれかは、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の表面に対向して設けられた第１の発熱体要素と、前記照射野の中央部から幅方向にずれた位置において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を前記第１の発熱体要素の表面温度よりも高く設定することにより前記所望範囲内の部分の温度を前記設定温度範囲内の温度に保つことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記発熱体は前記幅方向に空間的に分割されてなる複数の発熱体要素を含んでおり、
当該発熱体要素には、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の表面に対向して設けられた第１の発熱体要素と、前記照射野の中央部から幅方向にずれた位置において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第２の発熱体要素とが含まれており、
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６のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１１】
前記第２の発熱体要素の表面温度と前記第１の発熱体要素の表面温度との異差は前記含フッ素系高分子膜基材の移動速度に対応して変えられることを特徴とする請求項９乃至請求項１０のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１２】
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及び第２の発熱体要素群を有し、当該第１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６、又は請求項１０、又は請求項１１のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１３】
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９又は請求項１２のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１４】
前記長尺被照射体の特定の部分における前記設定温度範囲は、前記長尺被照射体の前記特定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ことを特徴とする請求項７乃至請求項８のいずれか１項に記載した装置。
【請求項１５】
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６、又は請求項９乃至請求項１３のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項６、又は請求項９乃至請求項１３、又は請求項１５のいずれか１項に記載した方法によって、又は請求項７又は請求項８又は請求項１４のいずれか１項に記載した装置を用いて製造された改質含フッ素系高分子膜。
【請求項１７】
請求項１６に記載した改質含フッ素系高分子膜を用いて製造された燃料電池。
【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その結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、前記長手方向及び前記幅方向に分布した発熱量を有する発熱体が、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の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内での全ての部位は、前記発熱体によって前記設定温度範囲内の温度まで加熱された後に、所定の冷却率を有して冷却されるとともに所定の強度分布を有する前記電離放射線によって所定の加熱率を有して加熱され、前記冷却率は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布した状態で低下するように分布しており、前記電離放射線の強度分布又は／及び前記発熱体の発熱量の分布が、前記冷却率と前記加熱率とを前記所望範囲内の全ての部位において照射時間中にわたって常に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総称した値である。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その結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、前記長手方向及び前記幅方向に分布した発熱量を有する発熱体が、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の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、前記含フッ素系高分子膜基材の前記所望範囲内での全ての部位は、前記発熱体によって前記設定温度範囲内の温度まで加熱された後に、冷却されて第１の熱量を単位体積当りに放出するとともに所定の強度分布を有する前記電離放射線の照射を受けて第２の熱量を単位体積当りに受領し、前記第１の熱量は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布した状態で低下するように分布しており、前記電離放射線の強度分布又は／及びその時間変化又は／及び前記発熱体の発熱量の分布は、前記第１の熱量の特定照射時間内における積算値と前記第２の熱量の前記照射時間と同一の時間内における積算値とを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。前記電離放射線強度の時間変化の設定は、前記電離放射線の線源の発生強度を電気的に制御することによって行える。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その結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、前記長手方向及び前記幅方向に分布した発熱量を有する発熱体が、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の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、前記発熱体の発熱量又は／及びその分布は予め定められた時間関数に従って設定されまたは制御され、当該時間関数は、前記発熱体が前記所望範囲内の全ての部位を前記設定温度範囲内の温度まで加熱する第１のタイミングと、前記所望範囲内の全ての部位において前記電離放射線の照射による温度上昇と前記含フッ素系高分子膜基材の冷却による温度低下とを実質的に互いに打ち消し合う第２のタイミングとを含んでおり、前記第２のタイミングにおける前記冷却は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布した状態で低下するようになされることを特徴とする方法である。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タイミングを設けているので、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する危険を回避できる。この加熱するタイミングでは、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。前記打ち消しあうタイミングでは、前記発熱体要素の発熱量及びその空間分布を適正に再設定す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改質処理できる。
