【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年9月20日(2011.9.20)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）少なくとも６０％の比率の炭酸水素塩の形態における強アルカリ性アニオン交換樹脂；
ｂ）１０％以上２０％未満の比率の水酸化物の形態における強アルカリ性アニオン交換樹脂；及び
ｃ）１５％以下の比率のＨ−形態におけるカチオン交換樹脂
を含有するイオン交換材料を含有する、空気用吸着性フィルター材料。
【請求項２】
水酸化物の形態における強アルカリ性アニオン交換樹脂が、１０％〜１７％の比率で含有されていることを特徴とする、請求項１記載の吸着性フィルター材料。
【請求項３】
前記材料が、ポリマーマトリックスに結合した２０〜４０％の水含有比率を示すことを特徴とする請求項１又は２記載の吸着性フィルター材料。
【請求項４】
前記イオン交換材料が球又はファイバーの形状において存在することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の吸着性フィルター材料。
【請求項５】
前記球が０．５〜０．８ｍｍの平均直径を示すことを特徴とする請求項４記載の吸着性フィルター材料。
【請求項６】
ａ）６８％の炭酸水素塩の形態における強アルカリ性アニオン交換樹脂；
ｂ）１７％の水酸化物の形態における強アルカリ性アニオン交換樹脂；
ｃ）１５％のＨ−形態におけるカチオン交換樹脂；及び
ｄ）フィルター材料の総重量を基準にして２５％の水含有比率；
を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の吸着性フィルター材料。
【請求項７】
支持構造中に組み込まれることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の吸着性フィルター材料。
【請求項８】
前記支持構造が網状の解放気泡ポリマーフォームであることを特徴とする請求項７記載の吸着性フィルター材料。
【請求項９】
通気性キャリア不織材及び通気性カバー不織材の間に取り付けられることを特徴とする請求項７記載の吸着性フィルター材料。
【請求項１０】
支持ネットの片側又は両側上に２次元的に設けられることを特徴とする請求項７記載の吸着性フィルター材料。
【請求項１１】
前記支持ネットが約２ｍｍの開口部を有する解放網目化ネットであることを特徴とする請求項１０記載の吸着性フィルター材料。
【請求項１２】
ａ）網状のポリウレタンフォームを２成分反応性接着剤で濡らす工程；及び
ｂ）前記吸着性フィルター材料をフォーム構造の上に設ける工程；
によって特徴づけられる、請求項１〜１１のいずれか一項記載の吸着性フィルター材料を含む吸収フィルターの製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項記載の吸着性フィルター材料を含むフィルター体。
【請求項１４】
空気流の清浄化のための請求項１３記載のフィルター体の使用。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】吸着性フィルター材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、吸着特性を有する材料に関する。詳しくは、本発明は酸及び酸形成物質のためのそのような材料に関する。さらに、本発明は、上記材料から製造されるフィルター部材に言及する。
【背景技術】
【０００２】
空気から酸又は酸形成物質の望ましくない痕跡を除去することは、多くの工業用途及び個人用途における物品保護のための主要事項である。
【０００３】
酸又は酸形成物質は物品の表面上に腐食的又はその他の破壊的な効果を表し、それは物品全体を損なうか永久に破壊しうる。
【０００４】
かかる酸形成物質の例は化石燃料の燃焼により生成される二酸化イオウである。生成される二酸化イオウは実質的に大気中に放出されて、そこで新鮮な空気と混合して、新鮮な空気供給の一部として希釈された形態で建物の中に再導入される。
【０００５】
水分フィルムの表面上で、又はこれと組み合わされて、二酸化イオウは亜硫酸に、その後硫酸に変化する。アルカリ性物質としてアンモニアと組み合わせると塩が生成され、これは、例えば、半導体製造における照射光マスクのような、光学的部材の表面上における硫酸アンモニウム結晶の形態であり、その製造方法の過程に重大な支障となりうる。
