保護シート付き触媒層−電解質膜積層体、及びこの集合体
【課題】輸送の際に触媒層が欠落や損傷することのない保護シート付き触媒層−電解質膜積層体を提供することを課題とする。
【解決手段】電解質膜２、及び電解質膜２の両面に形成される触媒層３を有する触媒層−電解質膜積層体１０と、触媒層３を覆った状態で触媒層３に接着する保護シート４と、を備えている。
【解決手段】電解質膜２、及び電解質膜２の両面に形成される触媒層３を有する触媒層−電解質膜積層体１０と、触媒層３を覆った状態で触媒層３に接着する保護シート４と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体、及びこの集合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、電解質の両面に電極が配置され、水素と酸素の電気化学反応により発電する電池であり、発電時に発生するのは水のみである。このように従来の内燃機関と異なり、二酸化炭素等の環境負荷ガスを発生しないために次世代のクリーンエネルギーシステムとして普及が見込まれている。その中でも特に固体高分子形燃料電池は、作動温度が低く、電解質の抵抗が少ないことに加え、活性の高い触媒を用いるので小型でも高出力を得ることができ、家庭用コージェネレーションシステム等の用途として早期の実用化が見込まれている。
【０００３】
この固体高分子形燃料電池は、例えば特許文献１に記載されたように、電解質膜１の両面に触媒層２が形成された触媒層−電解質膜積層体８をその主な構成としており、この触媒層−電解質膜積層体８の状態でユーザに供給されることがある。ユーザは、この触媒層−電解質膜積層体の各触媒層上に導電性多孔質基材を積層させたり、ガスケットなどを設置したりすることで固体高分子形燃料電池を作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９０９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したような触媒層−電解質膜積層体を輸送する際は、従来、触媒層−電解質膜積層体を単独で、もしくは触媒層−電解質膜積層体を複数枚重ねて、密閉容器内に収容した状態で輸送していた。しかしながら、このような状態で触媒層−電解質膜積層体を輸送すると、輸送中に触媒層同士が擦れ合うことや、触媒層と密閉容器とが擦れ合うことなどによって触媒層が欠落もしくは損傷してしまう可能性があるといった問題があった。そこで、本発明は、輸送の際に触媒層が欠落や損傷することのない保護シート付き触媒層−電解質膜積層体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体は、電解質膜、及び前記電解質膜の両面に形成される触媒層を有する触媒層−電解質膜積層体と、前記触媒層を覆った状態で前記触媒層に接着する保護シートと、を備えている。
【０００７】
この保護シート付き触媒層−電解質膜積層体によれば、保護シートによって触媒層が覆われているため、触媒層の損傷や欠落を防止することができ、さらには、保護シートが触媒層と接着しているため、保護シート自体が触媒層と擦れることによって触媒層を損傷させたり欠落させたりすることも防止することができる。なお、この保護シートは、触媒層に対して動かない程度に接着されていればその接着の態様は特に限定されるものではなく、例えば、触媒層全体に接着していてもよいし、ドット状で接着していてもよいし、他にも触媒層の4隅のみに接着していてもよい。
【０００８】
上記保護シート付き触媒層−電解質膜積層体は種々の構成をとることができるが、例えば、上記保護シートの少なくとも一部が触媒層を超えて延びているような構成とすることができる。この構成によれば、保護シートを触媒層−電解質膜積層体から剥離する際に、この触媒層を超えて延びている部分をきっかけとして保護シートを剥がすことができ、保護シートのはく離を容易なものとすることができる。また、上記保護シートの一部だけでなく全外周縁部が触媒層を超えて延びているような構成とすることによって、上述した効果の他に、触媒層をより確実に保護することができるという効果を得ることができる。
【０００９】
また、上記触媒層−電解質膜積層体は、電解質膜の外周縁部が露出するよう、電解質膜が触媒層よりも外形寸法が大きい構成とし、保護シートは、電解質膜の外周縁部を覆った状態で電解質膜に接着している構成とすることができる。この構成によれば、より確実に保護シートが触媒層上で動くことを防止できるとともに、電解質膜の外周縁部の膨潤収縮を抑制することができる。
【００１０】
また、保護シートは、外周縁部が触媒層−電解質積層体よりも外方に延びており、外周縁部同士で接着している構成とすることで、より確実に保護シートを触媒層−電解質膜積層体に接着させることができ、保護シートの動きを確実に抑えることができる。また、保護シートを剥がすときに、この保護シートの外周縁部から剥がすことになるため、触媒層−電解質膜積層体を傷つけずに保護シートを触媒層−電解質膜積層体から剥離することができる。
【００１１】
また、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３の試験方法（Ｔ形はく離）による保護シートと触媒層とのはく離接着強さは、０．０１〜１．０Ｎ／ｃｍとすることができる。このように、はく離接着強さを０．０１Ｎ／ｃｍ以上とすることで触媒層上での保護シートの動きを抑えて確実に触媒層の欠落や損傷を防止することができる。また、はく離接着強さを１．０Ｎ／ｃｍ以下とすることで、保護シートを触媒層からはく離した際に、触媒層が保護シートと一緒に剥がれてしまうことを防止することができる。
【００１２】
また、上記保護シートは、少なくとも一方が両面に接着性を有するような構成とすることもできる。この構成によれば、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体を複数重ねて保管や輸送する際に、各保護シート付き触媒層−電解質膜積層体を安定して積層することができる。
【００１３】
また、本発明に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体は、電解質膜及び前記電解質膜の両面に形成された触媒層を有し、厚さ方向に積層された複数の触媒層−電解質膜積層体と、前記各触媒層−電解質膜積層体の間に介在し、前記各触媒層を覆った状態で前記触媒層に接着される保護シートと、を備えている。
【００１４】
この構成によれば、上述したように保護シートによって触媒層が覆われているため、触媒層の損傷や欠落を防止することができ、さらには、保護シートが触媒層と接着しているため、保護シート自体が触媒層と擦れることによって触媒層を損傷させたり欠落させたりすることも防止することができる。また、各触媒層−電解質膜積層体は保護シートを介して接着されているため、その積層状態を安定したものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、輸送などによっても触媒層が欠落することのない保護シート付き触媒層−電解質膜積層体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【図２】図２は本実施形態に係る触媒層−電解質膜積層体の概略を示す平面図である。
