(57)【要約】  本発明は、有機ポリマーと無機粒子とを含むアルカリ水電解用隔膜であって、該膜の表面に垂直な断面において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面から深さ方向に２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲において、輪郭線により閉じた領域で定義された空孔の平均孔径が０．０５μｍ〜０．６μｍであり、空隙率が２５〜８０％である、アルカリ水電解用隔膜を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ポリマーと無機粒子とを含むアルカリ水電解用隔膜であって、
該膜の表面に垂直な断面において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面から深さ方向に２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲において、輪郭線により閉じた領域で定義された空孔の平均孔径が０．０５μｍ〜０．６μｍであり、
空隙率が２５〜８０％である
アルカリ水電解用隔膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ水電解用隔膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低炭素社会の実現に向けて、太陽光、風力、地熱等の自然エネルギーを利用した再生可能エネルギーの導入が進められている。再生可能エネルギーのうち風力発電や太陽光発電等は気象条件によって発電量が変動するため、電力の需給バランスが取れず、余剰電力が生まれてしまう。そのような余剰電力をエネルギーの形で貯蔵・利用するためのＰｏｗｅｒ  ｔｏ  Ｇａｓという技術が近年注目されている。上記技術は、具体的には、余剰電力を水の電気分解を利用して水素やメタン等の気体燃料に変換し、貯蔵・利用する技術である。【０００３】
水の電気分解は、水素の工業的な製造方法の一つとして知られており、一般的に、導電性を高めるために水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等を電解質として添加した水に、直流電流を印加することにより行われている。そのような水の電気分解には、陽極室と陰極室を有し、これらが隔膜により仕切られた電解槽が使用される。【０００４】
水の電気分解は、電子（又はイオン）の移動により行われる。そのため、電気分解を効率よく行うためには、隔膜には高いイオン透過性が必要とされる。また、陽極室で発生した酸素と、陰極室で発生した水素とを遮断し得るガスバリア性が必要とされる。水の電気分解では、３０％程度の高濃度のアルカリ性水溶液が使用され、８０〜９０℃程度で行われるので、隔膜には耐高温や耐アルカリ性も必要とされる。【０００５】
水の電気分解に使用されるアルカリ水電解用隔膜としては、これまでに種々提案されている。
例えば、特許文献１および特許文献２には、シート状の多孔性支持体と、有機高分子樹脂を含む微多孔膜と、を備え、前記多孔性支持体の片面又は両面に前記微多孔膜が積層されたアルカリ水電解用隔膜が記載されている。これらの隔膜では、樹脂のみからなる表面ならびに内部の孔径を特定している。
アルカリ水電解用隔膜としては、より高いガスバリア性とより高いイオン伝導性（イオン透過性）を両立した隔膜が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２０４１４６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２９５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、より高いガスバリア性とより高いイオン伝導性（イオン透過性）を両立したアルカリ水電解用隔膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、アルカリ水電解用隔膜の膜断面における平均孔径を制御した結果、イオン伝導性（イオン透過性）とガスバリア性が両立されたアルカリ水電解用隔膜を提供できることを見出し、本発明を完成させるに至った。【０００９】
すなわち、本発明のアルカリ水電解用隔膜は、有機ポリマーと無機粒子とを含むアルカリ水電解用隔膜であって、該膜の表面に垂直な断面において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面から深さ方向に２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲において、輪郭線により閉じた領域で定義された空孔の平均孔径が０．０５μｍ〜０．６μｍであり、空隙率が２５〜８０％である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、より高いガスバリア性とより高いイオン伝導性（イオン透過性）を両立し、水の電気分解に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のアルカリ水電解用隔膜の一形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明のアルカリ水電解用隔膜の表面に垂直な断面において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面から深さ方向に２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲を模式的に表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を２つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
【００１３】
１．アルカリ水電解用隔膜
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、有機ポリマーと無機粒子とを含むアルカリ水電解用隔膜であって、該膜の表面に垂直な断面において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面から深さ方向に２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲において、輪郭線により閉じた領域で定義された空孔の平均孔径が０．０５μｍ〜０．６μｍであり、空隙率が２５〜８０％である。
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、より高いガスバリア性とより高いイオン伝導性（イオン透過性）を両立した隔膜である。なお、本明細書において、「Ａ〜Ｂ」の記載は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
【００１４】
１−１  有機ポリマー
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、有機ポリマーを含む。有機ポリマーは好ましくは無機粒子を保持する。有機ポリマーは好ましくは無機粒子を保持する隔壁として機能し、後述する無機粒子の親水性表面の減少を最小限なものとしながら、アルカリ溶液中で隔膜から無機粒子が脱落するのを抑制することができる。
【００１５】
上記有機ポリマーとしては、本発明の効果を発揮できる樹脂（Ｒ）であれば特に限定されない。上記有機ポリマーは、好ましくは無機粒子の粒子表面を保持し、より好ましくは、粒子表面の被覆が少ない状態で粒子を保持し、また、アルカリ溶液中での膨潤が抑制されたものが好ましい。上記樹脂（Ｒ）としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂；ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂；又は、ポリスルホン、ポリスチレン等の芳香族炭化水素系樹脂等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、更に耐熱性、耐アルカリ性に優れたアルカリ水電解用隔膜とすることができる点で、芳香族炭化水素系樹脂が好ましい。
【００１６】
上記芳香族炭化水素系樹脂としては、より具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド等のポリアリーレンサルファイド樹脂、ポリフェニルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドイミド等が挙げられる。なかでも、より一層優れた耐アルカリ性を付与することができる点で、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、及びポリフェニルスルホンからなる群より選択された少なくとも１種が好ましく、製造上の観点で、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンがより好ましい。
ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、及びポリフェニルスルホンからなる群より選択された少なくとも１種を用いることで、得られるアルカリ水電解用隔膜の抵抗値が更に低くなり、また、耐アルカリ性が更に高くなることで、アルカリ溶液中で長時間使用した場合の寸法や質量、抵抗値の安定性や新たな空孔の発生抑制効果により優れたものとなる。
【００１７】
上記樹脂（Ｒ）の含有量は、好ましくはアルカリ水電解用隔膜１００質量％中３〜４０質量％である。上記樹脂（Ｒ）の含有量が上述の範囲であると、アルカリ水電解用隔膜のイオン透過性や靱性が良好でありながら、アルカリ溶液中でのアルカリ水電解用隔膜からの無機成分の溶出が更に一層抑制される。また、イオン透過性、ガスバリア性、耐熱性及び耐アルカリ性にも優れたアルカリ水電解用隔膜となり得る。上記樹脂（Ｒ）の含有量は、アルカリ水電解用隔膜１００質量％中、より好ましくは５〜３５質量％であり、更に好ましくは７〜３０質量％である。
上記樹脂（Ｒ）の含有量は、本発明のアルカリ水電解用隔膜が後述する多孔性支持体を含まない場合は、アルカリ水電解用隔膜１００質量％中５〜４０質量％であることが好ましく、より好ましくは１０〜３５質量％、更に好ましくは１５〜３０質量％である。本発明のアルカリ水電解用隔膜が有機ポリマーとして後述する多孔性支持体を含む場合は、上記樹脂（Ｒ）の含有量は、好ましくはアルカリ水電解用隔膜１００質量％中３〜２０質量％、より好ましくは５〜１８質量％、更に好ましくは７〜１５質量％である。
【００１８】
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、後述する無機粒子１００質量部に対して上記樹脂（Ｒ）を１０〜４０質量部含むことが好ましく、１２〜３５質量部含むことがより好ましく、１５〜３３質量部含むことが更に好ましい。無機粒子と上記樹脂（Ｒ）の含有割合が上述した範囲であると、アルカリ溶液中でのアルカリ水電解用隔膜からの無機成分の溶出が更に一層抑制される。また、イオン透過性、ガスバリア性、柔軟性、耐熱性及び耐アルカリ性にも優れたアルカリ水電解用隔膜となり得る。
