【手続補正書】
【提出日】令和3年4月16日(2021.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性要素および前記活性要素のためのハウジング構造を備えるエアフィルターであって、前記ハウジング構造が空気入口および空気出口を備え、前記活性要素が(i)ポリマー発泡体および(ii)吸着材料を含むかまたはそれらからなり、前記ポリマー発泡体が金属粒子を含み、前記金属粒子が、充填されたポリマー発泡体の質量に対して、約30質量％を超え約80質量％までの量、例えば、約50質量％または約60質量％から約80質量％までの量で存在し、更に、前記金属粒子が、銅、亜鉛、銀、カリウム、セレン、チタン、金、パラジウム、白金のうちの１種またはそれらの組合せから選択され、これらは金属、金属化合物、もしくは金属合金、またはそれらの組合せとして存在していてもよい、前記エアフィルター。
【請求項２】
金属粒子を含む前記ポリマー発泡体が第１層に含まれ、前記吸着材料が第２層に含まれ、前記第２層がポリマー発泡体と前記吸着材料の複合体を含み、前記第１と第２の層が物理的に直接接触しているかまたは間隔を空けており、任意に、前記第１と第２の層が物理的に直接接触し前記第１層が前記第２層上に堆積されている、請求項１記載のエアフィルター。
【請求項３】
前記ポリマー発泡体、吸着材料および金属粒子が複合材料に含まれる、請求項１記載のエアフィルター。
【請求項４】
前記ポリマー発泡体が、ポリウレタン、ポリイミド、ポリ(ビニルピロリジノン)のうちの１種以上を含む、請求項１〜３のいずれか１項記載のエアフィルター。
【請求項５】
前記吸着材料が、ゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFを含むか、またはゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFからなり、任意に、前記ゼオライトが、下記の一般式Ｉ：
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH2O          式I
(式中、xおよびyは、y/xが１以上となる整数であり、nは、陽イオンMの原子価であり、zは、ゼオライト構造の各単位セル内の水分子の数であり、式Iにおいて、nは１または２から選択され得、zは１〜27から選択され得る)
で表される、請求項１〜４のいずれか１項記載のエアフィルター。
【請求項６】
前記エアフィルターが、前記活性要素と接触する前に空気を分配する手段、例えば空気分配板をさらに備える、及び／又は
前記金属粒子が抗微生物性を有する、
請求項１〜５のいずれか１項記載のエアフィルター。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載のエアフィルターでの使用に適したポリマー発泡体であって、該ポリマー発泡体が金属粒子を含み、前記金属粒子が銅、亜鉛、銀、カリウム、セレン、チタン、金、パラジウム、白金の１種またはそれらの組合せから選択され、これらは金属、金属化合物、もしくは金属合金、またはそれらの組合せとして存在し、前記金属粒子が、充填されたポリマー発泡体の総質量に対して、約30質量％を超え、例えば約50質量％または約60質量％から約80質量％までの量で存在し、但し、銅が存在する場合、前記金属粒子は、銅、亜鉛および銀の組合せ、亜鉛と銅の組合せ、ならびに銀と銅の組合せから選択され、任意に、ポリマーが、ポリウレタン、ポリイミド、固有微多孔性ポリマー(PIM)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエーテルスルホン(PES)、セルロース、またはポリ乳酸(PLA)やポリ(乳酸-co-グリコール酸)(PLGA)などの生分解性ポリマー、ポリ(ビニルピロリジノン)の１種以上からなるかまたはそれらの１種以上を含む、前記ポリマー発泡体。
【請求項８】
ポリイミドを含むか、またはポリイミドからなり、前記ポリイミドが前記金属粒子を含む、請求項１記載のエアフィルターでの使用に適したポリマー発泡体。
【請求項９】
請求項１または２記載のエアフィルターでの使用に適した活性要素であって、前記ポリマー発泡体が請求項７または８記載のものである、前記活性要素。
