低透過性手段中に分散される多孔性材料に挿入されるアクティブな相を含むゲッターシステム
【課題】浸透中のガス種を吸着できる低透過性のゲッターシステムを提供する。
【解決手段】吸着されるガスに対して低透過性を有するポリマー手段（１１）中に分散される多孔性材料（１２）の細孔（２０，２０’，．．．）中に挿入される、ガスの吸着においてアクティブな相（２１，２１’，２１”，．．．）を含むゲッターシステムが記載される。
【解決手段】吸着されるガスに対して低透過性を有するポリマー手段（１１）中に分散される多孔性材料（１２）の細孔（２０，２０’，．．．）中に挿入される、ガスの吸着においてアクティブな相（２１，２１’，２１”，．．．）を含むゲッターシステムが記載される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低透過性手段中に分布する多孔性材料に挿入される、ガス吸収において活性な相を含むゲッターシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲッター材料、及びシステムは、真空を維持すること、少量の所望しないガスの吸着を通してガス状雰囲気の組成を制御すること、又は特定のガス状汚染物質に対して感度がよい装置を保護することが必要な全ての用途で産業において広く使用される。
【０００３】
その種の目的のために広く使用されるゲッター材料は、有機物質の吸着に特に有用な活性炭のような多孔性材料、又は小さなサイズを有するガス状分子の吸着に有用なゼオライト、シリカ、若しくはアルミナである。特に興味がある他の種類の化合物は、アルカリ土類金属の酸化物のような、特に水分吸着のための無水性の化学的な乾燥剤、又は塩化物（例えば、塩化カルシウムＣａＣｌ2）、過塩素酸塩（例えば、過塩素酸マグネシウムＭｇ（ＣｌＯ4）2）、若しくは硫酸塩（例えば、硫酸カルシウムＣａＳＯ4）のような吸湿性塩を含む。
【０００４】
例えば、これらの材料の多くに共通な１つの問題は、それらが一般にコンパクトな本体を形成するのに充分な凝集力なしの粉末の形態であることであり、これは、水分吸着後の乾燥剤の場合に特に当てはまる。殆ど全ての予見される産業用途において、これは単体粒子の欠如が要求されるときに関係する関連した問題である。
【０００５】
場合によっては、この問題は、透過性の容器（例えば、断熱板を対象にした米国特許第4,668,551号に示されるような不織布外囲器）の内側にゲッター材料を挿入することによって取り組まれる。
【０００６】
この問題に対する他のあり得るアプローチは、分散マトリックスの内側にゲッター材料を分布させることであり、ゲッター自体に向けてガスを通過させながら、固定位置にゲッター粒子を保持することができる。この第２の解決策の例は、多くの文献で記載される。日本国特許出願第60-132274号はシリコンマトリックス中に分散される乾燥剤材料を開示し、米国特許第3,704,806号はエポキシ樹脂のような熱硬化性ポリマーで形成されるマトリックスの内側に分散されるゼオライトを含む乾燥剤組成を開示し、米国特許第4,081,397号はエラストマーポリマー中に分散されるアルカリ土類金属の酸化物の粒子を含む乾燥剤システムを開示し、米国特許第5,304,419号はシリコン、ポリウレタン、又は類似のポリマーで形成できるマトリックス中に分散される乾燥剤材料を含む乾燥剤組成を開示し、米国特許第5,591,379号は多孔質ガラス、又はセラミックのマトリックス中に分散される、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル、酸化アルカリ土類金属、及び炭酸アルカリ金属の中から選択された乾燥剤を含む乾燥剤組成を開示し、米国特許第6,226,890 B1号は乾燥剤材料（例えば、酸化アルカリ土類金属）がシリコン、エポキシド、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル、又はその他のようなポリマー中に分散される乾燥剤システムを開示し、乾燥剤システムは乾燥剤材料による水の吸着速度を減少させないか増加させる特性を有し、米国特許第6,819,042 B2号は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、又はポリイソプレン樹脂のような樹脂中に分散される乾燥剤材料を含む乾燥剤システムを開示し、最後に、米国特許第6,833,668 B1号は、有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）の反応性構成要素への湿度の効果を抑えるためのシステムを開示し、有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）の反応性構成要素は乾燥粉末を含有する不透過性の樹脂障壁に基づき、その種のシステムの障壁機能は、ＯＬＥＤ空胴を封止するための手段として指摘される。
【０００７】
ガスに対して透過性であるか小さな透過性を有する分散マトリックスに基づくこれらの特許に開示される多くのシステムに共通な１つの限界は、吸収されるガスとの反応のために、ゲッター材料が構造上、及び形態上の変化、例えば、膨張を一般に被ることであり、特に、乾燥剤の場合には顕著であり得る。ゲッター材料の粒子の周囲のマトリックスの存在は、これらの形態上の変化を妨げて抑制するか、又はガス吸着反応を遅らせることができる。
【０００８】
加えて、産業用途の中には、ゲッターシステムに対する他の要求を提起するものもある。例えば、最新世代のＯＬＥＤは、透明で、装置の寿命全体を通して、即ち、製造直後（ゲッター材料が、最少量を除いて、水分をまだ吸着していないとき）、装置の寿命の終わり近く（システムの飽和状態まで、ゲッター装置が比較的大量の水分を既に吸着したとき）、及びＯＬＥＤ寿命の中間段階、即ち、マトリックス中に分散された種々のゲッター粒子が、異なる量の水分を吸着したときにおいても一定の光学特性を有するゲッターシステムを必要とする。ＯＬＥＤ寿命の間にゲッター粒子によって吸着された異なるレベルの水分は、その光透過率、又は屈折率のようなシステムの光学特性を変化させることができ、それゆえにディスプレイの品質を損なう。この問題は、例えば、透明なマトリックス中にゲッター粒子を含み、粒子が発光反応と干渉しない充分に小さなサイズを有するＯＬＥＤのためのゲッターシステムを開示する米国特許第6,465,953号で論じられる。この用途の重要性を考え、本発明のゲッターシステムの使用を図示するために、ＯＬＥＤ中での使用を特に参照するが、本発明のゲッターシステムは一般に有用であり、他の用途でも使用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第4,668,551号明細書
【特許文献２】日本国特許出願第60-132274号
【特許文献３】米国特許第3,704,806号明細書
【特許文献４】米国特許第4,081,397号明細書
【特許文献５】米国特許第5,304,419号明細書
【特許文献６】米国特許第5,591,379号明細書
【特許文献７】米国特許第6,226,890 B1号明細書
【特許文献８】米国特許第6,819,042 B2号明細書
【特許文献９】米国特許第6,833,668 B1号明細書
