JP2003308847A - 燃料電池用電極の製造方法、塗布組成物、塗布組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極用スラリー中のポリテトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）粒子の分散状態を良好に保ちつつ、工
程数を簡略化できる燃料電池用電極の製造方法等を提供
する。 【解決手段】 触媒成分またはカーボン粒子の少なくと
も一方およびポリテトラフルオロエチレン成分を含む固
形分を分散媒としての水に分散して、固形分と水との比
率（重量比）が１≦水／固形分≦１０の範囲となるよう
に電極用スラリーを調製する調製工程と、調製工程で調
製された電極用スラリーにポリカルボン酸系界面活性剤
を添加する粘度調整工程と、ポリカルボン酸系界面活性
剤が添加された電極用スラリーを基材に塗布する塗布工
程と、分散媒を除去した後に固形分を熱加圧する加熱成
型工程とを備えるようにした。ポリカルボン酸系界面活
性剤の添加量を変動させることにより、電極用スラリー
の粘度を任意の範囲に制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒成分またはカ
ーボン粒子の少なくとも一方およびポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）成分を含む燃料電池用電極の製造
方法等に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、発電効率が高く環境性にも優れて
いるエネルギー供給源として、燃料電池が注目されてい
る。このような燃料電池は、用いられる電解質の種類に
より、アルカリ型、固体高分子型、リン酸型等の低温作
動燃料電池と、溶融炭酸塩型、固体酸化物型等の高温作
動燃料電池とに大別される。なかでも、電解質に固体高
分子を使った固体高分子型燃料電池(ＰＥＦＣ:Polymer
Electrolyte Fuel Cells)は、コンパクトな構造で高出
力密度が得られ、かつ簡易なシステムで運転が可能なこ
とから、定置用分散電源だけでなく宇宙用や車両用等の
電源として注目されている。この固体高分子型燃料電池
は、電解質となるフィルム状のイオン交換膜の両側に触
媒層を持ち、更にその両側には集電体が設けられ、膜・
電極接合体(ＭＥＡ)を形成している。そして、その外側
に、燃料の通り道となる溝を付けたセパレータが設けら
れ、ＭＥＡとセパレータとの間を水素あるいは酸素が通
り、これらを全て一つとしてセルを構成している。この
セル１枚で約０.７Ｖの電位差が得られる場合に、例え
ばこのセルを３００枚重ねて直列につなぎ、例えば２１
０Ｖの電圧を得るスタックを構成することができる。

【０００３】燃料電池用電極の製造方法としては、触媒
成分、結着剤および溶媒とからなる電極用スラリーを基
材に塗布する方法がある。この結着剤として、ポリテト
ラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと称する）が注目
を浴びつつある。ＰＴＦＥは触媒粒子の結着剤として機
能するのみならず、それ自体撥水性を有することが知ら
れている。これにより、結着剤としてＰＴＦＥを用いた
電極を組み込んで燃料電池を作製した場合には、電池作
動中、例えば燃料水素と酸素との反応で生成する水によ
る触媒層の濡れを防ぎ、ガス空間を確保することが可能
となるため、高い電池性能を得ることができる。

【０００４】ところで、上記のＰＴＦＥは分子量が大き
いため、凝集して繊維化がしやすいという特徴を有す
る。ここで繊維化とは、ＰＴＦＥ粒子が繊維状にほぐれ
てしまい、電極用スラリーが液状ではなく、餅状となる
ことをいう。以下、電極用スラリーが液状ではなくなっ
てしまうことを、適宜、「ＰＴＦＥ粒子の繊維化」と表
現する。特開平８−１８５８６７号公報には、ＰＴＦＥ
粒子の繊維化しやすいという特徴を利用した燃料電池用
電極の製造方法が開示されている。具体的には、触媒成
分とＰＴＦＥディスパージョン（ＰＴＦＥ粒子が水に分
散したもの。）の混合液を凍結乾燥した後、再度溶媒を
加えて混練物とし、これを圧延等でシート化して電極の
層を形成したり、混練物を基材に付着させて燃料電池用
電極を形成する方法が開示されている。

【０００５】一方、特開２００１−５７２１６号公報に
は、ＰＴＦＥ粒子の繊維化、つまりＰＴＦＥ粒子を含む
電極用スラリーが餅状となることを防止すべく、触媒成
分とＰＴＦＥ粒子を大量の分散媒中に分散させて電極用
スラリーを調製し、燃料電池用電極を製造する方法が開
示されている。より具体的には、触媒成分０．０３ｇを
純水１０００ｇ中に分散させた後、ＰＴＦＥ粒子を０．
０１〜０．０３ｇを分散媒中に混合・分散させ、さらに
酸を添加する。そしてこの電極用スラリーを多孔質電極
基材の表面に流出させた状態で、多孔質電極基材の裏面
から吸引濾過して多孔質電極基材表面に触媒層を形成
し、しかる後、乾燥、焼成して燃料電池用電極を形成す
るのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−１８５８６７号公報に記載の方法を用いて燃料電池
用電極を形成する場合には、以下の問題がある。つま
り、電極用スラリーが餅状となったものを基材に付着さ
せるために圧延等を行う必要があり、工程数が増えてし
まう。しかも、餅状のものを用いて基材上に均一な厚さ
の膜を形成することは困難であり、電極の触媒層の膜厚
が不均一となってしまう傾向がある。また、近年、燃料
電池用電極の触媒層の膜厚は約３０μｍと薄くなってい
るにも拘わらず、特開平８−１８５８６７号公報に記載
の方法を用いた場合にはこうした低い値に膜厚を制御す
ることは困難である。さらに、ＰＴＦＥ粒子が繊維化し
た電極用塗布物を用いて燃料電池用電極を形成した場合
には、ＰＴＦＥ粒子の分散性が悪く、触媒層の組成が不
均一になってしまうという問題も生じる。

