KR20180017584A - Pressure sensitive adhesive, sub-gasket film for fuel cell comprising the same, membrane electrode assembly comprising the same and fuel cell stack comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 출원은 점착제 조성물, 이를 포함하는 연료전지용 서브 가스켓 필름, 이를 포함하는 막전극 어셈블리, 이를 포함하는 연료 전지 스택 및 연료 전지 스택의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure-sensitive adhesive composition, a sub gasket film for a fuel cell comprising the same, a membrane electrode assembly including the same, a fuel cell stack including the membrane electrode assembly, and a method of manufacturing the fuel cell stack.
연료 전지는, 연료를 전기 화학 프로세스에 의해 산화시킴으로써 산화 반응에 수반하여 방출되는 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 발전 시스템이며, 수소 이온을 선택적으로 수송하기 위한 전해질막의 양 측면을 다공질 재료로 이루어지는 한 쌍의 전극에 의해 끼움 지지하여 이루어지는 복수의 막-전극 어셈블리(접합체)를 적층하여 이루어지는 스택 구조를 갖고 있다.BACKGROUND ART A fuel cell is a power generation system that directly converts energy released by an oxidation reaction into an electric energy by oxidizing a fuel by an electrochemical process and includes both sides of an electrolyte membrane for selectively transporting hydrogen ions And a plurality of membrane-electrode assemblies (junction bodies) sandwiched and supported by pairs of electrodes.
연료 전지 스택 내에 사용되는 가스켓(gasket)은 접촉면에서 액체나 기체가 새어나오는 것을 막아주는 역할을 하지만, 종래에 가스켓 단독으로 사용 시 액체나 기체가 새어나오는 것을 완벽하게 차단하지 못하여 전해질막에 접착되는 서브 가스켓 필름(sub gasket film)을 적용했다.The gasket used in the fuel cell stack prevents gas or liquid from leaking from the contact surface. However, when the gasket is used alone, it is impossible to completely block the leakage of the liquid or gas, A sub gasket film was applied.
상기 서브 가스켓 필름은 상기 전해질막과의 초기 재작업성이 용이하도록 접착력이 낮으면서, 합지 시 기포나 우글거림 등의 문제가 없어야 하고, 최종 핫프레스 공정 후 접착력은 높게 유지되어야 한다.The subgasket film should have low adhesive force to facilitate initial reworkability with the electrolyte membrane, and should not have problems such as bubbling or rubbing during jointing, and the adhesive strength after the final hot pressing process should be kept high.
본 출원은 연료전지에 적용되는 서브 가스켓 필름용 점착제 조성물에 관한 것으로서, 재작업성이 우수하고 합지 시 기포 발생 등의 불량이 없으며, 최종 합지 공정 후 우수한 접착력 및 내구성을 구현하는 점착제 조성물 및 이를 포함하는 연료전지용 서브 가스켓 필름을 제공한다.The present invention relates to a pressure-sensitive adhesive composition for a sub-gasket film to be applied to a fuel cell, which is excellent in re-workability, has no defects such as bubble formation at the time of lamination, and exhibits excellent adhesion and durability after final lamination A sub gasket film for a fuel cell.
본 출원은 점착제 조성물에 관한 것이다. 상기 점착제 조성물은 연료 전지에 적용되는 서브 가스켓 필름에 포함될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 점착제 조성물은 유리전이온도가 0℃ 이상인 단량체로부터 유도된 제 1 중합단위 및 하기 화학식 1의 단량체로부터 유도된 제 2 중합단위를 가지는 중합체를 포함할 수 있다. 상기 제 1 중합단위를 구성하는 단량체는, 전술한 바와 같이, 유리전이온도가 0℃ 이상일 수 있고, 보다 구체적으로 10℃ 이상, 20℃ 이상, 30℃ 이상, 50℃ 이상, 70℃ 이상 또는 85℃ 이상일 수 있다.The present application relates to a pressure-sensitive adhesive composition. The pressure-sensitive adhesive composition may be included in a sub gasket film applied to a fuel cell. In one example, the pressure-sensitive adhesive composition may comprise a polymer having a first polymerization unit derived from a monomer having a glass transition temperature of 0 ° C or higher and a second polymerization unit derived from a monomer represented by the following formula (1). As described above, the monomer constituting the first polymerization unit may have a glass transition temperature of 0 ° C or higher, more specifically 10 ° C or higher, 20 ° C or higher, 30 ° C or higher, 50 ° C or higher, Lt; / RTI >
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기 또는 아릴기이고, R2는 중합성 관능기이며, X는 산소 또는 질소이다. 상기에서 R1은 탄소수 1 내지 10, 1 내지 8 또는 1 내지 5의 범위 내에 있는 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기 또는 아릴기일 수 있다. 또한, 중합성 관능기는 알케닐기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기일 수 있다. 상기 단량체는 화학식 1의 구조를 만족하는 한, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 상기 화학식 1의 단량체는 비닐 아세테이트를 포함할 수 있다.Wherein R 1 is an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group or an aryl group, R 2 is a polymerizable functional group, and X is oxygen or nitrogen. R 1 may be an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group or an aryl group having a carbon number of 1 to 10, 1 to 8, or 1 to 5. The polymerizable functional group may be an alkenyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group. The monomer is not particularly limited as long as it satisfies the structure of the formula (1). For example, the monomer of the formula (1) may include vinyl acetate.
본 출원은 점착제 조성물을 구성하는 중합체가 상기 제 1 중합단위 및 제 2 중합단위를 포함함으로써, 재작업성이 우수하고 합지 시 기포 발생 등의 불량이 없으며, 최종 핫프레스 공정 후 우수한 접착력 및 내구성을 구현할 수 있다.The present application relates to a pressure-sensitive adhesive composition comprising a first polymerized unit and a second polymerized unit, wherein the polymer constituting the pressure-sensitive adhesive composition has excellent re-workability and no defects such as bubbling during lamination and excellent adhesion and durability Can be implemented.