【００１９】
１−１−１  多孔性支持体
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、上述した有機ポリマーと後述する無機粒子を含む膜からなるものであるが、上記有機ポリマーとして多孔性支持体を含んでいてもよい。上記多孔性支持体は、多孔質の有機ポリマーであり、イオン透過性を阻害せず、アルカリ水電解用隔膜の支持体となり得る部材である。上記多孔性支持体は、シート状の部材であることが好ましい。
【００２０】
図１に、本発明のアルカリ水電解用隔膜の一形態を模式的に示す。１はアルカリ水電解用隔膜、２は単膜層、３は支持体層である。単膜層２は、上記樹脂（Ｒ）と無機粒子とを含む層であり、支持体層３は、上記樹脂（Ｒ）と無機粒子と多孔性支持体とを含む層である。
【００２１】
上記多孔性支持体の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリフェニレンサルファイド等のポリアリーレンサルファイド樹脂、ポリケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素系樹脂等の樹脂材料が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、優れた耐熱性及び耐アルカリ性を発揮できる点で、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリフェニレンサルファイドからなる群より選択された少なくとも１種の樹脂材料を含むことが好ましく、ポリプロピレン、及びポリフェニレンサルファイドからなる群より選択された少なくとも１種の樹脂材料を含むことがより好ましい。
【００２２】
上記多孔性支持体の形態としては、例えば、不織布、織布（織物）、編物、メッシュ、多孔質膜、フェルト又は不織布と織布の混合布等が挙げられるが、好ましくは、不繊布、織布、メッシュ、又はフェルトが挙げられ、より好ましくは、不織布、織布、メッシュが挙げられる。
【００２３】
上記多孔性支持体としては、なかでも、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリフェニレンサルファイドからなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含む、不繊布、織布、メッシュ、又はフェルトが好ましい。更に、多孔性支持体としては、ポリフェニレンサルファイドを含む、不織布、メッシュ、又はフェルトが好ましい。上記多孔性支持体中のポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリフェニレンサルファイドの含有量は、合計で５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上がさらに好ましい。
【００２４】
上記多孔性支持体がシート状である場合、上記多孔性支持体の厚みは、本発明のアルカリ水電解用隔膜が本発明の効果を発揮できる限り特に限定されないが、例えば、好ましくは３０〜２０００μｍ、より好ましくは５０〜１０００μｍ、更に好ましくは８０〜５００μｍ、最も好ましくは８０〜２５０μｍである。
【００２５】
本発明のアルカリ水電解用隔膜において、上述した単膜層２は、上記支持体層３の一方の面に形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよい。
また、本発明のアルカリ水電解用隔膜は、上述した単膜層２は無くても良く、無機粒子と上記樹脂（Ｒ）と上記多孔性支持体とが一体化した支持体層３としての複合体であってもよい。上記複合体とすることにより、イオン透過性を低下させることなく、アルカリ水電解用隔膜の強度と靭性を向上させることができる。
【００２６】
１−２  無機粒子
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、無機粒子を含む。本発明のアルカリ水電解用隔膜は、無機粒子と有機ポリマーとの空隙部分に電解液が満たされてイオン透過性を発揮することができる。また、無機粒子を含むことにより、アルカリ水電解用隔膜が親水化し、水の電気分解において発生する酸素ガスや水素ガスが隔膜に付着して電気分解の妨げになることを抑制することができる。
【００２７】
本発明において使用する無機粒子としては、例えば、マグネシウム、ジルコニウム、チタン、亜鉛、アルミニウム、タンタル等の水酸化物又は酸化物、カルシウム、バリウム、鉛、ストロンチウム等の硫酸塩等が挙げられる。なかでも、無機粒子の分散性やアルカリ溶液中での安定性がより一層優れる点で、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化チタン、硫酸カルシウム、硫酸バリウムが好ましく、水酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、硫酸バリウムがより好ましい。上記無機粒子は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２８】
無機粒子としては、天然物であっても合成物であってもよい。また、表面が未処理のものであってもよく、シランカップリング剤、ステアリン酸、オレイン酸、リン酸エステル等により表面処理したものであってもよい。上記無機粒子の形状は、粒子状であれば特に限定されず、不定形；真球状、長楕円球状等の球状；薄片状、六角板状等の板状；繊維状のいずれの形状であってもよいが、溶媒に分散しやすく、樹脂組成物を調製しやすい点で、球状、板状、繊維状であることが好ましく、アルカリ水電解隔膜のイオン透過性や粒子の保持性、該隔膜表面の親水性を高くできる点で、板状であることがより好ましい。
【００２９】
上記無機粒子は、アスペクト比が１．０〜８．０であることが好ましい。アスペクト比が上述の範囲であると、イオン透過性がより一層優れ、均一性に優れた隔膜とすることができる。上記アスペクト比は、１．５〜７．０であることがより好ましく、２．０〜６．０であることが更に好ましい。
本明細書中、アスペクト比とは、最長径ａと最短径ｂとの比（ａ／ｂ）を意味し、粉体状の無機粒子をＳＥＭで観察し、得られた画像の任意の１０粒子において、解析ソフト等を使用して、各粒子の最長径ａと最短径ｂとの比（ａ／ｂ）を測定し、それらの比の単純平均値をその粒子のアスペクト比として求めることができる。
【００３０】
上記最長径ａとしては、例えば、粒子の形状が板状の場合、粒子の板面の長径を採用し、繊維状である場合は、繊維の長さを採用する。また、最長径ａの中点を通って最長径と直行する径のうちの最も短い径を最短径ｂとする。上記最短径ｂとしては、例えば、粒子の形状が板状の場合は、粒子の厚みを採用し、繊維状である場合は、繊維の太さを採用する。粒子の厚み及び繊維の太さとしては、最長径ａの中点における厚み、太さをそれぞれ採用する。
【００３１】
上記無機粒子の平均粒子径は、上記無機粒子の分散性がより一層優れる点で、０．０１〜２．０μｍであることが好ましく、０．０５〜１．０μｍであることがより好ましく、０．０８〜０．７μｍであることが更に好ましい。なお、上記平均粒子径は、無機粒子と０．２質量％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を用いて分散処理を行った無機粒子分散液を用いて、レーザー回折・散乱法による粒度分布測定から求められる体積平均粒子径である。体積平均粒子径とは、体積基準の粒度分布におけるメジアン径（ｄ５０）を意味する。上記無機粒子の平均粒子径が上述の範囲であると、イオン透過性、ガスバリア性により優れた隔膜とすることができる。
【００３２】
上記無機粒子の比表面積は、隔膜のイオン透過性がより一層優れる点で、５〜３５ｍ２／ｇが好ましく、５．５〜２５ｍ２／ｇであることがより好ましく、６〜２０ｍ２／ｇであることが更に好ましい。なお、上記比表面積は、粉体状の無機粒子について液体窒素を用いたＢＥＴ法により測定される比表面積である。アルカリ水電解用隔膜におけるイオンパスは無機粒子の親水性の高い表面により形成されるため、上記無機粒子の比表面積が上述の範囲であると、イオン透過性により一層優れた隔膜とすることができる。
【００３３】
上記無機粒子の含有量は、好ましくは、アルカリ水電解用隔膜１００質量％中３０〜９５質量％である。上記無機粒子の含有量が上述の範囲であると、アルカリ溶液中での無機成分の溶出がより一層抑制され、イオン透過性、ガスバリア性、耐熱性及び耐アルカリ性に優れた隔膜とすることができる。上記無機粒子の含有量は、アルカリ水電解用隔膜１００質量％中、より好ましくは３２〜９２質量％、更に好ましくは３５〜９０質量％である。
上記無機粒子の含有量は、本発明のアルカリ水電解用隔膜が上記多孔性支持体を含まない場合は、アルカリ水電解用隔膜１００質量％中６０〜９５質量％であることが好ましく、より好ましくは６５〜９２質量％、更に好ましくは７５〜９０質量％である。
本発明のアルカリ水電解用隔膜が上記多孔性支持体を含む場合は、上記無機粒子の含有量は、好ましくはアルカリ水電解用隔膜１００質量％中３０〜５０質量％、より好ましくは３２〜４８質量％、更に好ましくは３５〜４５質量％である。
【００３４】
１−３  平均孔径
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、該膜の表面に垂直な断面において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面から深さ方向に２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲において、輪郭線により閉じた領域で定義された空孔の平均孔径が０．０５μｍ〜０．６μｍである。上記平均孔径が大きすぎると、隔膜のバブルポイント値が減少し、ガスバリア性が低下する。また、上記平均孔径が小さすぎると、隔膜のイオン伝導性（イオン透過性）が低下する。そのため、上記平均孔径を上述した範囲にすることで、より高いイオン伝導性（イオン透過性）とより高いガスバリア性を両立したアルカリ水電解用隔膜とすることができる。
上記平均孔径は、０．１μｍ〜０．４μｍであることが好ましく、０．１μｍ〜０．３μｍであることがより好ましい。
【００３５】