【図３】図３は本実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の製造方法の概略を示す説明図である。
【図４】図４は本実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体の概略を示す正面断面図である。
【図５】図５は別の実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【図６】図６は別の実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【図７】図７は別の実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【図８】図８は別の実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
（保護シート付き触媒層−電解質膜積層体）
図１に示すように、本実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１は、電解質膜２及び触媒層３からなる触媒層−電解質膜積層体１０と、この触媒層−電解質膜積層体１０の両面に接着された保護シート４と、を備えている。
【００１９】
（触媒層−電解質膜積層体）
図２に示すように、平面視矩形状の電解質膜２の両面に、電解質膜２よりも一回り小さい平面視矩形状の触媒層３がそれぞれ配置されている。この電解質膜２の両面に触媒層３が配置されたものを触媒層−電解質膜積層体１０という。なお、特に限定されるものではないが、通常、電解質膜２の厚さは約１０〜２００μmであり、触媒層３の厚さは約５〜１００μｍである。また、電解質膜２の外周縁から触媒層３の外周縁までの距離ｔは、０．５〜５０ｍｍ程度とすることが好ましい。この距離ｔは、本実施形態においては、4辺全て同じとしているが、特にこれに限定されるものではない。
【００２０】
電解質膜２は、例えば、基材上に水素イオン伝導性高分子電解質を含有する溶液を塗工し、乾燥することにより形成される。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。電気陰性度の高いフッ素原子を導入することで、化学的に非常に安定し、スルホン酸基の解離度が高く、高いイオン伝導性が実現できる。このような水素イオン伝導性高分子電解質の具体例としては、デュポン社製の「Ｎａｆｉｏｎ」（登録商標）、旭硝子（株）製の「Ｆｌｅｍｉｏｎ」（登録商標）、旭化成（株）製の「Ａｃｉｐｌｅｘ」（登録商標）、ゴア（Ｇｏｒｅ）社製の「Ｇｏｒｅ Ｓｅｌｅｃｔ」（登録商標）等が挙げられる。水素イオン伝導性高分子電解質含有溶液中に含まれる水素イオン伝導性高分子電解質の濃度は、通常５〜６０重量％程度、好ましくは２０〜４０重量％程度である。なお、上記の水素イオン伝導性高分子電解質膜以外には、アニオン導電性固高分子電解質膜や液状物質含浸膜も挙げられる。アニオン伝導性電解質膜としては炭化水素系樹脂又はフッ素系樹脂等が挙げられ、具体例としては炭化水素系樹脂としては、旭化成（株）製のＡｃｉｐｌｅｘ（登録商標）Ａ２０１，２１１，２２１や、トクヤマ（株）製のネオセプタ（登録商標）ＡＭ−１，ＡＨＡ等が挙げられ、フッ素系樹脂としては、東ソー（株）製のトスフレックス（登録商標）ＩＥ−ＳＦ３４等が挙げられる。また液状物質含浸膜としては、例えばポリベンゾイミダゾール（PBI）が挙げられる。
【００２１】
触媒層３は、公知の白金含有の触媒層（カソード触媒及びアノード触媒）とすることができる。具体的には、触媒粒子を担持させた炭素粒子と、水素イオン伝導性高分子電解質とを含有する。水素イオン伝導性高分子電解質としては、上述した電解質膜２に使用されるものと同じ材料を使用することができる。
【００２２】
触媒粒子としては、例えば、白金や白金化合物等が挙げられる。白金化合物としては、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、鉄等からなる群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。
【００２３】
炭素粒子は、導電性を有しているものであれば限定的ではなく、公知又は市販のものを広く使用できる。例えば、カーボンブラックや、黒鉛、活性炭等を１種又は２種以上で用いることができる。カーボンブラックの例としては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック等を挙げることができる。炭素粒子の算術平均粒子径は通常５ｎｍ〜２００ｎｍ程度、好ましくは２０〜８０ｎｍ程度である。この炭素粒子の平均粒子径は、例えば、粒子径分布測定装置ＬＡ−９２０：（株）堀場製作所製等により測定できる。
【００２４】
（保護シート）
保護シート４は、触媒層−電解質膜積層体１０とほぼ同じ大きさを有しており、触媒層−電解質膜積層体１０の全体を両面から覆うようにして、触媒層−電解質膜積層体１０に接着している。本実施形態においては、保護シート４は、触媒層３の上面全体に接着するとともに、触媒層３から外方に突き出した部分である電解質膜２の外周縁部２１の上面全体にも接着している。この保護シート４と触媒層−電解質膜積層体１０とのはく離接着強さ、特に、保護シート４と触媒層３とのはく離接着強さは、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を輸送させる際などに保護シート４が触媒層−電解質膜積層体１０上で動かない程度の強さにすることが好ましい。またさらには、保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０から剥離したときに触媒層３が保護シート４と一緒に剥がれない程度であることが好ましく、すなわち、保護シート４と触媒層３とのはく離接着強さが、触媒層３と電解質膜２とのはく離接着強さよりも弱いことが好ましい。このようなはく離接着強さとしては、触媒層３の材質にも依存するが、０．０１〜１．０Ｎ／ｃｍ程度とすることが好ましい。このはく離接着強さは、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３により規定されたＴ形はく離接着強さ試験方法により測定するはく離接着強さである。また、特に限定されるものではないが、この保護シート４の厚さは、約１０〜２００μｍとすることが好ましい。
【００２５】