【特許文献１０】米国特許第6,465,953号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、浸透中のガス種を吸着できる低透過性のゲッターシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明により、これ及び他の目的が、
吸着されるガスに対して低透過性であるポリマー手段、
ポリマー手段中に分散される多孔性材料の粉末、及び
多孔性材料の細孔中の１又は複数のガスの吸着においてアクティブな相を含むゲッターシステムを用いて達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のゲッターシステムを示す。
【図２】多孔性材料の粉末の１粒子を示す。
【図３ａ】図２の粒子の細孔の内側で起こるガス吸着反応を示す。
【図３ｂ】図２の粒子の細孔の内側で起こるガス吸着反応を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のゲッターシステムは、ガスの吸着においてアクティブな材料がマトリックス中に直接分散されず、「ゲスト」相の細孔の内側に存在し、後者はマトリックス中に分散された粉末の形態である点で、従来技術のゲッターシステムとは異なる。この特徴は、システムの物理的特性がガス吸着に関して実質的に変化しないことを保証する。例えば、アクティブな材料はガス吸着の間に形態上の変化を被るが、これらの変化は個々の多孔性粒子の外側には伝達されず、後者と環境（マトリックス）の間の相互作用は変化しない。
【００１４】
既知のゲッターシステムに関して、上記の差異に加えて、本発明のシステムは多くの長所をもたらす。第１に、もし分散された多孔性材料が明確な形態（例えば、多孔性材料が天然の、又は合成のゼオライト場合、フラーレン、又は類似の形態）を有したら、反応生成物は細孔中にしっかりと保持されるので、生成物の立体障害、及び／又は細孔壁に対して作用する特に高い化学力のために、可逆反応、又は可逆プロセスを不可逆反応、又は不可逆プロセスに変換することが可能である。加えて、もしアクティブな相と触媒の固体であり、それによってそれらが小さな移動度を有し、もしポリマー手段中で自由に分散されるなら、多孔性材料はアクティブな相に加えて触媒を受け入れ、従って相互に近接することを保証し、相互に近接することは特に明らかな利点である。最後に、多孔性材料がゼオライトである場合、ゼオライト自体が広いクラスの反応に対する触媒（Lewis 及び／又は Broensted による酸、又は塩基）として振る舞うことができ、従って、説明されるような吸収されるガスとのアクティブな相の反応を補助する。
【実施例１】
【００１５】
図１には、本発明のシステムが、一般的な実施例で示される。この場合、システム１０は短い平行六面体の形態で切欠図に示されるが、システムは任意の他の形状、例えば、リボン形、涙滴形を有し得るか、又は例えば、薄層の形態で、又はこの表面の凹部を占める雰囲気が制御されていなければならない装置の内面上に直接形成される。
【００１６】
ゲッターシステムは、吸収されるガスに対して低透過性であることによって特徴付けられるポリマー手段１１を含み、多孔性材料の粉末１２が内側に分散される。ポリマー手段１１は、吸着されるガス種に対して透過性である任意のポリマー材料で形成される。このポリマーは粘着特性を示すことが好ましく、追加の接着剤を使用することなく、終段の装置の内壁上に固定され得る。
【００１７】
また、ポリマー手段１１のガスに対する低透過性は、この後者がポリマー手段１１の本体内部への不純物の注入に対する障壁の機能を達成することも可能にし、それによりアクティブな相によって吸着されなければならない不純物の量を限定し、ゲッターシステムの効果、従って、その種のシステムが使用される装置の寿命を時間的に延長する。低透過性によって、１×１０-12（ｍ（ＳＴＰ）3・ｍ2／ｂａｒ・ｍ3・ｓ）よりも高くない透過性を意図する。（ｍ（ＳＴＰ）3は、標準温度、及び圧力において測定されたガスの立法メートルを意味する。)
【００１８】
例えば、本発明の目的に対して有用な粉末１２を形成するのに適した多孔性材料は、天然の、又は合成のゼオライト、シリカライト（即ち、実質的にはアルミニウム無しのゼオライト）、ゼオライト以外のアルミノケイ酸塩、フラーレン、及び有機金属骨格（当該技術分野ではＭＯＦとして更に既知であり、例えば、2004年06月にオンライン出版された「Microporous and Mesoporous Materials」第７３号第３〜１４頁の J. L. C. Roswell 及び O. M. Yaghi による記事「Metal-organic frameworks: a new class of porous materials」を参照のこと）である。
【００１９】
図２は、粒子１２の拡大断面図を示す。多孔性材料の粒子は、ガス吸着中にアクティブな１つの相が内側に配置される細孔２０，２０’，．．．を示す。アクティブな相は堆積物２１，２１’，２１’’．．．の形態で表され、図では最も一般的な場合が示され、細孔は実質的に可変部分を（異なる細孔の間に、及び同じ細孔の内側の異なる位置の間にも）有するチャネルの形態であり、粒子１２の表面に到達し、堆積物２１，２１’，２１’’，．．．が細孔の内壁に付着する。或いは、例えば、ゼオライトの場合、細孔は結晶構造によって強固に固定される寸法を有し、既知のように、結晶構造は減少した部分の通路を通して相互に接続されるを示し、アクティブな相は、同じ内面に結合されることなく、空胴内で単に配置され得る。
【００２０】
図３ａ及び図３ｂは、本発明のゲッターシステムの動作機構を示す。図３ａは、更に拡大した図面で、粒子１２、及び特に、細孔２０の詳細を示し、細孔２０のの内側にはアクティブな相の堆積物２１，２１’，．．．が存在し、一方、吸着されるガス種の分子が３０で示される。動作中、分子３０は堆積物２１，２１’，．．．と接触し、それらと反応し、従って、ガス状分子／アクティブな相の特定の結合の成分の性質による異なる機構を用いて堆積物上に、又は堆積物によって固定される。この状況は、図３ｂに「変化した」堆積物３１，３１’，．．．によって示される。ゼオライトの場合、前記のように、アクティブな相は堆積物の形態では存在し得ないが、むしろゼオライト空胴中で「トラップされている」粒子の形態で存在し、今度は、分子３０との反応の生成物は、同じ空胴中でトラップされた種の形態である。
【００２１】
アクティブな相の化学的性質は、吸着されることを所望する種に依存する。例えば、吸着されることを所望する種が酸素の場合、アクティブな相は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は鉄、錫、及び銅のような他の金属のような容易に酸化可能な金属、マンガン、又は酸化銅のような低酸化状態を有する金属酸化物、亜リン酸塩、又はホスホナイトアニオンを有する塩類、又はフェノール、第二芳香族アミン、チオエーテル、又はアルデヒドのような容易に酸化可能な有機化合物で形成できる。一酸化炭素吸着の場合、ニッケル、又は鉄のような金属の堆積物を使用することが可能であり、ニッケル、又は鉄のような金属の堆積物は、このガス、又はアルケン、アミン、及びケトンとの合成種を形成し、リチウムベースの有機金属化合物の存在下にある。二酸化炭素の場合、アクティブな相はアルカリ性、又はアルカリ土類金属の水酸化物であり得る。窒素を吸着する必要がある（通常でない）場合、無機材料は、リチウム、バリウム、若しくは化合物ＢａＬｉ4、又はポルフィリン、即ち、錯体の中心金属原子にこのガスを固定できる機能を有する有機金属分子のように使用できる。
