JP2010198975A

JP2010198975A - 再利用された電解質被覆触媒の製造方法

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Publication number: JP2010198975A
Application number: JP2009044245A
Authority: JP
Inventors: Sakie Kurabayashi; 咲枝倉林; Hidenori Asai; 秀紀浅井; Kasumi Oi; 香澄大井
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-26
Also published as: JP5481879B2

Abstract

【課題】高分子形燃料電池の高価な主材料を容易で、安価に、かつ効率的に再利用できる方法を提供する。
【解決手段】触媒粒子をイオン伝導性高分子電解質で被覆した電解質被覆触媒を含有する触媒層を、フィルム基材上に積層してなる触媒転写フィルムから、電解質被覆触媒を製造する方法であって、
（１）前記触媒転写フィルムから触媒層を剥離し、回収する工程、及び
（２）前記回収した触媒層を粉砕する工程
を備える、電解質被覆触媒の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、再利用された電解質被覆触媒の製造方法に関する。

燃料電池は、電池内で水素やメタノール等の燃料を電気化学的に酸化することにより、燃料の化学エネルギーを電気エネルギーに変換して取り出すものであり、高効率なエネルギー変換が可能である。

さらに、燃料電池は、発電時に生成するのは水のみである。したがって、燃料電池は、従来の内燃機関等とは異なり、二酸化炭素等の環境負荷のかかるガスを発生しない。そのため、燃料電池は、次世代のクリーンエネルギーの供給源として盛んに研究されている。

なかでも、プロトン伝導性を有する固体高分子膜を電解質膜として使用する固体高分子形燃料電池は、低温作動で高出力密度が得られることから、実用化が進められている。

このような固体高分子形燃料電池の基本構造は、イオン伝導性高分子電解質膜、この膜の両面に接合された触媒層及びガス拡散基材から構成される。ここで、一方の触媒層である燃料極には燃料である水素やメタノールを供給し、他方の触媒層である空気極には酸素または空気を供給する。そして、外部回路を接続することにより、発電する。

電解質膜の両面に触媒層を配置した層構成（触媒層／電解質膜／触媒層）は、触媒層−電解質膜積層体（ＣＣＭ）と称されている。また、この触媒層−電解質膜積層体の両面にガス拡散基材を配置した層構成（ガス拡散基材／触媒層／電解質膜／触媒層／ガス拡散基材）は、膜−電極接合体（ＭＥＡ）と称されている。

このような固体高分子形燃料電池において、燃料極及び空気極の触媒層には、水素の酸化、酸素の還元等を触媒する活性成分である貴金属が使用されている。例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ等の希少金属が使用されている。多くの場合は、これらの貴金属は微細に分散した形で導電性支持材料、例えばカーボンブラック又はカーボンナノチューブに担持された触媒担持粒子として用いられている。これに加えて、触媒層中にはイオン伝導性高分子電解質が存在し、プロトンの移動媒体として機能している。触媒層中では、イオン伝導性高分子電解質が触媒担持粒子の表面を被覆しており、このような複合体は樹脂被覆触媒と称されている。このような機能を有するイオン伝導性高分子電解質の材料として、例えばパーフルオロスルホン酸ポリマー等のスルホン酸基を有するデュポン社の「Ｎａｆｉｏｎ」が市販されている。

ところで、燃料電池として作動させるためには多くの膜−電極接合体をスタックさせる必要があるため、かなりの量の貴金属及びイオン伝導性高分子電解質が必要になる。ここで、貴金属は当然のこととして、イオン伝導性高分子電解質も価格が高いものである。一般的に高い電池性能が得られる電解質はフッ素を含んでおり、この電解質を製造するには複雑で危険性の高いプロセスを経由する必要があり、そのため、電解質は高価になってしまう。従って、これらを回収することは、高価な希少資源の有効利用の観点から極めて重要である。特に、貴金属は投機対象になっており、価格が極めて不安定である。従って、燃料電池技術を普及させるためには、安定的なコストでの供給が望まれる点からも、使用済の触媒層を回収することは重要である。