保護シート４は、基材と、その基材上に形成された粘着層との２層構造となっており、粘着層が触媒層−電解質膜積層体１０側を向いている。なお、基材としては、ポリエステルや、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルテンペン、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、アルミ箔などを好ましく使用することができる。なお、ポリエステルは、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等を挙げることができる。また、粘着層としては、エポキシ樹脂や、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム等が上げられ、特にアクリル樹脂が好ましい。
【００２６】
（製造方法）
次に、上述した保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体１の製造方法について説明する。
【００２７】
図３に示すように、上述した材料からなる電解質膜２を準備し、この電解質膜２の両面に、スプレー法によって触媒インキを塗布することで触媒層３を形成する。
【００２８】
より詳細には、まず、８０〜１００℃程度に熱した熱板Ｈの上に電解質膜２を載置し（図３（ａ））、続いて、この電解質膜２上に、所望の形状の開口部を有する枠状のマスクプレートＰを載置する（図３（ｂ））。なお、このマスクプレートの開口部の形状は、形成したい触媒層の形状と同一とする。
【００２９】
次に、スプレー法によってマスクプレートＰの開口部から露出した電解質膜２上に触媒インキを所望の厚さ（例えば触媒担持量が０．４〜０．６mg/cm2）になるまで塗布することにより触媒層３が電解質膜２上に形成される（図３（ｃ））。そして、電解質膜２のもう一方の面にも同様の方法で触媒層３を形成し、触媒層−電解質膜積層体１０が完成する（図３（ｄ））。
【００３０】
なお、触媒インキは、上述した触媒粒子を担持させた炭素粒子および水素イオン伝導性高分子電解質を適当な溶剤に混合、分散して作成する。ここで使用される溶剤としては、各種アルコール類、各種エーテル類、各種ジアルキルスルホキシド類、水またはこれらの混合物等が挙げられ、これらの中でもアルコール類が好ましい。アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、等の炭素数１〜４の一価アルコール、各種の多価アルコール等が挙げられる。
【００３１】
この触媒層−電解質膜積層体１０の両面に対して、保護シート４の粘着層が触媒層−電解質膜積層体１０側を向くように配置する。そして、この保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０に対して０．１〜５．０ＭＰａ程度で加圧し、各保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０に接着させることで、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１が完成する。
【００３２】
以上のようにして形成した保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１は、単独、または複数に積層した状態で密閉容器内に収容されて輸送されるが、上記実施形態による保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１によれば保護シート４が触媒層上３を覆っているため、触媒層３同士が擦れ合う、又は触媒層３が密閉容器と擦れ合うことを防止でき、その結果、触媒層の損傷や欠落を防止することができる。またさらには、保護シート４が触媒層３に接着しているため、保護シート４自体が触媒層３と擦れて触媒層３が損傷又は欠落することを防止することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３４】
例えば、触媒層−電解質膜積層体１０を複数枚積層した状態で輸送や保管する場合は、図４に示すように、単に上述した保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を積層するのではなく、各触媒層−電解質膜積層体１０の間に介在する保護シート４を一枚にするとともに、この保護シート４が両面において各触媒層３と接着している構成とすることができる。これにより、各触媒層−電解質膜積層体１０の積層状態を安定したものとすることができる。なお、この保護シート４を介して複数積層した触媒層−電解質膜積層体のことを保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体１００と称する。
【００３５】
また、上記実施形態においては、保護シート４は、触媒層３の上面全体及び電解質膜２の外周縁部２１の上面全体に接着しているが、特にこのような接着に限定されるものではなく、例えば、触媒層３の上面のみに接着しており、電解質膜２には接着していなくてもよい。また、その他にも、保護シート４が触媒層３の上面全体に接着するのではなく、触媒層３の4隅だけや、外周縁部だけ、もしくは、ドット状に接着していてもよい。
【００３６】
また、図５に示すように、保護シート４が電解質膜２よりも一回り大きく形成されていてもよい。この場合は、電解質膜２よりも外方に飛び出した保護シート４の外周縁部４１同士を接着させることが好ましい。
【００３７】
また、図６に示すように、保護シート４は、触媒層３とほぼ同じ大きさをしており、触媒層３全体のみを覆うような態様とすることもできる。
【００３８】
また、図７に示すように、電解質膜２と触媒層３とがほぼ同じ大きさで、電解質膜２の両面全体に触媒層３が形成されていてもよい。この場合も、保護シート４は、図７に示すように、触媒層３全体のみをおおうような態様とすることもできるし、他にも触媒層３よりも一回り大きく形成されており、触媒層３を超えて延びる外周縁部同士を接着させることもできる。
【００３９】
また、図８に示すように、保護シート４の外周縁部の一部に非接着部４２を形成することもでき、この非接着部４２をきっかけとして保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０から容易に剥離することができる。
【００４０】
また、図１に示すような上述した保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を複数枚重ねて保管、又は輸送する場合は、その積層状態を安定したものとすべく、隣接する保護シート４同士が接着するように構成することもできる。
【００４１】
また、上記実施形態では、電解質膜２や、触媒層３，保護シート４は平面視矩形状であるが、特に形状は限定されるものではなく、平面視円形状やその他の形状とすることもできる。
【実施例】
【００４２】