【００２２】
しかし、最も一般的で重要な場合は、水分除去の場合である。この目的のために、アクティブな種は広範囲の材料から選択でき、次のリストで要約されるように、材料は異なる吸着機構によって働く。即ち、
水を加える材料であって、このグループにはエポキシド、（活性化された）２重結合か３重結合を有する有機分子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は疑似アルカリ土類金属（即ち、実質的にニッケル、亜鉛、及びカドミウム）の酸化物、有機（例えば、フタル）無水物と無機（例えば、ホウ素）無水物が属する材料、
加水分解、又は求核置換反応を被る材料であって、このグループには、例えば、アルコキシド（例えば、アルミニウムのアルコキシド、Ａｌ（ＯＲ）3）、ハロゲン化合物、例えば、ＡｌＣｌ3、一般式ＲＣＯＸ（ここで、Ｘはハロゲン原子）を有するアクリルハロゲン化物（及び、特に塩化物）、又はカルボカチオンを形成する化合物が属する材料、
その解離を用いて、及び酸化物、及び水素化物の何れかの組成、又は固溶体の組成を用いて水と反応する材料であって、これらの材料の実施例は水との反応に関係する鉄であり、一方、水素吸着に関係するイットリウム、パラジウム、又はそれらの混合物である材料、
水によって溶媒和される材料であって、硫酸マグネシウム、又はアルミニウムのために失った電化を補償するためにゼオライト中に存在する金属中心のような材料である。
【００２３】
好ましい実施例では、前記のように、本発明のゲッターシステムは、それらの寿命を通して可視光線に対して透明であるという特性を更に有する。このモードでは、本発明のシステムは、ＯＬＥＤ型の前記スクリーンでの用途に適する。
【００２４】
これらの好ましいゲッターシステムは、
吸着されるガスに対して低透過性を有するアモルファスポリマー手段、
ポリマー手段中に分散され、粉末粒子が１００ナノメートルより小さい平均サイズを有する多孔性材料の粉末、及び
多孔性材料の細孔中の１又は複数のガスの吸着においてアクティブな相を含む。
【００２５】
この好ましい実施例では、追加特性として、システムの成分が、ポリマー手段はアモルファスであり、それに対して、ナノサイズでポリマー手段中に分散された多孔性材料は、１００ナノメートル以下のオーダサイズを有する粒子で形成されるという事実を示す。これら２つの追加要求の最初の１つに対する理由は、完全な結晶、又は完璧なアモルファスの場合に限りポリマーは透明だからである。完全な結晶であるポリマーを得ることは実質的に不可能なので、粉末が手段の中に分散されなければならない本発明の場合は特に、完璧なアモルファスであるポリマーに頼ることが必要である。第２の要求は、可視光線の波長の半分未満の寸法を有する粒子は同じ粒子と相互作用を引き起こさず、それによってポリマー手段の透明度を変更しないという事実から生じる。
【００２６】
低透過性で透明な手段を製造するために適切なポリマーは、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体、共重合シクロオレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、及び特にポリアリーレンエーテルスルホン、ポリビニリデンフルオライドとの共重合体、ポリヘキサフルオロイソブチレンとの共重合体、ポリエチレンとの共重合体、 polyperfluorodimethyldioxole の共重合体、塩素化ポリアミド、ポリイミド（ＰＩ）、フッ素化ポリイミド（ＦＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び液晶ポリマー（ＬＣＰ）である。
【００２７】
一般に、低透過性手段を得るために、引用されたポリマー、及びそれらの製造プロセスは、ポリマー手段の最少自由体積、高分子鎖の最少次数と規則性、最大架橋率、最大充填密度、及び透過している種との最少相互作用を得ることを可能にするポリマー、及び製造プロセスから選択されることが好ましい。
【００２８】
本発明のシステムは、既に引用された成分に加えて、特性を向上させるか、又は特性の達成を補助する追加の元素も含み得る。
【００２９】
例えば、多孔性材料の細孔の内側では、触媒が存在してもよく、吸着されることを所望する種とアクティブな相の間の反応を加速させることができる。例えば、２重結合、又は３重結合に加えて不飽和有機分子による水の吸着の場合、触媒は Lewis 又は Broensted による酸、又は塩基であり得て、白金、及びパラジウムのような金属が水素の吸着に触媒作用を及ぼすことができ、ニッケル、鉄、ロジウム、ルテニウム、銅、又は銀のような他の金属も有機化合物とガスを含む種々の反応に触媒作用を及ぼすことができ、両方とも有機化合物、及び／又はガスを含む配位化合物の形成、並びにレドックス機構による。
【００３０】
ゲッターシステムの透過性を減少させるために加えることができる多の元素は、シリカ、アルミナ、アルミノケイ酸塩、酸化タングステン、酸化亜鉛、二酸化スズ、酸化チタン、及び「プレートリット」として一般に既知の粒子のような無機材料で形成されたナノサイズの粒子（例えば、「Materials Science and Engineering, vol. C 23 (2003)」第７６３〜７７２頁の H. Fischer による記事「Polymer nanocomposites: from fundamental research to specific applications」を参照のこと）である。前記ナノサイズの粒子の機能は、拡散を遅延させ、不純物の一様な分布を向上させることである。
【００３１】
もしこれが充分に低い粘性を有するなら、本発明のシステムは、多孔性材料中のアクティブな相をプリプレグすること、及びポリマー手段中の浸透された多孔性材料の懸濁液を形成することによって生成できる。或いは、浸透された多孔性材料の粒子の懸濁液を溶媒中に準備することが可能であり、ポリマーを可溶化することも可能である。適切な溶媒は選ばれたポリマーに依存し、有機化学では周知である。溶媒の実施例は、ポリアリーレンエーテルスルホンに対するクロロホルム、アセトン、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシド、ＰＥＴに対するニトロベンゼンとトリクロロ酢酸である。或いは、アクティブな相を用いてプリプレグされた多孔性材料とポリマーの前駆物質（例えば、ポリマーを形成するオリゴマー、又はモノマー）の間に懸濁液を形成することが可能であり、例えば、紫外線放射によって元の位置にポリマーを形成させる。懸濁液を安定させるために、適切な界面活性剤をそこに加えることも可能であり、有機化学では周知であって、更なる記載は必要でない。開始溶液（もしこれが、ポリマー、又はその前駆物質を含むなら）、又は多孔性材料の粉末が内側に既に存在する粘性の低いポリマーは、適切なモールドの内部に注入されるか、又は最終ハウジング、例えば、ＯＬＥＤスクリーンの適切な内面に直接注入されてもよく、いったん液体混合物が所望するハウジングの内部に注入されたら、溶媒の抽出によって、重合を元の位置に「固化」（「固体」を意味し、この場合、所定の形状を維持するために非常に高い粘性を有する材料である）させることができるか、又は冷却によってポリマーを溶解状態に維持することによって、低い粘性が認められる。