より具体的に図２を用いて説明すると、アルカリ水電解用隔膜の表面１１に垂直な断面１０において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面１０の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面１１から深さ方向Ｓに２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲１２において、ＦＥ−ＳＥＭ（日本電子社製、型番：ＪＳＭ−７６００Ｆ）測定による断面観察画像（倍率：１０，０００倍）を得る。得られた断面観察画像に対して、解析ソフト（Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ Ｐｒｅｍｉｅｒ、日本ローバー社製）を用いて、画像を明部と暗部に分け、明暗の差に基づいて形成される輪郭線により閉じた領域を空孔として抽出する。ここで、上記画像を明部と暗部に分け、明暗の差に基づいて形成される輪郭線により閉じた領域としての空孔としては、無機粒子同士あるいは、無機粒子と樹脂（Ｒ）とで囲まれた空孔である。
【００３６】
抽出した各空孔について、空孔の外周の２点を結び、かつ重心を通る線分の長さ（直径）の平均値を算出し、各空孔の孔径とする。更に、抽出された各空孔の真円度を、「（周囲長）２／（４×π×（面積））」の式で算出し、真円度が１０以下の空孔の孔径の加算平均値を算出し、平均孔径とする。ここで、空孔の形状が真円である場合に、真円度＝１となり、真円から離れるにつれ、真円度は大きな値となる。
【００３７】
本発明のアルカリ水電解用隔膜では、無機粒子が存在しても、上記平均孔径が小さすぎると、後述のイオン伝導性（イオン透過性）は１／１０程度に減少する。また、孔径が大きすぎると後述のバブルポイント値が減少し、ガスバリア性低下が懸念される。従って、イオン伝導性（イオン透過性）とガスバリア性の両立には、適切な平均孔径が必要である。
【００３８】
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、さらに、適切な孔径分布を有していることが好ましい。本発明のアルカリ水電解用隔膜は、該膜の表面１１に垂直な断面１０において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面１１から深さ方向Ｓに２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲１２において、ＳＥ−ＳＥＭ（倍率：１０，０００倍）で観察された視野内における０．６μｍを超える粗大孔の抽出された全ての空孔に対する個数の割合が１０％以下であることが好ましく、８％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。上記粗大孔としては、上記平均孔径算出と同様に、ＦＥ−ＳＥＭ測定で得られた断面観察画像に対して、解析ソフトを用いて、画像を明部と暗部に分け、明暗の差に基づいて形成される輪郭線により閉じた領域を空孔として抽出し、決定する。
【００３９】
上記アルカリ水電解用隔膜の表面（具体例として、図２において参照番号１１で示す）は特に限定されず、例えば、図１におけるアルカリ水電解用隔膜１の単膜層２側の表面でも良いし、支持体層３側の表面でも良い。
【００４０】
１−４  空隙率
本発明のアルカリ水電解用隔膜では、空隙率が２５〜８０％である。空隙率は、下記に示す方法により測定された隔膜の実測密度値、および隔膜を構成する各成分の密度値（真密度）および組成比を用いて算出される隔膜の計算密度値より、下記式から算出できる。
空隙率（％）＝［１−（実測密度値）／（計算密度値）］×１００
実測密度値は、得られた隔膜の任意の場所から切り出した試験片について、質量と体積を測定し、質量を体積で除すことにより算出できる。体積は、試験片の縦方向の長さ、横方向の長さを、ノギスを用いて測定、膜厚を上記膜厚測定方法に基づき測定することにより算出できる。また、試験片の質量は、体積を測定した試験片について小数点４桁の精密天秤を用いて測定できる。
本発明のアルカリ水電解用隔膜の空隙率は、３０〜７５％が好ましく、３５〜７０％がより好ましい。空隙率が上述の範囲であると、隔膜中の空隙に電解液が連続的に満たされるためイオン透過性に優れ、かつガスバリア性に優れた膜とすることができる。
【００４１】
１−５  イオン伝導度
隔膜のイオン透過性は、隔膜のイオン伝導度を測定することにより、指標とすることができる。本発明のアルカリ水電解用隔膜のイオン伝導度は、実施例に記載の方法で測定し算出できる。本発明のアルカリ水電解用隔膜のイオン伝導度は、１００ｍＳ／ｃｍ超であることが好ましい。このようにした場合に、アルカリ水電解における電解効率を高くできる。
【００４２】
１−６  バブルポイント値
本発明のアルカリ水電解用隔膜のバブルポイント値は、リキッドポロシメーター（Ｐｏｒｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製）を用いて測定できる。具体的には、実施例に記載の方法で測定し算出できる。本発明のアルカリ水電解用隔膜のバブルポイント値は、３００ｋＰａ超であることが好ましい。このようにした場合に、アルカリ水電解用隔膜のガスバリア性を高くできる。
【００４３】
１−７  厚み
本発明のアルカリ水電解用隔膜の厚み（膜厚ともいう）は、好ましくは実施例に記載の＜膜厚＞の測定方法により求めることができる。本発明のアルカリ水電解用隔膜の厚みは、特に限定されず、使用する設備の大きさや取り扱い性等に応じて適宜選択すればよいが、膜のガスバリア性やイオン透過性、強度の観点から、５０〜２０００μｍが好ましく、１００〜１０００μｍがより好ましく、１００〜５００μｍが更に好ましく、１５０〜３５０μｍが最も好ましい。
また、上述した多孔性支持体を含む場合、本発明のアルカリ水電解用隔膜の厚みは、好ましくは５０〜２０００μｍ、より好ましくは１００〜１０００μｍ、更に好ましくは１００〜５００μｍ、最も好ましくは１５０〜３００μｍである。
【００４４】
１−８  表面の空孔の大きさ
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、さらに、該膜の表面の空孔の大きさ（以下、「表面空孔径」ともいう）が、０．０１〜０．８μｍであることが好ましく、０．０３〜０．５μｍであることがより好ましく、０．０５〜０．３μｍであることが更に好ましい。空孔の大きさが上述の範囲であると、ガスバリア性がより一層優れる。
上記表面の空孔の大きさは、実施例に記載の方法で測定し算出できる。実施例に記載の方法において、画像を明部と暗部に分け、明暗の差に基づいて形成される輪郭線により閉じた領域としての表面空孔としては、無機粒子同士、無機粒子と樹脂（Ｒ）あるいは、樹脂（Ｒ）同士のいずれかで囲まれた表面空孔である。
【００４５】
２．アルカリ水電解用隔膜の製造方法
上記アルカリ水電解用隔膜を製造する方法について説明する。
上記アルカリ水電解用隔膜を製造する方法としては、特に限定されず、公知の方法を適用することができるが、アルカリ溶液中での無機成分の溶出が抑制され、更にイオン透過性、ガスバリア性に優れたアルカリ水電解用隔膜を効率良く製造できる点で、非溶媒誘起相分離法、蒸気誘起相分離法が好ましい。
【００４６】
上記アルカリ水電解隔膜を製造する方法としては、具体的には下記の工程（１）〜（３）を含むことが好ましい。
（１）無機粒子及び溶媒を含む分散液を調製する工程、
（２）上記分散液と上記有機ポリマーとしての上記樹脂（Ｒ）を混合して樹脂混合液を調製する工程、及び、
（３）上記樹脂混合液を用いて膜を形成する工程
以下に、各工程について説明する。
【００４７】
（１）無機粒子及び溶媒を含む分散液を調製する工程
上記製造方法では、無機粒子を上記樹脂（Ｒ）と混合する場合、無機粒子を固形のまま混合してもよく、溶媒に分散させた分散液（スラリー）を調製してから、混合してもよいが、溶媒に分散させた分散液を調製してから、混合することが好ましい。無機粒子の分散液を調製してから上記樹脂（Ｒ）と混合することで、無機粒子と上記樹脂（Ｒ）とをより均一に混合することができ、これにより、無機粒子が上記樹脂（Ｒ）によって形成された隔壁内に均一に分布、固定化され、無機成分の溶出がより充分に抑制されたアルカリ水電解用隔膜を得ることができる。上記分散液には、分散剤を添加しても良い。
【００４８】
上記分散液中の無機粒子の含有量は、２０〜７０質量％であることが好ましく、より好ましくは３０〜６５質量％、更に好ましくは５０〜６５質量％である。このようにすることにより、最終的に得られる膜の上記で定義された平均孔径を０．０５μｍ〜０．６μｍの範囲内により容易に制御でき、イオン伝導性（イオン透過性）とガスバリア性が両立されたアルカリ水電解用隔膜とすることができる。
【００４９】
無機粒子を分散させるための溶媒としては、後に混合する上記樹脂（Ｒ）を溶解し得る性質を有するものであれば特に限定されず、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルエチルケトン、トルエン等が挙げられる。これらの溶媒は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。なかでも、無機粒子の分散性が良好となる点で、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。分散液中の無機粒子に対する溶媒の使用量は、無機粒子１００質量部に対して、５０質量部以上１００質量部未満が好ましく、５０質量部以上９０質量部以下がより好ましく、５０質量部以上８０質量部未満がさらに好ましい。このようにすることにより、最終的に得られる膜の上記で定義された平均孔径を０．０５μｍ〜０．６μｍの範囲内により容易に制御でき、イオン伝導性（イオン透過性）とガスバリア性が両立されたアルカリ水電解用隔膜とすることができる。
【００５０】
分散剤としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸、デキストランなどの水溶性ポリマー；カチオン系界面活性剤；アニオン系面活性剤；カルボキシ基、リン酸基、スルホン酸基等の官能基を有する従来公知の顔料分散剤等が挙げられる。分散液中の溶媒に対する分散剤の使用量は、溶媒１００質量部に対して、１質量部超１０質量部以下が好ましく、１．２質量部以上８質量部以下がより好ましく、１．５質量部以上５質量部未満がさらに好ましい。このようにすることにより、無機粒子の分散液中での粒子径や隔膜形成工程での無機粒子の分散安定性を制御し、向上できるようになり、最終的に得られる膜の上記で定義された平均孔径を０．０５μｍ〜０．６μｍの範囲内により容易に制御でき、イオン伝導性（イオン透過性）とガスバリア性が両立されたアルカリ水電解用隔膜とすることができる。
【００５１】
無機粒子を溶媒に分散させる方法としては、特に限定されず、ミキサー、ボールミル、ジェットミル、ディスパー、サンドミル、ロールミル、ポットミル、ビーズミル、ペイントシェーカー等を用いる方法等、公知の混合分散の手段を適用することができる。
【００５２】
上記分散液中における無機粒子の平均粒子径は、好ましくは０．１〜１．０μｍ、より好ましくは０．１５〜０．８μｍ、さらに好ましくは０．１５〜０．５μｍである。なお、上記分散液中における無機粒子の平均粒子径は、動的光散乱法による粒度分布測定から求められ、具体的には実施例に記載の方法（＜無機粒子分散液中の無機粒子の平均粒子径＞）で測定できる。
