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촉매 형성 잉크를 제조하는 단계;상기 촉매 형성 잉크를 전사 필름에 스프레이 하여 상기 전사 필름에 촉매층을 형성하는 단계;상기 전사 필름에 형성된 촉매층이 멤브레인과 상기 전사 필름의 사이에 배치되게 한 후 핫 프레스를 실시하여 상기 전사 필름에 형성된 촉매층을 상기 멤브레인으로 전사시키는 단계; 및상기 전사 필름을 상기 촉매층과 상기 멤브레인으로부터 박리시키는 단계를 포함하고,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 상기 촉매 형성 잉크가 액적의 상태로 스프레이 되는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 액적은 에어로졸보다 큰 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 0
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제1항에 있어서,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 상기 촉매 형성 잉크를 스프레이 하는 노즐과 상기 전사 필름이 20 mm 내지 70 mm의 이격 거리를 갖도록 배치한 후 상기 스프레이를 실시하는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 저장조에 담긴 촉매 형성 잉크를 가스로 가압하여 상기 스프레이를 실시하며,상기 가스의 압력은 0
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제1항에 있어서,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 상기 촉매 형성 잉크를 스프레이 하는 노즐을 이동시키면서 상기 스프레이를 실시하고, 상기 노즐의 이동 속도는 40 mm/s 내지 100 mm/s 인 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 촉매층을 형성하는 단계는,상기 촉매 형성 잉크를 스프레이 하는 노즐을 임의의 제1 방향으로 이동시키면서 스프레이를 실시하는 제1 단계;상기 노즐을 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 이동시키는 제2 단계;상기 노즐을 상기 제1 방향의 역방향으로 이동시키면서 스프레이를 실시하는 제3 단계; 및상기 노즐을 상기 제2 방향으로 이동시키는 제4 단계를 포함하고,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제7항에 있어서,상기 제2 단계 또는 상기 제4 단계에서 제2 방향을 향해 상기 노즐이 이동하는 거리는 1 mm 내지 5 mm 인 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제7항에 있어서,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하여 1차 스프레이를 실시하고, 이어서 2차 스프레이를 실시하며,상기 2차 스프레이는,상기 노즐을 상기 제2 방향으로 이동시키거나 상기 제2 방향의 역방향으로 이동시키면서 스프레이를 실시하는 제5 단계;상기 노즐을 상기 제1 방향으로 이동시키거나 상기 제1 방향의 역방향으로 이동시키는 제6 단계;상기 제5 단계에서 상기 노즐의 이동 방향의 역방향으로 상기 노즐을 이동시키면서 스프레이를 실시하는 제7 단계; 및상기 제6 단계에서 상기 노즐의 이동 방향과 같은 방향으로 상기 노즐을 이동시키는 제8 단계를 포함하고,상기 2차 스프레이는 상기 제5 단계 내지 제8 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제9항에 있어서,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 상기 1차 스프레이와 상기 2차 스프레이를 실시한 이후에 상기 1차 스프레이와 같은 방법으로 3차 스프레이를 실시하는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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11
제1항에 있어서,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 상기 촉매 형성 잉크를 스프레이 하는 노즐을 임의의 한 방향으로 이동시키면서 상기 스프레이를 실시하고,상기 노즐이 상기 임의의 한 방향으로 이동하는 동안 상기 스프레이에 의해 상기 전사 필름에 도포되는 상기 촉매 형성 잉크의 폭은 5 mm 내지 10 mm 인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 촉매층을 형성하는 단계에서는 상기 촉매 형성 잉크를 담고 있는 저장조, 그리고 상기 저장조로부터 공급되는 상기 촉매 형성 잉크를 상기 전사 필름에 스프레이 하는 노즐을 이용하여 상기 촉매층을 형성하고, 상기 스프레이를 실시하는 동안 상기 저장조와 상기 노즐에 초음파를 인가하는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 촉매 형성 잉크를 제조하는 단계에서는 상기 촉매 형성 잉크의 원료를 혼합한 후 교반을 실시하고 초음파를 인가하며,상기 교반은 300 rpm 내지 1,500 rpm의 조건으로 교반기를 회전시켜 실시되고,상기 초음파는 100W, 35 kHz 내지 50 kHz로 30분 이상의 시간 동안 인가되거나, 500W, 20kHz로 30분 이상의 시간 동안 인가되는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 촉매 형성 잉크는 촉매, 물, 과불화 술폰산 이오노머 및 이소-프로필 알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 전사 필름은 폴리이미드 또는 테프론으로 코팅된 폴리이미드로 형성되는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 촉매 형성 잉크는 촉매 10 중량% 내지 30 중량%, 물 30 중량% 내지 75 중량%, 과불화 술폰산 이오노머 3 중량% 내지 15 중량%, 및 이소-프로필 알코올 10 중량% 내지 40 중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 핫 프레스가 실시되는 온도는 120 ℃ 내지 140 ℃, 압력은 30 kg/cm2 내지 100 kg/cm2, 시간은 5분 내지 10분인 것을 특징으로 하는 막-전극 집합체 제조방법
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