(57)【要約】シリカ対アルミナのモル比が１０未満であるＦＡＵゼオライトの粒子及びシリカ対アルミナのモル比が少なくとも２０であるシリカ対アルミナモル比が高いゼオライトの粒子から形成されて、無機結合剤を用いて一体に結合された多孔質物体の形態のゲッターであって、密封された閉鎖容器内で用いるゲッター。このシリカ対アルミナのモル比が高いゼオライトは、好ましくは脱アルミネーションされたゼオライトＦＡＵ又は★ＢＥＡである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ対アルミナのモル比が１０未満であるＦＡＵゼオライトの粒子及びシリカ対アルミナのモル比が少なくとも２０であるシリカ対アルミナモル比が高いゼオライトの粒子から形成されて、無機結合剤を用いて一体に結合された多孔質物体の形態のゲッターであって、密封された閉鎖容器内で用いるゲッター。
【請求項２】
前記シリカ対アルミナのモル比が高いゼオライトは、少なくとも２０のシリカ対アルミナモル比を有するゼオライトである、★ＢＥＡ、ＥＲＩ、ＥＵＯ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＮＥＳ、ＯＦＦ、ＴＯＮ、ＣＬＯ、ＭＣＭ-２２、ＮＵ-８６及びＮＵ-８８から選択される、請求項１記載のゲッター。
【請求項３】
前記シリカ対アルミナのモル比が高いゼオライトは脱アルミネーションされたゼオライトＦＡＵ又は★ＢＥＡである、請求項１記載のゲッター。
【請求項４】
１０未満のシリカ対アルミナモル比を有する前記ＦＡＵゼオライトを、シリカ対アルミナモル比が高い前記ゼオライトの重量部当たり、０.２５〜４重量部で含有する、請求項１〜３いずれかに記載のゲッター。
【請求項５】
前記ＦＡＵゼオライトはゼオライトＸである、請求項１〜４いずれかに記載のゲッター。
【請求項６】
前記結合剤はコロイドシリカ又はヒュームドシリカである、請求項１〜５いずれかに記載のゲッター。
【請求項７】
５〜２５重量％の前記結合剤を含有する、請求項１〜６いずれかに記載のゲッター。
【請求項８】
シリカ対アルミナのモル比が１０未満であるＦＡＵゼオライトの粒子、少なくとも２０のシリカ対アルミナモル比を有するゼオライトの粒子、無機結合剤、水及び有機加工助剤から成る混合物から均一なペーストを形成し、このペーストを乾燥し、この乾燥したペーストを微粉砕し、この微粉砕した組成物をタブレットに圧縮し、そしてこのタブレットを焼成して前記有機加工助剤を除去する工程を含む、ゲッターとして使用するのに適するタブレットの製造方法。
【請求項９】
前記有機加工助剤は微結晶性セルロース及び／又はポリビニルアルコールである、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜７いずれかに記載のゲッターを有する密封された閉鎖容器を含む、電気、電子又は光電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゲッター、特に電気及び電子装置の用途に適したゲッターに関する。ゲッターは、多くの場合、電気又は電子装置の一部を形成する密封された閉鎖容器又はハウジング内で使用されて、前記容器内のガス体から不必要な物質を除去する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許５,６９６,７８５には、高出力レーザー閉鎖容器用のゲッターとして、無機結合剤と結合した２つのタイプの吸着剤から成る組成物が提案されている。ここで“Ｗ”成分と呼ばれる第１のタイプの吸着剤は、水を固定化するのに適する気孔又は溝の寸法を有する物質であって、ゼオライト３Ａ、４Ａ及び５Ａを含む特定の天然又は合成ゼオライト物質の一覧表から選択される。一般に、表示された物質は約０.６ｎｍ未満の気孔寸法を有し、そして約６未満のシリカ対アルミナのモル比を有する。ここで“Ｏ”成分と呼ばれる別のタイプの吸着剤は、大きな有機分子を固定化するのに適する気孔の寸法を有する物質であって、約０.６ｎｍ以上の気孔寸法を有する天然又は合成ゼオライト物質を含む物質の一覧表から選択される。特に、ＦＡＵゼオライト、例えば、ゼオライトＸ及びゼオライトＹを含む表示されたゼオライト物質は広範囲のシリカ対アルミナ比を有していて、その範囲はシリカ対アルミナ比が約２である高アルミナ物質から、一部の例では、アルミナが実質的に不純物のみとして存在し従ってゼオライト物質に実質的にアルミナがない低アルミナ物質までがある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明者等は、２種類の吸着剤が上述の“Ｏ”成分に特有の大きな気孔寸法を有する改良されたゲッター物質を発明した。本発明者等は、米国特許５,６９６,７８５の組成物に比較して吸着能力が高い組成物を発見した。