【００５３】
（２）上記分散液と上記有機ポリマーとしての上記樹脂（Ｒ）とを混合して樹脂混合液を調製する工程
工程（１）で調製された分散液に上記有機ポリマーとしての上記樹脂（Ｒ）を混合する方法としては、上記分散液と上記樹脂（Ｒ）を充分に混合することができる方法であれば特に限定されず、上記分散液に上記樹脂（Ｒ）をそのまま混合してもよいし、予め上記樹脂（Ｒ）を溶媒に溶解させた樹脂溶液を調製して、上記樹脂溶液と上記分散液とを混合してもよい。なかでも、上記無機粒子と上記樹脂（Ｒ）をより均一に分散・混合できる点で、上記樹脂溶液を調製して、上記樹脂溶液と上記分散液とを混合する方法が好ましい。
【００５４】
上記樹脂溶液を調製する場合に使用する溶媒としては、上記樹脂（Ｒ）を溶解する性質を有するものであれば特に限定されず、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルエチルケトン、トルエン等が挙げられる。なかでも、上記無機粒子と上記樹脂（Ｒ）がより均一に分散・混合できる点で、上記分散液の調製に使用した溶媒と同じ溶媒が好ましい。
【００５５】
上記樹脂溶液中の上記樹脂（Ｒ）の含有量は、５〜５０質量％であることが好ましく、１０〜４５質量％であることがより好ましく、１５〜４０質量％であることが更に好ましい。
上記混合する方法としては、工程（１）で記載した混合分散の手段と同様の手段が挙げられる。
【００５６】
上記分散液と上記樹脂（Ｒ）は、好ましくは、無機粒子１００質量部に対して、上記樹脂（Ｒ）が１０〜４０質量部、より好ましくは１２〜３５質量部、さらに好ましくは１５〜３３質量部になるように混合することが好ましい。無機粒子と上記樹脂（Ｒ）の含有割合が上述した範囲であると、得られたアルカリ水電解用隔膜のアルカリ溶液中での無機成分の溶出が更に一層抑制される。また、イオン透過性、ガスバリア性、耐熱性及び耐アルカリ性にもより優れたアルカリ水電解用隔膜を製造できる。
【００５７】
上記無機粒子の分散液と上記樹脂（Ｒ）の溶液とを混合する場合、無機粒子の分散液中の溶媒と上記樹脂（Ｒ）の溶液中の溶媒との合計含有量は、無機粒子の分散液と上記樹脂（Ｒ）の溶液との合計質量１００質量％に対して、３０〜７５質量％であることが好ましい。より好ましくは、３５〜７０質量％であり、更に好ましくは、４０〜６５質量％である。アルカリ水電解用隔膜の空隙率を好ましい範囲に調整するためにはこのような割合で溶媒を用いることが好ましい。
【００５８】
上記樹脂混合液には、更に、隔膜の平均孔径を調整することを目的に、上記樹脂混合液の溶媒と上記樹脂（Ｒ）の非溶媒の両方に溶解する化合物を添加剤として添加してもよい。上記添加剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸、デキストラン等の水溶性ポリマー；界面活性剤；グリセリン；糖類等の有機化合物、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化リチウム等の無機化合物等が挙げられる。
【００５９】
（３）上記樹脂混合液を用いて膜を形成する工程
工程（２）で得られた樹脂混合液を用いて膜を形成する。
上記膜を形成する方法としては、アルカリ溶液中での無機成分の溶出がより一層抑制されたアルカリ水電解用隔膜を容易に製造することができる点で、下記の工程（３−ａ）、（３−ｂ）を含むことが好ましい。
（３−ａ）上記樹脂混合液の塗膜を形成する工程、及び、
（３−ｂ）上記塗膜を非溶媒と接触させることにより上記塗膜を凝固させ、多孔質膜を得る工程
【００６０】
（３−ａ）樹脂混合液の塗膜を形成する工程
上記樹脂混合液の塗膜を形成する方法としては、例えば、上記で得られた樹脂混合液を基材上に塗布する方法や、上記樹脂混合液中に基材を浸漬させ、上記樹脂混合液が含浸した基材を得る方法等が挙げられる。なかでも、簡便に塗膜を形成できる点で、上記樹脂混合液を基材上に塗布する方法が好ましい。
【００６１】
上記樹脂混合液を基材上に塗布する方法としては、特に限定されず、ダイコーティング、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、スプレー、アプリケーター、バーコーター等を用いる方法等の公知の塗布手段を適用することができる。上記基材として前記多孔質支持体を使用する場合には、アルカリ水電解用隔膜表面の空孔がより小さいものとなり、高いイオン透過性を維持したまま、ガスバリア性をより一層高くできる点で好ましい。
【００６２】
上記基材としては、上記樹脂混合液を塗布して塗膜を形成することができるものであれば、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等の樹脂からなるフィルム又はシート、ガラス板等が挙げられる。なかでも、ハンドリングが良好である点および原料コストが低減できる点で、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
また、上述した多孔性支持体を含むアルカリ水電解用隔膜を製造する場合は、上記基材として上記多孔性支持体を使用してもよい。
【００６３】
また、無機粒子と上記樹脂（Ｒ）を含む膜と多孔性支持体とが一体化した複合体であるアルカリ水電解用隔膜を製造する場合は、上記基材上に、上記樹脂混合液を塗布し、その塗液上に上記多孔性支持体を置いて塗液を上記多孔性支持体に含浸させてもよい。
【００６４】
上記樹脂混合液の塗布量としては、特に限定されず、上記隔膜が、上述した効果が発揮できる厚みを有するよう適宜設定すればよい。
【００６５】
（３−ｂ）上記塗膜を非溶媒と接触させることにより上記塗膜を凝固させる工程
上記塗膜を非溶媒と接触させることにより、上記塗膜中に非溶媒が拡散し、非溶媒に溶解しない上記樹脂（Ｒ）が凝固する。一方、非溶媒に溶解しうる塗膜中の溶媒は、塗膜から溶出する。このように相分離が生じることにより、上記樹脂（Ｒ）（及び無機粒子）が凝固し、多孔質膜が形成される。
上記塗膜と非溶媒とを接触させる方法としては、上記塗膜を上記非溶媒中に浸漬させる方法（凝固浴）、上記塗膜を上記非溶媒蒸気雰囲気中に晒す方法等が挙げられる。
【００６６】
上記非溶媒としては、上記樹脂（Ｒ）を実質的に溶解しない性質を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、イオン交換水；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール；又はこれらの混合溶媒等が挙げられ、なかでも経済性と廃液処理の観点からイオン交換水が好ましい。また上記非溶媒は、上述した成分以外に、塗膜中に含まれる溶媒と同様の溶媒を少量含んでいてもよい。
【００６７】
上記非溶媒の使用量は、塗膜１００質量部、すなわち、塗膜の形成に用いられる樹脂混合液の固形分１００質量部に対して、５０〜１００００質量部であることが好ましい。より好ましくは、１００〜５０００質量部であり、更に好ましくは、２００〜１０００質量部である。得られる多孔膜の空隙率を好ましい範囲に調整する点、塗膜中の溶媒を完全に非溶媒中に抽出する点において、非溶媒をこのような割合で使用することが好ましい。
【００６８】
更に、非溶媒を除去するために、上記工程で凝固した塗膜を乾燥させて、多孔膜を得てもよい。
上記塗膜の乾燥温度としては、６０〜１２０℃が好ましい。
乾燥時間としては、０．５〜１２０分が好ましく、１〜６０分がより好ましく、１〜３０分が更に好ましい。
【００６９】
このように、上述した工程（１）〜（３）により、本発明のアルカリ水電解用隔膜を簡便に製造することができる。
【００７０】
３．用途
本発明のアルカリ水電解用隔膜では、より高いイオン伝導性（イオン透過性）とより高いガスバリア性を両立する。そのため、本発明のアルカリ水電解用隔膜は、アルカリ性水溶液を電解液とした水の電気分解用の隔膜として好適に使用することができる。また、上述したアルカリ水電解用隔膜の他、アルカリ形燃料電池用セパレータ、１次電池用セパレータ、２次電池用セパレータ等の電池用セパレータ、食塩電解用セパレータ等の用途に用いることができる。
【００７１】
４．アルカリ水電解装置
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、アルカリ水電解装置の部材として用いられる。上記アルカリ水電解装置としては、例えば、陽極、陰極、及び、陽極と陰極の間に配置された上記アルカリ水電解用隔膜を含むものが挙げられる。より具体的には、上記アルカリ水電解装置は、上記アルカリ水電解用隔膜によって隔てられた、陽極が存在する陽極室と、陰極が存在する陰極室とを有する。
陽極、及び陰極としては、ニッケル又はニッケル合金等を含む導電性基体等、公知の電極が挙げられる。
【００７２】
５．電解方法
本発明のアルカリ水電解用隔膜を備えたアルカリ水電解装置を用いて行う水の電気分解の方法は、特に限定されず、公知の方法で行うことができる。例えば、上述した本発明のアルカリ水電解用隔膜を備えたアルカリ水電解装置に、電解液を充填し、電解液中で電流を印加することにより行うことができる。
上記電解液としては、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウム等の電解質を溶解したアルカリ性水溶液が用いられる。上記電解液における電解質の濃度は、特に限定されないが、電解効率がより一層向上し得る点で、２０〜４０質量％であることが好ましい。
また、電気分解を行う場合の温度としては、電解液のイオン伝導性（イオン透過性）がより向上し、電解効率がより一層向上し得る点で、５０〜１２０℃が好ましく、８０〜９０℃がより好ましい。電流の印加条件は、公知の条件・方法で行うことができる。
【実施例】
【００７３】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。
本実施例において、各種物性等の測定条件は下記のとおりである。【００７４】
＜無機粒子（粉体）の平均粒子径＞
無機粒子（粉体）と０．２質量％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を混合し、超音波洗浄機を用いて分散処理を行った無機粒子分散液について、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（商品名：ＬＡ−９２０、堀場製作所社製）を用いて粒度分布を測定し、得られた体積基準の粒度分布におけるメジアン径（ｄ５０）を無機粒子の平均粒子径（μｍ）とした。【００７５】
＜無機粒子の比表面積＞
無機粒子の比表面積は、ＢＥＴ比表面積計（商品名：Ｍａｃｓｏｒｂ  ＨＭ  ｍｏｄｅｌ−１２１０、マウンテック社製）を用いて測定した。具体的には、測定試料として無機粒子（粉体）をセルに仕込み、セル内に窒素ガスを流通しながら、２００℃で脱気処理を行った。脱気処理後、セル内に窒素ガスを流通しながら、セルを液体窒素に浸漬して−１９６℃の温度下にて測定試料に窒素を吸着させた。次いで、セルを常温下に保ち、脱離する窒素量を測定することでＢＥＴ法による比表面積を測定した。測定は一試料につき３回行い、その平均値を無機粒子の比表面積（ｍ２／ｇ）とした。【００７６】