【符号の説明】
【００３２】
１０ ゲッターシステム
１１ ポリマー手段
１２ 多孔性材料
２０ 細孔
２１ 相
３０ 分子
３１ 堆積物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低透過性手段中に分布する多孔性材料に挿入される、ガス吸収において活性な相を含むゲッターシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲッター材料、及びシステムは、真空を維持すること、少量の所望しないガスの吸着を通してガス状雰囲気の組成を制御すること、又は特定のガス状汚染物質に対して感度がよい装置を保護することが必要な全ての用途で産業において広く使用される。
【０００３】
その種の目的のために広く使用されるゲッター材料は、有機物質の吸着に特に有用な活性炭のような多孔性材料、又は小さなサイズを有するガス状分子の吸着に有用なゼオライト、シリカ、若しくはアルミナである。特に興味がある他の種類の化合物は、アルカリ土類金属の酸化物のような、特に水分吸着のための無水性の化学的な乾燥剤、又は塩化物（例えば、塩化カルシウムＣａＣｌ2）、過塩素酸塩（例えば、過塩素酸マグネシウムＭｇ（ＣｌＯ4）2）、若しくは硫酸塩（例えば、硫酸カルシウムＣａＳＯ4）のような吸湿性塩を含む。
【０００４】
例えば、これらの材料の多くに共通な１つの問題は、それらが一般にコンパクトな本体を形成するのに充分な凝集力なしの粉末の形態であることであり、これは、水分吸着後の乾燥剤の場合に特に当てはまる。殆ど全ての予見される産業用途において、これは単体粒子の欠如が要求されるときに関係する関連した問題である。
【０００５】
場合によっては、この問題は、透過性の容器（例えば、断熱板を対象にした米国特許第4,668,551号に示されるような不織布外囲器）の内側にゲッター材料を挿入することによって取り組まれる。
【０００６】
この問題に対する他のあり得るアプローチは、分散マトリックスの内側にゲッター材料を分布させることであり、ゲッター自体に向けてガスを通過させながら、固定位置にゲッター粒子を保持することができる。この第２の解決策の例は、多くの文献で記載される。日本国特許出願第60-132274号はシリコンマトリックス中に分散される乾燥剤材料を開示し、米国特許第3,704,806号はエポキシ樹脂のような熱硬化性ポリマーで形成されるマトリックスの内側に分散されるゼオライトを含む乾燥剤組成を開示し、米国特許第4,081,397号はエラストマーポリマー中に分散されるアルカリ土類金属の酸化物の粒子を含む乾燥剤システムを開示し、米国特許第5,304,419号はシリコン、ポリウレタン、又は類似のポリマーで形成できるマトリックス中に分散される乾燥剤材料を含む乾燥剤組成を開示し、米国特許第5,591,379号は多孔質ガラス、又はセラミックのマトリックス中に分散される、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル、酸化アルカリ土類金属、及び炭酸アルカリ金属の中から選択された乾燥剤を含む乾燥剤組成を開示し、米国特許第6,226,890 B1号は乾燥剤材料（例えば、酸化アルカリ土類金属）がシリコン、エポキシド、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル、又はその他のようなポリマー中に分散される乾燥剤システムを開示し、乾燥剤システムは乾燥剤材料による水の吸着速度を減少させないか増加させる特性を有し、米国特許第6,819,042 B2号は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、又はポリイソプレン樹脂のような樹脂中に分散される乾燥剤材料を含む乾燥剤システムを開示し、最後に、米国特許第6,833,668 B1号は、有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）の反応性構成要素への湿度の効果を抑えるためのシステムを開示し、有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）の反応性構成要素は乾燥粉末を含有する不透過性の樹脂障壁に基づき、その種のシステムの障壁機能は、ＯＬＥＤ空胴を封止するための手段として指摘される。
【０００７】
ガスに対して透過性であるか小さな透過性を有する分散マトリックスに基づくこれらの特許に開示される多くのシステムに共通な１つの限界は、吸収されるガスとの反応のために、ゲッター材料が構造上、及び形態上の変化、例えば、膨張を一般に被ることであり、特に、乾燥剤の場合には顕著であり得る。ゲッター材料の粒子の周囲のマトリックスの存在は、これらの形態上の変化を妨げて抑制するか、又はガス吸着反応を遅らせることができる。
【０００８】
加えて、産業用途の中には、ゲッターシステムに対する他の要求を提起するものもある。例えば、最新世代のＯＬＥＤは、透明で、装置の寿命全体を通して、即ち、製造直後（ゲッター材料が、最少量を除いて、水分をまだ吸着していないとき）、装置の寿命の終わり近く（システムの飽和状態まで、ゲッター装置が比較的大量の水分を既に吸着したとき）、及びＯＬＥＤ寿命の中間段階、即ち、マトリックス中に分散された種々のゲッター粒子が、異なる量の水分を吸着したときにおいても一定の光学特性を有するゲッターシステムを必要とする。ＯＬＥＤ寿命の間にゲッター粒子によって吸着された異なるレベルの水分は、その光透過率、又は屈折率のようなシステムの光学特性を変化させることができ、それゆえにディスプレイの品質を損なう。この問題は、例えば、透明なマトリックス中にゲッター粒子を含み、粒子が発光反応と干渉しない充分に小さなサイズを有するＯＬＥＤのためのゲッターシステムを開示する米国特許第6,465,953号で論じられる。この用途の重要性を考え、本発明のゲッターシステムの使用を図示するために、ＯＬＥＤ中での使用を特に参照するが、本発明のゲッターシステムは一般に有用であり、他の用途でも使用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第4,668,551号明細書
【特許文献２】日本国特許出願第60-132274号
【特許文献３】米国特許第3,704,806号明細書
【特許文献４】米国特許第4,081,397号明細書
【特許文献５】米国特許第5,304,419号明細書
【特許文献６】米国特許第5,591,379号明細書
【特許文献７】米国特許第6,226,890 B1号明細書
【特許文献８】米国特許第6,819,042 B2号明細書
【特許文献９】米国特許第6,833,668 B1号明細書
【特許文献１０】米国特許第6,465,953号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、浸透中のガス種を吸着できる低透過性のゲッターシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明により、これ及び他の目的が、