【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その結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、前記長手方向及び前記幅方向に分布した所定の発熱量を有する発熱体が前記電離放射線の照射野の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、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保持された第１の基材領域と、前記発熱体によって前記設定温度範囲内又はその近くの温度に加熱された第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おり、前記発熱体の加熱は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布するようになされ、前記所望範囲内のあらゆる部分では、前記発熱体の加熱に起因する温度が低下しようとすると前記電離放射線の照射に起因する温度が上昇して、前記電離放射線の照射を受ける時間中においてその温度が前記設定温度範囲内に保たれるように、前記発熱体の発熱量及び／又はその分布及び／又は前記電離放射線の強度が設定され、又は制御されることを特徴とする方法である。前記第１の基材領域では好ましくは常温に保たれており、前記含フッ素系高分子膜基材の保持が容易に行えるとともにその走行作用を付与できるので、照射処理が連続的に行える。前記第１の基材領域を前記第３の基材領域を挟んで両側に設けることによって照射処理が終了した含フッ素系高分子膜を直後に取り出すことができ、処理速度が大きくなる。前記第２の基材領域では、前記電離放射線の照射を受けない状態で前記設定温度範囲内又はその近くの温度まで加熱されているので、低温状態下で前記電離放射線を照射する危険が回避できる。前記第２の基材領域及び第３領域では、これらの近傍に設けられた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、その温度を適正値で均一に保つようになっている。本発明を採用すると、能率よく正確に大量の照射処理を行うことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
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その結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、前記含フッ素系高分子膜基材は前記電離放射線の照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部分を含んでおり、当該所望範囲内の部分は前記電離放射線の照射を受ける処理装置内を通過し、当該処理装置は、前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられた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内の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、前記所望範囲内の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おり、前記所望範囲内の部分が当該第３の装置領域に位置する場合においては、前記発熱体の加熱は、前記電離放射線が照射されない場合において、前記所望範囲内での前記含フッ素系高分子膜基材の表面温度が前記幅方向に一様で前記長手方向に湾曲した蒲鉾状に窪んで分布するようになされ、前記所望範囲の部分が冷却されて温度が低下しようとすると当該温度低下を補うように前記電離放射線の照射に起因する温度を上昇させて前記所望範囲内のあらゆる部位の温度を前記設定温度範囲内に保つように、前記電離放射線の強度分布又は／及び前記発熱体の発熱量の分布が設定され又は制御されるようになっている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は、好ましくは常温に保たれた前記第１の装置領域と、前記電離放射線の照射を受けない状態で前記設定温度範囲内又はその近くの温度まで均一に加熱される前記第２の装置領域と、前記電離放射線の照射を受ける前記第３の装置領域とを順次通過するようになっている。従って、前記電離放射線の照射の開始直前から照射の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、正確な温度管理下で短時間に多量の改質処理ができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
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前記含フッ素系高分子膜基材の基材領域であり、前記第４の基材領域において前記含フッ素系高分子膜基材の温度は前記長手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の装置領域にそれぞれ位置する前記含フッ素系高分子膜基材の基材領域において、前記含フッ素系高分子膜基材の温度は前記長手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狭い範囲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。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８】
【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、含フッ素系高分子膜基材又はその他の長手方向と幅方向とに延びた長尺被照射体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長尺被照射体に所定の線量の電離放射線を照射する処理装置であって、前記長尺被照射体は、当該処理装置内で位置決め保持される保持部分と、前記設定温度範囲内又はその近くの温度に加熱される加熱範囲内の部分と、前記電離放射線の照射野内の大部分を占める所望範囲内の部分とを含んでおり、前記処理装置は、前記保持部分を保持可能な低い温度に保つとともに当該保持部分を機械的に保持する第１の装置領域と、前記照射野の辺縁部又は外側において前記長尺被照射体の表面に対向して非接触に前記幅方向に並んで設けられた複数の発熱体要素を含んでなる発熱体によって前記加熱範囲内の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、前記照射野の中央位置において前記長尺被照射体の表面に対向して非接触に前記幅方向に並んで設けられた複数の発熱体要素を含んでなる発熱体による加熱と前記所望範囲内の部分に電離放射線の照射に起因する発熱を与えて前記所望範囲内の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、前記発熱体の発熱量の前記幅方向における分布が前記第２の装置領域における前記発熱体の発熱量の前記幅方向における分布とは異なって設定されており、前記発熱体によって加熱された前記所望範囲内の部分の温度が低下しようとすると当該温度低下を補うように分布した強度の前記電離放射線の照射に起因して前記所望範囲内の部分の温度が上昇するようにして、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ちながら前記所望範囲内の部分に所定の線量を与え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又はその他の長尺の被照射体の温度を常温に保つようになっていることが好ましい。前記第３の装置領域では、前記発熱体によって加熱された温度が低下する時刻に於ける温度分布が適正化されるように前記長手方向又は／及び前記幅方向に分布する前記発熱体要素の各発熱量の分布を設定又は制御することが好ましい。また、前記時刻において前記電離放射線の強度分布を適正化する場合には、温度の応答速度が高いのでより正確な制御ができる。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又はその他の長尺の被照射体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９】