【０００７】一方、特開２００１−５７２１６号公報に
記載の方法を用いた場合には、分散媒（純水）中の粒子
の濃度が０．００３ｗｔ％と低いため、電極用スラリー
中のＰＴＦＥ粒子の分散状態は良好である。しかしなが
ら、大量の分散媒が必要となるとともに、分散粒子に対
して分散媒が多量であるために吸引濾過（分散媒の除
去）に時間がかかってしまうという問題がある。そこで
本発明は、電極用スラリー中のＰＴＦＥ粒子の分散状態
を良好に保ちつつ、工程数を簡略化できる新規な燃料電
池用電極の製造方法等を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ＰＴＦＥ粒
子による繊維化を防止しつつ、工業的に塗布可能な電極
用スラリーを得るために様々な検討を行った。その結
果、分散媒としては水が最適であること、電極用スラリ
ー中の固形分と分散媒としての水の量を適切な範囲とす
ることにより、大量の分散媒を要せずかつ良好な分散状
態を有する電極用スラリーを得ることができること、お
よびポリカルボン酸系界面活性剤を添加することによ
り、電極用スラリーの粘度を容易に制御できることを知
見した。そしてこの電極用スラリーによれば、濾過工
程、混練工程等の余計な工程を要せずに基材に電極用ス
ラリーを塗布することが可能となる。すなわち、本発明
は、触媒成分またはカーボン粒子の少なくとも一方およ
びポリテトラフルオロエチレン成分を含む固形分を分散
媒としての水に分散して、固形分と水との比率（重量
比）が１≦水／固形分≦１０の範囲となるように電極用
スラリーを調製する調製工程と、調製工程で調製された
電極用スラリーにポリカルボン酸系界面活性剤を添加す
る粘度調整工程と、ポリカルボン酸系界面活性剤が添加
された電極用スラリーを基材に塗布する塗布工程と、分
散媒を除去した後に、固形分を熱加圧する加熱成型工程
とを備えることを特徴とする燃料電池用電極の製造方法
を提供する。分散媒として水を選択することにより、Ｐ
ＴＦＥ粒子を含む電極用スラリーの粘度を適切な範囲に
保つことが可能となる。また、上述した粘度調整工程に
おいて、ポリカルボン酸系界面活性剤の添加量を変動さ
せることにより、電極用スラリーの粘度を任意の範囲に
制御することができる。この際、ポリカルボン酸系界面
活性剤の添加量は、上述した固形分、つまり触媒成分ま
たはカーボン粒子の少なくとも一方およびポリテトラフ
ルオロエチレン成分を含む固形分に対して５ｗｔ％以下
（０を含まず）とすることが有効である。

【０００９】本発明に係る燃料電池用電極の製造方法に
よれば、上述した調製工程において得られる電極用スラ
リーの粘度が１００〜５００ｍＰａ・ｓの範囲であって
も、粘度調整工程においてポリカルボン酸系界面活性剤
を上述した固形分に対して５ｗｔ％以下（０を含まず）
の範囲で添加することにより、電極用スラリーの粘度を
１，０００〜３０，０００ｍＰａ・ｓの範囲に制御する
ことも可能である。後述するように、燃料電池用電極は
ガス拡散層と反応層とを有しているが、粘度が３，００
０〜３０，０００ｍＰａ・ｓの範囲の電極用スラリーは
ガス拡散層形成用のスラリーとして特に好適である。

【００１０】また本発明は、分散媒としての水と、触媒
成分またはカーボン粒子の少なくとも一方およびポリテ
トラフルオロエチレン成分を含有する固形分と、ポリカ
ルボン酸系界面活性剤とを含む混合物からなり、その粘
度が１，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲であ
ることを特徴とする塗布組成物を提供する。分散媒とし
て水を用いることが、ポリテトラフルオロエチレン粒子
の繊維化を防止する上で有効である。また、ポリカルボ
ン酸系界面活性剤を用いることによって、混合物の粘度
を所望の範囲、具体的には１，０００〜１００，０００
ｍＰａ・ｓの範囲に制御することが可能となる。なお、
後述するように、混合物の粘度が１００，０００ｍＰａ
・ｓを超えると、混合物が餅状になってしまい連続的な
塗布が困難となる。つまり、もはや塗布組成物とはいえ
なくなってしまう。

【００１１】さらにまた本発明は、分散媒としての水
と、触媒成分またはカーボン粒子の少なくとも一方およ
びポリテトラフルオロエチレン成分を含有する固形分と
を含む混合物からなる塗布組成物の製造方法を提供す
る。具体的には、塗布組成物中の固形分と分散媒として
の水との比率（重量比）の範囲が、１≦水／固形分≦１
０の比率（重量比）となるように配合し、次いで、触媒
成分またはカーボン粒子の少なくとも一方およびポリテ
トラフルオロエチレン成分を含む固形分を分散媒として
の水に分散した混合物を得る。こうして得られた混合物
に対して、当該混合物の粘度が１，０００〜１００，０
００ｍＰａ・ｓの範囲になるようにポリカルボン酸系界
面活性剤を添加するのである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、燃料電池用電極の製造
方法に関し、繊維化しやすいＰＴＦＥ粒子を繊維化させ
ることなく電極用スラリーを調製することを特徴とす
る。また、繊維化しないように調製した電極用スラリー
にポリカルボン酸系界面活性剤を添加して、所望の粘度
を有する塗布可能なスラリーを容易に得ることを特徴と
する。ここで、本明細書では、「塗布可能なスラリー」
には、粘度が１００，０００ｍＰａ・ｓよりも高く餅状
になったもの、粘度が１００ｍＰａ・ｓよりも低く基材
から落ちてしまうようなスラリーを含まないこととす
る。以下に本発明の実施の形態について図を参照して説
明する。

【００１３】はじめに、本発明に係るＰＥＦＣの単電池
の構成を図１に示す。図１（ａ）に示すように、単電池
（燃料電池）１は、イオン交換膜２の両面に燃料電極
（燃料電池用電極）３と酸化剤電極（燃料電池用電極）
４とを配置している。また、燃料電極３と酸化剤電極４
の背面には、それぞれガス不透過性のセパレータ５ａ，
５ｂが配設され、燃料電極３側のセパレータ５ａには、
燃料ガスの流路となる燃料溝が形成され、酸化剤電極４
側のセパレータ５ｂには、酸化剤ガスの流路となる空気
溝が形成されている。また、燃料電極３とセパレータ５
ａの間には集電体６ａ、酸化剤電極４とセパレータ５ｂ
の間には集電体６ｂが配設される。また、図１（ｂ）に
示すように、燃料電極３と酸化剤電極４は、それぞれ電
極基材（基材）７と、その表面に順次形成されたガス拡
散層８および反応層９とから構成されている。