吸着されるガスに対して低透過性であるポリマー手段、
ポリマー手段中に分散される多孔性材料の粉末、及び
多孔性材料の細孔中の１又は複数のガスの吸着においてアクティブな相を含むゲッターシステムを用いて達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のゲッターシステムを示す。
【図２】多孔性材料の粉末の１粒子を示す。
【図３ａ】図２の粒子の細孔の内側で起こるガス吸着反応を示す。
【図３ｂ】図２の粒子の細孔の内側で起こるガス吸着反応を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のゲッターシステムは、ガスの吸着においてアクティブな材料がマトリックス中に直接分散されず、「ゲスト」相の細孔の内側に存在し、後者はマトリックス中に分散された粉末の形態である点で、従来技術のゲッターシステムとは異なる。この特徴は、システムの物理的特性がガス吸着に関して実質的に変化しないことを保証する。例えば、アクティブな材料はガス吸着の間に形態上の変化を被るが、これらの変化は個々の多孔性粒子の外側には伝達されず、後者と環境（マトリックス）の間の相互作用は変化しない。
【００１４】
既知のゲッターシステムに関して、上記の差異に加えて、本発明のシステムは多くの長所をもたらす。第１に、もし分散された多孔性材料が明確な形態（例えば、多孔性材料が天然の、又は合成のゼオライト場合、フラーレン、又は類似の形態）を有したら、反応生成物は細孔中にしっかりと保持されるので、生成物の立体障害、及び／又は細孔壁に対して作用する特に高い化学力のために、可逆反応、又は可逆プロセスを不可逆反応、又は不可逆プロセスに変換することが可能である。加えて、もしアクティブな相と触媒の固体であり、それによってそれらが小さな移動度を有し、もしポリマー手段中で自由に分散されるなら、多孔性材料はアクティブな相に加えて触媒を受け入れ、従って相互に近接することを保証し、相互に近接することは特に明らかな利点である。最後に、多孔性材料がゼオライトである場合、ゼオライト自体が広いクラスの反応に対する触媒（Lewis 及び／又は Broensted による酸、又は塩基）として振る舞うことができ、従って、説明されるような吸収されるガスとのアクティブな相の反応を補助する。
【実施例１】
【００１５】
図１には、本発明のシステムが、一般的な実施例で示される。この場合、システム１０は短い平行六面体の形態で切欠図に示されるが、システムは任意の他の形状、例えば、リボン形、涙滴形を有し得るか、又は例えば、薄層の形態で、又はこの表面の凹部を占める雰囲気が制御されていなければならない装置の内面上に直接形成される。
【００１６】
ゲッターシステムは、吸収されるガスに対して低透過性であることによって特徴付けられるポリマー手段１１を含み、多孔性材料の粉末１２が内側に分散される。ポリマー手段１１は、吸着されるガス種に対して透過性である任意のポリマー材料で形成される。このポリマーは粘着特性を示すことが好ましく、追加の接着剤を使用することなく、終段の装置の内壁上に固定され得る。
【００１７】
また、ポリマー手段１１のガスに対する低透過性は、この後者がポリマー手段１１の本体内部への不純物の注入に対する障壁の機能を達成することも可能にし、それによりアクティブな相によって吸着されなければならない不純物の量を限定し、ゲッターシステムの効果、従って、その種のシステムが使用される装置の寿命を時間的に延長する。低透過性によって、１×１０-12（ｍ（ＳＴＰ）3・ｍ2／ｂａｒ・ｍ3・ｓ）よりも高くない透過性を意図する。（ｍ（ＳＴＰ）3は、標準温度、及び圧力において測定されたガスの立法メートルを意味する。)
【００１８】
例えば、本発明の目的に対して有用な粉末１２を形成するのに適した多孔性材料は、天然の、又は合成のゼオライト、シリカライト（即ち、実質的にはアルミニウム無しのゼオライト）、ゼオライト以外のアルミノケイ酸塩、フラーレン、及び有機金属骨格（当該技術分野ではＭＯＦとして更に既知であり、例えば、2004年06月にオンライン出版された「Microporous and Mesoporous Materials」第７３号第３〜１４頁の J. L. C. Roswell 及び O. M. Yaghi による記事「Metal-organic frameworks: a new class of porous materials」を参照のこと）である。
【００１９】
図２は、粒子１２の拡大断面図を示す。多孔性材料の粒子は、ガス吸着中にアクティブな１つの相が内側に配置される細孔２０，２０’，．．．を示す。アクティブな相は堆積物２１，２１’，２１’’．．．の形態で表され、図では最も一般的な場合が示され、細孔は実質的に可変部分を（異なる細孔の間に、及び同じ細孔の内側の異なる位置の間にも）有するチャネルの形態であり、粒子１２の表面に到達し、堆積物２１，２１’，２１’’，．．．が細孔の内壁に付着する。或いは、例えば、ゼオライトの場合、細孔は結晶構造によって強固に固定される寸法を有し、既知のように、結晶構造は減少した部分の通路を通して相互に接続されるを示し、アクティブな相は、同じ内面に結合されることなく、空胴内で単に配置され得る。
【００２０】
図３ａ及び図３ｂは、本発明のゲッターシステムの動作機構を示す。図３ａは、更に拡大した図面で、粒子１２、及び特に、細孔２０の詳細を示し、細孔２０のの内側にはアクティブな相の堆積物２１，２１’，．．．が存在し、一方、吸着されるガス種の分子が３０で示される。動作中、分子３０は堆積物２１，２１’，．．．と接触し、それらと反応し、従って、ガス状分子／アクティブな相の特定の結合の成分の性質による異なる機構を用いて堆積物上に、又は堆積物によって固定される。この状況は、図３ｂに「変化した」堆積物３１，３１’，．．．によって示される。ゼオライトの場合、前記のように、アクティブな相は堆積物の形態では存在し得ないが、むしろゼオライト空胴中で「トラップされている」粒子の形態で存在し、今度は、分子３０との反応の生成物は、同じ空胴中でトラップされた種の形態である。
【００２１】
アクティブな相の化学的性質は、吸着されることを所望する種に依存する。例えば、吸着されることを所望する種が酸素の場合、アクティブな相は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は鉄、錫、及び銅のような他の金属のような容易に酸化可能な金属、マンガン、又は酸化銅のような低酸化状態を有する金属酸化物、亜リン酸塩、又はホスホナイトアニオンを有する塩類、又はフェノール、第二芳香族アミン、チオエーテル、又はアルデヒドのような容易に酸化可能な有機化合物で形成できる。一酸化炭素吸着の場合、ニッケル、又は鉄のような金属の堆積物を使用することが可能であり、ニッケル、又は鉄のような金属の堆積物は、このガス、又はアルケン、アミン、及びケトンとの合成種を形成し、リチウムベースの有機金属化合物の存在下にある。二酸化炭素の場合、アクティブな相はアルカリ性、又はアルカリ土類金属の水酸化物であり得る。窒素を吸着する必要がある（通常でない）場合、無機材料は、リチウム、バリウム、若しくは化合物ＢａＬｉ4、又はポルフィリン、即ち、錯体の中心金属原子にこのガスを固定できる機能を有する有機金属分子のように使用できる。
【００２２】