【請求項１０】
(i)ポリマー発泡体および(ii)吸着材料を含む活性要素であって、前記ポリマー発泡体が金属粒子を含み、前記ポリマー発泡体、吸着材料および金属粒子が請求項３記載のエアフィルターでの使用に適した複合材料の形態であり、前記金属粒子が、充填されたポリマー発泡体の総質量に対して、約30質量％を超える量、または約50質量％または約60質量％から約80質量％までの量で存在し、前記金属粒子が、銅、亜鉛、銀、カリウム、セレン、チタン、金、パラジウム、白金の１種またはそれらの組合せから選択され、これらが金属、金属化合物、もしくは金属合金、またはそれらの組合せとして存在し、任意に、前記金属粒子が、銅、亜鉛および銀の１種またはそれらの組合せ、例えば亜鉛と銅の組合せから選択される、前記活性要素。
【請求項１１】
ポリマーが、ポリウレタン、ポリイミド、PIM、PES、ポリ(ビニルピロリジノン)のうちの１種以上からなるかまたはそれらの１種以上を含む、及び／又は
前記吸着材料が、ゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFを含むか、またはゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFからなり、前記ゼオライトが、下記の一般式Ｉ：
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH20          式Ｉ
(式中、xおよびyは、y/xが１以上となる整数であり、nは、陽イオンMの原子価であり、zは、ゼオライト構造の各単位セル内の水分子の数であり、式Ｉにおいて、nは１または２から選択され得、zは１〜27から選択され得る。)
で表されてもよい、請求項９または１０記載の活性要素。
【請求項１２】
(A)金属粒子を含むポリマー発泡体、または(B)(c)ポリマー発泡体と吸着剤、または(d)ポリマー発泡体と金属粒子と吸着剤とを含む複合材料、の製造方法であって、
(i)モノマー、ポリマー前駆体またはポリマーを溶媒に溶解して溶液を形成すること；
(ii)(i)の溶液を水と混合して発泡剤を形成すること；および下記のものとさらに組合せること；
(iii)イソシアネート；
(iv)触媒；
(v)細孔形成剤；
(vi)金属粒子および/または吸着剤；
により混合物を形成すること、
(vii)前記混合物をホモジナイズすることを含み、
該方法は、前記混合物を、任意に熱を加えることにより、乾燥させることをさらに含んでもよく、さらに任意に、(i)において、前記モノマー、ポリマー前駆体またはポリマーが、ポリオール、PEG、PMDA、PI、PIM、PVDF、PESから選択され、および/または(ii)において、前記発泡剤がCO2であり、および/または(iii)において、前記イソシアネートがメチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、ポリマーMDI(PMDI)、トルエンジイソシアネート(TDI)またはポリアリールポリメチレンイソシアネート(PAPI)であり、および/または(iv)において、前記触媒がエタノールアミンまたはスズ触媒から選択され、および/または(v)において、前記細孔形成剤がPVP、リコワックス、澱粉、炭素から選択され、および/または(vi)において、前記金属粒子が銅、亜鉛、銀、カリウム、セレン、チタン、金、パラジウム、白金の１種またはそれらの組合せから選択され、それらは金属、金属化合物、もしくは金属合金、またはそれらの組合せとして存在してもよく、および/または前記吸着剤がゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFから選択され、および/または(vii)において、ホモジナイズすることが約20℃または少なくとも約20℃で、および/または約5000rpmまたは少なくとも約5000rpm、例えば約5000rpm〜約10,000rpmで行われ、任意で少なくとも約30秒間又は約30秒間行われてもよい、前記方法。
【請求項１３】