サンプル１〜５の５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を以下のようにして作製した。なお、サンプル１〜５の違いは保護シート４のみであり、触媒層−電解質膜積層体１０はサンプル１〜５ともに同じ方法で作製した。
【００４３】
まず、次のようにして触媒層−電解質膜積層体１０を作製した。７５ｍｍ角の電解質膜２（デュポン社製ナフィオン212）の両面に、電解質膜２よりも一回り小さい５０ｍｍ角の触媒層４（田中貴金属社製触媒（TEC10E50E）とデュポン社製ナフィオンバインダー（DE520）に所定量の水、イソプロパノールでインキ化した触媒層インキから作製したもの）を、電解質膜２と中心を合わせてスプレー法によって形成し、触媒層−電解質膜積層体１０を作製した。
【００４４】
次に、作製した触媒層−電解質膜積層体１０の両面に保護シート４を接着させた。なお、サンプル１の保護シート４として日立化成工業株式会社製 ヒタレックス P-5310を使用し、サンプル２の保護シート４としてパナック株式会社製 パナプロテクトHTAを使用し、サンプル３の保護シート４としては住友3M株式会社製 ８５１Aを使用し、サンプル４の保護シート４としてはパナック株式会社製 パナライフ YSを使用し、サンプル５の保護シート４としては東レ株式会社製 ルミラーS10を使用した。なお、全て、保護シート４は膜厚５０μｍである。これらサンプル１〜５ともに、粘着層が触媒層−電解質膜積層体１０側を向くように、また、触媒層−電解質膜積層体１０全体を覆うように、７５mm角の保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０の両面に配置し、保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０に対して１．０MPaで加圧することで、５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を作製した。
【００４５】
（試験１）
以上のように作製したサンプル１〜５の５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１における、保護シート４の触媒層保護機能を評価した。詳細には、サンプル１〜５の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を、それぞれナイロンポリ袋（アズワン 品番A-22）内に密閉した。そして、これらをそれぞれ高さ６０ｃｍから１０回（１角３稜６面）落下させ、更に振盪器にて振動範囲：5〜100Hz(対数掃引)/振動加速度：±0.75G／振動方向：X軸,Y軸,Z軸の3方向(各10分)振動させた結果を表１に示す。なお、表１の「○」は、試験後に目視確認した結果、触媒層が欠落していないことを表し、「×」は触媒層が欠落していることを表している。また、表１中のはく離接着強さは、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３の試験方法による保護シート４と触媒層３とのはく離接着強さを示している。
【００４６】
（試験２）
サンプル１〜５の５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１における、保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０から剥離したときの触媒層３の状態を評価した。詳細には、サンプル１〜５の５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を１５mm幅になるように切断し、保護シート４を電解質膜２に接着している部分から触媒層３に接着している部分にかけて、５０mm/minの条件で触媒層−電解質膜積層体１０から剥離し、その結果を表１に示した。なお、この剥離条件は、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３の試験方法によるものと同じである。また、表１の「○」は、試験後に目視確認した結果、触媒層３にキズが無く、また、保護シート４側に移っていないことを表し、「×」は保護シート４側に触媒層３が移っていることを表している。
【００４７】
【表１】
【符号の説明】
【００４８】
１ 保護シート付き触媒層−電解質膜積層体
２ 電解質膜
２１ 外周縁部
３ 触媒層
４ 保護シート
１０ 触媒層−電解質膜積層体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体、及びこの集合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、電解質の両面に電極が配置され、水素と酸素の電気化学反応により発電する電池であり、発電時に発生するのは水のみである。このように従来の内燃機関と異なり、二酸化炭素等の環境負荷ガスを発生しないために次世代のクリーンエネルギーシステムとして普及が見込まれている。その中でも特に固体高分子形燃料電池は、作動温度が低く、電解質の抵抗が少ないことに加え、活性の高い触媒を用いるので小型でも高出力を得ることができ、家庭用コージェネレーションシステム等の用途として早期の実用化が見込まれている。
【０００３】
この固体高分子形燃料電池は、例えば特許文献１に記載されたように、電解質膜１の両面に触媒層２が形成された触媒層−電解質膜積層体８をその主な構成としており、この触媒層−電解質膜積層体８の状態でユーザに供給されることがある。ユーザは、この触媒層−電解質膜積層体の各触媒層上に導電性多孔質基材を積層させたり、ガスケットなどを設置したりすることで固体高分子形燃料電池を作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９０９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したような触媒層−電解質膜積層体を輸送する際は、従来、触媒層−電解質膜積層体を単独で、もしくは触媒層−電解質膜積層体を複数枚重ねて、密閉容器内に収容した状態で輸送していた。しかしながら、このような状態で触媒層−電解質膜積層体を輸送すると、輸送中に触媒層同士が擦れ合うことや、触媒層と密閉容器とが擦れ合うことなどによって触媒層が欠落もしくは損傷してしまう可能性があるといった問題があった。そこで、本発明は、輸送の際に触媒層が欠落や損傷することのない保護シート付き触媒層−電解質膜積層体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体は、電解質膜、及び前記電解質膜の両面に形成される触媒層を有する触媒層−電解質膜積層体と、前記触媒層を覆った状態で前記触媒層に接着する保護シートと、を備えている。
【０００７】