【０００４】
従って、本発明は、シリカ対アルミナのモル比が１０未満であるＦＡＵゼオライトの粒子及びシリカ対アルミナのモル比が少なくとも２０であるシリカ対アルミナモル比が高いゼオライトの粒子から形成されて、無機結合剤を用いて一体に結合された多孔質物体の形態のゲッターであって、密封された閉鎖容器内で用いるゲッターを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
ＦＡＵゼオライトのゼオライトＸ及びゼオライトＹはホージャサイト（Faujasite）構造を有する。ゼオライトＸは低いシリカ対アルミナ（ＳｉＯ2/Ａｌ2Ｏ3）モル比、即ち約２を有し、従って水に対して良好な親水性を示す。同様に、ゼオライトＹは約１０未満のシリカ対アルミナモル比を有しており、従って親水性であって、良好な水吸着剤である。
【０００６】
シリカ対アルミナのモル比が高いゼオライトは疎水性である。シリカ比が高いゼオライトの好ましい例としては、★ＢＥＡ、ＥＲＩ、ＥＵＯ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＮＥＳ、ＯＦＦ、ＴＯＮ、ＣＬＯ、ＭＣＭ−２２、ＮＵ-８６及びＮＵ-８８があり、これらは、直接に合成されるか、又は合成後に改質されるかのいずれの場合においても、少なくとも２０のシリカ対アルミナモル比を有する。（前記３文字の記号表示符号はＩＵＰＡＣによってゼオライト命名法に基づいて設定される。詳細な一覧表はElsevierによって出版された“ゼオライト構造のタイプの地図帳”から入手可能である。）従って、合成後の脱アルミネーション（de-alumination：これはゼオライトからアルミニウムを除去することを意味する）によって及び／又はシリル化によってシリカ対アルミナモル比を増大させた低シリカ対アルミナ比を有するゼオライトが、高シリカ対アルミナ比を有するゼオライトとして使用されてもよい。従って、ゼオライトＹは、約４〜５のシリカ対アルミナモル比を有しており、脱アルミネーションによって、例えば、酸抽出及び／又は蒸気処理によって、そのシリカ対アルミナモル比を優に２０を上回って増大させることができる。約１２０以下のシリカ対アルミナモル比を有する脱アルミネーションされたゼオライトＹが知られており、シリカ対アルミナモル比が更に高い物質が報告されている。このような全ての物質が本発明に包含される。約１６以上のシリカ対アルミナモル比を有するゼオライトベータ（★ＢＥＡ）が一般に合成されるが、それよりも高いシリカ対アルミナモル比を脱アルミネーションによって達成できる。
【０００７】
シリカ対アルミナモル比が高いゼオライトは、好ましくは脱アルミネーションされたＦＡＵ及び★ＢＥＡである。この組成物は低いシリカ対アルミナモル比のＦＡＵゼオライトと高いシリカ対アルミナモル比のゼオライトを適当な比率で含有できる。好ましいものは、高いシリカ対アルミナモル比のゼオライトの重量部当たり０.２５〜４重量部、特に０.５〜２重量部の低いシリカ対アルミナモル比のＦＡＵゼオライトである。
【０００８】
結合剤としては、任意の適当な無機結合剤物質がある。好ましい結合剤はコロイドシリカ又はヒュームドシリカのような非多孔質シリカである。この組成物は好ましくは５〜２５重量％の結合剤を含有する。
【０００９】
ゲッターは、ゼオライト成分及び結合剤から成る粉末混合物をタブレットに成形し、続いて、適切な物理的強度を与えるために、例えば３００℃〜６００℃で焼成し、内部粒子を結合させることによって製造されてもよい。黒鉛又は金属ステアリン酸塩のようなペレット助剤が前記粉末混合物中に添加されてもよいが、好ましい焼成温度において黒鉛は一部が除去される可能性があるため、ステアリン酸塩、特にステアリン酸マグネシウムが好ましいペレット助剤である。あるいは、ゲッターは、ロール圧縮又はペースト押出しのような他の成形技術によって製造され、その後必要に応じて、焼成により押出し助剤などを除去してもよい。
【００１０】
押出し又は造粒処理を助けるために、又はタブレット形成の前に乾燥されそして微粉砕されるペーストの調製を助けるために、特定の有機成分を添加できる。これらの有機成分は（上述したような）焼成工程を通じて容易に除去されて、残留有機種を残さない。タブレット形成のために便利な有機添加物としては、ポリビニルアルコール又は微結晶性セルロースのようなセルロース物質がある。