【００１４】電極基材７としては、例えば、発泡金属、
カーボンペーパー、金網、エキスパンドメタル等を基材
として用いることができる。発泡金属は導電性があるた
め、その空孔に電極組成物を保持し、しかも導体として
の役割も果たす。よって、電極基材７として好適であ
る。基材として発泡金属を用いる場合には、空孔率が９
０〜９８％のものが好ましく、シート厚は２ｍｍ程度と
すればよい。カーボンペーパーも導電性、通気性がある
ため、電極基材７として好ましい。カーボンペーパーを
電極基材７とする場合には、太さ数μｍのカーボン繊維
をシート状に固め、シート厚を１ｍｍ程度とすればよ
い。

【００１５】次に、燃料電極３および酸化剤電極４の製
造方法について図２を用いて説明する。図２に示すよう
に、本発明に係る燃料電池用電極の製造方法は、電極用
スラリーの調製工程、粘度調整工程、塗布工程、分散媒
除去工程、界面活性剤除去工程、加熱成型工程とを含
む。なお、本明細書において、電極用スラリーの調製工
程において添加される界面活性剤を単に「界面活性剤」
と称し、ポリカルボン酸系界面活性剤と区別することと
する。

【００１６】＜電極用スラリーの調製工程＞まず、電極
用スラリーの原料として、触媒粒子（触媒成分）または
カーボン粒子、界面活性剤およびＰＴＦＥ粒子を準備す
る。これらが本実施の形態では電極用スラリーの固形分
となるが、本発明は他の固形分の添加を排除するもので
はない。

【００１７】触媒粒子としては、白金粒子、パラジウム
粒子、白金ブラック粒子、パラジウムブラック粒子、そ
の他燃料電池の電極用として適用し得る触媒を使用する
ことができる。カーボン粒子としては、ファーネスブラ
ック、アセチレンブラック等がある。カーボン粒子は、
白金触媒担持のもの、触媒無担持のもの、のいずれをも
用いることができ、これらの混合粒子を用いてもよい。
界面活性剤としては非イオン系のものが好ましい。非イ
オン系の界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテル型やポリカルボン酸型高分子アニ
オン等が挙げられる。界面活性剤の添加量はカーボン粒
子に対し５〜２０ｗｔ％程度とすることが好ましい。

【００１８】ＰＴＦＥは、主として触媒粒子またはカー
ボン粒子の結着剤として機能する。また、ＰＴＦＥは、
触媒粒子またはカーボン粒子の結着剤としての役割を果
しているだけではなく、それ自体撥水性でガス相を確保
する効果も奏している。ＰＴＦＥ粒子と、触媒粒子また
はカーボン粒子（以下、適宜「触媒粒子等」という）の
比率（重量比）は、３０：７０〜６０：４０程度とする
ことが望ましい。ＰＴＦＥ粒子と触媒粒子等の比率をこ
の範囲とすることにより、良好な電極特性を有する電極
用ペーストを得ることができる。ＰＴＦＥ粒子と触媒粒
子等のより望ましい比率（重量比）は、３０：７０〜４
０：６０程度である。また、固形分に対するＰＴＦＥ粒
子の比率（重量比）は、０．０５≦ＰＴＦＥ粒子／固形
分≦０．６の範囲とする。固形分に対するＰＴＦＥ粒子
の比率（重量比）が０．０５未満になると、燃料電極３
および酸化剤電極４の撥水性を確保することが困難とな
る。一方、固形分に対するＰＴＦＥ粒子の比率（重量
比）が０．６を超えると、電気抵抗を確保することが困
難となる。よって、固形分に対するＰＴＦＥ粒子の比率
（重量比）を０．０５≦ＰＴＦＥ粒子／固形分≦０．６
の範囲とすることが望ましい。固形分に対するＰＴＦＥ
粒子の比率（重量比）のより好ましい範囲は０．２≦Ｐ
ＴＦＥ粒子／固形分≦０．５である。

【００１９】また、上記の固形分の溶媒としては水を選
択する。これは、溶媒として有機溶媒を用いた場合には
ＰＴＦＥ粒子の繊維化が生じやすいという本発明者の知
見に基づく。なお、ＰＴＦＥ粒子は水に溶けないため、
ＰＴＦＥ粒子に対して水は分散媒として機能することと
なる。よって、以下、水を適宜「分散媒」と称する。ま
た、ＰＴＦＥ粒子が水に分散している分散媒を適宜「Ｐ
ＴＦＥディスパージョン」と称する。

【００２０】上記した電極用スラリーの原料の固形分と
水を混合することで電極用スラリーを調製する。本実施
の形態では、ＰＴＦＥ粒子の繊維化を防止しつつ、塗布
に適した粘度の電極用スラリーを得るために、触媒粒子
またはカーボン粒子、ＰＴＦＥ粒子等の固形分と水の比
率を以下のように設定する。１≦水／固形分≦１０ここ
で、固形分とは、ＰＴＦＥ粒子を必須とし、触媒粒子ま
たはカーボン粒子のいずれかを少なくとも含むものとす
る。なお、水中に分散される固形分として、界面活性剤
をさらに含んでいてもよい。

【００２１】固形分に対する水の量が１未満となると、
電極用スラリー中のＰＴＦＥ粒子が繊維化してしまい、
電極用スラリーが液状ではなく、いわゆる餅状となって
しまう。一方、固形分に対する水の量が１０を超える
と、電極用スラリーの粘度が所望の粘度、つまり塗布に
適する粘度よりも薄くなってしまうため、後述する塗布
工程の前段階として濾過工程が必要となるか、もしくは
後述する塗布工程において複数回の塗布を強いられるこ
ととなる。よって、固形分に対する水の量は、１≦水／
固形分≦１０とする。固形分に対する水の量を１≦水／
固形分≦１０とすることにより、塗布に適した粘度の電
極用スラリーを得ることができる。ここで、塗布に適し
た粘度とは、後述する塗布工程において複数回の塗布を
要しない粘度であって、かつスラリーを圧延等する必要
がない粘度をいう。固形分に対する水の量の望ましい範
囲は１≦水／固形分≦６、さらに望ましい範囲は１≦水
／固形分≦５である。

【００２２】電極用スラリーの粘度は、１００〜１０
０，０００ｍＰａ・ｓの範囲とすることが望ましい。よ
り望ましい電極用スラリーの粘度は、１，０００〜３
０，０００ｍＰａ・ｓ、さらに望ましい電極用スラリー
の粘度は、１，５００〜５，０００ｍＰａ・ｓである。
但し、電極用スラリーの粘度は塗布方法に依存するた
め、採用する塗布方法に適した粘度を適宜設定する必要
があることはいうまでもない。