【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、上記いずれかの発明において、前記所望範囲内のあらゆる部位において前記長尺被照射体の温度の沿面距離に対する変化率が予め定められた値よりも常に小さくなるように前記発熱体の発熱量の分布を経時的に制御するようにしたことを特徴とする装置である。前記発熱体を多数の発熱体要素に分割し、これら其々の発熱体要素の発熱量を空間的、時間的に制御することによって、前記発熱体の発熱量の分布を経時的に制御することができる。特に、前記電離放射線の照射開始前と照射中における温度分布が均一になるように前記発熱量を制御することが有効である。前記予め定められた変化率の値は前記所望範囲内のあらゆる部位の温度が設定温度範囲内に収まるように定められている。本発明を採用すると、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又はその他の長尺被照射体の温度分布の管理が容易になり、処理時間が長くなっても必要な全ての部位において正確に管理された温度において照射処理を行うことができる。特に、照射処理の開始直後や終了直前における温度分布の管理が正確に行えるようになる。
【手続補正１０】
【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、長手方向と幅方向を有する含フッ素系高分子膜基材をその結晶融点前後の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ことにより改質含フッ素系高分子膜を製造する方法において、前記長手方向及び前記幅方向に分布した発熱量を有する発熱体が、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の近傍において前記含フッ素系高分子膜基材の表面に対向して非接触に設けられており、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それぞれ含む第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当該第２の発熱体要素群が前記長手方向に整列しており、前記含フッ素系高分子膜基材は前記照射野の大部分を占める大きさの所望範囲内の部位を含んでおり、前記発熱体要素群のいずれかは、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の表面に対向して設けられた第１の発熱体要素と、前記照射野の中央部から幅方向にずれた位置において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を前記第１の発熱体要素の表面温度よりも高く設定することにより前記所望範囲内の部分の温度を前記設定温度範囲内の温度に保つことを特徴とする方法である。本発明を採用して前記各発熱体要素の発熱量を適正化することにより前記所望範囲内の部分を前記設定範囲内の温度に容易に且つ正確に保つことができる。
本発明の一つは、上記いずれかの発明において、前記発熱体は前記幅方向に空間的に分割されてなる複数の発熱体要素を含んでおり、当該発熱体要素には、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の表面に対向して設けられた第１の発熱体要素と、前記照射野の中央部から幅方向にずれた位置において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第２の発熱体要素とが含まれており、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、均一に強度が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が前記照射野内で均一な温度分布を実現しやすく、且つ前記電離放射線の吸収線量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１１】
【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、前記第２の発熱体要素の表面温度と前記第１の発熱体要素の表面温度との異差は前記含フッ素系高分子膜基材の移動速度に対応して変えられることを特徴とする方法である。本発明を採用すると、前記含フッ素系高分子膜基材の移動速度が変化した場合に、前記含フッ素系高分子膜基材の移動方向で前記第２の発熱体要素の表面温度と前記第１の発熱体要素の表面温度との異差が変えられるので、前記含フッ素系高分子膜基材の温度をその移動速度に関係なく前記設定温度範囲に収められる。
【手続補正１２】
【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及び第２の発熱体要素群を有し、当該第１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。本発明を採用すると、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１３】
【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、簡単な制御装置を用いて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正確に照射することができる。特に、前記電離放射線の照射開始前と照射開始後とを問わず、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保つことが容易になる。
【手続補正１４】
【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、前記長尺被照射体の特定の部分における前記設定温度範囲は、前記長尺被照射体の前記特定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ことを特徴とする装置である。本発明を採用すると、前記長尺被照射体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１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
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、改質したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）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改質されたポリテトラフルオロエチレン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。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本発明の一つは、上記いずれかの発明の方法によって、又は装置を用いて製造された改質含フッ素系高分子膜である。本発明を採用すると、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イオン交換膜を安価に大量生産できるようになる。また、放射線環境下でも使用できるように改質された含フッ素系高分子膜が安価となり、且つ大量に供給できるようになり工業製品として有用である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
以上において、各ヒータ要素Ｈ（ｉ，ｊ）の空間分布を一定に保って発熱量Ｑ（ｉ，ｊ）を制御する時間関数を変化させて急加熱タイミングＴ１と保温タイミングＴ２，Ｔ４と部分冷却タイミングＴ３において各ヒータ要素Ｈ（ｉ，ｊ）の表面温度Ｔｈ（ｉ，ｊ）を変化させている実施例を示したが、各ヒータ要素Ｈ（ｉ，ｊ）の表面温度Ｔｈ（ｉ，ｊ）をＸ軸の方向に空間的に異なる設定にして、急加熱空間と保温空間と部分冷却空間とを順に設け、これらの空間に於けるヒータ要素の表面温度Ｔｈ（ｉ，ｊ）の相対関係を適正化しておき、含フッ素系高分子膜基材１の移動速度を適正化することによって含フッ素系高分子膜基材１の温度Ｔｐ（ｘ、ｙ、ｔ）を一様に３４０±５℃の範囲に保つことが出来る。更に、ビーム照射空間を設け、これは前記の部分冷却空間と概略一致させる。この場合の各ヒータ要素Ｈ（ｉ，ｊ）の温度の空間分布を図１６（ａ）に、各ヒータ要素Ｈ（ｉ，ｊ）によって加熱される含フッ素系高分子膜基材１の温度の空間分布を図１６（ｂ）に、電子ビーム照射によって加熱される含フッ素系高分子膜基材１の温度の空間分布を図１６（ｃ）に、各ヒータ要素Ｈ（ｉ，ｊ）による加熱と電子ビーム照射による加熱が重畳された場合の含フッ素系高分子膜基材１の温度の空間分布を図１６（ｄ）にそれぞれ示している。この実施例でも、部分冷却空間において含フッ素系高分子膜基材１から単位時間内に放出させる熱量と単位時間内に電子ビームＥによって与えられる熱量とは、含フッ素系高分子膜基材１の照射野Ｆｉ内のどの位置においても、常に一致している。