[发明专利]含氟离子交换树脂液的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氟离子交换树脂液的制造方法和使用该方法的固体高分子电解质膜的形成方法，以及催化剂层形成用糊料的制造方法和使用该方法的催化剂层的形成方法，以及固体高分子形燃料电池用膜电极接合体的制造方法。

背景技术

固体高分子型燃料电池是例如将膜电极接合体夹在2个间隔物之间而形成单元，对多个单元进行堆叠而得的电池。膜电极接合体具备具有催化剂层和气体扩散层的阳极和阴极，和配置于阳极和阴极之间的固体高分子电解质膜，催化剂层和固体高分子电解质膜含有具有酸型阳离子交换基的含氟离子交换树脂。

如果含氟离子交换树脂含有作为杂质的含氟离子交换树脂以外的有机物，则固体高分子电解质膜或催化剂层的耐久性下降。为此，可将由具有酸型阳离子交换基的含氟离子交换树脂构成的固体高分子电解质膜浸渍于过氧化氢水溶液，进行有机物分解(专利文献1、2)。

但是，将固体高分子电解质膜浸渍于过氧化氢水溶液的方法有以下问题。

如果将固体高分子电解质膜浸渍于过氧化氢水溶液，则固体高分子电解质膜遇水膨胀。如果将膨胀了的固体高分子电解质膜干燥，则容易在固体高分子电解质膜上产生褶皱。如果固体高分子电解质膜上产生褶皱，则与催化剂层的接合容易变得不完全，在催化剂层和固体高分子电解质膜的界面上发生气体的泄漏，使膜电极接合体的发电特性变得不足。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-173109号公报

专利文献2：日本专利特开2009-140667号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明提供：可形成耐久性良好且褶皱少的固体高分子电解质膜或者催化剂层的固体高分子电解质膜或者催化剂层的形成方法；可用于该形成方法的含氟离子交换树脂液或者催化剂层形成用糊料的制造方法；耐久性和发电特性良好的固体高分子形燃料电池用膜电极接合体的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的含氟离子交换树脂液的制造方法的特征在于，对具有阳离子交换基的含氟离子交换树脂的粉体或者颗粒进行过氧化氢处理之后，与溶剂混合。

上述阳离子交换基可以是盐型阳离子交换基，也可以是酸型阳离子交换基，优选盐型阳离子交换基。

本发明的含氟离子交换树脂液的制造方法中，优选对具有盐型阳离子交换基的含氟离子交换树脂的粉体或者颗粒进行过氧化氢处理、进一步进行酸型化处理之后，与溶剂混合。

上述含氟离子交换树脂优选具有阳离子交换基的全氟化碳聚合物。

本发明的含氟离子交换树脂液的制造方法中，优选通过将上述含氟离子交换树脂的粉体或者颗粒分散于过氧化氢水溶液中进行过氧化氢处理。

本发明的固体高分子电解质膜的形成方法的特征在于，通过将由本发明的制造方法所得到的含氟离子交换树脂液涂布于涂布对象物上，并进行干燥来形成固体高分子电解质膜。

本发明的催化剂层形成用糊料的制造方法的特征在于，将由本发明的制造方法所得到的含氟离子交换树脂液与催化剂或者催化剂的分散液进行混合。

本发明的催化剂层的形成方法的特征在于，通过将由本发明的制造方法所得到的催化剂层形成用糊料涂布于涂布对象物上，并进行干燥来形成催化剂层。

本发明的固体高分子形燃料电池用膜电极接合体的制造方法，是一种制造固体高分子形燃料电池用膜电极接合体的方法，该膜电极接合体具备具有催化剂层的阳极、具有催化剂层的阴极、配置于上述阳极和上述阴极之间的固体高分子电解质膜，该制造方法的特征在于，上述固体高分子电解质膜通过本发明的固体高分子电解质膜的形成方法形成，或者上述催化剂层通过本发明的催化剂层的形成方法形成。

发明效果

如果采用本发明的含氟离子交换树脂液的制造方法，能够制造可用于本发明的固体高分子电解质膜的形成方法的含氟离子交换树脂液。

如果采用本发明的固体高分子电解质膜的形成方法，可形成耐久性良好且褶皱少的固体高分子电解质膜。

如果采用本发明的催化剂层形成用糊料的制造方法，能够制造可用于本发明的催化剂层的形成方法的催化剂层形成用糊料。

如果采用本发明的催化剂层的形成方法，可形成耐久性良好且褶皱少的催化剂层。

如果采用本发明的固体高分子形燃料电池用膜电极接合体的制造方法，可制造耐久性和发电特性良好的固体高分子形燃料电池用膜电极接合体。

附图说明

图1是表示膜电极接合体的一例的截面图。

图2是表示膜电极接合体的另一例的截面图。