この保護シート付き触媒層−電解質膜積層体によれば、保護シートによって触媒層が覆われているため、触媒層の損傷や欠落を防止することができ、さらには、保護シートが触媒層と接着しているため、保護シート自体が触媒層と擦れることによって触媒層を損傷させたり欠落させたりすることも防止することができる。なお、この保護シートは、触媒層に対して動かない程度に接着されていればその接着の態様は特に限定されるものではなく、例えば、触媒層全体に接着していてもよいし、ドット状で接着していてもよいし、他にも触媒層の4隅のみに接着していてもよい。
【０００８】
上記保護シート付き触媒層−電解質膜積層体は種々の構成をとることができるが、例えば、上記保護シートの少なくとも一部が触媒層を超えて延びているような構成とすることができる。この構成によれば、保護シートを触媒層−電解質膜積層体から剥離する際に、この触媒層を超えて延びている部分をきっかけとして保護シートを剥がすことができ、保護シートのはく離を容易なものとすることができる。また、上記保護シートの一部だけでなく全外周縁部が触媒層を超えて延びているような構成とすることによって、上述した効果の他に、触媒層をより確実に保護することができるという効果を得ることができる。
【０００９】
また、上記触媒層−電解質膜積層体は、電解質膜の外周縁部が露出するよう、電解質膜が触媒層よりも外形寸法が大きい構成とし、保護シートは、電解質膜の外周縁部を覆った状態で電解質膜に接着している構成とすることができる。この構成によれば、より確実に保護シートが触媒層上で動くことを防止できるとともに、電解質膜の外周縁部の膨潤収縮を抑制することができる。
【００１０】
また、保護シートは、外周縁部が触媒層−電解質積層体よりも外方に延びており、外周縁部同士で接着している構成とすることで、より確実に保護シートを触媒層−電解質膜積層体に接着させることができ、保護シートの動きを確実に抑えることができる。また、保護シートを剥がすときに、この保護シートの外周縁部から剥がすことになるため、触媒層−電解質膜積層体を傷つけずに保護シートを触媒層−電解質膜積層体から剥離することができる。
【００１１】
また、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３の試験方法（Ｔ形はく離）による保護シートと触媒層とのはく離接着強さは、０．０１〜１．０Ｎ／ｃｍとすることができる。このように、はく離接着強さを０．０１Ｎ／ｃｍ以上とすることで触媒層上での保護シートの動きを抑えて確実に触媒層の欠落や損傷を防止することができる。また、はく離接着強さを１．０Ｎ／ｃｍ以下とすることで、保護シートを触媒層からはく離した際に、触媒層が保護シートと一緒に剥がれてしまうことを防止することができる。
【００１２】
また、上記保護シートは、少なくとも一方が両面に接着性を有するような構成とすることもできる。この構成によれば、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体を複数重ねて保管や輸送する際に、各保護シート付き触媒層−電解質膜積層体を安定して積層することができる。
【００１３】
また、本発明に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体は、電解質膜及び前記電解質膜の両面に形成された触媒層を有し、厚さ方向に積層された複数の触媒層−電解質膜積層体と、前記各触媒層−電解質膜積層体の間に介在し、前記各触媒層を覆った状態で前記触媒層に接着される保護シートと、を備えている。
【００１４】
この構成によれば、上述したように保護シートによって触媒層が覆われているため、触媒層の損傷や欠落を防止することができ、さらには、保護シートが触媒層と接着しているため、保護シート自体が触媒層と擦れることによって触媒層を損傷させたり欠落させたりすることも防止することができる。また、各触媒層−電解質膜積層体は保護シートを介して接着されているため、その積層状態を安定したものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、輸送などによっても触媒層が欠落することのない保護シート付き触媒層−電解質膜積層体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【図２】図２は本実施形態に係る触媒層−電解質膜積層体の概略を示す平面図である。
【図３】図３は本実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の製造方法の概略を示す説明図である。
【図４】図４は本実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体の概略を示す正面断面図である。
【図５】図５は別の実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【図６】図６は別の実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【図７】図７は別の実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【図８】図８は別の実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の概略を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
（保護シート付き触媒層−電解質膜積層体）
図１に示すように、本実施形態に係る保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１は、電解質膜２及び触媒層３からなる触媒層−電解質膜積層体１０と、この触媒層−電解質膜積層体１０の両面に接着された保護シート４と、を備えている。
【００１９】
（触媒層−電解質膜積層体）
図２に示すように、平面視矩形状の電解質膜２の両面に、電解質膜２よりも一回り小さい平面視矩形状の触媒層３がそれぞれ配置されている。この電解質膜２の両面に触媒層３が配置されたものを触媒層−電解質膜積層体１０という。なお、特に限定されるものではないが、通常、電解質膜２の厚さは約１０〜２００μmであり、触媒層３の厚さは約５〜１００μｍである。また、電解質膜２の外周縁から触媒層３の外周縁までの距離ｔは、０．５〜５０ｍｍ程度とすることが好ましい。この距離ｔは、本実施形態においては、4辺全て同じとしているが、特にこれに限定されるものではない。
【００２０】