【０００６】
酸の他の例は塩酸（ＨＣｌ）及びフッ酸（ＨＦ）であり、これらは金属及び非金属の表面両方を攻撃する。例えば、フッ酸ＨＦは、粒子濾過のためのクリーンルームフィルターシステムに通常用いられるグラスファイバー構造を攻撃する。フッ酸はグラスファイバーのホウ素成分と部分的に反応して、三フッ化ホウ素を生成し、これは空気中に流出しうる揮発性成分であり、製造方法の過程において、シリコンベースの半導体構造に対し、望ましくないドーピング効果を与えうる。
【０００７】
劣化する物品の例を少し挙げると、金属又は半導体構造及び半導体の製造加工における基材表面ならびに大理石のような鉱物の構成物や一般用又は芸術用の物品としてのエナメルを有する物品の表面などがある。
【０００８】
酸又は酸形成物質が発生するその他の分野は、例えば火災又は災害の間における酸性、苛性ガスの吸入に関する呼吸気又は呼吸保護である。典型的な例は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のような塩素含有プラスチックの燃焼中における塩化水素ＨＣｌの放出である。
【０００９】
気流から酸及び酸形成物質を除去するための多くの方法が説明されてきた。
【００１０】
従来技術によるほとんどの方法は未変性の又は化学的に変性した炭素に基づく吸着材料に依存し、酸性ガスは中間的にその表面上に貯蔵され、そして化学的に変化することによって、安定した不揮発性の生成物が生成される。
【００１１】
活性炭上に吸着されることの不利益は、常に、確実及び効果的な稼動を達成するために、理想的な温度及び湿度の条件における表面付着と総孔体積との割合を良好に制御しなければならないことである。追加して、孔構造のために、かかる活性炭系では、有機の疎水化物質の望ましくない供吸着の発生が不可避であり、そのことによって酸のための吸着能力が制限されるばかりでなく、完全に妨害され、しばしば性能の見通し及び制御が奪われる。
【００１２】
活性炭上の吸着法のもう一つの不利益は、この方法が活性炭コアへの輸送、孔の内部への移送、中間的貯蔵及び化学反応を含む多段階プロセスということである。このプロセスは反応のエンタルピーによって熱力学的に支持されるけれども、連鎖に沿ったいくつかの工程は輸送動力学のために非常に遅くなることがあり、その結果、比較的乏しい吸着性能になる。
【００１３】
また、活性炭の表面上で望ましくない制御不可能な反応が生じることがあり、表面反応によって、無害又は弱活性物質が高度に酸化された腐食性の物質に変化することが見出された。一つの例は、活性炭の表面上の二酸化窒素ＮＯ２が亜硝酸ＨＮＯ２に一部変化することである。
【００１４】
特許ＥＰ０９９１４７０Ｂ１には、気流から二酸化イオウのようなガス状酸性物質又はアンモニアを清浄化するための空気清浄化用フィルターが記載されており、これは、その上にイオン交換性球体が取り付けられた大孔化網目状ポリオレフィンフォームである、高通気性３次元キャリアを有し、そのイオン交換性球体は加熱によって取り付けられている。このイオン交換性球体は強アルカリ性アニオン交換樹脂又は強酸性カチオン交換樹脂のいずれかであり得る。
【００１５】
特許ＷＯ０１／７０３９１には、キャリア層及びそのキャリア層に結合した吸着材料の第一層を有する吸着特性を有するフィルター材料が記載されている。追加的に、このフィルター材料は、第二の又は第二及び第三の吸着層を有し、すべての個々の吸着層はそれらによって一つのまとまった吸着層を形成する。吸着層の一つまた二つは、好ましくは、含浸された活性炭材料からなる。追加的に、吸着層の一つまた二つは、好ましくは、イオン交換性材料からなる。イオン交換性樹脂の設置により、フィルター材料の高い有効性とともに非常に有効な寿命の延長が得られる。
【００１６】
この文献に記載されている技術の不利益はその材料の中の活性炭成分の上述した不利益の結果になる。さらに、弱アルカリ性アニオン交換樹脂は二酸化イオウ（ＳＯ２）のような酸形成物質を結合する能力が弱いことが知られている。強アルカリ性ＯＨ−含有アニオン交換樹脂は、ポリマー構造の連続的な劣化過程の結果として揮発性アミノ化合物を連続的に生成するために化学的及び熱的な不安定性を示すために、化学的及び熱的に不安定性を示す。
【００１７】