【００１１】
タブレット形成（又は圧縮）は、最終成形品を調製する好ましい方法である。その理由は、これが押出し又は造粒のような他の形成方法よりも高密度の成形体を提供し、そして狭い寸法許容差を有する製品を製造できるからである。高密度によって、特定容積のハウジング内に高質量のゲッターを供給できるか、又は同じ質量のゲッターを小さい容量で収納することができ、これは全体の物理的寸法が重要な特徴である電気及び光電子装置のために重要な事項である。狭い寸法許容差によって、特定のハウジング又は保持ユニット内にしっかりと嵌め込めるゲッターを製造でき、そして最も重要なことは、極めて薄いゲッター（例えば、約１ｍｍ厚）を製造できることである。
【００１２】
従って、ゲッターとして使用するのに適するタブレットの好ましい製造方法は、シリカ対アルミナのモル比が１０未満であるＦＡＵゼオライトの粒子、少なくとも２０のシリカ対アルミナモル比を有するゼオライトの粒子、無機結合剤、水及び有機加工助剤から成る混合物から均一なペーストを形成し、このペーストを乾燥し、この乾燥したペーストを微粉砕し、この微粉砕した組成物をタブレットに圧縮し、そしてこのタブレットを焼成して前記有機加工助剤を除去する工程を含む。
【００１３】
本発明に従うゲッターは、特定の電気、電子及び／又は光電子装置、例えば、高出力レーザーの閉鎖容器を含む種々の用途に採用できる。
このゲッターは水蒸気及び／又は炭化水素及び／又は溶媒のような他の有機化合物の除去に有用である。水は腐食又は電気的短絡を生じることによって装置の全体寿命を低下させる作用を示し、一方、有機化合物、例えば、炭化水素は光電子装置の信号を減衰させるか、又は、例えばレーザーによる根焼き（charring）の結果として、残留炭質物を生じ、これは装置の寿命又は有効性に影響する。
【００１４】
全ての部又はパーセントが重量で示される以下の実施例によって、本発明を説明する。
【実施例１】
【００１５】
５.１のシリカ対アルミナモル比を有するアルミニウムに富むＦＡＵゼオライト粉末及び６８のシリカ対アルミナモル比を有するアルミニウムが不足するＦＡＵゼオライト粉末を、通常の実験室の湿度の下で、浅いトレー内において約１ｃｍの深さの層の状態で少なくとも２４時間、予備平衡（pre-equilibrate）させた。これにより、前記ゼオライト物質は水蒸気で飽和した。サンプルを３００℃で６時間、乾燥することによって、含水率が測定された。この含水率は、使用されたゼオライトの量の計算に基づいて算定された。
【００１６】
水分を２７.７％含有する１３８３部のアルミニウムに富むＦＡＵ及び水分を１％未満含有する１０００部のアルミニウムが不足するＦＡＵを、粉体混合器で１５分間混合した。この混合粉末に、シリカを３０％含有するコロイドシリカ１６６７部と脱イオン水１４２５部を添加し、４５分間混合した。定期的に、約１５分ごとに、混合器の壁を手で掻き落して、物質の全てを混合してバルクにした。１.５％のポリビニルアルコールを含有する５７３部の溶液を前記生成ペーストに添加し、そして定期的な１５分ごとの手による混合を続けながら、更に４５分間混合した。生じた均質なペーストをトレーに流し込んで、約２ｃｍの深さの層を形成し、そして少なくとも２４時間、空気乾燥し、次いで更に５０℃で２４時間、炉で乾燥した。
【００１７】
得られた乾燥ケークを微粉砕し、１５０〜５００μｍの寸法画分に篩い分けし、次いで、５.４ｍｍ直径の成形用具を用いたFette P1200タブレット成形機でタブレットに成形した。生じたタブレットを空気中において５５０℃で６時間、焼成して、有機結合剤を除去した。
【００１８】
得られたゲッタータブレットはアルミニウムに富む約４０％のＦＡＵゼオライト、アルミニウム不足の（脱アルミネーションされた）４０％のＦＡＵゼオライト及び２０％の非晶質シリカから構成された。
【実施例２】
【００１９】
処理を支援するポリビニルアルコールの代わりに微結晶性セルロースを使用して、実施例１を繰り返した。即ち、１２５部の微結晶性セルロース（FMC社から供給されたAvicel NT012）を、アルミニウムに富むＦＡＵゼオライト及びアルミニウムが不足するＦＡＵゼオライトから成る乾燥混合物中に添加し、そして１５８５部の脱イオン水を実施例１で使用した１４２５部の脱イオン水の代わりに使用した。この粉末に脱イオン水と前記シリカゾルをHobart混合器中で４５分間、混合して、均質なペーストを得た。ポリビニルアルコール溶液の添加工程及びこれに続くHobart混合工程は省略された。従って、このペーストは４５分間の合計Hobart混合時間の後にトレー中に流し込まれた。微結晶性セルロースを完全に除去するために、タブレットを再度５５０℃で６時間、空気中で焼成した。