しかし、最も一般的で重要な場合は、水分除去の場合である。この目的のために、アクティブな種は広範囲の材料から選択でき、次のリストで要約されるように、材料は異なる吸着機構によって働く。即ち、
水を加える材料であって、このグループにはエポキシド、（活性化された）２重結合か３重結合を有する有機分子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は疑似アルカリ土類金属（即ち、実質的にニッケル、亜鉛、及びカドミウム）の酸化物、有機（例えば、フタル）無水物と無機（例えば、ホウ素）無水物が属する材料、
加水分解、又は求核置換反応を被る材料であって、このグループには、例えば、アルコキシド（例えば、アルミニウムのアルコキシド、Ａｌ（ＯＲ）3）、ハロゲン化合物、例えば、ＡｌＣｌ3、一般式ＲＣＯＸ（ここで、Ｘはハロゲン原子）を有するアクリルハロゲン化物（及び、特に塩化物）、又はカルボカチオンを形成する化合物が属する材料、
その解離を用いて、及び酸化物、及び水素化物の何れかの組成、又は固溶体の組成を用いて水と反応する材料であって、これらの材料の実施例は水との反応に関係する鉄であり、一方、水素吸着に関係するイットリウム、パラジウム、又はそれらの混合物である材料、
水によって溶媒和される材料であって、硫酸マグネシウム、又はアルミニウムのために失った電化を補償するためにゼオライト中に存在する金属中心のような材料である。
【００２３】
好ましい実施例では、前記のように、本発明のゲッターシステムは、それらの寿命を通して可視光線に対して透明であるという特性を更に有する。このモードでは、本発明のシステムは、ＯＬＥＤ型の前記スクリーンでの用途に適する。
【００２４】
これらの好ましいゲッターシステムは、
吸着されるガスに対して低透過性を有するアモルファスポリマー手段、
ポリマー手段中に分散され、粉末粒子が１００ナノメートルより小さい平均サイズを有する多孔性材料の粉末、及び
多孔性材料の細孔中の１又は複数のガスの吸着においてアクティブな相を含む。
【００２５】
この好ましい実施例では、追加特性として、システムの成分が、ポリマー手段はアモルファスであり、それに対して、ナノサイズでポリマー手段中に分散された多孔性材料は、１００ナノメートル以下のオーダサイズを有する粒子で形成されるという事実を示す。これら２つの追加要求の最初の１つに対する理由は、完全な結晶、又は完璧なアモルファスの場合に限りポリマーは透明だからである。完全な結晶であるポリマーを得ることは実質的に不可能なので、粉末が手段の中に分散されなければならない本発明の場合は特に、完璧なアモルファスであるポリマーに頼ることが必要である。第２の要求は、可視光線の波長の半分未満の寸法を有する粒子は同じ粒子と相互作用を引き起こさず、それによってポリマー手段の透明度を変更しないという事実から生じる。
【００２６】
低透過性で透明な手段を製造するために適切なポリマーは、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体、共重合シクロオレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、及び特にポリアリーレンエーテルスルホン、ポリビニリデンフルオライドとの共重合体、ポリヘキサフルオロイソブチレンとの共重合体、ポリエチレンとの共重合体、 polyperfluorodimethyldioxole の共重合体、塩素化ポリアミド、ポリイミド（ＰＩ）、フッ素化ポリイミド（ＦＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び液晶ポリマー（ＬＣＰ）である。
【００２７】
一般に、低透過性手段を得るために、引用されたポリマー、及びそれらの製造プロセスは、ポリマー手段の最少自由体積、高分子鎖の最少次数と規則性、最大架橋率、最大充填密度、及び透過している種との最少相互作用を得ることを可能にするポリマー、及び製造プロセスから選択されることが好ましい。
【００２８】
本発明のシステムは、既に引用された成分に加えて、特性を向上させるか、又は特性の達成を補助する追加の元素も含み得る。
【００２９】
例えば、多孔性材料の細孔の内側では、触媒が存在してもよく、吸着されることを所望する種とアクティブな相の間の反応を加速させることができる。例えば、２重結合、又は３重結合に加えて不飽和有機分子による水の吸着の場合、触媒は Lewis 又は Broensted による酸、又は塩基であり得て、白金、及びパラジウムのような金属が水素の吸着に触媒作用を及ぼすことができ、ニッケル、鉄、ロジウム、ルテニウム、銅、又は銀のような他の金属も有機化合物とガスを含む種々の反応に触媒作用を及ぼすことができ、両方とも有機化合物、及び／又はガスを含む配位化合物の形成、並びにレドックス機構による。
【００３０】
ゲッターシステムの透過性を減少させるために加えることができる多の元素は、シリカ、アルミナ、アルミノケイ酸塩、酸化タングステン、酸化亜鉛、二酸化スズ、酸化チタン、及び「プレートリット」として一般に既知の粒子のような無機材料で形成されたナノサイズの粒子（例えば、「Materials Science and Engineering, vol. C 23 (2003)」第７６３〜７７２頁の H. Fischer による記事「Polymer nanocomposites: from fundamental research to specific applications」を参照のこと）である。前記ナノサイズの粒子の機能は、拡散を遅延させ、不純物の一様な分布を向上させることである。
【００３１】
もしこれが充分に低い粘性を有するなら、本発明のシステムは、多孔性材料中のアクティブな相をプリプレグすること、及びポリマー手段中の浸透された多孔性材料の懸濁液を形成することによって生成できる。或いは、浸透された多孔性材料の粒子の懸濁液を溶媒中に準備することが可能であり、ポリマーを可溶化することも可能である。適切な溶媒は選ばれたポリマーに依存し、有機化学では周知である。溶媒の実施例は、ポリアリーレンエーテルスルホンに対するクロロホルム、アセトン、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシド、ＰＥＴに対するニトロベンゼンとトリクロロ酢酸である。或いは、アクティブな相を用いてプリプレグされた多孔性材料とポリマーの前駆物質（例えば、ポリマーを形成するオリゴマー、又はモノマー）の間に懸濁液を形成することが可能であり、例えば、紫外線放射によって元の位置にポリマーを形成させる。懸濁液を安定させるために、適切な界面活性剤をそこに加えることも可能であり、有機化学では周知であって、更なる記載は必要でない。開始溶液（もしこれが、ポリマー、又はその前駆物質を含むなら）、又は多孔性材料の粉末が内側に既に存在する粘性の低いポリマーは、適切なモールドの内部に注入されるか、又は最終ハウジング、例えば、ＯＬＥＤスクリーンの適切な内面に直接注入されてもよく、いったん液体混合物が所望するハウジングの内部に注入されたら、溶媒の抽出によって、重合を元の位置に「固化」（「固体」を意味し、この場合、所定の形状を維持するために非常に高い粘性を有する材料である）させることができるか、又は冷却によってポリマーを溶解状態に維持することによって、低い粘性が認められる。