上述の不利益は、上述の材料が酸及び酸形成物質の求められる広範囲な除去のために適さないことを示している。さらなる不利益は、非常に強い臭気物質であるアミノ化合物の放出であり、そのことにより、かかる材料は居住用建造物又は製造設備における排気システムの中に設置することができない。
【００１８】
従って、かかる放出により、上述の材料は呼吸保護の分野及び化合物の放出が方法の障害となりうる半導体製造の分野に用いることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
速い輸送機構のために、酸及び酸形成物質を気流から高い吸着効率で結合する材料を提供することが本発明の目的である。
【００２０】
本発明のさらなる目的は、清浄な空気のための最新厳格な仕様を満足する材料を提供することである。
【００２１】
これらの目的及びさらなる目的は請求項１に記載のフィルター材料によって達成される。追加的な有利な実施形態が従属請求項に説明される。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明によれば、少なくとも６０％の炭酸水素塩の形態において特に製造される強アルカリ性４級アニオン交換樹脂及び１５％以下のＨ−形態におけるカチオン交換樹脂を含有するフィルター材料が得られる。
【００２３】
これらの材料は、痕跡元素の放出又はその他の物質の望ましくない形成といった不利益なしに酸及び酸形成物質のろ過において高い効率を示す。
【００２４】
好ましい実施形態では、この材料はポリマーマトリックス（イオン交換樹脂）に結合された２５％の水含有量を有し、そのことで２０％又は４０％の水分含有量における上述の化学吸着機能が実現される。
【００２５】
本発明において説明されるイオン交換体の材料は、好ましくは０．５〜０．８ｍｍの粒子直径を有し、０．５〜０．６ｍｍの平均粒子直径を有する材料が特に好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明による例は、６８％の炭酸水素塩の形態におけるアニオン交換樹脂、１７％の水酸化物の形態におけるアニオン交換樹脂及び１５％のＨ−形態におけるカチオン交換樹脂の混合物を含む材料である。この混合物は、その効率を試験するために設置される場合に、イオン交換体の総重量を基準にして２５％の水含有量を示す。ここに説明された材料は完全に無臭である。
【００２７】
二酸化イオウについての分離試験を実施するために、例えば、動的、即ち、流動条件下における分離容量の試験のための吸着カラムのような試験装置の中で、高さ１ｃｍの材料のサンプルを分析した。この分析のために、純粋な空気中に２０ｐｐｍｖの二酸化イオウを含む混合物が、相対湿度５０％、２３℃にて、材料サンプルを通過させられた。床交換速度は毎時１２２０００交換であった。
【００２８】
説明された材料の二酸化イオウについての分離容量は９２％であり、９０％以上は１２０分間以上維持された。
【００２９】
本発明によるもう一つの材料が、８９％の炭酸水素塩の形態におけるアニオン交換樹脂及び１１％のカチオン交換樹脂の混合物として製造された。このポリマー混合物の平均水含有量は総重量を基準にして２６％であった。材料サンプルは１ｃｍの高さで吸着カラムに導入され、２３℃、相対湿度５０％において試験空気が０．７ｍ／ｓの速度で流され、その間同時に試験空気中に１０ｐｐｖｍの二酸化イオウが追加された。この具体的なサンプルの初期の分離の程度は９５％より大きかった。
【００３０】
完全な性能を達成するために、本発明による材料は支持構造として組み込まれることが好ましい。例えば、このことは、その表面に薄い接着フィルムが取り付けられた、ＰＥ−ＰＵ又はポリエーテルをベースにした網状の開放気泡ポリマーフォームを用いて実現される。
【００３１】
本発明によるかかる材料の一例は次のようにして製造された。第一工程として、網状のＰＥ−ポリウレタンフォームの２０ｍｍの強力な基材を２成分ＰＵ−反応性接着剤で、表面上の全てのバー、材料の窪みが接着剤フィルムで覆われるように被覆した。後続する工程として、６８％の炭酸水素塩の形態におけるアニオン交換樹脂、１７％の水酸化物の形態におけるアニオン交換樹脂及び１５％のＨ−形態におけるカチオン性交換体の混合物がＰＥ−ＰＵフォームの構造の中に散布されて接着されることによってそれらが構造の中に位置され、固定された。接着剤の相が硬化した後に、残存する水含有量を考慮して、このフォーム基材は約２８００ｇ／ｍ２のイオン交換混合物を含んでいた。
【００３２】
上記材料について、クリーンルームの環境で性能試験を行った。
