JPWO2021119371A5

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Publication number: JPWO2021119371A5
Application number: JP2022535814A
Authority: JP
Publication date: 2023-11-30

Description

本明細書において引用される刊行物、特許、及び特許出願はすべて、あらゆる目的のために、かつそれぞれ個別の刊行物、特許、または特許出願が具体的に、かつ個別に、参照により本明細書に組み込まれると記載されている場合と同程度に、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の具体的態様は以下のとおりである。
[態様１]
多孔性基材上にバインダレスセラミック材料を含む組成物。
[態様２]
前記基材が、約２５０μｍ未満である平均空孔直径を有する空孔を含み、かつ前記セラミック材料が前記平均空孔直径を実質的に変化させない、態様１に記載の組成物。
[態様３]
前記基材が、約２５０μｍ未満である平均空孔直径を有する空孔を含み、かつ前記セラミックが、前記空孔を部分的に、または完全に充填し、それにより、それぞれ、前記平均空孔直径を減少させる、または前記空孔を除去する、態様１に記載の組成物。
[態様４]
前記基材が、ＡＳＴＭＤ７３７によれば約０．１立法フィート毎分（ＣＦＭ）～約１００ＣＦＭの空気透過率を含む、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様５]
前記セラミック材料が主に結晶性である、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様６]
前記セラミック材料が、金属酸化物、金属酸化物の水和物、金属水酸化物、及び／または金属水酸化物の水和物を含む、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様７]
前記セラミック材料が、金属水酸化物を含み、かつ前記金属水酸化物の少なくとも一部が層状複水酸化物を含む、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様８]
前記セラミック材料がナノ構造化セラミック材料を含む、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様９]
前記セラミック材料が、遷移金属、第ＩＩ属元素、希土類元素、アルミニウム、スズ、または鉛を含む、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様１０]
前記セラミック材料が、亜鉛、アルミニウム、マンガン、マグネシウム、セリウム、銅、ガドリニウム、タングステン、スズ、亜鉛、鉛、及びコバルトのうちの１種または複数を含む、態様９に記載の組成物。
[態様１１]
前記セラミック材料が、亜鉛及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；マンガン及びマグネシウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；マンガンの酸化物及び／または水酸化物；アルミニウムの酸化物及び／または水酸化物；混合された金属マンガンの酸化物及び／または水酸化物；マグネシウム及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；マグネシウムの酸化物及び／または水酸化物；マグネシウム、セリウム、及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；亜鉛、プラセオジム、及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；コバルト及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；マンガン及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；セリウム及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；銅及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；亜鉛及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；Ｚｎ－アルミン酸塩の混合物；Ｚｎ、Ａｌ及び酸素を含む１つまたは複数の相を含む混合物；亜鉛の酸化物及び／または水酸化物；または前記化合物のいずれかの水和物もしくはそれらの混合物を含む、態様１０に記載の組成物。
[態様１２]
前記セラミック材料が最高約２５μｍの厚さを含む、態様１１に記載の組成物。
[態様１３]
前記セラミック材料が約０．２μｍ～約２５μｍの厚さを含む、態様１２に記載の組成物。
[態様１４]
前記セラミック材料が約５％～約８０％の多孔率を含む、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様１５]
前記セラミック材料が約１０％超の多孔率を含む、態様１４に記載の組成物。
[態様１６]
前記セラミック材料が、約３０％～約９５％の多孔率を含む、態様１４に記載の組成物。
[態様１７]
前記多孔性基材が、ウーブン材料、編地、ノンウーブンファブリックもしくはテキスタイル、または紙を含む、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様１８]
前記多孔性基材が、ポリアミド、ポリエステル、コットン、ウール、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース系材料、アラミド、ポリウレタン、活性炭、ファイバーガラス、鋼合金、黄銅合金、アルミニウム合金、アルミニウム、または銅を含む、態様１７に記載の組成物。
[態様１９]
前記多孔性基材が、天然繊維、合成繊維、金属メッシュ、または金属クロス、またはそれらの組合せを含むテキスタイル材料である、態様１７に記載の組成物。
[態様２０]
前記テキスタイル表面が、酸化されているか、灰化されているか、または活性化されている、態様１７～１９に記載の組成物。
[態様２１]
前記基材が、前記テキスタイル表面上に１種または複数の金属を含む金属化テキスタイルである、態様１７に記載の組成物。
[態様２２]
前記テキスタイル表面上の金属が、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタン、または銅を含む、態様２１に記載の方法。
[態様２３]
前記バインダレスセラミックが、１つまたは複数の機能特性を前記組成物に付与する、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様２４]
前記１つまたは複数の機能特性が、親水性、疎水性、難燃性、光触媒作用、抗汚損、脱臭特性、微生物増殖の阻害、氷もしくは凝縮液管理、防氷、防霜、超疎水性、超親水性、耐食性、電磁調節、熱的変調、通気性、動的耐風性、及び／または色を含む、態様２３に記載の組成物。
[態様２５]
前記機能特性の２つ以上が、前記組成物の単一の層に付与されている、態様２３に記載の組成物。
[態様２６]
前記セラミック材料がさらに、機能層により改質されている、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様２７]
前記機能層が、前記セラミック材料を含まない同一のテキスタイル表面上に直接堆積された同一の機能層材料により付与される同じ機能特性よりも高度である１つまたは複数の機能特性を付与する、態様２６に記載の組成物。
[態様２８]
前記セラミック材料及び前記機能層が、同一のテキスタイル表面上に独立に堆積された前記セラミック材料または前記機能層材料のいずれかにより付与される同じ機能特性よりも高度である、１つまたは複数の機能特性を相乗的に付与する、態様２６に記載の組成物。
[態様２９]
前記機能層が疎水特性を付与する、態様２６に記載の組成物。
[態様３０]
前記機能層が、フルオロポリマー、エラストマー、またはプラスチックを含む、態様２９に記載の組成物。
[態様３１]
前記機能層が、ヘッド基及びテール基を有し、
その際、前記ヘッド基が、シラン基、ホスホナート基、ホスホン酸基、カルボン酸基、ビニル基、アルコール基、ヒドロキシド基、チオラート基、チオール基、及び／またはアンモニウム基を含み、かつ
前記テール基が、炭化水素基、フルオロカーボン基、ビニル基、フェニル基、エポキシド基、アクリル基、アクリラート基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、チオール基、及び／または第四級アンモニウム基を含む分子を含む、態様２９に記載の組成物。
[態様３２]
前記セラミック材料が、部分的に充填された多孔性構造である、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様３３]
前記空孔が、第２のセラミック材料で、またはヘッド基及びテール基を有する分子で部分的に充填されている、態様３２に記載の組成物。
[態様３４]
前記セラミック材料が、生体分子または皮脂からの成分に対してよりも、低分子に対して高い付着を示す、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様３５]
前記皮脂からの成分が、トリグリセリド、ワックスエステル、スクアレン、及び／または遊離脂肪酸を含む、態様３４に記載の組成物。
[態様３６]
前記セラミック材料が光触媒特性を含み、かつ表面に付着する材料が、光に暴露されると光触媒により分解される、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様３７]
前記セラミック材料を含まない同一の基材よりも、耐久性撥水性物質に対して高い付着を示す、態様１～３のいずれかに記載の組成物。
[態様３８]
態様１～３７のいずれかに記載の組成物を含む製品。
[態様３９]
フィルター、膜、衣料品、アウターウェア、キャンピングギア、配管絶縁材、カーペット、カーシート、内装材、床敷、履物、建築被覆材、及び窓おおいから選択される、態様３８に記載の製品。
[態様４０]
約１ｋＰａ超の静水圧に耐えることができる、態様１～３９のいずれかに記載の組成物または製品。
[態様４１]
前記セラミック材料を含まない同一の基材の蒸気透過率の約８０％超の水蒸気透過率を含む、態様１～３９のいずれかに記載の組成物または製品。
[態様４２]
約１５０度超の液滴水接触角度を含む、態様１～３９のいずれかに記載の組成物または製品。
[態様４３]
酸化マンガンセラミック、及びアルキルシランまたはアルキルホスホナート機能層を含む、態様１～３９のいずれかに記載の組成物または製品。