【実施例３】
【００２０】
アルミニウムに富む２０７５部のＦＡＵゼオライト及びアルミニウムが不足する５００部のＦＡＵゼオライトを使用したことを除いて、実施例１を繰り返した。使用した脱イオン水の量は１４６４部であった。１５分間のHobart混合の後に、ポリビニルアルコール溶液を添加した。Hobart混合の合計時間は６０分であった。
【００２１】
得られたゲッタータブレットはアルミニウムに富む約６０％のＦＡＵゼオライト、アルミニウム不足の（脱アルミネーションされた）２０％のＦＡＵゼオライト及び２０％の非晶質シリカから構成された。
【実施例４】
【００２２】
前記アルミナ不足のＦＡＵゼオライトの代わりに、２９％の含水率を有する１４０８部のアルミニウムに富むＦＡＵゼオライト及び２７０のシリカ対アルミナモル比及び２０％の含水率を有し、脱アルミネーションされた１２５０部の★ＢＥＡゼオライトを使用したことを除いて、実施例２を繰り返した。使用した脱イオン水の量は１４５０部であり、そしてHobart混合を３０分間実施した。
【００２３】
得られたゲッタータブレットはアルミニウムに富む約４０％のＦＡＵゼオライト、アルミニウム不足の（脱アルミネーションされた）４０％の★ＢＥＡゼオライト及び２０％の非晶質シリカから構成された。
【実施例５】
【００２４】
アルミニウムに富む２１１２部のＦＡＵゼオライト及び脱アルミネーションされた６２５部の★ＢＥＡゼオライトを使用したことを除いて、実施例４を繰り返した。使用した脱イオン水の量は１４６３部であり、そしてHobart混合が、１０分間ごとの手による混合を続けながら、３０分間実施された。
【００２５】
得られたゲッタータブレットはアルミニウムに富む約６０％のＦＡＵゼオライト、アルミニウム不足の（脱アルミネーションされた）２０％の★ＢＥＡゼオライト及び２０％の非晶質シリカから構成された。
【実施例６】
【００２６】
実施例５からのタブレット用供給原料を、異なる直径の成形用具を用いたFette P1200成形機でタブレットに成形した。生じたタブレットを空気中において５５０℃で６時間、２回焼成して、微結晶性セルロースを除去した。
【００２７】
各実施例３〜６の１０個のタブレットから成る代表的なサンプルの寸法、重量及び破砕強度（平均及び標準偏差、ＳＤ）を測定した。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１から、タブレットは近似した寸法と重量許容差を有することが分かる。
【実施例７】
【００３０】
実施例１及び３からのゲッタータブレットを、空気中において３００℃で４時間、加熱することによって活性化（ガス抜き）した。次いで、このタブレットを乾燥器中でＰ2Ｏ5によって冷却した。次いで、このタブレットを秤量し、周囲温度で４０％以上の相対湿度の雰囲気に８時間、曝し、そして再秤量した。その結果、水吸収量が測定された。結果（それぞれ５個のタブレットの３群に関する平均）を表２に示す。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
Ａｌに富むＦＡＵ（水を除去するために使用された）の割合が増大するにつれて、水吸収量も増大することが分かる。ゲッターを調整して、水の除去と有機物の除去の間の均衡を適切にするために、前記２つの成分の量を連続的に変更できることが、理解される。従って、特定の要望に適合させるために、水吸収成分又は炭化水素／溶媒吸収成分の量を変更できる。
【００３３】
また、アルミニウム不足のＦＡＵ及び／又は★ＢＥＡのような物質は大きな気孔を有しており、典型的な炭化水素及び有機汚染物、即ち、炭化水素、溶媒、等を吸収できることが明らかである。
【国際公開パンフレット】
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2004532093.tif 000005
2004532093.tif 000006
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2004532093.tif 000012
【国際調査報告】
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