＜無機粒子のアスペクト比＞
無機粒子（粉体）をＦＥ−ＳＥＭ（商品名：ＪＳＭ−７６００Ｆ、日本電子社製）により倍率２万倍での観察画像を得た。得られた画像の任意の１０粒子において、解析ソフト（Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｒｅｍｉｅｒ、日本ローバー社製）を使用して、各粒子の最長径ａと最短径ｂとの比（ａ／ｂ）を測定し、それらの比の加算平均を算出し、無機粒子のアスペクト比とした。
上記最長径ａとしては、例えば、粒子の形状が板状の場合、粒子の板面の長径を採用し、繊維状である場合は、繊維の長さを採用した。また、最長径ａの中点を通って最長径と直行する径のうちの最も短い径を最短径ｂとした。上記最短径ｂとしては、例えば、粒子の形状が薄片状や六角板状等の板状の場合は、粒子の厚みを採用し、繊維状である場合は、繊維の太さを採用した。粒子の厚み及び繊維の太さとしては、最長径ａの中点における厚み、太さをそれぞれ採用した。【００７７】
＜無機粒子分散液中の無機粒子の平均粒子径＞
得られた無機粒子分散液０．１質量部を分散媒２質量部により希釈した無機粒子分散液の希釈液について、動的光散乱法による粒度分布測定器（商品名：ＦＰＡＲ−１０００、大塚電子社製）を用いて、無機粒子分散液中に分散した無機粒子の粒子径測定を行い、キュムラント法解析により得られた平均粒子径を無機粒子分散液中に分散した無機粒子の平均粒子径とした。【００７８】
＜膜厚＞
得られたアルカリ水電解用隔膜の厚さは、デジマチックマイクロメーター（ミツトヨ社製）を用いて測定した。任意の１０点を測定し、その平均値を膜厚とした。【００７９】
＜空隙率＞
得られたアルカリ水電解用隔膜の空隙率は、下記に示す方法により測定された隔膜の実測密度値、および隔膜を構成する各成分の密度値（真密度）および組成比を用いて算出される隔膜の計算密度値より、下記式から算出した。
空隙率（％）＝［１−（実測密度値）／（計算密度値）］×１００
実測密度値は、得られた隔膜の任意の場所から切り出した試験片について、質量と体積を測定し、質量を体積で除すことにより算出した。体積は、試験片の縦方向の長さ、横方向の長さを、ノギスを用いて測定、膜厚を上記膜厚測定方法に基づき測定することにより算出した。また、試験片の質量は、体積を測定した試験片について小数点４桁の精密天秤を用いて測定した。【００８０】
＜平均孔径＞
得られたアルカリ水電解用隔膜の表面に垂直な断面において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面から深さ方向に２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲において、ＦＥ−ＳＥＭ（日本電子社製、型番：ＪＳＭ−７６００Ｆ）測定による断面観察画像（倍率：１０，０００倍）を得た。得られた断面観察画像に対して、解析ソフト（Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｒｅｍｉｅｒ、日本ローバー社製）を用いて、画像を明部と暗部に分け、明暗の差に基づいて形成される輪郭線により閉じた領域を空孔として抽出した。抽出した各空孔について、空孔の外周の２点を結び、かつ重心を通る線分の長さ（直径）の平均値を算出し、各空孔の孔径とした。更に、抽出された各空孔の真円度を、「（周囲長）２／（４×π×（面積））」の式で算出（空孔の形状が真円である場合に、真円度＝１となり、真円から離れるにつれ、真円度は大きな値となる）し、真円度が１０以下の空孔の孔径の加算平均値を算出し、平均孔径とした。【００８１】
＜粗大孔の割合＞
得られたアルカリ水電解用隔膜の表面に垂直な断面において、平均孔径と同様にして、各空孔の孔径を算出した。更に、得られた空孔の総数および得られた空孔の孔径が０．６μｍを超える空孔の個数を求め、「（孔径が０．６μｍを超える空孔の個数）÷（得られた空孔の総数）」の式を用いて、粗大孔の割合として算出した。【００８２】
＜イオン伝導度＞
以下のセル構成で形成したセルを２５℃の恒温槽内で３０分静置した後、以下の測定条件で交流インピーダンス測定を行い、得られた切片成分（Ｒａ）と測定サンプルを入れない場合の切片成分（Ｒｂ）および上記膜厚測定方法により得られた膜厚を用いて、下記式によりイオン伝導度を測定点数２点の平均値として算出した。
［イオン伝導度（ｍＳ／ｃｍ）］＝［膜厚（ｃｍ）］÷［（Ｒａ−Ｒｂ）×１０００×１．７７］
（測定条件）
・セル構成
作用極：Ｎｉ板
対極  ：Ｎｉ板
電解液：３０質量％水酸化カリウム水溶液
サンプル前処理：上記電解液に１晩浸漬
測定有効面積：１．７７ｃｍ２
・交流インピーダンス測定条件
印加電圧：１０ｍＶ ｖｓ．開回路電圧
周波数領域：１００ｋＨｚ〜１００Ｈｚ【００８３】
＜バブルポイント値＞
得られたアルカリ水電解用隔膜について、リキッドポロシメーター（Ｐｏｒｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製）を用いてバブルポイント値を測定した。具体的には、２．５ｃｍφの隔膜をイオン交換水中に室温で１時間浸漬させて十分に湿潤させた後、フッ素系溶剤であるＧａｌｗｉｃｋ（Ｐｏｒｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製）を隔膜上に満たした。隔膜に対するガス圧を昇圧させていき、水の液膜が破壊されて、Ｇａｌｗｉｃｋが膜を透過して天秤でその重量を観測した時点のガス圧をバブルポイント値とした。【００８４】
＜表面空孔径＞
得られたアルカリ水電解用隔膜の表面において、ＦＥ−ＳＥＭ（日本電子社製、型番：ＪＳＭ−７６００Ｆ）測定による表面観察画像（倍率：５，０００倍）を得た。得られた表面観察画像に対して、解析ソフト（Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｒｅｍｉｅｒ、日本ローバー社製）を用いて、画像を明部と暗部に分け、明暗の差に基づいて形成される輪郭線により閉じた領域を表面空孔として抽出した。抽出した各空孔について、空孔の外周の２点を結び、かつ重心を通る線分の長さ（直径）の平均値を算出し、各表面空孔の孔径とした。得られた各表面空孔の孔径について、加算平均値を算出し、表面空孔径とした。【００８５】
［実施例１］
水酸化マグネシウム粒子（板状、平均粒子径：０．３６μｍ、比表面積：１０ｍ２／ｇ、アスペクト比：４．７、真密度：２．３６ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１５０質量部、分散剤としてポリビニルピロリドン５質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより３０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、水酸化マグネシウム粒子分散液を得た。得られた水酸化マグネシウム粒子分散液中の水酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は２８０ｎｍであった。【００８６】
得られた水酸化マグネシウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３５質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（和光純薬工業社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液１００質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【００８７】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にアプリケーターにて乾燥後の厚みが２００μｍになるように成膜用組成物を塗布し、その上にポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：１９０μｍ）を接触させることで、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて１０分間水浴させることで塗布膜を凝固させた後、水中でＰＥＴフィルムから不織布ごと塗布膜を剥離することにより、水酸化マグネシウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で３０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【００８８】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２４０μｍ、空隙率は５２％、平均孔径は０．１５μｍ、粗大孔の割合は２．５％、イオン伝導度は１２０ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は７４０ｋＰａ、表面空孔径は０．６６μｍであった。【００８９】
［実施例２］
硫酸バリウム粒子（板状、平均粒子径：０．４７μｍ、比表面積：８ｍ２／ｇ、アスペクト比：６．４、真密度：４．５ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１５０質量部および分散剤としてポリビニルピロリドン５質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより３０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去し、硫酸バリウム粒子分散液を得た。得られた硫酸バリウム粒子分散液中の硫酸バリウム粒子の平均粒子径は３６０ｎｍであった。【００９０】
得られた硫酸バリウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３５質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液１００質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【００９１】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にアプリケーターにて乾燥後の厚みが２００μｍになるように成膜用組成物を塗布し、その上にポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：１９０μｍ）を接触させることで、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて１０分間水浴させることで塗布膜を凝固させた後、水中でＰＥＴフィルムから不織布ごと塗布膜を剥離することにより、硫酸バリウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で３０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【００９２】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２３５μｍ、空隙率は５１％、平均孔径は０．２２μｍ、粗大孔の割合は４．８％、イオン伝導度は１４０ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は６１０ｋＰａ、表面空孔径は０．７２μｍであった。【００９３】
