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고분자 전해질 막 및 상기 고분자 전해질 막 양면에 위치하는 전극 촉매층으로 이루어지는 막 전극 접합체에 있어서, 상기 전극 촉매층에 고가습조건에서 수분 제어를 위한 무기물질이 촉매층의 전체 고형분 기준으로 15중량%에서 30중량% 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막 전극 접합체
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제 1 항에 있어서, 상기 무기물질은 타이타니아 파우더인 것을 특징으로 하는 연료전지용 막 전극 접합체
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제 1 항에 있어서,상기 무기물질은 애노드 전극과 캐소드 전극 모두에 포함되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막 전극 접합체
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(a) 이형 필름에 촉매층 형성용 조성물을 코팅하여 촉매층을 형성하는 단계; 및 (b) 촉매층 형성용 조성물이 코팅된 상기 이형 필름의 일면에 고분자 전해질 막을 위치시킨 후 120~150℃, 50~200kgf/㎠ 조건에서 고분자 전해질 막에 촉매층을 전사시키는 단계를 포함하며, 여기서 상기 촉매층 형성용 조성물은 고가습조건에서 수분 제어를 위한 무기물질이 촉매층 형성용 조성물의 전체 고형분 기준으로 15중량%에서 30중량%로 포함되도록 하는 연료전지용 막 전극 접합체의 제조방법
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제 6 항에 있어서, 상기 이형 필름은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체, 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오르알킬비닐에테르 공중합체, 에틸렌/테트라플루오르에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 불소계 수지 필름; 또는 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 비불소계 고분자 필름인 것임을 특징으로 하는 연료전지용 막 전극 접합체의 제조방법
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제 6 항에 있어서,상기 촉매층 형성용 조성물은 탄소에 담지된 백금촉매(Pt/C), 타이타니아 파우더, 수소이온 전도성 바인더 수지 및 IPA(Isopropyl Alcohol) 수용액으로 구성되며 수소이온 전도성 바인더 수지 함량은 전체 고형물 기준으로 20~40중량%인 것을 특징으로 하는 연료전지용 막 전극 접합체의 제조방법
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제 6 항에 있어서,이형 필름에 촉매층 형성물을 코팅하는 공정은 스크린 프린팅법, 스프레이 코팅법, 닥터 블레이드를 이용한 코팅법, 그라비어 코팅법, 딥코팅법, 실크 스크린법, 페인팅법, 슬롯 다이를 이용한 코팅법, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 방법에 의해 실시되는 것인 연료전지용 막전극접합체의 제조방법
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제 6 항에 있어서,상기 고분자 전해질 막은 측쇄에 술폰산기, 카르복실산, 인산기, 포스포닌산기 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 양이온 교환기를 가지고 있는 고분자 수지인 연료전지용 막전극접합체의 제조방법
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제 10 항에 있어서,상기 고분자 수지는 플루오로계 고분자, 벤즈이미다졸계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에테르이미드계 고분자, 폴리페닐렌설파이드계 고분자, 폴리술폰계 고분자, 폴리에테르술폰계 고분자, 폴레에테르케톤계 고분자, 폴리에테르-에테르케돈계 고분자, 폴리페닐퀴녹살린계 고분자, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 연료전지용 막전극접합체의 제조방법
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제 8 항에 있어서,촉매층 형성용 조성물 중 하나인 수소이온 전도성 바인더 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리헥사플루오로프로필렌, 폴리헥사플루오로프로필렌, 폴리퍼플루오로알킬비닐에테르, 폴리퍼플루오로술포닐플루오라이드, 알콕시비닐에테르, 폴리비닐알코올, 셀룰로오스아세테이트, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 연료전지용 막전극접합체의 제조방법
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제 8 항에 있어서,촉매층 형성용 조성물 중 하나인 탄소는 탄소분말, 카본블랙, 아세틸렌블랙, 활성탄소, 카본파이버, 플러렌, 카본나노튜브, 카본나노파이버, 카본나노와이어, 카본나노혼, 카본나노링 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 연료전지용 막전극접합체의 제조방법
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