上記の点から触媒層及びイオン導電性高分子電解質を回収及び再利用することは、環境への配慮及びコスト削減の観点から、非常に重要である。

このような観点から、特許文献１及び２には、使用済み固体高分子型燃料電池から触媒貴金属を回収する方法が提案されている。

しかしながら、特許文献１及び２に記載の方法は、触媒中の貴金属のみを取り出して回収する方法であり、樹脂被覆触媒として再利用するためには、貴金属をカーボン等の触媒粉に担持させ、さらにイオン伝導性高分子電解質を被覆させなければならない。従って、上記方法は、多段階工程を必要とするため、多大のコスト及び時間を必要とし、工業的に不利である。

特開２００７−２９７６５５号公報特開２００８−５１１７５２号公報

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、高分子形燃料電池の高価な主材料を容易で、安価に、かつ効率的に再利用できる方法を提供することを主な目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、触媒転写フィルムから、触媒層を剥離し、その後粉砕することで、上記課題を解決できることを見出した。本発明は、このような知見に基づき完成されたものである。

すなわち、本発明は、以下の電解質被覆触媒、触媒ペースト、触媒転写フィルム、触媒層−電解質膜積層体及び固体高分子形燃料電池の製造方法にかかる。

項１．触媒粒子をイオン伝導性高分子電解質で被覆した電解質被覆触媒を含有する触媒層を、フィルム基材上に積層してなる触媒転写フィルムから、電解質被覆触媒を製造する方法であって、
（１）前記触媒転写フィルムから触媒層を剥離し、回収する工程、及び
（２）前記回収した触媒層を粉砕する工程
を備える、電解質被覆触媒の製造方法。

項２．（３）項１に記載の製造方法により得られた電解質被覆触媒を溶媒に分散する工程
を備える、触媒ペーストの製造方法。

項３．（４）項２に記載の製造方法により得られた触媒ペーストをフィルム基材に塗工する工程
を備える、固体高分子形燃料電池用触媒転写フィルムの製造方法。

項４．（５）項３に記載の製造方法により得られた触媒転写フィルムを、電解質膜の片面又は両面に転写する工程
を備える、触媒層−電解質膜積層体の製造方法。

項５．（６）ガス拡散基材を、項４に記載の製造方法により得られた触媒層−電解質膜積層体の片面又は両面に、触媒層とガス拡散基材とが接するように積層する工程
を備える、固体高分子形燃料電池の製造方法。

１．電解質被覆触媒の製造方法
触媒粒子をイオン伝導性高分子電解質で被覆した電解質被覆触媒を含有する触媒層を、フィルム基材上に積層してなる触媒転写フィルムから、電解質被覆触媒を製造する方法であって、
（１）前記触媒転写フィルムから触媒層を剥離し、回収する工程、及び
（２）前記回収した触媒層を粉砕する工程
を備える。

本発明において、触媒層の再利用には、触媒転写フィルムを用いる。これにより、ガス拡散層に塗工した触媒層等を再利用するのと比較し、触媒粒子以外の不純物、例えば、ガス拡散層の撥水剤として用いられるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カーボン繊維等の混入を防ぐことが可能であり、再利用しやすい利点がある。

触媒転写フィルムとしては、通常固体高分子形燃料電池の製造に用いられるものを使用することができる。具体的には、触媒層と、フィルム基材とからなるものが使用される。

触媒層は、公知又は市販の白金含有の触媒層（カソード触媒及びアノード触媒）を使用することができる。具体的には、触媒層は、（ｉ）触媒粒子を担持させた炭素粒子及び（ｉｉ）水素イオン伝導性高分子電解質を含有する触媒層形成用ペースト組成物の乾燥及び焼成物から構成されるものである。

触媒粒子としては、例えば、白金、白金合金、白金化合物等が挙げられる。白金合金としては、例えば、ルテニウム、パラジウム、ニッケル、モリブデン、イリジウム、鉄から選ばれる少なくとも１種の金属と、白金との合金等が挙げられる。なお、通常は、カソード触媒層に含まれる触媒粒子は白金であり、アノード触媒層に含まれる触媒粒子は前記金属と白金との合金である。

また、水素イオン伝導性高分子電解質としては、例えば、パーフルオロスルホン酸系のフッ素イオン交換樹脂、より具体的には、炭化水素系イオン交換膜のＣ−Ｈ結合をフッ素で置換したパーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマー（ＰＦＳ系ポリマー）等が挙げられる。

