JP5200348B2 - 触媒層転写フィルム及び触媒層−電解質膜積層体 - Google Patents
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Description
項1.基材フィルムの一方面上に触媒層が形成された転写フィルムであって、
該基材フィルムは、厚みが50μm以上であり、150℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上である(厚みが50μmのポリプロピレンフィルムを除く)、
触媒層転写フィルム。
項2.基材フィルムの130℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上である、項1に記載の触媒層転写フィルム。
項3.基材フィルムの一方面上に触媒層が形成された転写フィルムであって、
基材フィルムは、150℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上の熱収縮性フィルム(厚みが50μmのポリプロピレンフィルムを除く)と150℃における縦方向及び横方向の熱収縮率が共に2%未満のフィルムとの積層フィルムであり、
該積層フィルムは、厚みが50μm以上であり、
該積層フィルムに占める前記熱収縮性フィルムの厚みは、積層フィルム全体の40%以上であり、
該触媒層は、積層フィルムの150℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上のフィルム側に形成されている、
触媒層転写フィルム。
項4.熱収縮性フィルムが、130℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上である、項3に記載の触媒層転写フィルム。
項5.項1〜4のいずれかに記載の転写フィルムの触媒層面が電解質膜面に対面するように転写フィルムを配置し、加圧した後、該転写フィルムの基材フィルムを触媒層面から剥離する、触媒層−電解質膜積層体の製造方法。
項6.135〜150℃の加熱温度で加圧する、項5に記載の触媒層−電解質膜積層体の製造方法。
項7.項1〜4のいずれかに記載の転写フィルムを二枚用い、二枚の転写フィルムの内の一方の触媒層面を電解質膜の一方の面に対面させ、二枚の転写フィルムの内の他方の触媒層面を電解質膜の他方の面に対面するように二枚の転写フィルムを配置し、加圧した後、該転写フィルムの基材フィルムを触媒層面から剥離する、触媒層−電解質膜積層体の製造方法。
項8.135〜150℃の加熱温度で加圧する、項7に記載の触媒層−電解質膜積層体の製造方法。
項9.項1〜4のいずれかに記載の転写フィルムを用いて製造される触媒層−電解質膜積層体。
項10.項5〜8のいずれかに記載の方法で製造される触媒層−電解質膜積層体。
本発明の触媒層転写フィルムは、基材フィルムの一方面上に触媒層が形成された転写フィルムである。本発明の触媒層転写フィルムの一例を図1に示す。
基材フィルムは、厚みが50μm以上であり、150℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上の熱収縮性フィルムである。前記熱収縮率が3%以上の熱収縮性フィルムが好ましい。熱収縮率は、例えば、JIS C2151、JIS K6782又はJIS Z1712に従って、測定される。
触媒層は、公知のものである。
本発明の触媒層が積層された電解質膜(触媒層−電解質膜積層体)は、例えば本発明転写フィルムの触媒層面が電解質膜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剥離することにより製造される。この操作を2回繰り返すことにより、触媒層面が電解質膜の両面に積層された触媒層−電解質膜積層体が製造される。
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。
実施例1:ポリエチレンテレフタレート(帝人デュポン(株)製のテフレックスFW2−50)、膜厚50μm、150℃における熱収縮率 MD9.0%,TD6.5%
実施例2:ポリエチレンテレフタレート(帝人デュポン(株)製のテフレックスFT3−50)、膜厚50μm、150℃における熱収縮率 MD1.5%,TD3.5%
実施例3:ポリエチレンテレフタレート(帝人デュポン(株)製のテフレックスFT−50)、膜厚50μm、150℃における熱収縮率 MD1.0%,TD2.5%
参考例1:二軸延伸ポリプロピレン(東洋紡(株)製のトヨパールSS、P4256)、膜厚50μm、130℃における熱収縮率 MD3%以上,TD3%以上
比較例1:ポリエチレンテレフタレート(東洋紡(株)製のエステルフィルムE5100)、膜厚50μm、150℃における熱収縮率 MD1.1%,TD0.3%