電解質膜２は、例えば、基材上に水素イオン伝導性高分子電解質を含有する溶液を塗工し、乾燥することにより形成される。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。電気陰性度の高いフッ素原子を導入することで、化学的に非常に安定し、スルホン酸基の解離度が高く、高いイオン伝導性が実現できる。このような水素イオン伝導性高分子電解質の具体例としては、デュポン社製の「Ｎａｆｉｏｎ」（登録商標）、旭硝子（株）製の「Ｆｌｅｍｉｏｎ」（登録商標）、旭化成（株）製の「Ａｃｉｐｌｅｘ」（登録商標）、ゴア（Ｇｏｒｅ）社製の「Ｇｏｒｅ Ｓｅｌｅｃｔ」（登録商標）等が挙げられる。水素イオン伝導性高分子電解質含有溶液中に含まれる水素イオン伝導性高分子電解質の濃度は、通常５〜６０重量％程度、好ましくは２０〜４０重量％程度である。なお、上記の水素イオン伝導性高分子電解質膜以外には、アニオン導電性固高分子電解質膜や液状物質含浸膜も挙げられる。アニオン伝導性電解質膜としては炭化水素系樹脂又はフッ素系樹脂等が挙げられ、具体例としては炭化水素系樹脂としては、旭化成（株）製のＡｃｉｐｌｅｘ（登録商標）Ａ２０１，２１１，２２１や、トクヤマ（株）製のネオセプタ（登録商標）ＡＭ−１，ＡＨＡ等が挙げられ、フッ素系樹脂としては、東ソー（株）製のトスフレックス（登録商標）ＩＥ−ＳＦ３４等が挙げられる。また液状物質含浸膜としては、例えばポリベンゾイミダゾール（PBI）が挙げられる。
【００２１】
触媒層３は、公知の白金含有の触媒層（カソード触媒及びアノード触媒）とすることができる。具体的には、触媒粒子を担持させた炭素粒子と、水素イオン伝導性高分子電解質とを含有する。水素イオン伝導性高分子電解質としては、上述した電解質膜２に使用されるものと同じ材料を使用することができる。
【００２２】
触媒粒子としては、例えば、白金や白金化合物等が挙げられる。白金化合物としては、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、鉄等からなる群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。
【００２３】
炭素粒子は、導電性を有しているものであれば限定的ではなく、公知又は市販のものを広く使用できる。例えば、カーボンブラックや、黒鉛、活性炭等を１種又は２種以上で用いることができる。カーボンブラックの例としては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック等を挙げることができる。炭素粒子の算術平均粒子径は通常５ｎｍ〜２００ｎｍ程度、好ましくは２０〜８０ｎｍ程度である。この炭素粒子の平均粒子径は、例えば、粒子径分布測定装置ＬＡ−９２０：（株）堀場製作所製等により測定できる。
【００２４】
（保護シート）
保護シート４は、触媒層−電解質膜積層体１０とほぼ同じ大きさを有しており、触媒層−電解質膜積層体１０の全体を両面から覆うようにして、触媒層−電解質膜積層体１０に接着している。本実施形態においては、保護シート４は、触媒層３の上面全体に接着するとともに、触媒層３から外方に突き出した部分である電解質膜２の外周縁部２１の上面全体にも接着している。この保護シート４と触媒層−電解質膜積層体１０とのはく離接着強さ、特に、保護シート４と触媒層３とのはく離接着強さは、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を輸送させる際などに保護シート４が触媒層−電解質膜積層体１０上で動かない程度の強さにすることが好ましい。またさらには、保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０から剥離したときに触媒層３が保護シート４と一緒に剥がれない程度であることが好ましく、すなわち、保護シート４と触媒層３とのはく離接着強さが、触媒層３と電解質膜２とのはく離接着強さよりも弱いことが好ましい。このようなはく離接着強さとしては、触媒層３の材質にも依存するが、０．０１〜１．０Ｎ／ｃｍ程度とすることが好ましい。このはく離接着強さは、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３により規定されたＴ形はく離接着強さ試験方法により測定するはく離接着強さである。また、特に限定されるものではないが、この保護シート４の厚さは、約１０〜２００μｍとすることが好ましい。
【００２５】
保護シート４は、基材と、その基材上に形成された粘着層との２層構造となっており、粘着層が触媒層−電解質膜積層体１０側を向いている。なお、基材としては、ポリエステルや、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルテンペン、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、アルミ箔などを好ましく使用することができる。なお、ポリエステルは、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等を挙げることができる。また、粘着層としては、エポキシ樹脂や、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム等が上げられ、特にアクリル樹脂が好ましい。
【００２６】
（製造方法）
次に、上述した保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体１の製造方法について説明する。
【００２７】
図３に示すように、上述した材料からなる電解質膜２を準備し、この電解質膜２の両面に、スプレー法によって触媒インキを塗布することで触媒層３を形成する。
【００２８】
より詳細には、まず、８０〜１００℃程度に熱した熱板Ｈの上に電解質膜２を載置し（図３（ａ））、続いて、この電解質膜２上に、所望の形状の開口部を有する枠状のマスクプレートＰを載置する（図３（ｂ））。なお、このマスクプレートの開口部の形状は、形成したい触媒層の形状と同一とする。
【００２９】
次に、スプレー法によってマスクプレートＰの開口部から露出した電解質膜２上に触媒インキを所望の厚さ（例えば触媒担持量が０．４〜０．６mg/cm2）になるまで塗布することにより触媒層３が電解質膜２上に形成される（図３（ｃ））。そして、電解質膜２のもう一方の面にも同様の方法で触媒層３を形成し、触媒層−電解質膜積層体１０が完成する（図３（ｄ））。
【００３０】
なお、触媒インキは、上述した触媒粒子を担持させた炭素粒子および水素イオン伝導性高分子電解質を適当な溶剤に混合、分散して作成する。ここで使用される溶剤としては、各種アルコール類、各種エーテル類、各種ジアルキルスルホキシド類、水またはこれらの混合物等が挙げられ、これらの中でもアルコール類が好ましい。アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、等の炭素数１〜４の一価アルコール、各種の多価アルコール等が挙げられる。
【００３１】
この触媒層−電解質膜積層体１０の両面に対して、保護シート４の粘着層が触媒層−電解質膜積層体１０側を向くように配置する。そして、この保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０に対して０．１〜５．０ＭＰａ程度で加圧し、各保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０に接着させることで、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１が完成する。
