JP4538686B2 - 電極−電解質膜接合体製造用転写シート及びその製造方法 - Google Patents
電極−電解質膜接合体製造用転写シート及びその製造方法 Download PDFInfo
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Description
1.基材の片面に複数個の触媒層が一定間隔で形成された、電極−電解質膜接合体製造用転写シートを製造する方法であって、
基材に形成された触媒層の上に熱可塑性樹脂シートを重ね合わせ、
次に触媒層の所定領域が熱可塑性樹脂シートに固着されるように触媒層と熱可塑性樹脂シートとを熱圧着し、
次いで触媒層の所定領域が固着した熱可塑性樹脂シートを、基材から剥離することにより、基材から触媒層の所定領域を離脱させ、結果として、基材上に複数個の触媒層を形成させる、
転写シートの製造方法。
2.触媒層と熱可塑性樹脂シートとを熱圧着するに当たり、基材側から熱板を、熱可塑性樹脂シートを挟んで反対側に位置する支持体に向かって押圧する、上記1に記載の転写シートの製造方法。
3.熱板を押圧するに当たり、熱可塑性樹脂シートと支持体との間に剥離可能な耐熱性シートを介在させる、上記2に記載の転写シートの製造方法。
4.触媒層は、(1)触媒粒子を担持した炭素粒子、(2)水素イオン伝導性高分子物質及び(3)溶剤を含有する塗工液を、基材上に塗布し、乾燥することにより形成されたものである、上記1〜3のいずれかに記載の転写シートの製造方法。
5.触媒層が、離型層を介して基材上に形成される、上記1〜4のいずれかに記載の転写シートの製造方法。
本発明の電極−電解質膜接合体製造用転写シートは、基材の片面に複数個の触媒層が一定間隔で形成されてなるものである。本発明では、基材と触媒層との間に離型層が形成されているのが好ましい。以下、離型層が形成されている態様の転写シートを一例にとって説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、離型層が形成されていない態様の転写シートも本発明転写シートに包含される。
本発明の電極−電解質膜接合体製造用転写シートを用いることにより、触媒層が積層された電解質膜(触媒層−電解質膜積層体)を製造することができる。
本発明の電極−電解質膜接合体は、触媒層−電解質膜積層体の両面に電極基材を配置し、加圧することにより製造される。
本発明の燃料電池は、例えば、本発明の電極−電解質膜接合体製造用転写シートから次のようにして製造される。
(1)電極−電解質膜接合体製造用転写シートの触媒層面が電解質膜の片面又は両面に対面するように転写シートを配置し、加圧した後、該転写シートの基材を触媒層面から剥離することにより触媒層−電解質膜積層体を得る工程、
(2)上記(1)工程で得られる触媒層−電解質膜積層体の両面に電極基材を配置し、加圧することにより電極−電解質膜接合体を得る工程、及び
(3)上記(2)工程で得られる電極−電解質膜接合体を用いて燃料電池を得る工程
を経て製造される。
白金担持触媒10g(Pt:20wt%、田中貴金属工業製のTEC10シリーズ)及びバインダーとして5wt%ナフィオン(Nafion)溶液(デュポン社製、溶剤:n−プロパノール)40gを分散機にて攪拌混合することでペーストを調製した。
基材上に120×120mmの触媒層が25分割された20mm×20mmの触媒層となるような格子形状に形成した熱板を用いる以外は、実施例1と同様にして、触媒層のパターニングを行った。
実施例1と同様にして、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム上にカルナウバワックス層を形成し、更にそのの上に触媒層を形成した。その後、触媒層のパターニングを電磁波照射方式及びレーザー光照射方式の両方で行った。
実施例1と同様にして、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム上にカルナウバワックス層を形成した。触媒層の形成は、実施例1と同じペーストを用い、ダイコーターにより、基材を連続的に送りながら、機械的な制御により、ペーストの塗工部と非塗工部とを作り出す方法で、触媒層のパターンを形成した。
2 離型層
3 触媒層
20 熱板
21 支持体
22 基材
23 触媒層
24 熱可塑性樹脂シート
25 耐熱性シート
22a 巻き出し用ローラ
22b 巻き取り用ローラ
24a 巻き出し用ローラ
24b 巻き取り用ローラ
25a 巻き出し用ローラ
25b 巻き取り用ローラ
Claims (5)
- 基材の片面に複数個の触媒層が一定間隔で形成された、電極−電解質膜接合体製造用転写シートを製造する方法であって、
基材に形成された触媒層の上に熱可塑性樹脂シートを重ね合わせ、
次に触媒層の所定領域が熱可塑性樹脂シートに固着されるように触媒層と熱可塑性樹脂シートとを熱圧着し、
次いで触媒層の所定領域が固着した熱可塑性樹脂シートを、基材から剥離することにより、基材から触媒層の所定領域を離脱させ、結果として、基材上に複数個の触媒層を形成させる、
転写シートの製造方法。 - 触媒層と熱可塑性樹脂シートとを熱圧着するに当たり、基材側から熱板を、熱可塑性樹脂シートを挟んで反対側に位置する支持体に向かって押圧する、請求項1に記載の転写シートの製造方法。
- 熱板を押圧するに当たり、熱可塑性樹脂シートと支持体との間に剥離可能な耐熱性シートを介在させる、請求項2に記載の転写シートの製造方法。
- 触媒層は、(1)触媒粒子を担持した炭素粒子、(2)水素イオン伝導性高分子物質及び(3)溶剤を含有する塗工液を、基材上に塗布し、乾燥することにより形成されたものである、請求項1〜3のいずれかに記載の転写シートの製造方法。
- 触媒層が、離型層を介して基材上に形成される、請求項1〜4のいずれかに記載の転写シートの製造方法。
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