【００３３】
カセット形に形成されたフィルター部材をフィルターの天井の吸気口側に位置させた。この部材を通過する空気の得られる平均速度は１ｍ／ｓであった。試験の間、未ろ過空気中の成分について分離容量を調査し、以下の平均濃度が示された：
【００３４】
二酸化イオウ：０．５ｐｐｂｖ、二酸化窒素：６．１ｐｐｂｖ、塩化水素：０．２ｐｐｂｖ。
【００３５】
二酸化イオウについては８０％を超える分離効率が得られ、塩化水素については７５％を超える分離効率が得られ、しかしながら、二酸化窒素については統計的に重大な分離は得られなかった。この試験においては臭気の放出による過程の障害は生じなかった。
【００３６】
追加的な好ましい用途の形態は、フィルター材料を繊維製品の構造中に組み込むことであり、例えば、相互に結合するファイバーの微細構造におけるキャリア不織布とカバー不織布との間に位置させることである。
【００３７】
一つの例では、７０％の炭酸水素塩の形態におけるアニオン交換樹脂、１７％の水酸化物の形態におけるアニオン交換樹脂及び１３％のＨ−形態におけるカチオン交換樹脂を含有する本発明による材料の混合物が、２８％の残存水含有量を有する浸透された形態（percolated form）において製造された。この材料は、加工工程において、その層の中の反応性接着剤の非常に薄いフィラメントによって、厚さ１．６ｍｍの層の形態で繊維製品の基材に取り付けられ、そして開放フリース材料で永久的にカバーされた。
【００３８】
混床の５４０〜５６０ｇ／ｍ２の含有量を示すこのようにして製造したフィルター複合材料が、酸形成ガスについて分離容量の試験に供された。
【００３９】
そのために、純粋な空気中に１０ｐｐｍｖの二酸化イオウを含む混合物が、相対湿度５０％、２３℃、速度７ｃｍ／ｓにて、試験装置中に設置した材料サンプルを通過させられた。上記材料サンプルは９３．５％の分離容量示し、これは９０分間維持された。
【００４０】
もう一つの実験において、純粋な空気中に１０ｐｐｍｖの酸化窒素を含む混合物が、相対湿度５０％、２３℃、速度７ｃｍ／ｓにて、試験装置中に設置した材料サンプルを通過させられた。上記材料サンプルは、酸化窒素について分離容量を示さず、硝酸、亜硝酸、及び一酸化炭素の形成はなく、望ましい挙動を示した。
【００４１】
上記フィルター複合材料に基づく、混床の５５０＋／−２０ｇ／ｃｍ２の含有量を有する、クリーンルーム処理の用途に好ましいフィルター部材のもう一つの例は、ひだのある構造の形態で実現された。
【００４２】
上記材料を有する例示的に説明される部材は、高さ６０ｍｍのひだ付きパッケージの形態であり、支持用具によってひだの角の間の距離は９ｍｍに設定された。
【００４３】
カセット形のフィルター部材をフィルターの天井の原料空気側に位置させた。この部材を通過する空気の速度は、５ｃｍ／ｓの混床の流動通過速度であった。本実施例においては、未ろ過空気中の成分について分離容量を調査し、以下のような平均濃度が示された：
【００４４】
二酸化イオウ：０．８ｐｐｂｖ、二酸化窒素：５．２ｐｐｂｖ、塩化水素：０．２ｐｐｂｖ。
【００４５】
二酸化イオウについては９０％を超える分離効率が得られ、塩化水素については８５％を超える分離効率が得られ、しかしながら、二酸化窒素については統計的に重大な分離は得られなかった。この試験においては臭気の放出による過程の障害は生じなかった。
【００４６】
もう一つの例では、７５％の炭酸水素塩の形態におけるアニオン交換樹脂、１０％の水酸化物の形態におけるアニオン交換樹脂及び１５％のＨ−形態におけるカチオン交換樹脂を含む本発明による材料の混合物が、２５％の残存水含有量を有する浸透された形態において製造された。ＰＵ反応性ホットメルト接着剤の接着性ドットが、約２ｍｍの方形開口を有する解放網目化固定化繊維製品（支持ネット）上に繊維製品印刷法によって印刷された。その直後に本発明による混合物が設置され、そのことにより、吸着剤粒子が上記接着性ドットの位置に単層の形態で固定された。得られた、非常に通気性の面状構造は、１．２ｍｍの厚さにおいて２５０±３０ｇ／ｍ２の吸着値（sorbent charge）を示した。直径１０５ｍｍの直径を有する３個の試験サンプルを材料から打ち抜き、３層を相互に重ねて試験装置の中に固定した。空気中に５ｐｐｍｖの二酸化イオウを含む混合物を用いて、２ｃｍ／ｓの流動通過速度、２３℃、相対湿度５０によって性能試験を実施した。二酸化イオウについての分離容量は９７％であった。