【００２３】水の量を上記の範囲で設定した後、ＰＴＦ
Ｅ粒子および触媒粒子等からなる固形分に対し所定量の
水を添加し、これらを混合する。触媒粒子等を予め混合
し、その後にＰＴＦＥ粒子を混合してもよい。混合に
は、高速回転する撹拌羽を有するホモジナイザーやヘン
シェルミキサーを用いることが好ましい。混合時間は、
３０〜９０分程度とする。混合時間をこの範囲とするこ
とにより、分散媒中に固形分が均一に分散しかつ塗布可
能な電極用スラリーを得ることができる。なお、混合時
間を長くしても効果がない。

【００２４】＜粘度調整工程＞電極用スラリーを調製し
た後、粘度調整工程に移る。この粘度調整工程は、本実
施の形態に係る燃料電池用電極の製造方法において特徴
的な工程の一つであり、本工程では、上述した方法で得
た電極用スラリーに、ポリカルボン酸系界面活性剤を添
加することによって、電極用スラリーの粘度を任意の範
囲に制御する。

【００２５】後述する塗布工程において、電極基材７に
電極用スラリーを塗布する際には、電極用スラリーの粘
度が１００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ、より望ましく
は１，０００〜３０，０００ｍＰａ・ｓ、さらには１，
５００〜５，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
また、電極用スラリーをガス拡散層８を形成するために
調製するのか、もしくは反応層９を形成するために用い
るのか、によっても電極用スラリーに要求される粘度は
異なってくるが、ポリカルボン酸系界面活性剤によれ
ば、電極用スラリーの粘度を所望の範囲に制御すること
が容易であるのみならず、その添加量が少量であっても
高い増粘効果が期待できる。この増粘効果は、ポリカル
ボン酸系界面活性剤自体の粘度が１５０ｍＰａ・ｓ程度
と、低い粘度であっても得られる効果である。すなわ
ち、ポリカルボン酸系界面活性剤を用いた場合には、上
述した調製工程において得られる電極用スラリーの粘度
が１００〜５００ｍＰａ・ｓの範囲であり、これに添加
されるポリカルボン酸系界面活性剤自体の粘度が１５０
ｍＰａ・ｓ程度の場合であっても、電極用スラリーの粘
度を１，０００ｍＰａ・ｓ以上にすることが可能であ
る。なお、ポリカルボン酸系界面活性剤には、カルボン
酸系、アクリル酸系等があるが、本発明におけるポリカ
ルボン酸系界面活性剤は、それらを広く包含する。

【００２６】ポリカルボン酸系界面活性剤の添加量は、
上記した固形分のうち、触媒粒子（触媒成分）またはカ
ーボン粒子およびＰＴＦＥ粒子の合計量に対して５ｗｔ
％以下（０を含まず）、さらには２ｗｔ％以下、より望
ましくは０．１〜２ｗｔ％程度とする。但し、ポリカル
ボン酸系界面活性剤の望ましい添加量は、電極用スラリ
ーの粘度をどの程度としたいかにもよって変動する。こ
こで、ポリカルボン酸系界面活性剤の添加量を、触媒粒
子（触媒成分）またはカーボン粒子およびＰＴＦＥ粒子
の合計量に対して２〜５ｗｔ％添加した場合には、その
粘度が１００〜５００ｍＰａ・ｓ程度の電極用スラリー
の粘度を１０，０００〜３０，０００ｍＰａ・ｓ程度と
することができる。また、ポリカルボン酸系界面活性剤
の添加量を、触媒粒子（触媒成分）またはカーボン粒子
およびＰＴＦＥ粒子の合計量に対して０．１〜２ｗｔ％
の範囲で添加した場合には、その粘度が１００〜５００
ｍＰａ・ｓ程度の電極用スラリーの粘度を１，５００〜
１０，０００ｍＰａ・ｓ程度とすることができる。

【００２７】粘度調整工程において添加されたポリカル
ボン酸系界面活性剤は、電極成分として機能するもので
はない。よって、燃料電池用電極（燃料電極３、酸化剤
電極４）の性能、耐久性の面から、加熱成型工程後にお
いて界面活性剤がほとんど残存していないことが好まし
いが、本発明が推奨するポリカルボン酸系界面活性剤に
よれば、上述の通り、その添加量が触媒粒子（触媒成
分）またはカーボン粒子およびＰＴＦＥ粒子の合計量に
対して５ｗｔ％以下と少量であっても増粘効果が高く、
粘度の調整を容易に行うことが可能となる。そして、こ
のように粘度を所望の範囲に制御することによって、最
終的に得たい塗布厚さを正確に制御することが可能とな
る。なお、ポリカルボン酸系界面活性剤と、他の種類の
界面活性剤、例えばセルロース系界面活性剤やポリビニ
ルアルコール系（ＰＶＡ系）界面活性剤を複合添加する
ようにしてもよい。また、上述したのと同様の理由か
ら、電極用スラリーの調製工程において添加された界面
活性剤（例えば、非イオン系界面活性剤）も、加熱成型
工程後においてほとんど残存していないことが好まし
い。電極用スラリーの調製工程において添加された界面
活性剤は、粘度調整工程において添加されたポリカルボ
ン酸系界面活性剤に較べて、その添加量が多い（カーボ
ン粒子に対して５〜２０ｗｔ％程度）ため、後述する界
面活性剤除去工程を実施することにより、この界面活性
剤を除去することが好ましい。

【００２８】＜塗布工程＞粘度調整工程においてポリカ
ルボン酸系界面活性剤を添加した後、塗布工程に移る。
塗布工程では、ポリカルボン酸系界面活性剤を添加して
所望の粘度に調整された塗布可能な電極用スラリーを、
電極基材７に塗布する。塗布方法としては、スクリーン
印刷、ダイコータ、ドクターブレード等の周知の方法を
用いることができる。なお、塗布方法によって好ましい
粘度が多少相違するため、塗布方法を選択した上で固形
分に対する水の量を１≦水／固形分≦１０の範囲で適宜
調整することが好ましい。同様に、塗布方法を選択した
上でポリカルボン酸系界面活性剤の添加量を適宜調整す
ることが好ましい。