触媒層の厚みは限定的ではないが、通常１０〜１００μｍ程度、好ましくは２０〜８０μｍ程度のものを使用すればよい。

転写基材としては、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリパラバン酸アラミド、ポリアミド（ナイロン等）、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン等の高分子フィルムを挙げることができる。また、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、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（ＦＥＰ）、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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の耐熱性フッ素樹脂を用いることもできる。さらに、転写基材は、高分子フィルム以外に、アート紙、コート紙、軽量コート紙等の塗工紙、ノート用紙、コピー用紙等の非塗工紙等の紙であってもよい。

転写基材の厚さは限定的ではないが、通常１０〜１００μｍ程度、好ましくは１２〜５０μｍ程度のものを使用すればよい。

また、転写基材には、離型層が積層されたものであってもよい。離型層としては、例えば、公知のワックスから構成されたもの、公知のフッ素系樹脂でコーティングされたプラスチックフィルム等が挙げられる。

以下、本発明の電解質被覆触媒の製造方法における製造工程について、説明する。

工程（１）では、触媒転写フィルムから触媒層を剥離し、回収する。

工程（１）において、触媒転写フィルムの触媒層を剥離する方法は、触媒を被覆している電解質がはがれない方法が好ましく、例えば、やすり、金属棒、薬サジ、サンドブラスト等でこする又は削るといった物理的に剥離する方法；触媒転写フィルムの両端を固定し、各端部を逆向きに回転させひねりながら両端を伸縮させる運動を与える方法；ロールブラシを回転させながら触媒転写フィルムを走行させる方法等が挙げられる。これらのうち、ロールブラシを回転させながら触媒転写フィルムを走行させる方法は、短時間にかつ大量にフィルム基材から触媒層を剥離出来、効率が良い方法である。

他にも、触媒転写フィルムを溶媒に浸漬させて剥離する方法も挙げられる。浸漬させる溶媒としては、例えば、水、炭素数１〜５のアルコール、炭素数４〜６のエーテル等を１種又は２種以上有する溶液が好ましい。その具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブタノール、ジエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル等が挙げられる。この際、超音波等で振動させ、剥離を促進させても良い。また、塗工装置に付着したインキを溶媒中に混ぜても良い。

工程（２）では、剥離した触媒層を粉砕する。

工程（２）において、剥離した触媒層を粉砕する方法としては、剥離した触媒層が微粉末化されるものが好ましい。例えば、遊星ボールミル、ビーズミル又はホモジナイザーを用いる方法、超音波分散等が挙げられる。これらの粉砕方法は、１種のみを行ってもよいし、２種以上を組み合わせて行ってもよい。

この粉砕工程により、触媒層中の電解質被覆触媒が微粉末化され、これまで電解質で被覆されずにいた触媒表面が露出して反応面積が増大し、有効に利用される。また、微粉末化することにより細孔構造が均一に密になり、ガス拡散性の均一性が向上する。なお、粉砕後の電解質被覆触媒のモード径（面積基準）は、１００μm以下、好ましくは０．１〜１００μmが好ましい。モード径（面積基準）が１００μmをこえると、細孔構造が大きく、ガスとの接触効率が悪く、反応に寄与しない表面が増大する傾向がある。また、モード径（面積基準）が０．１μm未満の場合、細孔構造がつぶれてしまい、ガスの拡散性が低下する傾向がある。なお、電解質被覆触媒のモード径（面積基準）は、例えば、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置により、測定できる。

粉砕する温度は、粉砕されやすい温度であれば特に限定されないが、より残留溶媒が除去され、微粉末化されやすい４０〜１００℃が好ましい。温度が上昇すると、電解質被覆触媒の電解質の流動性が若干高くなり、粉砕されて露出した触媒表面が電解質に覆われる。その結果、ガスと反応する白金表面積が新たに形成され、触媒を有効に活用できるからである。

２．触媒ペーストの製造方法
本発明の触媒ペーストの製造方法は、
（３）前記製造方法により得られた電解質被覆触媒を溶媒に分散する工程
を備える。このことにより、電解質膜に直接塗工することも出来、製造工程が削減され、コストダウンに繋がる。