【００３２】
以上のようにして形成した保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１は、単独、または複数に積層した状態で密閉容器内に収容されて輸送されるが、上記実施形態による保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１によれば保護シート４が触媒層上３を覆っているため、触媒層３同士が擦れ合う、又は触媒層３が密閉容器と擦れ合うことを防止でき、その結果、触媒層の損傷や欠落を防止することができる。またさらには、保護シート４が触媒層３に接着しているため、保護シート４自体が触媒層３と擦れて触媒層３が損傷又は欠落することを防止することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３４】
例えば、触媒層−電解質膜積層体１０を複数枚積層した状態で輸送や保管する場合は、図４に示すように、単に上述した保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を積層するのではなく、各触媒層−電解質膜積層体１０の間に介在する保護シート４を一枚にするとともに、この保護シート４が両面において各触媒層３と接着している構成とすることができる。これにより、各触媒層−電解質膜積層体１０の積層状態を安定したものとすることができる。なお、この保護シート４を介して複数積層した触媒層−電解質膜積層体のことを保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体１００と称する。
【００３５】
また、上記実施形態においては、保護シート４は、触媒層３の上面全体及び電解質膜２の外周縁部２１の上面全体に接着しているが、特にこのような接着に限定されるものではなく、例えば、触媒層３の上面のみに接着しており、電解質膜２には接着していなくてもよい。また、その他にも、保護シート４が触媒層３の上面全体に接着するのではなく、触媒層３の4隅だけや、外周縁部だけ、もしくは、ドット状に接着していてもよい。
【００３６】
また、図５に示すように、保護シート４が電解質膜２よりも一回り大きく形成されていてもよい。この場合は、電解質膜２よりも外方に飛び出した保護シート４の外周縁部４１同士を接着させることが好ましい。
【００３７】
また、図６に示すように、保護シート４は、触媒層３とほぼ同じ大きさをしており、触媒層３全体のみを覆うような態様とすることもできる。
【００３８】
また、図７に示すように、電解質膜２と触媒層３とがほぼ同じ大きさで、電解質膜２の両面全体に触媒層３が形成されていてもよい。この場合も、保護シート４は、図７に示すように、触媒層３全体のみをおおうような態様とすることもできるし、他にも触媒層３よりも一回り大きく形成されており、触媒層３を超えて延びる外周縁部同士を接着させることもできる。
【００３９】
また、図８に示すように、保護シート４の外周縁部の一部に非接着部４２を形成することもでき、この非接着部４２をきっかけとして保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０から容易に剥離することができる。
【００４０】
また、図１に示すような上述した保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を複数枚重ねて保管、又は輸送する場合は、その積層状態を安定したものとすべく、隣接する保護シート４同士が接着するように構成することもできる。
【００４１】
また、上記実施形態では、電解質膜２や、触媒層３，保護シート４は平面視矩形状であるが、特に形状は限定されるものではなく、平面視円形状やその他の形状とすることもできる。
【実施例】
【００４２】
サンプル１〜５の５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を以下のようにして作製した。なお、サンプル１〜５の違いは保護シート４のみであり、触媒層−電解質膜積層体１０はサンプル１〜５ともに同じ方法で作製した。
【００４３】
まず、次のようにして触媒層−電解質膜積層体１０を作製した。７５ｍｍ角の電解質膜２（デュポン社製ナフィオン212）の両面に、電解質膜２よりも一回り小さい５０ｍｍ角の触媒層４（田中貴金属社製触媒（TEC10E50E）とデュポン社製ナフィオンバインダー（DE520）に所定量の水、イソプロパノールでインキ化した触媒層インキから作製したもの）を、電解質膜２と中心を合わせてスプレー法によって形成し、触媒層−電解質膜積層体１０を作製した。
【００４４】
次に、作製した触媒層−電解質膜積層体１０の両面に保護シート４を接着させた。なお、サンプル１の保護シート４として日立化成工業株式会社製 ヒタレックス P-5310を使用し、サンプル２の保護シート４としてパナック株式会社製 パナプロテクトHTAを使用し、サンプル３の保護シート４としては住友3M株式会社製 ８５１Aを使用し、サンプル４の保護シート４としてはパナック株式会社製 パナライフ YSを使用し、サンプル５の保護シート４としては東レ株式会社製 ルミラーS10を使用した。なお、全て、保護シート４は膜厚５０μｍである。これらサンプル１〜５ともに、粘着層が触媒層−電解質膜積層体１０側を向くように、また、触媒層−電解質膜積層体１０全体を覆うように、７５mm角の保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０の両面に配置し、保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０に対して１．０MPaで加圧することで、５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を作製した。
【００４５】
（試験１）
以上のように作製したサンプル１〜５の５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１における、保護シート４の触媒層保護機能を評価した。詳細には、サンプル１〜５の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を、それぞれナイロンポリ袋（アズワン 品番A-22）内に密閉した。そして、これらをそれぞれ高さ６０ｃｍから１０回（１角３稜６面）落下させ、更に振盪器にて振動範囲：5〜100Hz(対数掃引)/振動加速度：±0.75G／振動方向：X軸,Y軸,Z軸の3方向(各10分)振動させた結果を表１に示す。なお、表１の「○」は、試験後に目視確認した結果、触媒層が欠落していないことを表し、「×」は触媒層が欠落していることを表している。また、表１中のはく離接着強さは、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３の試験方法による保護シート４と触媒層３とのはく離接着強さを示している。