［実施例３］
実施例１において、水酸化マグネシウム粒子を酸化ジルコニウム粒子（球状、平均粒子径：０．０４μｍ、比表面積：２０ｍ２／ｇ、アスペクト比：１．１、真密度：５．６８ｇ／ｃｍ３）に変更した以外は実施例１と同様にして、アルカリ水電解用隔膜を得た。この時の酸化ジルコニウム粒子分散液中の酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径は３２０ｎｍであった。
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２３０μｍ、空隙率は４９％、平均孔径は０．３５μｍ、粗大孔の割合は６．９％、イオン伝導度は１３０ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は４７０ｋＰａ、表面空孔径は０．８５μｍであった。【００９４】
［比較例１］
水酸化マグネシウム粒子（板状、平均粒子径：０．３６μｍ、比表面積：１０ｍ２／ｇ、アスペクト比：４．７、真密度：２．３６ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）２００質量部、分散剤としてポリビニルピロリドン２質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより３０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、水酸化マグネシウム粒子分散液を得た。得られた水酸化マグネシウム粒子分散液中の水酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は４１０ｎｍであった。【００９５】
得られた水酸化マグネシウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３５質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（和光純薬工業社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液１００質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【００９６】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にアプリケーターにて乾燥後の厚みが２００μｍになるように成膜用組成物を塗布し、その上にポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：１９０μｍ）を接触させることで、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて１０分間水浴させることで塗布膜を凝固させた後、水中でＰＥＴフィルムから不織布ごと塗布膜を剥離することにより、水酸化マグネシウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で３０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【００９７】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２２０μｍ、空隙率は５５％、平均孔径は０．６２μｍ、粗大孔の割合は８．２％、イオン伝導度は１００ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は２６０ｋＰａ、表面空孔径は０．９２μｍであった。【００９８】
［比較例２］
水酸化マグネシウム粒子（板状、平均粒子径：０．３６μｍ、比表面積：１０ｍ２／ｇ、アスペクト比：４．７、真密度：２．３６ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（富士フィルム和光純薬社製）１５０質量部、分散剤としてポリビニルピロリドン５質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより３０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、水酸化マグネシウム粒子分散液を得た。得られた水酸化マグネシウム粒子分散液中の水酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は２９３ｎｍであった。【００９９】
得られた水酸化マグネシウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３０質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（富士フィルム和光純薬社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液１２０質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【０１００】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にアプリケーターにて塗工量が３００ｇ／ｍ２になるように成膜用組成物を塗布し、その上にポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：２００μｍ）を接触させることで、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、乾燥機にて１２０℃で３０分間乾燥した後、ＰＥＴフィルムから不織布ごと塗布膜を剥離することにより、水酸化マグネシウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる膜を得た。得られた膜の残留溶剤を除去するために、乾燥機にて１５０℃で６０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【０１０１】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２２１μｍ、空隙率は１６％、平均孔径は０．０８μｍ、粗大孔の割合は０．０％、イオン伝導度は１８ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は測定上限の１０００ｋＰａ以上、表面空孔径は０．０１μｍであった。【０１０２】
［比較例３］
実施例１と同様にして、水酸化マグネシウム粒子分散液を得た。得られた水酸化マグネシウム粒子分散液中の水酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は２８０ｎｍであった。
得られた水酸化マグネシウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３０質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液１２０質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１５５質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【０１０３】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にアプリケーターにて塗工量が３５０ｇ／ｍ２になるように成膜用組成物を塗布し、その上にポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：４４ｇ／ｍ２、厚さ：８７μｍ）を接触させることで、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて１０分間水浴させることで塗布膜を凝固させた後、水中でＰＥＴフィルムから不織布ごと塗布膜を剥離することにより、水酸化マグネシウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で３０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【０１０４】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２３０μｍ、空隙率は８２％、平均孔径は０．４１μｍ、粗大孔の割合は１０．９％、イオン伝導度は４２ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は２８０ｋＰａ、表面空孔径は０．６４μｍであった。【０１０５】
［比較例４］
酸化ジルコニウム粒子（球状、平均粒子径：０．０４μｍ、比表面積：２０ｍ２／ｇ、アスペクト比：１．１、真密度：５．６８ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１２０質量部、分散剤（商品名：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ビックケミー社製）１６質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより６０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、酸化ジルコニウム粒子分散液を得た。得られた酸化ジルコニウム粒子分散液中の酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径は８３ｎｍであった。【０１０６】