【００２９】この塗布工程において、ガス拡散層８を形
成するための電極用スラリーと反応層９を形成するため
の電極用スラリーを電極基材７上に同時に塗布すること
も可能である。例えば、ベルトコンベア上に電極基材７
を配置し、上流方向にガス拡散層８形成用の電極用スラ
リーを塗布する第１のコータを配置する。そして、この
第１のコータよりも下流側に所定距離隔てて、反応層９
形成用の電極用スラリーを塗布する第２のコータを配置
する。本発明に係る電極用スラリーは塗布に適した粘度
を有するため、ガス拡散層８形成用スラリーがまだ乾燥
しないうちに、ガス拡散層８上に反応層９形成用スラリ
ーを塗布することが可能である。すなわち、いわゆるウ
ェット・オン・ウェット方式を用いて工業的に複数の皮
膜を電極基材７上に形成することが可能である。

【００３０】＜分散媒除去工程＞塗布工程後、例えば大
気中に電極基材７を放置して、電極用スラリー中の分散
媒を除去する。この工程は、室温で行ってもよく、分散
媒除去の方法は何ら限定されるものではない。

【００３１】＜界面活性剤除去工程＞分散媒除去工程
後、電極用スラリーの調製工程で添加された界面活性剤
を除去するための界面活性剤除去工程に移る。この工程
は必須のものではないが、燃料電池用電極（燃料電極
３、酸化剤電極４）に残存している界面活性剤を除去す
ることにより、電極性能を向上させることができる。界
面活性剤を除去する方法としては、浸漬や焼成により焼
き飛ばす方法等が挙げられる。浸漬方法を用いて界面活
性剤を除去する場合には、界面活性剤が溶解する溶液で
あって、かつＰＴＦＥ粒子および触媒粒子が溶解しない
溶液（例えばエタノール）中に基材を浸漬し、界面活性
剤を溶出させる。そして、基材を乾燥させた後、次の加
熱成型工程に移る。

【００３２】＜加熱成型工程＞加熱した状態で基材をプ
レスすることにより、燃料電池用電極（燃料電極３、酸
化剤電極４）が得られる。加熱温度はＰＴＦＥ粒子が溶
融する温度、具体的には３２０〜４００℃程度とする。
これにより、触媒粒子等がＰＴＦＥ成分に巻き込まれる
ように結着し、電極に撥水性が付与される。また、プレ
スにより、界面活性剤が抜けた後の空孔を塞ぐことがで
きる。成型圧力は１〜１００ＭＰａ程度、成型時間は１
〜３０分程度とすればよい。なお、粘度調整工程で添加
されたポリカルボン酸系界面活性剤は、この加熱成型工
程において分解除去される。加熱成型工程後にポリカル
ボン酸系界面活性剤が若干残存する場合もありうるが、
ポリカルボン酸系界面活性剤の添加量がそもそも少量で
あるため、ポリカルボン酸系界面活性剤が不純物として
残存した場合においても電極特性、電極の耐久性にはほ
とんど悪影響を及ぼすことはない。

【００３３】以上の製造方法による本発明の燃料電池用
電極（燃料電極３、酸化剤電極４）は、良好な電極特性
を有し、この燃料電池用電極を用いた燃料電池の性能も
良好である。また、本発明の燃料電池用電極は、ガス拡
散層８および反応層９の剥離強度が高いという特徴を有
するため、長期間にわたって使用した際にも良好な電極
特性が維持される。さらに、電極用スラリーの粘度およ
び塗布厚さを所望の範囲に正確に制御することができる
ため、良好な電極特性を有する燃料電池用電極を安定し
て得ることが可能となる。

【００３４】上記の方法で作製された燃料電極３および
酸化剤電極４は、それぞれイオン交換膜２に接合され
る。接合の際には、燃料電極３および酸化剤電極４の反
応層９が形成されている側がイオン交換膜２に接するよ
うに配置し、ホットプレスにより加熱圧着してこれらを
一体化する。そして、燃料電極３および酸化剤電極４の
外面にそれぞれ集電体６ａ、集電体６ｂを配設し、さら
に集電体６ａ、集電体６ｂの外面にセパレータ５ａおよ
びセパレータ５ｂを取り付けることにより、単電池１を
構成する。

【００３５】

【実施例】次に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。 （実施例１）塗布に適した粘度の電極用スラリーを得る
ために、固形分に対する水の量（重量比）をどの程度と
すればよいか、を確認するために行った実験を実施例１
として説明する。固形分として、カーボンブラックＡ
（比表面積３７ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１
２０ｇ）４重量部、ＰＴＦＥディスパージョン（三井・
デュポンフロロケミカル３０−Ｊ、固形分濃度６０ｗｔ
％）４．４重量部、非イオン系界面活性剤０．２８重量
部を準備した。なお、非イオン系界面活性剤としては、
米国ローム・アンド・ハース社製のトリトンＸ−１００
を用いた。この固形分に対し、添加する水の量を変化さ
せてホモジナイザーで撹拌した。なお、撹拌はホモジナ
イザーを用い、５，０００ｒｐｍで３０分撹拌した。結
果を図３に示す。

【００３６】図３に示すように、サンプル１（水／固形
分＝５．１）の粘度は約５０ｍＰａ・ｓであった。より
粘度の高いスラリーを得るために、固形分に対する水の
量を徐々に減少させ、サンプル２〜８を得た。ここで、
サンプル２〜８の中で最も粘度が高いのはサンプル８
（水／固形分＝１．９４）であり、その粘度は約８００
ｍＰａ・ｓであった。粘度が約８００ｍＰａ・ｓである
サンプル８は、依然としてスラリーとしての状態を維持
していた。一方、サンプル８よりも水の量を減少させ
て、固形分に対する水の量を１．５程度とした場合に
は、急激に粘度が増加して粘度のコントロールが困難と
なり、もはやスラリーといえる状態ではなくなってしま
った。

【００３７】次に、カーボンブラックＡに代えて、カー
ボンブラックＢ（比表面積２３９ｍ ²／ｇ、ジブチルフ
タレート吸油量１８０ｇ）を用いて、固形分に対する水
の量（重量比）を４〜５．５の範囲で調整し、サンプル
９〜１６を得た。サンプル９〜１６の粘度、および固形
分に対する水の量（重量比）についても併せて図３に示
す。図３に示したように、サンプル９〜１６の粘度は３
００〜１，０２０ｍＰａ・ｓ程度であり、サンプル９〜
１６はいずれも塗布に適した粘度のスラリーであった。

【００３８】さらに、カーボンブラックＡに代えて、カ
ーボンブラックＣ（比表面積３７ｍ ²／ｇ、ジブチルフ
タレート吸油量１２０ｇ）を用いて、固形分に対する水
の量（重量比）を１〜２の範囲で調整し、サンプル１７
〜２１を得た。なお、カーボンブラックＣは、カーボン
ブラックＡをプレス成形したものである。サンプル１７
〜２１の粘度、および固形分に対する水の量（重量比）
についても併せて図３に示す。

