JP2006100207A - 電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物及び電解質膜・電極接合体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【効果】 本発明によれば、ホットプレスすることなく、電解質膜と電極を十分な強度をもって接合することができるため、電解質膜と電極の接合体を作製する工程が簡略になる。また、熱による電解質膜や電極の劣化がないため、内部抵抗の低い燃料電池を作製することができ、固体高分子型燃料電池及びダイレクトメタノール型燃料電池用電解質膜・電極接合体として特に有用である。
【選択図】 なし
Description
(1)電解質膜に直接電極触媒を析出させる方法(例えば、特許文献1:特公昭58−47471号公報参照)。
(2)触媒能を有する電極シートを作製し、ホットプレスにより電解質膜に接合する方法(以下、ホットプレス法という。例えば、特許文献2〜4:米国特許第3134697号明細書、米国特許第3297484号明細書及び特公平2−7398号公報参照)。
[請求項1]
一分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和基と少なくとも1個のイオン伝導性基もしくはその前駆体基とを有する化合物を含有し、25℃における粘度が100,000mPa・s以下であることを特徴とする電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物。
[請求項2]
一分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和基と少なくとも1個のイオン伝導性基もしくはその前駆体基とを有する分子量が1,000未満のモノマーと、一分子中に少なくとも2個の反応性基を有する数平均分子量が1,000以上のオリゴマーを質量比10/90〜90/10で含有してなり、25℃における粘度が100,000mPa・s以下であることを特徴とする電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物。
[請求項3]
イオン伝導性基が、スルホン酸基であることを特徴とする請求項1又は2記載の電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物。
[請求項4]
請求項1、2又は3記載の電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物を予め作製した電解質膜又は電極の少なくともいずれか一方に塗布し、前記液状硬化性樹脂組成物が電解質膜と電極間に介在するよう貼り合わせた後、前記液状硬化性樹脂組成物を加熱及び/又は放射線照射により硬化させることにより、前記電解質膜と前記電極硬化膜を接合することを特徴とする固体高分子型燃料電池用電解質膜・電極接合体の製造方法。
(i)触媒が担持された第一の電極上に、電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物を塗布し、電解質膜を貼り合わせた後、加熱及び/又は放射線を照射することにより組成物を硬化させ、電解質膜と電極を接合させる工程を行う。
(ii)触媒が担持された第一の電極上に、電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物を塗布し、電解質膜を貼り合わせた後、更に、電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物を塗布した触媒が担持された第二の電極を貼り合わせた後、加熱及び/又は放射線を照射して前記樹脂組成物を硬化させ、電解質膜と電極を接合させる工程を行う。
数平均分子量410のフルオロテトラエチレングリコール100g、2,6−ジ−tert−ブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.05gを反応容器に仕込み、窒素通気下、65〜70℃で2,4−トリレンジイソシアネート84.9gを滴下した。滴下後更に70℃で2時間反応させ、次いでジブチルチンジラウレート0.02gを添加し、乾燥空気下で2−ヒドロキシエチルアクリレート56.6gを滴下した。更に、70℃で5時間反応させ、数平均分子量990のフルオロポリエーテルウレタンアクリレートオリゴマー(オリゴマーA)を得た。
実施例1で作製した燃料極(アノード)と空気極(カソード)の間に、液状硬化性樹脂組成物を塗布しないで直接電解質膜Cを挟み、室温で5kgf/cm2のローラーを2往復させて圧着したが、全く密着しなかった。
2,5 カーボンペーパー
3,6 触媒層
4 燃料極
7 電解質膜
8,9 液状硬化性樹脂組成物
Claims (4)
- 一分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和基と少なくとも1個のイオン伝導性基もしくはその前駆体基とを有する化合物を含有し、25℃における粘度が100,000mPa・s以下であることを特徴とする電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物。
- 一分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和基と少なくとも1個のイオン伝導性基もしくはその前駆体基とを有する分子量が1,000未満のモノマーと、一分子中に少なくとも2個の反応性基を有する数平均分子量が1,000以上のオリゴマーを質量比10/90〜90/10で含有してなり、25℃における粘度が100,000mPa・s以下であることを特徴とする電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物。
- イオン伝導性基が、スルホン酸基であることを特徴とする請求項1又は2記載の電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物。
- 請求項1、2又は3記載の電解質膜・電極接合用液状硬化性樹脂組成物を予め作製した電解質膜又は電極の少なくともいずれか一方に塗布し、前記液状硬化性樹脂組成物が電解質膜と電極間に介在するよう貼り合わせた後、前記液状硬化性樹脂組成物を加熱及び/又は放射線照射により硬化させることにより、前記電解質膜と前記電極硬化膜を接合することを特徴とする固体高分子型燃料電池用電解質膜・電極接合体の製造方法。
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