得られた酸化ジルコニウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３５質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液２４質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【０１０７】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にアプリケーターにて塗工量が１９０ｇ／ｍ２になるように成膜用組成物を塗布し、その上にポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：２００μｍ）を接触させることで、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて１０分間水浴させることで塗布膜を凝固させた後、水中でＰＥＴフィルムから不織布ごと塗布膜を剥離することにより、酸化ジルコニウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で３０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【０１０８】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２１０μｍ、空隙率は３６％、平均孔径は０．０４μｍ、粗大孔の割合は７．４％、イオン伝導度は６８ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は６８０ｋＰａ、表面空孔径は１．１２μｍであった。【０１０９】
［実施例４］
水酸化マグネシウム粒子（板状、平均粒子径：０．２５μｍ、比表面積：１８ｍ２／ｇ、アスペクト比：５．９、真密度：２．３６ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１５０質量部、分散剤（商品名：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ビックケミー社製）５質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより３０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、水酸化マグネシウム粒子分散液を得た。得られた水酸化マグネシウム粒子分散液中の水酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は２３０ｎｍであった。【０１１０】
得られた水酸化マグネシウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３５質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液８０質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【０１１１】
ポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：２００μｍ）にナイフコーターにて塗工量が２２０ｇ／ｍ２となるように得られた成膜用組成物を塗布し、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて水槽中に５分間浸漬して、脱溶剤、凝固させた後、水洗による残留溶剤の除去を行うことにより、水酸化マグネシウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で２０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【０１１２】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２４５μｍ、空隙率は４８％、平均孔径は０．１６μｍ、粗大孔の割合は０．０％、イオン伝導度は１４８ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は測定上限の１０００ｋＰａ以上、表面空孔径は０．１０μｍであった。【０１１３】
［実施例５］
水酸化マグネシウム粒子（板状、平均粒子径：０．８８μｍ、比表面積：５．５ｍ２／ｇ、アスペクト比：３．８、真密度：２．３６ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１２０質量部、分散剤（商品名：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ビックケミー社製）３質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより３０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、水酸化マグネシウム粒子分散液を得た。得られた水酸化マグネシウム粒子分散液中の水酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は８４０ｎｍであった。【０１１４】
得られた水酸化マグネシウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３５質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液６０質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【０１１５】
ポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：２００μｍ）にナイフコーターにて塗工量が２００ｇ／ｍ２となるように得られた成膜用組成物を塗布し、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて水槽中に５分間浸漬して、脱溶剤、凝固させた後、水洗による残留溶剤の除去を行うことにより、水酸化マグネシウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で２０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【０１１６】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２５２μｍ、空隙率は３１％、平均孔径は０．３８μｍ、粗大孔の割合は３．２％、イオン伝導度は１０４ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は７１０ｋＰａ、表面空孔径は０．４６μｍであった。【０１１７】
［実施例６］
酸化ジルコニウム粒子（球状、平均粒子径：０．０４μｍ、比表面積：２０ｍ２／ｇ、アスペクト比：１．１、真密度：５．６８ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１２０質量部、分散剤（商品名：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ビックケミー社製）１６質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより６０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、酸化ジルコニウム粒子分散液を得た。得られた酸化ジルコニウム粒子分散液中の酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径は８３ｎｍであった。【０１１８】
得られた酸化ジルコニウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３５質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液５０質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）３５質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【０１１９】
ポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：２００μｍ）にナイフコーターにて塗工量が２３０ｇ／ｍ２となるように得られた成膜用組成物を塗布し、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて水槽中に５分間浸漬して、脱溶剤、凝固させた後、水洗による残留溶剤の除去を行うことにより、酸化ジルコニウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で２０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【０１２０】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２４７μｍ、空隙率は４６％、平均孔径は０．２９μｍ、粗大孔の割合は８．２％、イオン伝導度は１３１ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は４２０ｋＰａ、表面空孔径は０．５４μｍであった。【０１２１】
［実施例７］
水酸化マグネシウム粒子（板状、平均粒子径：０．８８μｍ、比表面積：５．５ｍ２／ｇ、アスペクト比：３．８、真密度：２．３６ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１２０質量部、分散剤（商品名：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ビックケミー社製）３質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより３０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、水酸化マグネシウム粒子分散液を得た。得られた水酸化マグネシウム粒子分散液中の水酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は８４０ｎｍであった。【０１２２】
得られた水酸化マグネシウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３０質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液２３０質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１０５質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【０１２３】
ポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：４４ｇ／ｍ２、厚さ：８７μｍ）にナイフコーターにて塗工量が２８０ｇ／ｍ２となるように得られた成膜用組成物を塗布し、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて水槽中に５分間浸漬して、脱溶剤、凝固させた後、水洗による残留溶剤の除去を行うことにより、水酸化マグネシウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で２０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【０１２４】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２４１μｍ、空隙率は７２％、平均孔径は０．５５μｍ、粗大孔の割合は１．２％、イオン伝導度は１０８ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は４９０ｋＰａ、表面空孔径は０．７８μｍであった。【０１２５】
