[发明专利]膜电极接合体的制造方法以及固体高分子型燃料电池的制造方法

权利要求书

1.一种膜电极接合体的制造方法，它是由离子交换膜构成的固体高分子电解质膜、以及分别具有将该固体高分子电解质膜介于中间而各自对向地与该固体高分子电解质膜邻接配置的第1催化剂层和第2催化剂层的第1电极和第2电极构成的固体高分子型燃料电池用膜电极接合体的制造方法，其特征在于，含有下述工序A～D：

工序A：在基材薄膜上涂布含催化剂1的第1涂布液，形成第1催化剂层的工序；

工序B：在上述第1催化剂层上涂布将离子交换树脂溶解或分散于液体中而形成的离子交换膜形成用涂布液，形成离子交换膜的工序；

工序C：在上述离子交换膜上涂布含催化剂2的第2涂布液，形成第2催化剂层的工序；

工序D：从经过工序A～C而在基材薄膜上形成的含有第1催化剂层、离子交换膜和第2催化剂层的层合体上剥离上述基材薄膜的工序。

2.权利要求1中所述的膜电极接合体的制造方法，其中，上述工序A、上述工序B和上述工序C中，分别含有在涂布液涂布之后进行干燥以除去该涂布液中含有的液态成分的操作，且上述工序A、上述工序B和上述工序C按顺序连续地进行。

3.权利要求1或2中所述的膜电极接合体的制造方法，其中，在进行上述工序A之前，将含有导电性炭素材料和粘结材料的涂布液涂布到基材薄膜上，形成第1导电层，在上述工序A中，将上述第1涂布液涂布到上述第1导电层上，且在进行上述工序C之后，将含有导电性炭素材料和粘结材料的涂布液涂布到上述第2催化剂层上，形成第2导电层。

4.权利要求3中所述的膜电极接合体的制造方法，其中，上述粘结剂为在基本上没有离子交换基的溶剂中可溶的含氟聚合物。

5.权利要求1～4任一项中所述的膜电极接合体的制造方法，其中，上述离子交换膜形成用涂布液中含有的离子交换树脂，是由具有磺酸基的全氟碳聚合物构成。

6.权利要求1～5任一项中所述的膜电极接合体的制造方法，其中，上述催化剂1和催化剂2均为将金属催化剂负载到碳上的负载催化剂，上述金属催化剂由铂或铂合金构成，且上述第1涂布液和上述第2涂布液中，分别含有具有磺酸基的全氟碳聚合物。

7.权利要求1～6任一项中所述的膜电极接合体的制造方法，其中，上述第1催化剂层和上述第2催化剂层均形成20μm以下的厚度，上述离子交换膜形成3～40μm的厚度。

8.权利要求1～7任一项中所述的膜电极接合体的制造方法，其中，在进行上述工序C之后，对获得的层合体进行热处理。

9.权利要求8中所述的膜电极接合体的制造方法，其中，上述热处理是在阻断氧的气氛下进行。

10.权利要求1～9任一项中所述的膜电极接合体的制造方法，其中，将上述第1电极作为阳极，将上述第2电极作为阴极。

11.一种固体高分子型燃料电池的制造方法，它是具有由离子交换膜构成的固体高分子电解质膜、以及分别具有将该固体高分子电解质膜介于中间而各自对向地与该固体高分子电解质膜邻接配置的第1催化剂层和第2催化剂层的第1电极和第2电极构成的膜电极接合体的固体高分子型燃料电池的制造方法，其特征在于，含有下述工序A～D：

工序A：在基材薄膜上涂布含催化剂1的第1涂布液，形成第1催化剂层的工序；

工序B：在上述第1催化剂层上涂布将离子交换树脂溶解或分散于液体中而形成的离子交换膜形成用涂布液，形成离子交换膜的工序；

工序C：在上述离子交换膜上涂布含催化剂2的第2涂布液，形成第2催化剂层的工序；

工序D：从经过工序A～C而在基材薄膜上形成的含有第1催化剂层、离子交换膜和第2催化剂层的层合体上剥离上述基材薄膜的工序。

12.权利要求11中所述的固体高分子型燃料电池的制造方法，其中，上述催化剂1和催化剂2均为将金属催化剂负载到碳上的负载催化剂，上述金属催化剂由铂或铂合金构成，且上述离子交换膜形成用涂布液、上述第1涂布液和上述第2涂布液中，分别含有具有磺酸基的全氟碳聚合物。