前記吸着材が、ゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFを含むか、またはゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFからなり、前記ゼオライトが、下記の一般式Ｉ：
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH2O          式I
(式中、xおよびyは、y/xが１以上となる整数であり、nは、陽イオンMの原子価であり、zは、ゼオライト構造の各単位セル内の水分子の数であり、式Ｉにおいて、nは１または２から選択され得、zは１〜２７の値から選択され得る。)
で表されてもよい、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
空気を濾過するための請求項１〜６のいずれか１項記載のエアフィルターの使用、または空気を濾過するための請求項９〜１１のいずれか１項記載の活性要素の使用であって、任意に、その使用が、前記エアフィルターまたは活性要素に入る空気と比較して、前記エアフィルターまたは活性要素を出る空気中の生細菌および/またはウイルスおよび/または揮発性有機化合物を減少させる、前記使用。
【請求項１５】
請求項１〜６のいずれか１項記載のエアフィルターまたは請求項９〜１１のいずれか１項記載の活性要素を空気と接触させることを含む、空気を濾過する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
ブレークスルー実験を使用した実施例５に従う吸着発泡体の試験
直径3.5cm、長さ7cmのチューブ状モジュールに適合した吸着発泡体について、吸着のブレークスルー実験を実施した。図６に示した結果は、0.5L/分の流量で、大気圧と室温で空気中の４体積％のCO2を攻撃した実験に関するものである。図８は、4回目の再生サイクル後の吸着結果を示している。図７は、１L/分での1000ppmのブタンと、実施例５のような13X 80％発泡体での大気圧のブレークスルーを示している。図９は、２回目の再生サイクル後の吸着結果を示している。CO2濃度は、０〜30％の範囲でEdinburgh Sensors Ltdの赤外線センサーを使用して測定した。オンラインの炭化水素分析は、テレダインのフレームイオン化検出器(FID)を使用して実行した。得られたブレークスルー曲線は、無次元濃度(c/c0)対時間で表され、図６、７、８および９に示されている。吸着実験の前に、後処理プロセスを実行するために発泡体を300℃の不活性雰囲気のオーブンに入れた。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔１〕活性要素および前記活性要素のためのハウジング構造を備えるエアフィルターであって、前記ハウジング構造が空気入口および空気出口を備え、前記活性要素が(i)ポリマー発泡体および(ii)吸着材料を含むかまたはそれらからなり、前記ポリマー発泡体が金属粒子を含む、前記エアフィルター。
〔２〕前記金属粒子が、金属、金属化合物、もしくは金属合金の１種またはそれらの組合せから選択され得る、前記〔１〕記載のエアフィルター。
〔３〕金属粒子を含む前記ポリマー発泡体が第１層に含まれ、前記吸着材料が第２層に含まれ、前記第２層がポリマー発泡体と前記吸着材料の複合体を含み、前記第１と第２の層が物理的に直接接触しているかまたは間隔を空けている、前記〔１〕または〔２〕記載のエアフィルター。
〔４〕前記第１と第２の層が物理的に直接接触し、第１の基体が第２の基体上に堆積され、前記第２の基体がポリマー発泡体と吸着材料の複合材料を含み、前記第１の基体が金属粒子を含むポリマー発泡体を含む、前記〔３〕記載のエアフィルター。
〔５〕前記ポリマー発泡体、吸着材料および金属粒子が複合材料に含まれる、前記〔１〕または〔２〕記載のエアフィルター。
〔６〕前記金属粒子が、充填されたポリマー発泡体の質量に対して、約30質量％を超え約80質量％までの量、例えば、約50質量％または約60質量％から約80質量％までの量で存在する、前記〔１〕〜〔５〕のいずれか１項記載のエアフィルター。
〔７〕前記ポリマー発泡体が、ポリウレタン、ポリイミド、ポリ(ビニルピロリジノン)のうちの１種以上を含む、前記〔１〕〜〔６〕のいずれか１項記載のエアフィルター。