하나의 예시에서, 상기 제 2 중합단위 및 제 1 중합단위는 각각 50 내지 90 중량부 및 10 내지 40 중량부; 60 내지 90 중량부 및 10 내지 35 중량부; 70 내지 90 중량부 및 10 내지 25 중량부; 또는 75 내지 90 중량부 및 12 내지 20 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 본 출원은 상기 범위에서, 초기 접착력을 낮게 유지하면서도, 최종 제품에서 우수한 내구성을 유지할 수 있는 물성의 점착제를 제공할 수 있다.In one example, the second polymerized unit and the first polymerized unit are respectively 50 to 90 parts by weight and 10 to 40 parts by weight; 60 to 90 parts by weight and 10 to 35 parts by weight; 70 to 90 parts by weight and 10 to 25 parts by weight; Or 75 to 90 parts by weight and 12 to 20 parts by weight. Within the above range, the present application can provide a pressure-sensitive adhesive having physical properties capable of maintaining excellent durability in the final product while keeping the initial adhesive force low.
본 출원의 구체예에서, 유리전이온도가 0℃ 이상인 단량체는, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 메틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 아이소보르닐 아크릴레이트, 사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 스티렌, 비닐 아세테이트, 이소프로필 메타크릴레이트, N-비닐포름아마이드, 벤질 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.In the embodiments of the present application, the monomer having a glass transition temperature of 0 ° C or higher is not particularly limited, and examples thereof include methyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, isobornyl acrylate, cyclohexyl (Meth) acrylate, styrene, vinyl acetate, isopropyl methacrylate, N-vinyl formamide, benzyl acrylate, or mixtures thereof.
하나의 예시에서, 상기 유리전이온도가 0℃ 이상인 단량체 또는 화학식 1의 단량체는 반응성 관능기를 포함하지 않을 수 있다. 반응성 관능기는 예를 들어, 히드록시기 또는 카르복실기일 수 있다. 본 출원은 단량체의 종류를 상기와 같이 제한함으로써, 목적하는 접착력을 구현할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 제 1 중합단위를 구성하는 단량체는, 유리전이온도가 0℃ 이상일 수 있고, 보다 구체적으로 10℃ 이상, 20℃ 이상, 30℃ 이상, 50℃ 이상, 70℃ 이상 또는 85℃ 이상일 수 있다. 본 출원은 중합체의 제 1 중합단위를 구성하는 단량체의 유리전이온도를 상기 범위로 제어함으로써, 초기 접착력을 낮추면서, 최종 합지 공정 후에는 높은 접착력 및 내구성을 제공할 수 있다.In one example, the monomer having a glass transition temperature of 0 ° C or higher or the monomer represented by the formula (1) may not contain a reactive functional group. The reactive functional group may be, for example, a hydroxy group or a carboxyl group. In the present application, the desired adhesion can be achieved by limiting the kinds of monomers as described above. As described above, the monomer constituting the first polymerization unit may have a glass transition temperature of 0 ° C or higher, more specifically 10 ° C or higher, 20 ° C or higher, 30 ° C or higher, 50 ° C or higher, Lt; / RTI > By controlling the glass transition temperature of the monomer constituting the first polymerization unit of the polymer within the above range, the present application can provide high adhesion and durability after the final laminating step while lowering the initial adhesion.
한편, 본 명세서에서 용어 「유리전이온도가 0℃ 이상인 단량체」는, 상기 단량체만으로 형성된 단독중합체(homopolymer) 형태의 중합체로부터 측정되거나 계산되는 유리전이온도가 0℃ 이상이라는 것을 의미할 수 있다. 또한, 본 출원에서 용어 「단량체로부터 유도된 중합단위」란, 중합체의 중합단위 중 하나 이상이 상기 단량체로부터 이루어진 것을 의미할 수 있다. In the present specification, the term " monomer having a glass transition temperature of 0 deg. C or higher " may mean that a glass transition temperature measured or calculated from a polymer in the form of a homopolymer formed of only the monomer is 0 deg. In addition, the term "polymerized units derived from a monomer" in the present application means that at least one of the polymerized units of the polymer is composed of the monomer.
하나의 예시에서, 상기 유리전이온도가 0℃ 이상인 단량체는 하기 화학식 2의 화합물을 포함할 수 있다.In one example, the monomer having a glass transition temperature of 0 ° C or higher may comprise a compound of the following formula (2).
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 4, 탄소수 1 내지 3 또는 탄소수 1 내지 2의 알킬기일 수 있다. 또한, 상기 화학식 2에서 P는 탄소수 3 내지 30의 지방족 고리형 1가 잔기 또는 지방족 포화탄화수소 고리형 1가 잔기일 수 있다. 상기 화학식 2에서 P는, 바람직하게는 탄소수 3 내지 25, 탄소수 6 내지 20 또는 탄소수 8 내지 15의 지방족 포화탄화수소 고리 화합물로부터 유래되는 1가 잔기일 수 있다. 화학식 2의 화합물로는, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트(isobornyl (meth)acrylate), 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 노르보나닐(norbornanyl) (메타)아크릴레이트, 노르보네닐(norbornenyl) (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐 (메타)아크릴레이트, 에티닐시클로헥산 (메타)아크릴레이트, 에티닐시클로헥센 (메타)아크릴레이트 또는 에티닐데카히드로나프탈렌 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 바람직하게는 이소보르닐 (메타)아크릴레이트 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In Formula 2, R may be hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 2 carbon atoms. In Formula 2, P may be an aliphatic cyclic monovalent residue of 3 to 30 carbon atoms or an aliphatic saturated hydrocarbon cyclic monovalent residue. In Formula 2, P is preferably a monovalent residue derived from an aliphatic saturated hydrocarbon ring compound having 3 to 25 carbon atoms, 6 to 20 carbon atoms, or 8 to 15 carbon atoms. Examples of the compound of
본 명세서에서 용어 「알킬기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 30, 탄소수 1 내지 25, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 구조를 가질 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수 있다.The term "alkyl group" as used herein means an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, 1 to 25 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms or 1 to 4 carbon atoms ≪ / RTI > The alkyl group may have a linear, branched or cyclic structure and may optionally be substituted with one or more substituents.