【００４６】
（試験２）
サンプル１〜５の５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１における、保護シート４を触媒層−電解質膜積層体１０から剥離したときの触媒層３の状態を評価した。詳細には、サンプル１〜５の５種類の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体１を１５mm幅になるように切断し、保護シート４を電解質膜２に接着している部分から触媒層３に接着している部分にかけて、５０mm/minの条件で触媒層−電解質膜積層体１０から剥離し、その結果を表１に示した。なお、この剥離条件は、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３の試験方法によるものと同じである。また、表１の「○」は、試験後に目視確認した結果、触媒層３にキズが無く、また、保護シート４側に移っていないことを表し、「×」は保護シート４側に触媒層３が移っていることを表している。
【００４７】
【表１】
【符号の説明】
【００４８】
１ 保護シート付き触媒層−電解質膜積層体
２ 電解質膜
２１ 外周縁部
３ 触媒層
４ 保護シート
１０ 触媒層−電解質膜積層体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜、及び前記電解質膜の両面に形成される触媒層を有する触媒層−電解質膜積層体と、
前記触媒層を覆った状態で前記触媒層に接着する保護シートと、
を備えた、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項２】
前記保護シートは、少なくとも一部が前記触媒層を超えて延びている、請求項１に記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項３】
前記保護シートは、外周縁部が前記触媒層を超えて延びている、請求項２に記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項４】
前記触媒層−電解質膜積層体は、前記電解質膜の外周縁部が露出するよう、前記電解質膜が前記触媒層よりも外形寸法が大きく、
前記保護シートは、前記電解質膜の外周縁部を覆った状態で前記電解質膜に接着している、請求項１に記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項５】
前記保護シートは、外周縁部が前記触媒層−電解質積層体よりも外方に延びており、前記外周縁部同士で接着している、請求項１〜４のいずれかに記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項６】
ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３の試験方法による前記保護シートと前記触媒層とのはく離接着強さは、０．０１〜１．０Ｎ／ｃｍである、請求項１〜５のいずれかに記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項７】
前記保護シートは、少なくとも一方が両面に接着性を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項８】
電解質膜及び前記電解質膜の両面に形成された触媒層を有し、厚さ方向に積層された複数の触媒層−電解質膜積層体と、
前記各触媒層−電解質膜積層体の間に介在し、前記各触媒層を覆った状態で前記触媒層に接着される保護シートと、
を備えた、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体。
【請求項１】
電解質膜、及び前記電解質膜の両面に形成される触媒層を有する触媒層−電解質膜積層体と、
前記触媒層を覆った状態で前記触媒層に接着する保護シートと、
を備えた、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項２】
前記保護シートは、少なくとも一部が前記触媒層を超えて延びている、請求項１に記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項３】
前記保護シートは、外周縁部が前記触媒層を超えて延びている、請求項２に記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項４】
前記触媒層−電解質膜積層体は、前記電解質膜の外周縁部が露出するよう、前記電解質膜が前記触媒層よりも外形寸法が大きく、
前記保護シートは、前記電解質膜の外周縁部を覆った状態で前記電解質膜に接着している、請求項１に記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項５】
前記保護シートは、外周縁部が前記触媒層−電解質積層体よりも外方に延びており、前記外周縁部同士で接着している、請求項１〜４のいずれかに記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項６】
ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３の試験方法による前記保護シートと前記触媒層とのはく離接着強さは、０．０１〜１．０Ｎ／ｃｍである、請求項１〜５のいずれかに記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項７】
前記保護シートは、少なくとも一方が両面に接着性を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の保護シート付き触媒層−電解質膜積層体。
【請求項８】
電解質膜及び前記電解質膜の両面に形成された触媒層を有し、厚さ方向に積層された複数の触媒層−電解質膜積層体と、
前記各触媒層−電解質膜積層体の間に介在し、前記各触媒層を覆った状態で前記触媒層に接着される保護シートと、
を備えた、保護シート付き触媒層−電解質膜積層体集合体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−６９４６７（Ｐ２０１２−６９４６７Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１５２００（Ｐ２０１０−２１５２００）
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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