〔８〕吸着剤が、ゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFを含むかまたはそれからなる、前記〔１〕〜〔７〕のいずれか１項記載のエアフィルター。
〔９〕前記ゼオライトが、下記の一般式Ｉで表される、前記〔８〕記載のエアフィルター：
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH2O          式I
(式中、xおよびyは、y/xが１以上となる整数であり、nは、陽イオンMの原子価であり、zは、ゼオライト構造の各単位セル内の水分子の数であり、式Iにおいて、nは１または２から選択され得、zは１〜27から選択され得る)。
〔１０〕前記金属粒子が、銅、亜鉛、銀、カリウム、セレン、チタン、金、パラジウム、白金のうちの１種またはそれらの組合せから選択され、これらが金属、金属化合物、もしくは金属合金、またはそれらの組合せとして存在してもよい、前記〔１〕〜〔９〕のいずれか１項記載のエアフィルター。
〔１１〕前記エアフィルターが、前記活性要素、例えば空気分配板と接触する前に空気を分配する手段をさらに備える、前記〔１〕〜〔１０〕のいずれか１項記載のエアフィルター。
〔１２〕前記金属粒子が抗微生物性を有する、前記〔１〕〜〔１１〕のいずれか１項記載のエアフィルター。
〔１３〕前記〔１〕〜〔１２〕のいずれか１項記載のエアフィルターでの使用に適したポリマー発泡体であって、該ポリマー発泡体が金属粒子を含み、前記金属粒子が銅、亜鉛、銀、カリウム、セレン、チタン、金、パラジウム、白金の１種またはそれらの組合せから選択され、これらは金属、金属化合物、もしくは金属合金、またはそれらの組合せとして存在し、前記金属粒子が、充填されたポリマー発泡体の総質量に対して、約30質量％を超え、例えば約50質量％または約60質量％から約80質量％までの量で存在する、前記ポリマー発泡体。
〔１４〕前記金属粒子が、銅、亜鉛および銀の１種またはそれらの組合せ、例えば亜鉛と銅の組合せから選択される、前記〔１３〕記載のポリマー発泡体。
〔１５〕前記ポリマーが、ポリウレタン、ポリイミド、固有微多孔性ポリマー(PIM)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエーテルスルホン(PES)、セルロース、またはポリ乳酸(PLA)やポリ(乳酸-co-グリコール酸)(PLGA)などの生分解性ポリマー、ポリ(ビニルピロリジノン)の１種以上からなるかまたはそれを含む、前記〔１３〕または〔１４〕記載のポリマー発泡体。
〔１６〕前記ポリマー発泡体がポリイミドを含むか、またはそれからなり、前記ポリイミドが前記金属粒子を含む、前記〔１〕記載のエアフィルターでの使用に適したポリマー発泡体。
〔１７〕前記〔１〕〜〔４〕のいずれか１項記載のエアフィルターでの使用に適した活性要素であって、前記ポリマー発泡体が前記〔１３〕〜〔１６〕のいずれか１項記載のものである、前記活性要素。
〔１８〕(i)ポリマー発泡体および(ii)吸着材料を含む活性要素であって、前記ポリマー発泡体が金属粒子を含み、前記ポリマー発泡体、吸着材料および金属粒子が前記〔５〕記載のエアフィルターでの使用に適した複合材料の形態であり、前記金属粒子が、充填されたポリマー発泡体の総質量に対して、約30質量％を超える量、または約50質量％または約60質量％から約80質量％までの量で存在し、前記金属粒子が、銅、亜鉛、銀、カリウム、セレン、チタン、金、パラジウム、白金の１種またはそれらの組合せから選択され、これらが金属、金属化合物、もしくは金属合金、またはそれらの組合せとして存在する、前記活性要素。
〔１９〕前記金属粒子が、銅、亜鉛および銀の１種またはそれらの組合せ、例えば亜鉛と銅の組合せから選択される、前記〔１８〕記載の活性要素。
〔２０〕前記ポリマーが、ポリウレタン、ポリイミド、PIM、PES、ポリ(ビニルピロリジノン)のうちの１種以上からなるかまたはそれを含む、前記〔１７〕〜〔１９〕のいずれか１項記載の活性要素。
〔２１〕吸着剤が、ゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFを含むかまたはそれからなる、前記〔１７〕〜〔２０〕のいずれか１項記載の活性要素。