본 명세서에서 용어 「알콕시기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기를 의미할 수 있다. 상기 알콕시기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알콕시기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.The term "alkoxy group" as used herein may mean an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms or 1 to 4 carbon atoms, unless otherwise specified. The alkoxy group may be linear, branched or cyclic. In addition, the alkoxy group may be optionally substituted with one or more substituents.
또한, 본 명세서에서 용어 「알케닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알케닐기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.Unless otherwise specified, the term "alkenyl group" as used herein may mean an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, 2 to 16 carbon atoms, 2 to 12 carbon atoms, 2 to 8 carbon atoms, or 2 to 4 carbon atoms have. The alkenyl group may be linear, branched or cyclic. In addition, the alkenyl group may be optionally substituted with one or more substituents.
또한, 본 명세서에서 용어 「알키닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알키닐기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.Unless otherwise specified, the term "alkynyl group" as used herein may mean an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, 2 to 16 carbon atoms, 2 to 12 carbon atoms, 2 to 8 carbon atoms, or 2 to 4 carbon atoms have. The alkenyl group may be linear, branched or cyclic. In addition, the alkynyl group may be optionally substituted with one or more substituents.
본 명세서에서 용어 「아릴기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠을 포함하거나 또는 2개 이상의 벤젠이 축합되거나 결합되어 있는 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 상기 아릴기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 22, 바람직하게는 탄소수 6 내지 16, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 13의 아릴기일 수 있으며, 예를 들면, 페닐기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 톨릴기, 크실릴기(xylyl group) 또는 나프틸기 등일 수 있다.As used herein, the term " aryl group " means a monovalent residue derived from a compound or derivative thereof, including a structure containing benzene or a structure in which two or more benzenes are condensed or bonded, unless otherwise specified have. The aryl group may be, for example, an aryl group having 6 to 22 carbon atoms, preferably 6 to 16 carbon atoms, and more preferably 6 to 13 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a phenylethyl group, a phenylpropyl group, , A tolyl group, a xylyl group or a naphthyl group.
본 출원에서 상기 중합체는 점착제 조성물이 필름 형상으로 성형이 가능한 정도의 중량평균분자량(MW.Weight Average Molecular Weight)을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 고분자는 약 10만 내지 200만, 30만 내지 150만 또는 50만 내지 120만의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 본 출원에서 용어 중량평균분자량은, GPC(Gel permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치를 의미한다.In the present application, the polymer may have a weight average molecular weight (MW) such that the pressure-sensitive adhesive composition can be formed into a film. For example, the polymer may have a weight average molecular weight of about 100,000 to 2,000,000, 300,000 to 1,500,000, or 500,000 to 1,200,000. The term "weight average molecular weight" as used herein means a value converted to a standard polystyrene measured by GPC (Gel Permeation Chromatograph).
하나의 예시에서, 점착제 조성물은 무기 필러를 추가로 포함할 수 있다. 상기 무기 필러는 점착제 조성물이 필름 또는 시트 형태의 점착제층으로 제조되었을 때 요철 구조를 형성할 수 있다. 상기 무기 필러는 요철 구조를 형성하는 관점에서, 그 입경이 100 nm 내지 1 ㎛, 200 nm 내지 800 nm 또는 300nm 내지 700nm 의 범위 내에 있을 수 있다. 하나의 예시에서, 무기 필러의 소재는 점착제를 구성하는 재료와 반응성이 없는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 실리카 또는 티타니아를 포함할 수 있다. 본 출원에 따른 점착제 조성물을 포함하는 점착제층은, 요철 구조가 형성된 표면이 후술하는 전해질막에 부착될 수 있다. 본 출원은 점착제 조성물이 상기 무기 필러를 포함함으로써, 초기 접착력을 낮추면서, 최종 합지 공정 후에는 높은 접착력 및 내구성을 제공할 수 있다.In one example, the adhesive composition may further comprise an inorganic filler. The inorganic filler can form a concave-convex structure when the pressure-sensitive adhesive composition is made of a pressure-sensitive adhesive layer in the form of a film or a sheet. The inorganic filler may have a particle diameter of 100 nm to 1 占 퐉, 200 nm to 800 nm, or 300 nm to 700 nm from the viewpoint of forming a concave-convex structure. In one example, the material of the inorganic filler is not particularly limited as long as it is not reactive with the material constituting the pressure-sensitive adhesive, and may include, for example, silica or titania. The pressure-sensitive adhesive layer comprising the pressure-sensitive adhesive composition according to the present application can be attached to the electrolyte membrane described later on the surface on which the concavo-convex structure is formed. The present application can provide a high adhesive strength and durability after the final laminating step while lowering the initial adhesive force by including the inorganic filler in the pressure-sensitive adhesive composition.
본 출원의 구체예에서, 상기 무기 필러는 상기 중합체 100 중량부 대비 5 내지 30 중량부 또는 8 내지 25 중량부의 범위로 포함될 수 있다. 본 출원은 무기 필러의 함량을 5 중량부 이상으로 제어함으로써, 목적하는 정도의 요철 구조를 형성할 수 있고, 그 함량을 30 중량부 이하로 제어함으로써, 무기 필러의 뭉침을 방지하고 이에 따라 외관 불량을 방지하며 최종 합지 시 우수한 접착력 및 내구성을 구현할 수 있다.In the embodiment of the present application, the inorganic filler may be included in an amount of 5 to 30 parts by weight or 8 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer. In the present application, the content of the inorganic filler is controlled to not less than 5 parts by weight to form a desired concavo-convex structure, and by controlling the content to 30 parts by weight or less, it is possible to prevent the inorganic filler from being clumped, And excellent adhesion and durability can be realized at the time of final jointing.