工程（３）において、粉砕した電解質被覆触媒を分散するために用いる有機溶媒は、公知又は市販のものを使用することができる。例えば、各種炭化水素、各種アルコール、各種エーテル、各種ジアルキルスルホキシド、水又はこれらの混合物等が挙げられる。具体的には、ヘキサン、ヘプタン、ノナン、デカン等の炭素数６〜１０の直鎖アルカン；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｓ−ブタノール、ｔ−ブタノール等の炭素数１〜４の一価アルコール；プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール等が挙げられる。これらの溶媒は、１種単独又は２種以上を混合して用いることができる。なお、イオン伝導型高分子電解質膜に直接塗工する場合は、膜の膨潤を防ぐ観点から、膜が膨潤しにくい芳香族系炭化水素が好ましい。例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン等が好ましい。

なお、工程（３）では、電解質被覆触媒１重量部に対して溶媒を５〜１００重量部程度、特には１０〜５０重量部程度使用することが好ましい。

３．触媒転写フィルムの製造方法
本発明の固体高分子形燃料電池用触媒転写フィルムの製造方法は、
（４）前記製造方法により得られた触媒ペーストをフィルム基材に塗工する工程
を含む。

フィルム基材としては、前記した転写基材と同様のものを使用することができる。

工程（４）において、分散させた触媒ペーストの塗工方法は特に限定されるものではなく、例えば、ナイフコーター、バーコーター、スプレー、ディップコーター、スピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷等の一般的な方法を適用できる。

塗工後は乾燥することによって塗膜が形成される。より基材に圧着させるために、熱圧着しても良い。また、必要に応じてガス拡散基材に撥水剤を塗布し、その上に塗工しても良い。

なお、前記触媒ペーストは、触媒転写フィルムの製造にのみ用いられるものではなく、例えば、炭素繊維からなるガス拡散基材又は電解質に塗工する場合にも適用できる。ただし、炭素繊維からなるガス拡散基材は、表面に凹凸の形状を有しており、均一な塗布が難しい。そのため、炭素繊維からなるガス拡散基材上に塗工する場合は、浸漬法、刷毛塗り等を用いるのが好ましい。

４．触媒層−電解質膜積層体の製造方法
本発明の触媒層−電解質膜積層体の製造方法は、
（５）前記製造方法により得られた触媒転写フィルムを、電解質膜の片面又は両面に転写する工程
を含む。

電解質膜は、水素イオン伝導性のものであれば限定的ではなく、公知又は市販のものを使用できる。電解質膜の具体例としては、例えば、デュポン社製の「Ｎａｆｉｏｎ」膜、旭硝子（株）製の「Ｆｌｅｍｉｏｎ」膜、旭化成（株）製の「Ａｃｉｐｌｅｘ」膜、ゴア（Ｇｏｒｅ）社製の「ＧｏｒｅＳｅｌｅｃｔ」膜等が挙げられる。

電解質膜の膜厚は、通常１〜２５０μｍ程度、好ましくは５〜８０μｍ程度とすればよい。

工程（５）では、本発明の触媒転写フィルムを、電解質膜と触媒層が対面するように配置し、加熱しながら圧力を加える。その後、触媒転写フィルムのフィルム基材を剥離することによって作製される。この際の加熱温度は１００〜１５０℃程度、プレス圧力は１０〜７０ｋｇ／ｃｍ^２程度、プレス時間は１〜３０分程度が好ましい。

なお、分散溶液を直接電解質膜に塗工した場合には、その後乾燥することにより、触媒層−電解質膜積層体を製造することができる。

５．固体高分子形燃料電池の製造方法
本発明の固体高分子形燃料電池の製造方法は、
（６）ガス拡散基材を、前記製造方法により得られた触媒層−電解質膜積層体の片面又は両面に、触媒層とガス拡散基材とが接するように積層する工程
を含む。

ガス拡散基材は限定的ではなく、例えば通気性のあるカーボン基材が挙げられ、具体的には、カーボンクロス、カーボンペーパー、カーボンフェルト等の公知のものを使用すればよい。

また、これらのカーボン基材は撥水処理されたものを用いてもよい。撥水処理は、例えば、カーボン基材をポリテトラフルオロエチレンエマルジョン液に含浸させた後、乾燥及び焼成することにより、行うことができる。