比較例2:ポリエチレンテレフタレート(東レ(株)製のルミナーX44)、膜厚50μm、150℃における熱収縮率 MD1.2%,TD0.2%
比較例3:ポリエチレンテレフタレート(東レ(株)製のルミナーX44)、膜厚25μm、150℃における熱収縮率 MD1.4%,TD0.2%
比較例4:ポリエチレンテレフタレート(帝人デュポン(株)製のテフレックスFT3−50)、膜厚25μm、150℃における熱収縮率 MD1.5%,TD3.5%
比較例5:ポリエチレンテレフタレート(帝人デュポン(株)製のテフレックスFT−50)、膜厚25μm、150℃における熱収縮率 MD1.0%,TD2.5%
比較例6:二軸延伸ポリプロピレン(東レ(株)製のトレファン、2500)、膜厚30μm、130℃における熱収縮率 MD3%以上,TD3%以上
比較例7:二軸延伸ポリプロピレン(東洋紡(株)製のトヨパールSS、P4255)、膜厚35μm、130℃における熱収縮率 MD3%以上,TD3%以上。
白金ルテニウム担持カーボン(Pt:27.2重量%、Ru:28.7重量%)(田中貴金属(株)製、TEC62E58)10重量部及び5重量%電解質溶液(Dupont社製、DE−520、溶剤:1−プロパノール/水=1/1(重量比))100重量部を、イソプロピルアルコール100重量部及びプロピレングリコール2重量部に加え、混合及び分散を行い、触媒層形成用ペーストを調製した。
上記基材フィルムを使用する以外は、上記実施例1〜3と同様にして、触媒層転写フィルムを製造した。
上記実施例1〜3、参考例1及び比較例1〜9で製造した各触媒層転写フィルムを2.5cm×2.5cmに裁断し、3.0cm×3.0cmに裁断した電解質膜(Dupont社製、Nafion112)の両側に、転写フィルムの触媒層側を挟み込み、温度150℃、圧力6.5MPaで転写を行い、触媒層−電解質膜積層体を製造した。
Claims (10)
- 基材フィルムの一方面上に触媒層が形成された転写フィルムであって、
該基材フィルムは、厚みが50μm以上であり、150℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上である(厚みが50μmのポリプロピレンフィルムを除く)、
触媒層転写フィルム。 - 基材フィルムの130℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上である、請求項1に記載の触媒層転写フィルム。
- 基材フィルムの一方面上に触媒層が形成された転写フィルムであって、
基材フィルムは、150℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上の熱収縮性フィルム(厚みが50μmのポリプロピレンフィルムを除く)と150℃における縦方向及び横方向の熱収縮率が共に2%未満のフィルムとの積層フィルムであり、
該積層フィルムは、厚みが50μm以上であり、
該積層フィルムに占める前記熱収縮性フィルムの厚みは、積層フィルム全体の40%以上であり、
該触媒層は、積層フィルムの150℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上のフィルム側に形成されている、
触媒層転写フィルム。 - 熱収縮性フィルムが、130℃における縦方向及び/又は横方向の熱収縮率が2%以上である、請求項3に記載の触媒層転写フィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の転写フィルムの触媒層面が電解質膜面に対面するように転写フィルムを配置し、加圧した後、該転写フィルムの基材フィルムを触媒層面から剥離する、触媒層−電解質膜積層体の製造方法。
- 135〜150℃の加熱温度で加圧する、請求項5に記載の触媒層−電解質膜積層体の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の転写フィルムを二枚用い、二枚の転写フィルムの内の一方の触媒層面を電解質膜の一方の面に対面させ、二枚の転写フィルムの内の他方の触媒層面を電解質膜の他方の面に対面するように二枚の転写フィルムを配置し、加圧した後、該転写フィルムの基材フィルムを触媒層面から剥離する、触媒層−電解質膜積層体の製造方法。
- 135〜150℃の加熱温度で加圧する、請求項7に記載の触媒層−電解質膜積層体の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の転写フィルムを用いて製造される触媒層−電解質膜積層体。
- 請求項5〜8のいずれかに記載の方法で製造される触媒層−電解質膜積層体。
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