점착제 조성물에는 상술한 구성 외에도 용도 및 후술하는 서브 가스켓 필름의 제조 공정에 따라 다양한 첨가제가 포함될 수 있다. 예를 들어, 점착제 조성물은 경화성 물질, 가교제 또는 필러 등을 목적하는 물성에 따라 적정 범위의 함량으로 포함할 수 있다.The pressure-sensitive adhesive composition may contain various additives in addition to the above-described composition according to the application and the manufacturing process of the sub-gasket film described later. For example, the pressure-sensitive adhesive composition may contain a curable material, a cross-linking agent, a filler or the like in an appropriate range depending on the desired properties.
본 출원은 또한, 연료 전지용 서브 가스켓 필름에 관한 것이다. 상기 서브 가스켓 필름(1)은, 전술한 점착제 조성물을 포함하는 점착제층(2)을 포함할 수 있다. 상기 서브 가스켓 필름은, 도 1에 도시된 바와 같이, 기재층(3) 및 상기 기재층(3)의 적어도 일면에 형성되고 전술한 점착제 조성물을 포함하는 점착제층(2)을 포함할 수 있다. 또한, 하나의 예시에서, 상기 서브 가스켓 필름은 상기 기재층의 양면에 상기 점착제층을 포함할 수 있으며, 또 다른 예시로서, 기재층 없이 점착제층으로만 구성된 필름을 제공할 수 있다.The present application also relates to a sub gasket film for a fuel cell. The sub gasket film (1) may include a pressure-sensitive adhesive layer (2) comprising the above-mentioned pressure-sensitive adhesive composition. The sub gasket film may include a
상기 기재층의 소재는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플루오르에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름을 포함할 수 있다. 본 출원은 물리적 내구성, 화학적 안정성 및 산소 차단성을 고려했을 때, 기재층으로서 폴리에틸렌나프탈레이트 필름을 사용할 수 있다.The material of the base layer is not particularly limited and may be, for example, a polyethylene naphthalate film, a polyethylene terephthalate film, a polytetrafluoroethylene film, a polyethylene film, a polypropylene film, a polybutene film, a polybutadiene film, Film, a polyurethane film, an ethylene-vinyl acetate film, an ethylene-propylene copolymer film, an ethylene-ethyl acrylate copolymer film, an ethylene-methyl acrylate copolymer film or a polyimide film. In consideration of physical durability, chemical stability and oxygen barrier property, the present application can use a polyethylene naphthalate film as a substrate layer.
하나의 예시에서, 점착제층의 두께는 1㎛ 내지 50㎛, 2㎛ 내지 40㎛, 3㎛ 내지 30㎛, 5㎛ 내지 20㎛ 또는 8㎛ 내지 15㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 본 출원은 점착제층의 두께를 상기 범위로 제어함으로써, 재작업성이 우수하고 합지 시 기포 발생 등의 불량을 방지할 수 있다. In one example, the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer may be in the range of 1 占 퐉 to 50 占 퐉, 2 占 퐉 to 40 占 퐉, 3 占 퐉 to 30 占 퐉, 5 占 퐉 to 20 占 퐉, or 8 占 퐉 to 15 占 퐉. By controlling the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer in the above-described range, the present application can provide excellent re-workability and can prevent defects such as bubbling at the time of lamination.
본 출원의 구체예에서, 상기 점착제층은 ASTM D2979규격에 따라 측정되는 probe tack force가 상온에서 50gf 이하, 40 gf 이하, 30 gf 이하, 20 gf 이하, 10 gf 이하, 9gf 이하 또는 8gf이하일 수 있다. 상기 probe tack force는 당업계의 공지의 방법으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 3cm × 3cm 크기의 글래스를 준비한 뒤, 점착제층을 롤 라미기를 이용하여 부착한 뒤, 점착면에 대하여 ASTM D2979 방법을 토대로 상온에서 측정하였다. Probe tack 측정용 장비로, 측정 면의 지름이 3 cm인 막대형 프루브를 이용하여 접촉시간 10초, 적용하중 100gf 떼는 속도 10mm/sec의 조건으로 3회 측정하여 평균값을 계산하였다. 본 출원은 점착제층의 probe tack force를 10gf 이하로 제어함으로써, 초기 재작업성을 우수하게 제공하고, 기포 또는 접착면의 우글거림을 효과적으로 억제할 수 있다.In the specific embodiment of the present invention, the pressure-sensitive adhesive layer may have a probe tack force measured at room temperature of 50 gf or less, 40 gf or less, 30 gf or less, 20 gf or less, 10 gf or less, 9 gf or 8 gf or less as measured according to ASTM D2979 . The probe tack force can be measured by a method known in the art. For example, a glass having a size of 3 cm x 3 cm was prepared, and then the pressure-sensitive adhesive layer was attached using a roll laminator, and then the pressure-sensitive adhesive surface was measured at room temperature based on the ASTM D2979 method. Probe tack measurement equipment was used to measure the average value three times under conditions of contact time of 10 seconds and application rate of 100 gf at a rate of 10 mm / sec using a 3-cm diameter rod-type probe. By controlling the probe tack force of the pressure-sensitive adhesive layer to 10 gf or less, the present invention can provide excellent initial reworkability and effectively inhibit the bubbling of the bubbles or the adhesive surface.
