JP2007056064A - 導電性多孔質フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多孔質フィルム10をアルコール、次に界面活性剤溶液中に浸した後に、多孔質フィルムの繊維間に形成された細孔11a内に導電性部材である粒子状のカーボン12と撥水剤13を含有させ、界面活性剤とアルコールを除去して乾燥して得られる導電性多孔質フィルムとその製造方法。
【選択図】図3
Description
2 電解質膜
3 ガス拡散電極
4 触媒層
5 ガス拡散層
6 多孔質層(導電性多孔質フィルム、第1の導電性多孔質フィルム)
7 カーボンペーパ
10、20 多孔質フィルム
10a 繊維
11a、11b、24a、24b 細孔
12 カーボン
13 撥水剤
21 触媒担持カーボン
22 電解質
23 触媒層(第2の導電性多孔質フィルム)
Claims (20)
- フッ素樹脂からなる多孔質フィルムの繊維間に形成された細孔内に、少なくともカーボンを含む導電性材料と、粒子状のフッ素樹脂微粒子を含むことを特徴とする導電性多孔質フィルム。
- 前記導電性多孔質フィルムに対するカーボンの重量比が、30%以上であることを特徴とする請求項1に記載の導電性多孔質フィルム。
- フッ素樹脂からなる多孔質フィルムに親水処理を施す親水化処理工程と、
水を主成分とする溶媒に少なくともカーボンを含んだ導電性材料とフッ素樹脂微粒子とを分散させた分散液を、前記親水処理を施した前記多孔質フィルムの細孔内に染み込ませる工程と、を備えることを特徴とする導電性多孔質フィルムの製造方法。 - 前記親水化処理工程は、前記多孔質フィルムをアルコール中に浸漬させて、前記細孔内に前記アルコールを充足させた後に、前記細孔内の前記アルコールを界面活性剤を含む溶液で置換し、前記界面活性剤を含む溶液を乾燥させることを特徴とする請求項3に記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。
- 前記親水化処理工程は、界面活性剤を含むアルコール中に前記多孔質フィルムを浸し、乾燥させることを特徴とする請求項3に記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。
- 前記親水化処理工程は、界面活性剤を含む溶液に前記多孔質フィルムを浸し、前記多孔質フィルムの雰囲気を減圧した後に、常圧に戻し、乾燥させることを特徴とする請求項3に記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。
- 前記染み込ませる工程は、前記親水処理を施した前記多孔質フィルムを、前記分散液に浸した後、乾燥させることを特徴とする請求項3に記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。
- 前記染み込ませる工程の後に、前記多孔質フィルムに付着した前記界面活性剤を除去する界面活性剤除去工程を備えたことを特徴とする請求項4から7のいずれか一つに記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。
- 前記界面活性剤除去工程は、前記多孔質フィルムをアルコール洗浄することにより前記界面活性剤を除去することを特徴とする請求項8に記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。
- 前記界面活性剤除去工程は、前記多孔質フィルムを前記界面活性剤の気化温度以上の温度で焼成することにより前記界面活性剤を除去することを特徴とする請求項8に記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。
- 前記界面活性剤は、気化温度が前記フッ素樹脂微粒子の融点以下の界面活性剤であり、
前記界面活性剤除去工程は、前記多孔質フィルムを前記フッ素樹脂微粒子の融点以上の温度で前記多孔質フィルムを加熱することを特徴とする請求項9または10に記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。 - 前記染み込ませる工程は、前記分散液を前記多孔質フィルムの前記細孔内に染み込ませた後に、前記多孔質フィルムを乾燥させる工程を備え、
前記染み込ませる工程を複数回行うことを特徴とする請求項3から11のいずれか一つに記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。 - 前記溶媒と前記導電性材料を合わせて100%とした場合に、前記分散液中の前記導電性材料の固形分の重量比が、10%以上50%以下であることを特徴とする請求項3から12のいずれか一つに記載の導電性多孔質フィルムの製造方法。
- 請求項1または2に記載の導電性多孔質フィルムと、カーボンペーパまたはカーボンクロスと、を積層し、前記フッ素樹脂微粒子の融点以上の温度で加熱・加圧し、前記導電性多孔質フィルムと、前記カーボンペーパまたはカーボンクロスと、を一体化することを特徴とするガス拡散層の製造方法。
- 請求項14に記載の方法により製造したガス拡散層の前記導電性フィルムの表面に触媒と電解質とを付与することを特徴とするガス拡散電極。
- 請求項1または2に記載の導電性多孔質フィルムの前記細孔に、電解質とカーボンと触媒、または前記電解質と触媒担持カーボンを含ませることを特徴とするガス拡散電極。
- 請求項1または2に記載の導電性多孔質フィルムの一方の面の前記細孔に前記カーボンとフッ素樹脂とを有し、
前記導電性多孔質フィルムのもう一方の面の前記細孔に、電解質とカーボンと触媒、または前記電解質と触媒担持カーボンを含むことを特徴とするガス拡散電極。 - 請求項1または2に記載の第1の導電性多孔質フィルムと、
多孔質フィルムの細孔内に、電解質とカーボンと触媒、または前記電解質と触媒担持カーボンを含んだ第2の導電性多孔質フィルムと、を積層し一体化することを特徴とするガス拡散電極の製造方法。 - 請求項1または2に記載の導電性多孔質フィルムを延伸する工程と、
延伸により生じた前記導電性多孔質フィルムの細孔内に、電解質とカーボンと触媒、または前記電解質と触媒担持カーボンを付与する工程と、を備えるガス拡散電極の製造方法。 - 請求項15から17のいずれか一つに記載のガス拡散電極を電解質膜の両面に付与したことを特徴とする膜電極接合体。
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