さらに、カーボン基材の面を平滑にするための処理（平滑処理）を施したものを使用してもよい。例えば、カーボンブラック、ポリテトラフルオロエチレン及び水等を主成分とするインクをカーボン基材に塗布及び乾燥することにより、平滑にすることができる。

塗布方法は、例えば、ナイフコーター、バーコーター、スプレー、ディップコーター、スピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷等が得られる。

ガス拡散基材の厚さは、通常２０〜１０００μｍ程度、好ましくは１００〜４００μｍ程度とすればよい。

工程（６）において、ガス拡散基材を、触媒層−電解質膜積層体の片面又は両面に積層させる際には、ホットプレス等の熱プレス処理をすることができる。なお、この熱プレス処理には、各種のプレス機を用いることができる。

熱プレスする際の加圧レベルは、限定的ではないが、通常１０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ^２程度、好ましくは１５〜７０ｋｇｆ／ｃｍ^２程度で加圧すればよい。

この際の加熱温度は、限定的ではないが、通常８０〜２００℃程度、好ましくは１００〜１５０℃程度に加熱すればよい。

また、プレス時間は、加熱温度に応じて適宜決定されるが、例えば、通常１〜３０分程度、好ましくは２〜１５分程度とすればよい。

この工程（６）により得られた膜−電極接合体に公知又は市販のセパレータを設けることにより、固体高分子形燃料電池を得ることができる。

本発明によれば、固体高分子形燃料電池の触媒層を構成する触媒粉と、触媒粉を被覆するイオン伝導性高分子電解質とからなる電解質被覆触媒を回収することで、高分子形燃料電池の高価な主材料を効率的に再利用できる。

すなわち、従来廃棄するしかなかった触媒転写フィルムの端部の非転写部分等、不要となった電解質被覆触媒を剥離・粉砕することで、実用可能な電解質被覆触媒として再利用することが可能である。

また、基材に触媒を塗工した触媒転写フィルムを利用することで、ガス拡散層に塗工した触媒層を剥離するよりも、触媒以外の不純物、例えばガス拡散層の撥水剤として用いられるＰＴＦＥ、カーボン繊維等の混入を防ぐことが可能であり、再利用しやすい。

以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

参考例１
白金触媒担持カーボン（ＴＥＣ１０Ｅ５０Ｅ、田中貴金属工業（株）製）１．０ｇにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１０．０ｇ、水５．０ｇ、フッ素バインダー（ＮａｆｉｏｎＤＥ５２０ＣＳ、Ｄｕｐｏｎｔ社製）１０．０ｇを加え、分散機にて攪拌混合し、触媒層形成用インキを調製した。このインキを、乾燥後の触媒層の厚みが２０〜３０μm程度になるようにブレードコーターでポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（Ｅ５１００、厚み１２μｍ、東洋紡績（株）製）に塗工し、７０℃で３０分乾燥することで、触媒転写フィルム（１）を得た。

参考例２
白金触媒担持カーボン（ＴＥＣ１０Ｅ５０Ｅ、田中貴金属工業（株）製）１．０ｇにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１０．０ｇ、水５．０ｇ、フッ素バインダー（ＮａｆｉｏｎＤＥ５２０ＣＳ、Ｄｕｐｏｎｔ社製）１０．０ｇを加え、分散機にて攪拌混合し、触媒層形成用インキを調製した。このインキを、乾燥後の触媒層の厚みが２０〜３０μm程度になるようにブレードコーターで二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルム（Ｐ２１０２、厚み２０μｍ、東洋紡績（株）製）に塗工し、７０℃で３０分乾燥することで、触媒転写フィルム（２）を得た。

参考例３
白金触媒担持カーボン（ＴＥＣ１０Ｅ５０Ｅ、田中貴金属工業（株）製）１．０ｇにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１０．０ｇ、水５．０ｇ、フッ素バインダー（ＮａｆｉｏｎＤＥ５２０ＣＳ、Ｄｕｐｏｎｔ社製）１０．０ｇを加え、分散機にて攪拌混合し、触媒層形成用インキを調製した。このインキを、乾燥後の触媒層の厚みが２０〜３０μm程度になるようにブレードコーターで、ＰＶＤ法によるシリカ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム（テックバリアＨ、厚み１２μm、三菱樹脂（株）製）に塗工し、７０℃で３０分乾燥することで、触媒転写フィルム（３）を得た。