본 출원은 또한, 막전극 어셈블리(접합체)에 관한 것이다. 상기 막전극 어셈블리는, 도 2 또는 3에 도시된 바와 같이, 전해질막(4) 및 상기 전해질막(4)의 일면 또는 양면의 테두리부에 형성되는 서브 가스켓 필름(1)을 포함할 수 있다. 상기 서브 가스켓 필름은 전술한 점착제 조성물을 갖는 점착제층을 포함할 수 있다.The present application also relates to membrane electrode assemblies. The membrane electrode assembly may include an
본 출원의 막전극 어셈블리는 상기 서브 가스켓 필름(1)이 형성된 테두리부를 제외한 전해질막(4)의 일면 또는 양면에 전극층(5)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 전극층(5)의 가장자리단은 상기 서브 가스켓 필름(1)과 연결되게 형성되어 있을 수 있다.The membrane electrode assembly of the present application may further include an
본 출원에서 테두리부의 두께 또는 폭은 당업계의 통상의 기술자가 그 목적에 맞게 조절할 수 있으며, 이는 통상의 기술자에게 공지의 기술이다.The thickness or width of the rim in the present application can be adjusted by a person skilled in the art according to his purpose, which is well known to a person skilled in the art.
상기에서 전극층은 애노드 전극층 또는 캐소드 전극층일 수 있다. 상기 전극층은 촉매 활성부일 수 있다. 하나의 예시에서, 본 출원의 예시적인 연료 전지 스택은 전술한 막전극 어셈블리를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 연료 전지 스택은, 전해질막을 중심에 두고 이의 양측에 제1촉매 활성부 및 제2촉매 활성부를 형성하여 이루어지는 막-전극 어셈블리와, 연료를 유통시키기 위한 제1유로를 가지면서 상기 제1촉매 활성부에 밀착되게 배치되는 애노드 부재와, 공기를 유통시키기 위한 제2유로를 가지면서 상기 제2촉매 활성부에 밀착되게 배치되는 캐소드 부재를 포함할 수 있다. 상기에서, 제1촉매 활성부는 애노드 전극층이고, 제2촉매 활성부는 캐소드 전극층일 수 있다.The electrode layer may be an anode electrode layer or a cathode electrode layer. The electrode layer may be a catalytically active portion. In one example, an exemplary fuel cell stack of the present application may include the membrane electrode assembly described above. Specifically, the fuel cell stack includes a membrane-electrode assembly having a first catalytically active portion and a second catalytically active portion formed on both sides of the electrolyte membrane, and a first flow path for flowing the fuel, An anode member disposed in close contact with the first catalyst active portion, and a cathode member having a second flow path for circulating air and disposed in close contact with the second catalyst active portion. In the above, the first catalytically active portion may be an anode electrode layer and the second catalytically active portion may be a cathode electrode layer.
상기 제1유로가 상기 애노드 부재에 사행(蛇行: meander)의 채널 형태로서 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제2유로가 상기 캐소드 부재에 복수의 통기공으로서 형성될 수 있다. 또한, 상기 막전극 어셈블리를 포함하는 연료 전지 스택은 상기 애노드부재, 및 상기 캐소드부재가 서로 다른 극성의 전류를 집전하는 집전판으로서 구성될 수 있다.And the first flow path may be formed in a channel shape of a meander in the anode member. Further, the second flow path may be formed as a plurality of vent holes in the cathode member. Further, the fuel cell stack including the above-described membrane electrode assembly may be configured as a current collecting plate for collecting electric current of different polarity from the anode member and the cathode member.
하나의 예시에서, 상기 막전극 어셈블리는 전해질막의 테두리부를 따라 서브 가스켓 필름 상에 형성된 가스켓을 추가로 포함할 수 있다. 상기 가스켓의 소재는 특별히 제한되지 않고, 실리콘계, 불소계 또는 올레핀계 고무 소재, 폴레에틸렌테레프날레이트 (Polyethylene Terephthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphtalate), 폴리이미드(Polyimide) 또는 폴리프로필렌(Polypropylene)을 포함할 수 있다. 상기 가스켓은 상기 서브 가스켓 필름의 전부를 덮도록 형성되거나, 서브 가스켓 필름의 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 일부를 덮는 경우, 후술하는 가스 확산층이 다른 일부를 덮도록 형성될 수 있다.In one example, the membrane electrode assembly may further include a gasket formed on the sub-gasket film along the rim of the electrolyte membrane. The material of the gasket is not particularly limited and may be a silicone, a fluorine or an olefin rubber material, a polyethylene terephthalate, a polyethylene naphthalate, a polyimide or a polypropylene. . The gasket may be formed to cover the entire sub-gasket film or may cover a part of the sub-gasket film. When covering a part, the gas diffusion layer described later may be formed so as to cover another part.
하나의 예시에서, 가스켓(7)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전극층의 가장자리단과 서로 연결되거나, 도 4에 도시된 바와 같이 서로 연결되지 않을 수 있다. 예를 들어, 서브 가스켓 필름이 전극층과 동일한 두께로 형성되거나, 더 두꺼운 두께로 형성될 경우, 서브 가스켓 필름 상에 형성되는 상기 가스켓은 전극층의 가장자리단과 연결되지 않을 수 있다. 그러나, 상기 서브 가스켓 필름이 전극층 보다 더 얇은 두께로 형성될 경우, 가스켓은 전극층의 가장자리단과 연결될 수 있다.In one example, the
하나의 예시에서, 서브 가스켓 필름은 기재층을 추가로 포함할 수 있고, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 점착제 조성물을 포함하는 점착제층이 형성되어 있을 수 있다.In one example, the subgasket film may further comprise a base layer, and a pressure-sensitive adhesive layer may be formed on one or both sides of the base layer, the pressure sensitive adhesive composition including the pressure-sensitive adhesive composition.