【符号の説明】
【００３２】
１０ ゲッターシステム
１１ ポリマー手段
１２ 多孔性材料
２０ 細孔
２１ 相
３０ 分子
３１ 堆積物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数のガスの吸着のためのゲッターシステム（１０）であって、
吸着されるガスに対して低透過性であるポリマー手段（１１）、
前記ポリマー手段中に分散される多孔性材料（１２）の粉末、
前記多孔性材料の細孔（２０，２０’，．．．）中の１又は複数のガスの吸着においてアクティブな相（２１，２１’，２１”，．．．）を含み、
前記ポリマー手段が、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体、共重合シクロオレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリビニリデンフルオライドとの共重合体、ポリヘキサフルオロイソブチレンとの共重合体、ポリエチレンとの共重合体、 ポリパーフルオロジメチルジオキソール（polyperfluorodimethyldioxole）の共重合体、塩素化ポリアミド、ポリイミド（ＰＩ）、フッ素化ポリイミド（ＦＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリシロキサン、及び液晶ポリマー（ＬＣＰ）の中から選ばれ、
前記低透過性ポリマー手段が、１×１０-12（ｍ（ＳＴＰ）3・ｍ2／ｂａｒ・ｍ3・ｓ）よりも高くない透過性の値を示し、
前記多孔性材料が、天然の、又は合成のゼオライト、シリカライト、アルミノケイ酸塩、フラーレン、及び有機金属骨格の中から選ばれ、
前記吸着されるガスが酸素であるとき、前記アクティブな相が、容易に酸化可能な金属、低酸化状態を有する金属酸化物、亜リン酸塩、又はホスホナイトアニオンを有する塩類、容易に酸化可能な有機化合物の中から選ばれ、
前記吸着されるガスが一酸化炭素のとき、前記アクティブな相が、リチウムベースの有機金属化合物の存在下にあるニッケル、鉄、アルケン、アミン、及びケトンから選ばれ、
前記吸着されるガスが二酸化炭素のとき、前記アクティブな相がアルカリ性、又はアルカリ土類金属の水酸化物であり、
前記吸着されるガスが窒素のとき、前記アクティブな相がリチウム、バリウム、化合物ＢａＬｉ4、及びポルフィリンの中から選ばれ、
前記吸着されるガスが水のとき、前記アクティブな相が、エポキシド、２重結合か３重結合を有する有機分子、酸化アルカリ金属、酸化アルカリ土類金属、又はニッケル、亜鉛、及びカドミウムの酸化物、及び有機無水物、又は無機無水物、及び、カルボカチオンを形成する化合物、アルコキシド、加水分解無機ハロゲン化合物、及びアクリルハロゲン化物、鉄、及びイットリウム、又はパラジウムの混合物、及び硫酸マグネシウムの中から選ばれることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記容易に酸化可能な金属が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は鉄、錫、及び銅のような他の金属の中から選ばれる、請求項１に記載のゲッターシステム。
【請求項３】
前記低酸化状態を有する金属酸化物が、マンガン、及び酸化銅の中から選ばれる、請求項１に記載のゲッターシステム。
【請求項４】
前記容易に酸化可能な有機化合物が、フェノール、第二芳香族アミン、チオエーテル、及びアルデヒドの中から選ばれる、請求項１に記載のゲッターシステム。
【請求項５】
前記吸着されるガスの量の変化に対して透明度を維持することができる請求項１に記載のゲッターシステムであって、
前記吸着されるガスに対して低透過性を有するポリマー手段がアモルファスであり、
前記ポリマー手段中に分散される多孔性材料の粉末が、１００ナノメートルより小さい平均サイズを有する粒子であるゲッターシステム。
【請求項６】
前記吸着されるガスと前記アクティブな相の間の反応を加速させることができる触媒を前記細孔の内側に更に含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステム。
【請求項７】
前記ポリマー手段のガス透過性を減少させる無機材料の負荷を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステム。
【請求項８】
前記負荷が、ナノサイズの形態で前記ポリマー手段中に配置される、請求項７に記載のゲッターシステム。
【請求項９】
前記触媒が、白金、パラジウム、ニッケル、鉄、ロジウム、ルテニウム、銅、及び銀の中から選ばれる、請求項６に記載のゲッターシステム。
【請求項１０】
前記触媒が、ルイス（Lewis）又はブレンステッド（Broensted）による酸、又は塩基である、請求項６に記載のゲッターシステム。
【請求項１１】
前記多孔性材料中の前記アクティブな相をプリプレグするステップ、及び前記ポリマー手段中に浸透された多孔性材料の懸濁液を直接形成するステップを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステムを処理するためのプロセス。
【請求項１２】
前記多孔性材料中の前記アクティブな相をプリプレグするステップ、前記ポリマー手段の溶媒である液体中に浸透された多孔性材料の懸濁液を形成するステップ、前記ポリマー手段を形成するポリマーを前記懸濁液中に溶かすステップ、及び前記溶媒を除去するステップを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステムを処理するためのプロセス。
【請求項１３】
前記溶媒は、前記ポリマーがポリアリーレンエーテルスルホンであるときは、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシドから選択され、前記ポリマーがＰＥＴであるときは、ニトロベンゼン及びトリクロロ酢酸から選択される、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記多孔性材料中の前記アクティブな相をプリプレグするステップ、前記ポリマー手段を形成する前記ポリマーの前駆物質に対する溶媒である液体中に浸透された多孔性材料の懸濁液を形成するステップ、前記前駆物質を前記懸濁液に溶かすステップ、前記前駆物質の重合を前記懸濁液中で起こすステップ、及び前記溶媒を除去するステップを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステムを処理するためのプロセス。
【請求項１５】
界面活性剤を加えることにより前記懸濁液が安定化される、請求項１２〜１４のいずれかに記載のプロセス。
【請求項１】
１又は複数のガスの吸着のためのゲッターシステム（１０）であって、
吸着されるガスに対して低透過性であるポリマー手段（１１）、
前記ポリマー手段中に分散される多孔性材料（１２）の粉末、
前記多孔性材料の細孔（２０，２０’，．．．）中の１又は複数のガスの吸着においてアクティブな相（２１，２１’，２１”，．．．）を含み、