実施例１
上記で作製した触媒転写フィルム（１）の触媒層をロールブラシによってフィルム基材から剥がし取った。剥がした触媒層を、遊星型ボールミル（フリッチュ・ジャパン（株）製、Ｐ−６型）に直径２ｍｍのビーズを入れて５時間かけて粉砕し、本発明の電解質被覆触媒を得た。

実施例２
上記で作製した触媒転写フィルム（２）をエタノール−水（２．５：１）の混合溶液中に入れ、超音波で１２時間振動させた。溶媒を除去した後、実施例１と同様に粉砕し、本発明の電解質被覆触媒を得た。

実施例３
上記で作製した触媒転写フィルム（３）をｎ−プロパノール溶液中に入れ、超音波で１２時間振動させた。溶媒を除去した後、実施例１と同様に粉砕し、本発明の電解質被覆触媒を得た。

実施例４
実施例１で得られた電解質被覆触媒を、触媒１重量部に対して１０重量部のイソプロピルアルコールと水（１：１）の混合溶媒に分散させ、フィルム基材（東洋紡績（株）製Ｅ５１００、厚み１２μm）上にブレードコーターで塗工した。塗工後、１００℃、１ＭＰａでプレスし、触媒転写フィルムを得た。この触媒転写フィルムを、電解質膜Ｎａｆｉｏｎ２１２（Ｄｕｐｏｎｔ社製）と触媒層とが対面するように配置し、１５０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ^２で５分間プレスし、本発明の触媒層−電解質膜積層体を得た。

実施例５
実施例２で得られた電解質被覆触媒を、触媒１重量部に対して１０重量部のエチルベンゼン溶媒に分散させ、マスクを載せた電解質膜Ｎａｆｉｏｎ２１２（Ｄｕｐｏｎｔ社製）上にブレードコーターで塗工した。塗工後、１５０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ^２で５分間プレスした。対極も同様にすることにより、本発明の触媒層−電解質膜積層体を得た。

実施例６
実施例３で得られた電解質被覆触媒を、触媒１重量部に対して１０重量部のキシレン溶媒に分散させ、マスクを載せた電解質膜Ｎａｆｉｏｎ２１２（Ｄｕｐｏｎｔ社製）上にブレードコーターで塗工した。塗工後、１５０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ^２で５分間プレスした。対極も同様にすることにより、本発明の触媒層−電解質膜積層体を得た。

製造例１
触媒転写フィルム（１）を、電解質膜Ｎａｆｉｏｎ２１２（Ｄｕｐｏｎｔ社製）と触媒層とが対面するように配置し、１５０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ^２で５分間プレスすることにより、新品の触媒層−電解質膜積層体を得た。

試験例
製造例1及び実施例４〜６の資料をセル温度８０℃に維持し、各燃料電池のアノード側に８０℃フル加湿の水素を、カソード側に８０℃フル加湿の空気を送り込んで電池性能を評価した。以下の表１にその結果を示す。

Claims

触媒粒子をイオン伝導性高分子電解質で被覆した電解質被覆触媒を含有する触媒層を、フィルム基材上に積層してなる触媒転写フィルムから、電解質被覆触媒を製造する方法であって、
（１）前記触媒転写フィルムから触媒層を剥離し、回収する工程、及び
（２）前記回収した触媒層を粉砕する工程
を備える、電解質被覆触媒の製造方法。
（３）請求項１に記載の製造方法により得られた電解質被覆触媒を溶媒に分散する工程
を備える、触媒ペーストの製造方法。
（４）請求項２に記載の製造方法により得られた触媒ペーストをフィルム基材に塗工する工程
を備える、固体高分子形燃料電池用触媒転写フィルムの製造方法。
（５）請求項３に記載の製造方法により得られた触媒転写フィルムを、電解質膜の片面又は両面に転写する工程
を備える、触媒層−電解質膜積層体の製造方法。
（６）ガス拡散基材を、請求項４に記載の製造方法により得られた触媒層−電解質膜積層体の片面又は両面に、触媒層とガス拡散基材とが接するように積層する工程
を備える、固体高分子形燃料電池の製造方法。