［実施例８］
硫酸バリウム粒子（板状、平均粒子径：０．３μｍ、比表面積：６．５ｍ２／ｇ、アスペクト比：２．４、真密度：４．５ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１５０質量部、分散剤（商品名：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ビックケミー社製）５質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより３０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、硫酸バリウム粒子分散液を得た。得られた硫酸バリウム粒子分散液中の硫酸バリウム粒子の平均粒子径は２９１ｎｍであった。【０１２６】
得られた硫酸バリウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３５質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液６５質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【０１２７】
ポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：２００μｍ）にナイフコーターにて塗工量が２００ｇ／ｍ２となるように得られた成膜用組成物を塗布し、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて水槽中に５分間浸漬して、脱溶剤、凝固させた後、水洗による残留溶剤の除去を行うことにより、硫酸バリウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で２０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【０１２８】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２３２μｍ、空隙率は４６％、平均孔径は０．０９μｍ、粗大孔の割合は０．３％、イオン伝導度は１１０ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は８９０ｋＰａ、表面平均径は０．０５μｍであった。【０１２９】
［実施例９］
水酸化マグネシウム粒子（板状、平均粒子径：０．３６μｍ、比表面積：１０ｍ２／ｇ、アスペクト比：４．７、真密度：２．３６ｇ／ｃｍ３）２００質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（三菱ケミカル社製）１５０質量部、分散剤（商品名：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ビックケミー社製）５質量部を混合し、ジルコニアビーズを用いてビーズミルにより３０分間分散処理を行った後、ジルコニアビーズを除去することにより、水酸化マグネシウム粒子分散液を得た。得られた水酸化マグネシウム粒子分散液中の水酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は２７６ｎｍであった。【０１３０】
得られた水酸化マグネシウム粒子分散液２００質量部、ポリスルホン樹脂（商品名：ウルトラゾーンＳ３０１０、ＢＡＳＦ社製、真密度：１．２４ｇ／ｃｍ３）を３５質量％の濃度で８０〜１００℃にてＮ−メチル−２−ピロリドン（和光純薬工業社製）に熱溶解させることにより得られたポリスルホン樹脂溶液５０質量部を計り取り、自転公転ミキサー（商品名：あわとり練太郎ＡＲＥ−５００、シンキー社製）を用いて、室温にて、回転数１０００ｍｉｎ−１で約１０分間混合した後、ろ過を行い、成膜用組成物を得た。【０１３１】
ポリフェニレンサルファイド繊維（真密度：１．３４ｇ／ｃｍ３）からなる不織布（目付：１００ｇ／ｍ２、厚さ：２００μｍ）にナイフコーターにて塗工量が２１０ｇ／ｍ２となるように得られた成膜用組成物を塗布し、不織布に成膜用組成物を完全に含浸させた。その後、成膜用組成物を含浸させた不織布を、室温にて水槽中に５分間浸漬して、脱溶剤、凝固させた後、水洗による残留溶剤の除去を行うことにより、水酸化マグネシウム粒子、ポリスルホン樹脂および不織布からなる含水膜を得た。得られた膜を、乾燥機にて８０℃で２０分間乾燥し、アルカリ水電解用隔膜を得た。【０１３２】
得られたアルカリ水電解用隔膜の膜厚は２４８μｍ、空隙率は４５％、平均孔径は０．１１μｍ、粗大孔の割合は０．６％、イオン伝導度は１２９ｍＳ／ｃｍ、バブルポイント値は９３０ｋＰａ、表面空孔径は０．１２μｍであった。【０１３３】
以上の結果より、平均孔径を０．０５μｍ〜０．６μｍおよび空隙率を２５〜８０％となるように調製した実施例１〜９のアルカリ水電解用隔膜は、０．６μｍより大きな平均孔径を示す比較例１の隔膜、２５％より小さな空隙率を示す比較例２の隔膜、８０％より大きな空隙率を示す比較例３の隔膜、ならびに０．０５μｍより小さな平均孔径を示す比較例４の隔膜と比較して、高いイオン伝導度を維持しつつ、バブルポイント値も高い値を示し、ガスバリア性にも優れることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明のアルカリ水電解用隔膜では、より高いイオン伝導性（イオン透過性）とより高いガスバリア性を両立する。そのため、本発明のアルカリ水電解用隔膜は、アルカリ性水溶液を電解液とした水の電気分解用の隔膜として好適に使用することができる。また、上述したアルカリ水電解用隔膜の他、アルカリ形燃料電池用セパレータ、１次電池用セパレータ、２次電池用セパレータ等の電池用セパレータ、食塩電解用セパレータ等の用途に用いることができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１    アルカリ水電解用隔膜
２    単膜層
３    支持体層
１０  アルカリ水電解用隔膜の断面
１１  アルカリ水電解用隔膜の表面
１２  測定範囲
Ｓ    アルカリ水電解用隔膜の表面から深さ方向
ａ    アルカリ水電解用隔膜の表面に垂直な断面の幅
【図１】
2020066911.tif 000002
【図２】
2020066911.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月24日(2021.3.24)
【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】
有機ポリマーと無機粒子とを含むアルカリ水電解用隔膜であって、
該膜の表面に垂直な断面において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面から深さ方向に２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲において、輪郭線により閉じた領域で定義された空孔の平均孔径が０．０５μｍ〜０．６μｍであり、
空隙率が２５〜８０％であり、バブルポイント値が３００ｋＰａ超である
アルカリ水電解用隔膜。
【請求項２】
前記無機粒子が、板状または繊維状である、
請求項１に記載のアルカリ水電解用隔膜。
【請求項３】
前記無機粒子のアスペクト比が、１．５〜７．０である、
請求項１又は２に記載のアルカリ水電解用隔膜。
【請求項４】
前記無機粒子が、水酸化マグネシウムまたは硫酸バリウムである、
請求項１〜３の何れか１項に記載のアルカリ水電解用隔膜。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のアルカリ水電解用隔膜の製造方法であって、下記工程（１）〜（５）を含む、アルカリ水電解用隔膜の製造方法。
（１）前記無機粒子、分散剤及び溶媒を含む分散液を調製する工程、
（２）前記有機ポリマーとしての樹脂（Ｒ）を溶媒に溶解させて樹脂溶液を調製する工程、
（３）該分散液と該樹脂溶液とを混合して、樹脂混合液を調製する工程、
（４）該樹脂混合液を、前記有機ポリマーとしての多孔性支持体に塗布し、該樹脂混合液の塗膜を形成する工程、及び
（５）該塗膜を非溶媒と接触させることにより、該塗膜を凝固させ、多孔質膜を得る工程。
【手続補正２】
【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】
無機粒子としては、天然物であっても合成物であってもよい。また、表面が未処理のものであってもよく、シランカップリング剤、ステアリン酸、オレイン酸、リン酸エステル等により表面処理したものであってもよい。上記無機粒子の形状は、粒子状であれば特に限定されず、不定形；真球状、長楕円球状等の球状；薄片状、六角板状等の板状；繊維状のいずれの形状であってもよいが、溶媒に分散しやすく、樹脂組成物を調製しやすい点で、球状、板状、繊維状であることが好ましく、アルカリ水電解用隔膜のイオン透過性や粒子の保持性、該隔膜表面の親水性を高くできる点で、板状であることがより好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本発明のアルカリ水電解用隔膜は、さらに、適切な孔径分布を有していることが好ましい。本発明のアルカリ水電解用隔膜は、該膜の表面１１に垂直な断面１０において、長手方向の両端から中央に向かって、該断面の幅ａに対し０．４ａ以上離れた範囲で、該膜の表面１１から深さ方向Ｓに２μｍ離れた位置と１５μｍ離れた位置との間の範囲１２において、ＦＥ−ＳＥＭ（倍率：１０，０００倍）で観察された視野内における０．６μｍを超える粗大孔の抽出された全ての空孔に対する個数の割合が１０％以下であることが好ましく、８％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。上記粗大孔としては、上記平均孔径算出と同様に、ＦＥ−ＳＥＭ測定で得られた断面観察画像に対して、解析ソフトを用いて、画像を明部と暗部に分け、明暗の差に基づいて形成される輪郭線により閉じた領域を空孔として抽出し、決定する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
上記アルカリ水電解用隔膜を製造する方法としては、具体的には下記の工程（１）〜（３）を含むことが好ましい。
（１）無機粒子及び溶媒を含む分散液を調製する工程、
（２）上記分散液と上記有機ポリマーとしての上記樹脂（Ｒ）を混合して樹脂混合液を調製する工程、及び、
（３）上記樹脂混合液を用いて膜を形成する工程
以下に、各工程について説明する。
【国際調査報告】
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