【００３９】図３に示したように、サンプル１７〜２１
の粘度は１００〜５００ｍＰａ・ｓ程度であり、サンプ
ル１７〜２１はいずれも塗布に適した粘度のスラリーで
あった。ここで、サンプル２１の水／固形分は約１．２
である。同じ比表面積を有するカーボンブラックＡを用
いた場合には、水／固形分が１．５程度になると急激に
粘度が増加して粘度のコントロールが困難となったが、
カーボンブラックＣを用いた場合にはより少ない水の量
でも塗布に適したスラリーが得られたことが注目され
る。以上の結果から、固形分と水との比率（重量比）
を、１≦水／固形分≦１０の範囲とすることによって、
塗布に適した粘度のスラリーが得られることがわかっ
た。固形分と水との比率（重量比）のより望ましい範囲
は、１≦水／固形分≦６、さらに望ましい範囲は、１≦
水／固形分≦５である。但し、図３に示したように、カ
ーボン粒子の性状あるいは水との混合時における形態等
によって、固形分と水との比率（重量比）の適切な範囲
は異なるといえる。

【００４０】サンプル１〜２１のスラリーをそれぞれサ
ンプリングし、これを希釈してレーザ式粒度分布測定器
にて粒度分布を測定したところ、スラリーの平均粒径は
１μｍ未満であった。ＰＴＦＥの粒子径が１μｍ程度で
あることから、スラリー中にＰＴＦＥ粒子が均一に分散
しているものと推測される。

【００４１】サンプル１〜２１のスラリーに、ポリカル
ボン酸系界面活性剤を加え、スラリーの粘度を３，００
０ｍＰａ・ｓ以上とした（スラリー中のカーボンブラッ
クＡおよびＰＴＦＥ固形分に対し、１ｗｔ％のポリカル
ボン酸系界面活性剤を加えた）。次いで、厚さ１．７５
ｍｍの多孔質基材に１．９０ｍｍの間隙のコータを用い
てそれぞれのスラリーを塗布したところ、連続して均一
な塗布が可能であった。塗布後、多孔質基材を室温で乾
燥させた。さらに、多孔質基材をエタノール中に浸漬し
て非イオン系界面活性剤を除去した。その後、多孔質基
材を大気中、室温で乾燥させた後、５ＭＰａ、３８０℃
で１分間プレスを行い、燃料電池用電極を得た。

【００４２】以下、固形分の種類およびポリカルボン酸
系界面活性剤の添加量を変動させた場合の実験例を実施
例２〜４として説明する。

【００４３】（実施例２）固形分として、カーボンブラ
ックＡ（比表面積３７ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸
油量１２０ｇ）４重量部、ＰＴＦＥディスパージョン
（三井・デュポンフロロケミカル３０−Ｊ、固形分濃度
６０ｗｔ％）４．４重量部、非イオン系界面活性剤０．
２８重量部を準備した。なお、非イオン系界面活性剤と
しては、米国ローム・アンド・ハース社製のトリトンＸ
−１００を用いた。この固形分に対する水の量が１≦水
／固形分≦１０の範囲となるように水の量を１１重量部
とし、ホモジナイザーを用い、５，０００ｒｐｍで３０
分撹拌して、塗布用のスラリーを調製した。このスラリ
ー中のカーボンブラックＡおよびＰＴＦＥ固形分に対
し、ポリカルボン酸系界面活性剤を０．８ｗｔ％加え、
スラリーの粘度を５，０００ｍＰａ・ｓとした。なお、
分散剤を添加する前のスラリーの粘度は約３００ｍＰａ
・ｓである。次いで、厚さ１．７５ｍｍの多孔質基材に
１．９０ｍｍの間隙のコータを用いて分散剤を添加した
スラリーを塗布したところ、連続して均一な塗布が可能
であった。塗布後、多孔質基材を室温で乾燥させた。さ
らに、多孔質基材をエタノール中に浸漬して非イオン系
界面活性剤を除去した。その後、多孔質基材を大気中、
室温で乾燥させた後、５ＭＰａ、３８０℃で１分間プレ
スを行い、燃料電池用電極を得た。

【００４４】（実施例３）固形分として、カーボンブラ
ックＡ（比表面積３７ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸
油量１２０ｇ）３重量部、カーボンブラックＢ（比表面
積２３９ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１８０
ｇ）７重量部、ＰＴＦＥディスパージョン（三井・デュ
ポンフロロケミカル３０−Ｊ、固形分濃度６０ｗｔ％）
８．３３重量部、非イオン系界面活性剤１．８重量部を
準備した。なお、非イオン系界面活性剤としては、米国
ローム・アンド・ハース社製のトリトンＸ−１００を用
いた。この固形分に対する水の量が１≦水／固形分≦１
０の範囲となるように水の量を８０重量部とし、ホモジ
ナイザーを用い、５，０００ｒｐｍで３０分撹拌して、
塗布用のスラリーを調製した。

【００４５】このスラリー中のカーボンブラックＡ、カ
ーボンブラックＢおよびＰＴＦＥ固形分に対し、ポリカ
ルボン酸系界面活性剤を０．２ｗｔ％加え、スラリーの
粘度を１，５００ｍＰａ・ｓとした。なお、分散剤を添
加する前のスラリーの粘度は、約２００ｍＰａ・ｓであ
る。実施例２で調製したスラリー（粘度：５，０００ｍ
Ｐａ・ｓ）をガス拡散層形成用とし、実施例３で調製し
たスラリー（粘度：１，５００ｍＰａ・ｓ）を反応層形
成用とし、１．９ｍｍと２．４ｍｍの間隙を有する２連
のコータを用いて１．７５ｍｍ厚の多孔質基材上に組成
の異なる２種のスラリーを塗布した。その結果、連続し
て均一な塗布が可能であった。塗布後、多孔質基材を室
温で乾燥させた。さらに、多孔質基材をエタノール中に
浸漬して非イオン系界面活性剤を除去した。その後、多
孔質基材を空気中、室温で乾燥させた後、５ＭＰａ、３
８０℃で１分間プレスを行い、燃料電池用電極を得た。
この燃料電池用電極の断面を顕微鏡で観察したところ、
組成的には２層が分離しており、多孔質基材上にガス拡
散層、その上に反応層が形成されているのが確認され
た。また、ガス拡散層および反応層は、物理的には隙間
なく密着しているのが確認された。