본 출원은 또한, 연료 전지 스택에 관한 것이다. 하나의 예시에서, 본 출원의 연료 전지 스택은, 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 막전극 어셈블리 및 상기 막전극 어셈블리의 일면 또는 양면에 형성된 가스 확산층(Gas Diffusion Layer)(6)을 포함할 수 있다. 상기 가스 확산층(6)은 막전극 어셈블리의 전극층(5) 상에 형성될 수 있고, 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 막전극 어셈블리의 테두리부에 존재하는 서브 가스켓 필름(1)의 일부 영역이 중첩되게 그 위에 형성될 수 있다.The present application also relates to a fuel cell stack. In one example, the fuel cell stack of the present application includes a
하나의 예시에서, 상기 가스 확산층의 가장자리단은 상기 서브 가스켓 필름 상에 형성된 가스켓의 가장자리단과 연결되거나 연결되지 않을 수 있다.In one example, the edge of the gas diffusion layer may or may not be connected to the edge of the gasket formed on the sub-gasket film.
하나의 예시에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가스 확산층(6)의 테두리부는 상기 서브 가스켓 필름(1)의 일 영역과 중첩되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 가스켓 필름(1)의 두께가 전극층(5)과 동일할 경우, 전술한 가스켓(7)이 서브 가스켓 필름(1)을 전부 덮지 않고, 상기 가스 확산층(6)의 테두리부가 서브 가스켓 필름(1)의 바깥면(전해질막 쪽으로부터 바깥) 일 영역을 덮도록 그 위에 형성될 수 있다. 또 다른 예시에서, 상기 서브 가스켓 필름(1)의 두께가 전극층(5)의 두께보다 두꺼울 경우, 가스 확산층(6)이 전극층(5) 상에 형성되면서, 서브 가스켓 필름(1)의 가장자리단(측면) 및/또는 서브 가스켓 필름(1) 바깥면 상에 가스 확산층(6)이 접하도록 형성될 수 있다.In one example, as shown in FIG. 5, the rim portion of the
하나의 예시에서, 상기 가스 확산층과 서브 가스켓 필름이 중첩되는 영역, 즉, 접하는 영역에서 가스 확산층의 테두리부와 서브 가스켓 필름의 일 영역은 접착제에 의해 부착되어 있을 수 있다.In one example, the edge portion of the gas diffusion layer and one region of the sub gasket film may be adhered to each other by an adhesive in a region where the gas diffusion layer and the sub gasket film overlap each other, that is, in the region in contact therewith.
본 출원은 또한, 연료 전지 스택의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 제조 방법은 전해질막의 일면 또는 양면에 형성된 전극층 상에 가스 확산층을 적층시키는 동시에 적층되는 가스 확산층과 중첩되는 서브 가스켓 필름의 일부를 접착 수단을 통해 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.The present application also relates to a method of manufacturing a fuel cell stack. The manufacturing method may include a step of laminating a gas diffusion layer on an electrode layer formed on one surface or both surfaces of an electrolyte membrane, and bonding a part of the sub gasket film overlapping with the stacked gas diffusion layer through an adhesive means.
하나의 예시에서, 상기 제조 방법은 구체적으로, 테두리부를 제외한 전해질막의 양면에 전극층을 형성하는 단계; 상기 전해질막의 양면의 테두리부에, 상기 형성된 전극층의 가장자리단과 연결되도록 전술한 서브 가스켓 필름을 형성하는 단계; 및 상기 전극층 상에 가스 확산층을 적층시키는 동시에 적층되는 가스 확산층과 중첩되는 서브 가스켓 필름의 일부를 접착 수단을 통해 접합시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 접착 수단은 특별히 제한되지 않고, 당업계 공지의 접착제를 사용할 수 있다.In one example, the manufacturing method includes: forming an electrode layer on both sides of an electrolyte membrane except for a rim; Forming a subgasket film on the edges of both sides of the electrolyte membrane so as to be connected to the edge of the electrode layer; And bonding the gas diffusion layer on the electrode layer and a part of the sub gasket film overlapping with the gas diffusion layer to be laminated through the bonding means. The adhesive means is not particularly limited, and adhesives known in the art can be used.
예를 들어, 상기 접착제는 ⅰ) 셀룰로오스 아세타이트(Cellulose Acetate), 셀룰로오스 아세타이트 부티레이트(Cellulose Acetate Butyrate), 셀룰로오스 니트레이트(Cellulose Nitrate), 폴리비닐 아세타이트(Polyvinyl Acetate), 비닐 비닐리덴(Vinyl Vinylidene), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl Acetals), 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol), 폴리아미드(Polyamide), 아크릴(Acrylic), 페녹시(Phenoxy)중 선택된 용매 형태의 접착제를 점도 조절시킨 열가소성 접착제(Thermoplastic Adhesive), ⅱ) 시아노아크릴레이트(Cyanoacrylate), 폴리에스터(Polyester), 우레아 포름알데히드(Urea Formaldehyde), 레조르시놀 및 페놀-레조르시놀 포름알데히드(Resorcinol and Phenol-resorcinol Formaldehyde), 에폭시 (Epoxy), 폴리이미드(Polyimide), 아크릴(Acrylic), 아크릴레이트산 디에스터(Acrylate Acid Diester)중 선택된 용매 혹은 액체 형태의 접착제를 점도 조절시킨 열경화성 어드헤시브(Thermosetting Adhesive) 또는 ⅲ) 천연고무(Natural Rubber), 재생고무(Reclaimed Rubber), 부틸 합성고무(Butyl), 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene), 니트릴(Nitrile), 스티렌 부타티엔(Styrene Butadiene), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리설파이드(Polysulfide), 실리콘(Silicone), 네오프렌(Neoprene)중 선택된 액체 형태의 접착제를 점도 조절시킨 엘라스토머 어드헤시브(Elastomeric Adhesive)를 포함할 수 있다.For example, the adhesive may be selected from the group consisting of i) cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose nitrate, polyvinyl acetate, vinylvinylidene (Thermoplastic Adhesive) in which a solvent-type adhesive selected from polyvinyl acetates, polyvinyl alcohols, polyamides, acrylics and phenoxy is controlled in viscosity, (Ii) an epoxy resin such as Cyanoacrylate, Polyester, Urea Formaldehyde, Resorcinol and Phenol-Resorcinol Formaldehyde, Epoxy, A solvent or a liquid type adhesive selected from among polyimide, acrylic, and acrylate acid diesters, Thermosetting Adhesive, or iii) Natural Rubber, Reclaimed Rubber, Butyl Synthetic Rubber, Polyisobutylene, Nitrile, Styrene Butadiene, And an elastomeric adhesive which is viscosity-regulated in a liquid type adhesive selected from styrene butadiene, polyurethane, polysulfide, silicone, and neoprene.