〔２２〕前記ゼオライトが、下記の一般式Ｉで表される、前記〔２１〕記載の活性要素：
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH20          式Ｉ
(式中、xおよびyは、y/xが１以上となる整数であり、nは、陽イオンMの原子価であり、zは、ゼオライト構造の各単位セル内の水分子の数であり、式Ｉにおいて、nは１または２から選択され得、zは１〜27から選択され得る。)
〔２３〕(A)金属粒子を含むポリマー発泡体、または(B)(c)ポリマー発泡体と吸着剤、または(d)ポリマー発泡体と金属粒子と吸着剤とを含む複合材料、の製造方法であって、下記により混合物を形成することを含む、前記方法：
(i)モノマー、ポリマー前駆体またはポリマーを溶媒に溶解して溶液を形成すること；
(ii)(i)の溶液を水と混合して発泡剤を形成すること；および下記のものとさらに組合せること；
(iii)イソシアネート；
(iv)触媒；
(v)細孔形成剤；
(vi)金属粒子および/または吸着剤；
(vii)前記混合物をホモジナイズすること。
〔２４〕前記混合物を、熱を加えてもよいことにより、乾燥させることをさらに含む、前記〔２３〕記載の方法。
〔２５〕(i)において、前記モノマー、ポリマー前駆体またはポリマーが、ポリオール、PEG、PMDA、PI、PIM、PVDF、PESから選択され、および/または(ii)において、前記発泡剤がCO2であり、および/または(iii)において、前記イソシアネートがメチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、ポリマーMDI(PMDI)、トルエンジイソシアネート(TDI)またはポリアリールポリメチレンイソシアネート(PAPI)であり、および/または(iv)において、前記触媒がエタノールアミンまたはスズ触媒から選択され、および/または(v)において、前記細孔形成剤がPVP、リコワックス、澱粉、炭素から選択され、および/または(vi)において、前記金属粒子が銅、亜鉛、銀、カリウム、セレン、チタン、金、パラジウム、白金の１種またはそれらの組合せから選択され、それらは金属、金属化合物、もしくは金属合金、またはそれらの組合せとして存在してもよく、および/または前記吸着剤がゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFから選択され、および/または(vii)において、ホモジナイゼーションが約20℃または少なくとも約20℃で、および/または約5000rpmまたは少なくとも約5000rpm、例えば約5000rpm〜約10,000rpmで行われ、少なくとも約30秒間行われてもよい、前記〔２３〕または〔２４〕記載の方法。
〔２６〕前記吸着材が、ゼオライトおよび/または炭素および/またはMOFを含むかまたはそれからなる、前記〔２３〕〜〔２５〕のいずれか１項記載の方法。
〔２７〕前記ゼオライトが、下記の一般式Ｉで表される、前記〔２６〕記載の方法：
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH2O          式I
(式中、xおよびyは、y/xが１以上となる整数であり、nは、陽イオンMの原子価であり、zは、ゼオライト構造の各単位セル内の水分子の数であり、式Ｉにおいて、nは１または２から選択され得、zは１〜２７の値から選択でされ得る。)
〔２８〕空気を濾過するための前記〔１〕〜〔１２〕のいずれか１項記載のエアフィルターの使用。
〔２９〕空気を濾過するための前記〔１７〕〜〔２２〕のいずれか１項記載の活性要素の使用。
〔３０〕その使用が、前記エアフィルターまたは活性要素に入る空気と比較して、前記エアフィルターまたは活性要素を出る空気中の生細菌および/またはウイルスおよび/または揮発性有機化合物を減少させる、前記〔２８〕または〔２９〕記載の使用。
〔３１〕空気を濾過する方法であって、前記〔１〕〜〔１２〕のいずれか１項記載のエアフィルターまたは前記〔１７〕〜〔２２〕のいずれか１項記載の活性要素を空気と接触させることを含む、前記方法。