【００４６】（実施例４）カーボンブラックＢに代え
て、１０％白金担持カーボンを用いた以外は実施例３と
同様にスラリーを調製した。このスラリー（粘度：１，
５００ｍＰａ・ｓ）を反応層形成用とし、実施例２で調
製したスラリー（粘度：５，０００ｍＰａ・ｓ）をガス
拡散層形成用とし、実施例３と同様の方法で１．７５ｍ
ｍ厚の多孔質基材上に組成の異なる２種のスラリーを塗
布した。その後、実施例３と同様に乾燥、非イオン系界
面活性剤の除去を行った後、５ＭＰａ、３８０℃で１分
間プレスを行い、燃料電池用電極を得た。この燃料電池
用電極の断面を顕微鏡で観察したところ、実施例３と同
様に、多孔質基材上にガス拡散層、その上に反応層が形
成されているのが確認された。また、ガス拡散層および
反応層は、物理的には隙間なく密着しているのが確認さ
れた。

【００４７】（実施例５）粘度調整工程において添加さ
れる粘度調整剤として好適な界面活性剤、その望ましい
添加量を確認するために行った実験を実施例５として説
明する。なお、本実施例では、電極用スラリー調製後に
添加されるポリカルボン酸系の界面活性剤およびポリカ
ルボン酸系以外の界面活性剤を総称して、適宜「界面活
性剤」という。固形分として、カーボンブラックＡ（比
表面積３７ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１２０
ｇ）４重量部、ＰＴＦＥディスパージョン（三井・デュ
ポンフロロケミカル３０−Ｊ、固形分濃度６０ｗｔ％）
４．４重量部、非イオン系界面活性剤０．２８重量部を
準備した。なお、非イオン系界面活性剤としては、米国
ローム・アンド・ハース社製のトリトンＸ−１００を用
いた。この固形分に対する水の量が１≦水／固形分≦１
０の範囲となるように水の量を１１重量部とし、ホモジ
ナイザーを用い、５，０００ｒｐｍで３０分撹拌して塗
布用のスラリーを調製した。なお、このスラリーの粘度
は約３００ｍＰａ・ｓである。このスラリーに対し、添
加する界面活性剤の種類および量を変化させて、界面活
性剤添加後のスラリーの粘度を観察した。その結果を表
１、表２および図４に示す。なお、表１、表２中、界面
活性剤の添加量は、カーボンブラックＡおよびＰＴＦＥ
固形分に対するｗｔ％で示している。また、界面活性剤
を水溶液状態で添加した場合においても界面活性剤自体
の固形分の量を「界面活性剤の添加量」として示してい
る。

【００４８】表１、表２中、Ｎｏ．２２〜３７について
使用した界面活性剤の種類、界面活性剤自体の粘度は以
下の通りである。

【００４９】＜Ｎｏ．２２〜２９＞ ポリカルボン酸系界面活性剤（商品名：東亜合成社製
アロンＡ−６１１４（４０％水溶液状態） 界面活性剤自体の粘度：１５０ｍＰａ・ｓ ＜Ｎｏ．３０〜３２＞ ポリカルボン酸系界面活性剤（商品名：東亜合成社製
アロンＡＳ−１８００（４６％水溶液状態） 界面活性剤自体の粘度：５，０００ｍＰａ・ｓ ＜Ｎｏ．３３〜３５＞ セルロース系界面活性剤（商品名：信越化学社製 メト
ローズ６０ＳＨ−１５（粉末状）を２０ｗｔ％水溶液に
して添加した。） 界面活性剤（２０ｗｔ％水溶液状態）自体の粘度：５
０，０００ｍＰａ・ｓ ＜Ｎｏ．３６、３７＞ ポリビニルアルコール系（以下、「ＰＶＡ系」という）
界面活性剤（商品名：クラレ社製 ポバールＰＶＡ２２
４（顆粒状）を１２ｗｔ％水溶液にして添加した。） 界面活性剤（１２ｗｔ％水溶液状態）自体の粘度：５，
０００ｍＰａ・ｓ

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】表１および図４に示すように、ポリカルボ
ン酸系界面活性剤を用いた場合には、界面活性剤の添加
量が約０．５ｗｔ％になると３，０００ｍＰａ・ｓ以上
の粘度を示す。そして、界面活性剤の添加量が約１ｗｔ
％になると、６，０００ｍＰａ・ｓ以上というさらに高
い粘度を示すことがわかった。一方、セルロース系界面
活性剤によれば、３，０００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を得
るためには約６ｗｔ％以上の添加量を要することがわか
った。ここで、上述したように、セルロース系界面活性
剤は、それ自体の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓと、ポ
リカルボン酸系界面活性剤自体の粘度（１５０ｍＰａ・
ｓまたは５，０００ｍＰａ・ｓ）よりも大幅に高い粘度
を示す。それにも拘わらず、ポリカルボン酸系界面活性
剤を添加した場合には、セルロース系界面活性剤を添加
した場合よりも電極用スラリーの粘度が上昇することは
予期せぬ効果であった。

【００５３】また、表２および図４に示したように、Ｐ
ＶＡ系界面活性剤を用いた場合には、界面活性剤の添加
量を増しても、電極用スラリーの粘度はほとんど上昇せ
ず、約６ｗｔ％添加しても粘度は１，３００ｍＰａ・ｓ
に留まった。ＰＶＡ系界面活性剤の粘度（５，０００ｍ
Ｐａ・ｓ）が、Ｎｏ．２２〜２９に添加したポリカルボ
ン酸系界面活性剤の粘度（１５０ｍＰａ・ｓ）の３０倍
以上であることを鑑みると、やはりＰＴＦＥを含む電極
用スラリーの粘度を任意の範囲に制御するには、ポリカ
ルボン酸系界面活性剤の添加が有効であるといえる。こ
こで、ポリカルボン酸系界面活性剤を添加したＮｏ．３
０、セルロース系界面活性剤を添加したＮｏ．３３、Ｐ
ＶＡ系界面活性剤を添加したＮｏ．３６を比較すると、
これらはいずれも界面活性剤の添加量が０．９０ｗｔ％
と等しいにもかかわらず、分散剤添加後のスラリーの粘
度は６，０００ｍＰａ・ｓ（ポリカルボン酸系界面活性
剤）、７００ｍＰａ・ｓ（セルロース系界面活性剤）、
１，１００ｍＰａ・ｓ（ＰＶＡ系界面活性剤）と相違し
ており、ポリカルボン酸系界面活性剤を用いた場合には
他の界面活性剤を用いた場合よりも５倍以上高い粘度を
得ていることが注目される。