본 출원은 재작업성이 우수하고 합지 시 기포 발생 등의 불량이 없으며, 최종 합지 공정 후 우수한 접착력 및 내구성을 구현하는 점착제 조성물 및 이를 포함하는 연료전지용 서브 가스켓 필름을 제공한다.The present application provides a pressure-sensitive adhesive composition which is excellent in reworkability, has no defects such as bubble formation at the time of laminating, and exhibits excellent adhesion and durability after the final laminating process, and a sub gasket film for a fuel cell comprising the same.
도 1은, 본 출원의 하나의 예시에 따른 연료 전지용 서브 가스켓 필름의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 2 및 3은 본 출원의 하나의 예시에 따른 막전극 어셈블리 (접합체)의 단면도를 나타낸다.
도 4 및 5는 본 출원의 하나의 예시에 따른 연료 전지 스택의 단면도를 나타낸다.1 is a sectional view of a sub gasket film for a fuel cell according to one example of the present application.
Figures 2 and 3 show cross-sectional views of a membrane electrode assembly (conjugate) according to one example of the present application.
Figures 4 and 5 show cross-sectional views of a fuel cell stack according to one example of the present application.
이하 본 출원에 따르는 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in more detail by way of examples according to the present application and comparative examples not complying with the present application, but the scope of the present application is not limited by the following embodiments.
실시예Example 1 One
1L 반응기에 비닐 아세테이트 및 이소보닐 아크릴레이트를 85:15의 중량 비율(VAc:IBOA)로 투입하였다. 이어서, 에틸아세테이트(EAc)를 용제로 투입하고, 산소 제거를 위하여 질소 가스를 60분 동안 퍼징(purging)한 후, 온도를 60℃로 유지한 상태에서 반응 개시제인 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)를 고형분 100 중량부 대비 0.02 중량부 투입하여 반응을 개시시켰다. 이 후, 약 5시간 반응을 시킨 반응물을 에틸아세테이트(EAc)로 희석하여 점착성 중합체(A1)를 제조하였다.A 1 L reactor was charged with vinyl acetate and isobornyl acrylate in a weight ratio of 85:15 (VAc: IBOA). Subsequently, ethyl acetate (EAc) was added as a solvent, nitrogen gas was purged for 60 minutes to remove oxygen, and then azobisisobutyronitrile (AIBN ) Was added in an amount of 0.02 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content to initiate the reaction. Thereafter, the reaction product which had been reacted for about 5 hours was diluted with ethyl acetate (EAc) to prepare a sticky polymer (A1).
상기 제조된 점착성 중합체 용액을, 25㎛ 두께의 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 기재층 상에, 바코팅 방식으로 10㎛의 두께의 점착제층으로 코팅하고, 건조시켜 서브 가스켓 필름을 제조하였다.The prepared pressure sensitive adhesive polymer solution was coated on a polyethylene naphthalate (PEN) base layer having a thickness of 25 탆 by a pressure sensitive adhesive layer having a thickness of 10 탆 in a bar coating manner and dried to prepare a sub gasket film.
상기 제조된 서브 가스켓 필름을 전극층이 양면에 형성된 불소계 전해질막의 테두리부에 합지하여 140℃에서 2 분 가량 프레싱 접착하여 막전극 어셈블리를 제조하였다.The prepared subgasket film was joined to the rim of the fluorine electrolyte membrane formed on both sides of the electrode layer, and pressed and bonded at 140 DEG C for 2 minutes to prepare a membrane electrode assembly.
실시예Example 2 2
비닐 아세테이트 및 이소보닐 아크릴레이트를 95:5의 중량 비율(VAc:IBOA) 투입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 서브 가스켓 필름 및 막전극 어셈블리를 제조하였다.A subgasket film and a membrane electrode assembly were prepared in the same manner as in Example 1, except that vinyl acetate and isobornyl acrylate were added in a weight ratio (VAc: IBOA) of 95: 5.
비교예Comparative Example 1 One
이소보닐 아크릴레이트를 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 서브 가스켓 필름 및 막전극 어셈블리를 제조하였다.A subgasket film and a membrane electrode assembly were prepared in the same manner as in Example 1, except that isobornyl acrylate was not added.
비교예Comparative Example 2 2
에틸헥실 아크릴레이트 및 이소보닐 아크릴레이트를 85:15의 중량 비율(2-EHA:IBOA)로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 서브 가스켓 필름 및 막전극 어셈블리를 제조하였다.A subgasket film and a membrane electrode assembly were prepared in the same manner as in Example 1, except that ethylhexyl acrylate and isobornyl acrylate were added in a weight ratio of 85:15 (2-EHA: IBOA).
이하 실시예 및 비교예에서의 물성은 하기의 방식으로 평가하였다.The physical properties in the following examples and comparative examples were evaluated in the following manner.
1. 분자량 측정1. Molecular weight measurement
중량평균분자량(Mw)은 GPC를 사용하여 이하의 조건으로 측정하였으며, 검량선의 제작에는 Agilent system의 표준 폴리스티렌을 사용하여 측정 결과를 환산하였다.The weight average molecular weight (Mw) was measured using GPC under the following conditions, and the measurement results were converted using standard polystyrene of Agilent system for the calibration curve.
<측정 조건><Measurement Conditions>
측정기: Agilent GPC (Agilent 1200 series, U.S.)Measuring instrument: Agilent GPC (Agilent 1200 series, U.S.)