前記ポリマー手段が、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体、共重合シクロオレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリビニリデンフルオライドとの共重合体、ポリヘキサフルオロイソブチレンとの共重合体、ポリエチレンとの共重合体、 ポリパーフルオロジメチルジオキソール（polyperfluorodimethyldioxole）の共重合体、塩素化ポリアミド、ポリイミド（ＰＩ）、フッ素化ポリイミド（ＦＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリシロキサン、及び液晶ポリマー（ＬＣＰ）の中から選ばれ、
前記低透過性ポリマー手段が、１×１０-12（ｍ（ＳＴＰ）3・ｍ2／ｂａｒ・ｍ3・ｓ）よりも高くない透過性の値を示し、
前記多孔性材料が、天然の、又は合成のゼオライト、シリカライト、アルミノケイ酸塩、フラーレン、及び有機金属骨格の中から選ばれ、
前記吸着されるガスが酸素であるとき、前記アクティブな相が、容易に酸化可能な金属、低酸化状態を有する金属酸化物、亜リン酸塩、又はホスホナイトアニオンを有する塩類、容易に酸化可能な有機化合物の中から選ばれ、
前記吸着されるガスが一酸化炭素のとき、前記アクティブな相が、リチウムベースの有機金属化合物の存在下にあるニッケル、鉄、アルケン、アミン、及びケトンから選ばれ、
前記吸着されるガスが二酸化炭素のとき、前記アクティブな相がアルカリ性、又はアルカリ土類金属の水酸化物であり、
前記吸着されるガスが窒素のとき、前記アクティブな相がリチウム、バリウム、化合物ＢａＬｉ4、及びポルフィリンの中から選ばれ、
前記吸着されるガスが水のとき、前記アクティブな相が、エポキシド、２重結合か３重結合を有する有機分子、酸化アルカリ金属、酸化アルカリ土類金属、又はニッケル、亜鉛、及びカドミウムの酸化物、及び有機無水物、又は無機無水物、及び、カルボカチオンを形成する化合物、アルコキシド、加水分解無機ハロゲン化合物、及びアクリルハロゲン化物、鉄、及びイットリウム、又はパラジウムの混合物、及び硫酸マグネシウムの中から選ばれることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記容易に酸化可能な金属が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は鉄、錫、及び銅のような他の金属の中から選ばれる、請求項１に記載のゲッターシステム。
【請求項３】
前記低酸化状態を有する金属酸化物が、マンガン、及び酸化銅の中から選ばれる、請求項１に記載のゲッターシステム。
【請求項４】
前記容易に酸化可能な有機化合物が、フェノール、第二芳香族アミン、チオエーテル、及びアルデヒドの中から選ばれる、請求項１に記載のゲッターシステム。
【請求項５】
前記吸着されるガスの量の変化に対して透明度を維持することができる請求項１に記載のゲッターシステムであって、
前記吸着されるガスに対して低透過性を有するポリマー手段がアモルファスであり、
前記ポリマー手段中に分散される多孔性材料の粉末が、１００ナノメートルより小さい平均サイズを有する粒子であるゲッターシステム。
【請求項６】
前記吸着されるガスと前記アクティブな相の間の反応を加速させることができる触媒を前記細孔の内側に更に含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステム。
【請求項７】
前記ポリマー手段のガス透過性を減少させる無機材料の負荷を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステム。
【請求項８】
前記負荷が、ナノサイズの形態で前記ポリマー手段中に配置される、請求項７に記載のゲッターシステム。
【請求項９】
前記触媒が、白金、パラジウム、ニッケル、鉄、ロジウム、ルテニウム、銅、及び銀の中から選ばれる、請求項６に記載のゲッターシステム。
【請求項１０】
前記触媒が、ルイス（Lewis）又はブレンステッド（Broensted）による酸、又は塩基である、請求項６に記載のゲッターシステム。
【請求項１１】
前記多孔性材料中の前記アクティブな相をプリプレグするステップ、及び前記ポリマー手段中に浸透された多孔性材料の懸濁液を直接形成するステップを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステムを処理するためのプロセス。
【請求項１２】
前記多孔性材料中の前記アクティブな相をプリプレグするステップ、前記ポリマー手段の溶媒である液体中に浸透された多孔性材料の懸濁液を形成するステップ、前記ポリマー手段を形成するポリマーを前記懸濁液中に溶かすステップ、及び前記溶媒を除去するステップを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステムを処理するためのプロセス。
【請求項１３】
前記溶媒は、前記ポリマーがポリアリーレンエーテルスルホンであるときは、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシドから選択され、前記ポリマーがＰＥＴであるときは、ニトロベンゼン及びトリクロロ酢酸から選択される、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記多孔性材料中の前記アクティブな相をプリプレグするステップ、前記ポリマー手段を形成する前記ポリマーの前駆物質に対する溶媒である液体中に浸透された多孔性材料の懸濁液を形成するステップ、前記前駆物質を前記懸濁液に溶かすステップ、前記前駆物質の重合を前記懸濁液中で起こすステップ、及び前記溶媒を除去するステップを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のゲッターシステムを処理するためのプロセス。
【請求項１５】
界面活性剤を加えることにより前記懸濁液が安定化される、請求項１２〜１４のいずれかに記載のプロセス。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１７９５９９（Ｐ２０１２−１７９５９９Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０７６５７（Ｐ２０１２−１０７６５７）
【出願日】平成２４年５月９日（２０１２．５．９）
【分割の表示】特願２００８−５２３５４７（Ｐ２００８−５２３５４７）の分割
【原出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（５００２７５８５４）サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ (54)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月９日（２０１２．５．９）
【分割の表示】特願２００８−５２３５４７（Ｐ２００８−５２３５４７）の分割
【原出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（５００２７５８５４）サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ (54)
【Ｆターム（参考）】
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