【００５４】ここで、表１に示したように、ポリカルボ
ン酸系界面活性剤の添加量と電極用スラリーの粘度は比
例しており、具体的には、ポリカルボン酸系界面活性剤
を２．９８ｗｔ％添加した場合（Ｎｏ．３１）には１
６,０００ｍＰａ・ｓ、ポリカルボン酸系界面活性剤を
６．０３ｗｔ％添加した場合（Ｎｏ．３２）には４５，
０００ｍＰａ・ｓという高い粘度の電極用スラリーを得
ることができる。この傾向から、ポリカルボン酸系界面
活性剤の添加量を変動させることによって、電極用スラ
リー、つまり塗布組成物の粘度を、１，０００〜１０
０，０００ｍＰａ・ｓの範囲で任意に制御可能であると
予測される。但し、電極用スラリーの使い易さ、塗り易
さという観点から、電極用スラリーの粘度は、１，００
０〜３０，０００ｍＰａ・ｓの範囲、さらには１，５０
０〜５，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好まし
い。よって、ポリカルボン酸系界面活性剤の望ましい添
加量は、５ｗｔ％以下（０を含まず）、さらには２ｗｔ
％以下（０を含まず）であるといえる。より望ましいポ
リカルボン酸系界面活性剤の添加量は、０．１〜２ｗｔ
％である。

【００５５】以上の結果から、ＰＴＦＥを含む電極用ス
ラリーに対する粘度調整剤としてポリカルボン酸系界面
活性剤を用いた場合には、分散効果のみならず、増粘効
果も期待できることがわかった。また、ポリカルボン酸
系界面活性剤によれば、その添加量がわずかに約０．５
ｗｔ％であっても３，０００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を得
ることができること、また、添加量が約１ｗｔ％になる
と５，０００ｍＰａ・ｓ以上、さらには添加量が２〜５
ｗｔ％になると１０，０００〜３０，０００ｍＰａ・ｓ
程度の粘度も得ることができることが確認された。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
電極用スラリー中のＰＴＦＥ粒子の分散状態を良好に保
ちつつ、工程数を簡略化して燃料電池用電極を作製する
ことができる。また、ポリカルボン酸系界面活性剤を用
いることにより、高粘度の電極用スラリーを容易に得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は本発明の固体高分子型燃料電池の構
成を示す図であり、（ｂ）は燃料電池用電極の構成を示
す図である。

【図２】 本発明の燃料電池用電極の製造工程を示すフ
ローチャートである。

【図３】 塗布に適した粘度の電極用スラリーを得るた
めに、固形分に対する水の量（重量比）をどの程度とす
ればよいか、を確認するために行った実験結果を示す図
である。

【図４】 粘度調整工程において添加される粘度調整剤
として好適な界面活性剤、その望ましい添加量を確認す
るために行った実験結果を示す図である。

【符号の説明】

１…単電池（燃料電池）、２…イオン交換膜、３…燃料
電極（燃料電池用電極）、４…酸化剤電極（燃料電池用
電極）、５ａ，５ｂ…セパレータ、６ａ，６ｂ…集電
体、７…電極基材（基材）、８…ガス拡散層、９…反応
層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H018 AA06 BB01 BB03 BB08 BB12 EE05 EE16 EE19 HH00 HH05 5H026 AA06 BB00 BB01 BB02 BB04 BB08 EE05 EE17 EE19 HH00 HH05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 触媒成分またはカーボン粒子の少なくと
   も一方およびポリテトラフルオロエチレン成分を含む固
   形分を分散媒としての水に分散して、前記固形分と前記
   水との比率（重量比）が１≦水／固形分≦１０の範囲と
   なるように電極用スラリーを調製する調製工程と、 前記調製工程で調製された前記電極用スラリーにポリカ
   ルボン酸系界面活性剤を添加する粘度調整工程と、 前記ポリカルボン酸系界面活性剤が添加された前記電極
   用スラリーを基材に塗布する塗布工程と、 前記分散媒を除去した後に、前記固形分を熱加圧する加
   熱成型工程と、を備えることを特徴とする燃料電池用電
   極の製造方法。
2. 【請求項２】 前記粘度調整工程において、前記ポリカ
   ルボン酸系界面活性剤の添加量を変動させることによ
   り、前記電極用スラリーの粘度を任意の範囲に制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用電極の製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記ポリカルボン酸系界面活性剤の添加
   量は、前記固形分に対して５ｗｔ％以下（０を含まず）
   であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用電
   極の製造方法。
4. 【請求項４】 前記調製工程において得られる前記電極
   用スラリーの粘度が１００〜５００ｍＰａ・ｓの範囲で
   あって、かつ前記粘度調整工程において前記ポリカルボ
   ン酸系界面活性剤を前記固形分に対して５ｗｔ％以下
   （０を含まず）の範囲で添加することにより、前記電極
   用スラリーの粘度を１，０００〜３０，０００ｍＰａ・
   ｓの範囲に制御することを特徴とする請求項１に記載の
   燃料電池用電極の製造方法。
5. 【請求項５】 分散媒としての水と、 触媒成分またはカーボン粒子の少なくとも一方およびポ
   リテトラフルオロエチレン成分を含有する固形分と、 ポリカルボン酸系界面活性剤と、 を含む混合物からなり、 その粘度が１，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範
   囲であることを特徴とする塗布組成物。
6. 【請求項６】 分散媒としての水と、触媒成分またはカ
   ーボン粒子の少なくとも一方およびポリテトラフルオロ
   エチレン成分を含有する固形分とを含む混合物からなる
   塗布組成物の製造方法であって、 前記塗布組成物中の固形分と前記分散媒としての水との
   比率（重量比）の範囲が、１≦水／固形分≦１０の比率
   （重量比）となるように配合する工程と、 前記触媒成分または前記カーボン粒子の少なくとも一方
   および前記ポリテトラフルオロエチレン成分を含む前記
   固形分を前記分散媒としての水に分散した混合物を得る
   工程と、 前記混合物に対して、当該混合物の粘度が１，０００〜
   １００，０００ｍＰａ・ｓの範囲になるようにポリカル
   ボン酸系界面活性剤を添加する工程と、を備えたことを
   特徴とする塗布組成物の製造方法。