컬럼: PL Mixed B 2개 연결Column: Two PL Mixed B connections
컬럼 온도: 40℃Column temperature: 40 ° C
용리액: THF(Tetrahydrofuran)Eluent: THF (Tetrahydrofuran)
유속: 1.0 mL/minFlow rate: 1.0 mL / min
농도: ~ 1 mg/mL (100μL injection)Concentration: ~ 1 mg / mL (100 μL injection)
2. 상온 Tack 측정2. Room Temperature Tack Measurement
3cm × 3cm 크기의 글래스를 준비한 뒤, 실시예 및 비교예에서 제조한 점착제층을 롤 라미기를 이용하여 부착한 뒤, 점착면에 대하여 ASTM D2979 방법을 토대로 상온에서 측정하였다. Probe tack 측정용 장비로, 측정 면의 지름이 3 cm인 막대형 프루브를 이용하여접촉시간 10초, 적용하중 100gf 떼는 속도 10mm/sec의 조건으로 3회 측정하여 평균값을 계산하였다.After the glass having a size of 3 cm x 3 cm was prepared, the pressure-sensitive adhesive layer prepared in Examples and Comparative Examples was attached using a roll laminator, and the pressure-sensitive adhesive surface was measured at room temperature based on the ASTM D2979 method. Probe tack measurement equipment was used to measure the average value three times under conditions of contact time of 10 seconds and application rate of 100 gf at a rate of 10 mm / sec using a 3-cm diameter rod-type probe.
3. 최종 3. Final 합지Lyo 후 외관 After appearance
실시예 및 비교예에서 제조한 막전극 어셈블리를 최종 프레싱 합지한 후, 10cm × 10cm의 면적당 육안으로 관찰 시 기포가 3개 이하로 관찰 시 O, 3개 초과, 5개 이하로 관찰 시 △, 5개 초과로 관찰 시 X로 분류하였다.When the membrane electrode assemblies prepared in the examples and comparative examples were subjected to final pressing and laminating, the cells were observed with a visual inspection per a 10 cm × 10 cm area. When the cells were observed with no more than 3 cells, Were classified as X.
4. 최종 4. Final 합지Lyo 박리력Peel force
기재층과 전해질막을(폭 1inch, 길이 120mm) 고정시킨 후, TA analyzer를 이용하여 0.3mpm의 속도로 박리 시 기재층이 찢어지는 경우 박리 불가로 표시하였다.When the base layer and the electrolyte membrane were fixed (
비교예 2의 경우, 최종 합지 후 외관 관찰에서, 기포 유입에 따른 주름이 발생하였다.In the case of Comparative Example 2, wrinkles due to inflow of air bubbles were observed in appearance after final laminating.
1: 서브 가스켓 필름
2: 점착제층
3: 기재층
4: 전해질막
5: 전극층
6: 가스 확산층
7: 가스켓1: Sub gasket film
2: Pressure-sensitive adhesive layer
3: substrate layer
4: electrolyte membrane
5: Electrode layer
6: gas diffusion layer
7: Gasket
Claims (21)
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1은 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기 또는 아릴기이고, R2는 중합성 관능기이며, X는 산소 또는 질소이다.A polymer having a first polymerization unit derived from a monomer having a glass transition temperature of 0 ° C or higher and a second polymerization unit derived from a monomer represented by the following formula (1):
[Chemical Formula 1]
Wherein R 1 is an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group or an aryl group, R 2 is a polymerizable functional group, and X is oxygen or nitrogen.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, R은 수소 또는 알킬기이고, P는 탄소수 3 내지 30의 지방족 고리형 1가 잔기이다.The pressure-sensitive adhesive composition according to claim 1, wherein the monomer having a glass transition temperature of 0 ° C or higher comprises a compound represented by the following formula (2):
(2)
In Formula 2, R is hydrogen or an alkyl group, and P is an aliphatic cyclic monovalent residue having 3 to 30 carbon atoms.
상기 전해질막의 양면의 테두리부에, 상기 형성된 전극층의 가장자리단과 연결되도록 제 8 항에 따른 서브 가스켓 필름을 형성하는 단계; 및
상기 전극층 상에 가스 확산층을 적층시키는 동시에 적층되는 가스 확산층과 중첩되는 서브 가스켓 필름의 일부를 접착 수단을 통해 접합시키는 단계를 포함하는 연료 전지 스택의 제조 방법.Forming an electrode layer on both sides of the electrolyte membrane except for the rim portion;
Forming a subgasket film according to claim 8 so as to be connected to edge portions of the electrode layer formed on both sides of the electrolyte membrane; And
A step of laminating a gas diffusion layer on the electrode layer and bonding a part of the sub gasket film overlapping with the stacked gas diffusion layer through an adhesive means.
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---|---|---|---|---|
JP2007299551A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Nissan Motor Co Ltd | Manufacturing method of membrane electrode junction for fuel cell |
KR20140036575A (en) * | 2012-09-17 | 2014-03-26 | 주식회사 동진쎄미켐 | Membrane-electrode assembly for fuel cell |
KR20150070486A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 현대자동차주식회사 | Membrane and Electrode Assembly(MEA), Fuel cell stack unit module comprising the same and Method for manufactoring them |
KR20150125704A (en) * | 2013-04-05 | 2015-11-09 | 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 | Multilayer structure, method for producing same, and article |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007299551A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Nissan Motor Co Ltd | Manufacturing method of membrane electrode junction for fuel cell |
KR20140036575A (en) * | 2012-09-17 | 2014-03-26 | 주식회사 동진쎄미켐 | Membrane-electrode assembly for fuel cell |
KR20150125704A (en) * | 2013-04-05 | 2015-11-09 | 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 | Multilayer structure, method for producing same, and article |
KR20150070486A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 현대자동차주식회사 | Membrane and Electrode Assembly(MEA), Fuel cell stack unit module comprising the same and Method for manufactoring them |
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