Claims

多孔性基材上にバインダレスセラミック材料を含む組成物。
前記基材が、約２５０μｍ未満である平均空孔直径を有する空孔を含み、かつ
（ｉ）前記セラミック材料が前記平均空孔直径を実質的に変化させない、又は
（ii）前記セラミックが、前記空孔を部分的に、または完全に充填し、それにより、それぞれ、前記平均空孔直径を減少させる、または前記空孔を除去する、
請求項１に記載の組成物。
前記基材が、ＡＳＴＭＤ７３７によれば約０．１立法フィート毎分（ＣＦＭ）～約１００ＣＦＭの空気透過率を含む、請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
前記セラミック材料が
（ｉ）主に結晶性である、又は
（ii）金属酸化物、金属酸化物の水和物、金属水酸化物、及び／または金属水酸化物の水和物を含む、又は
（iii）金属水酸化物を含み、かつ前記金属水酸化物の少なくとも一部が層状複水酸化物を含む、又は
（iv）ナノ構造化セラミック材料を含む、
請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
前記セラミック材料が、遷移金属、第ＩＩ属元素、希土類元素、アルミニウム、スズ、または鉛を含み、かつ
任意選択で、前記セラミック材料が、亜鉛、アルミニウム、マンガン、マグネシウム、セリウム、銅、ガドリニウム、タングステン、スズ、亜鉛、鉛、及びコバルトのうちの１種または複数を含み、かつ
任意選択で、前記セラミック材料が、亜鉛及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；マンガン及びマグネシウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；マンガンの酸化物及び／または水酸化物；アルミニウムの酸化物及び／または水酸化物；混合された金属マンガンの酸化物及び／または水酸化物；マグネシウム及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；マグネシウムの酸化物及び／または水酸化物；マグネシウム、セリウム、及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；亜鉛、プラセオジム、及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；コバルト及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；マンガン及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；セリウム及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；銅及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；亜鉛及びアルミニウムの酸化物及び／または水酸化物の混合物；Ｚｎ－アルミン酸塩の混合物；Ｚｎ、Ａｌ及び酸素を含む１つまたは複数の相を含む混合物；亜鉛の酸化物及び／または水酸化物；または前記化合物のいずれかの水和物もしくはそれらの混合物を含み、かつ
任意選択で、前記セラミック材料が、最高約２５μｍ、例えば約０．２μｍ～約２５μｍの厚さを含む、
請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
前記セラミック材料が、約５％～約９５％又は約１０％超、例えば約３０％～約９５％の多孔率を含む、請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
前記多孔性基材が、ウーブン材料、編地、ノンウーブンファブリックもしくはテキスタイル、または紙を含む、請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
（ｉ）前記多孔性基材が、ポリアミド、ポリエステル、コットン、ウール、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース系材料、アラミド、ポリウレタン、活性炭、ファイバーガラス、鋼合金、黄銅合金、アルミニウム合金、アルミニウム、または銅を含む、又は
（ii）前記多孔性基材が、天然繊維、合成繊維、金属メッシュ、または金属クロス、またはそれらの組合せを含むテキスタイル材料である、及び／又は
（iii）前記テキスタイル表面が、酸化されているか、灰化されているか、または活性化されている、又は
（iv）前記基材が、前記テキスタイル表面上に１種または複数の金属を含む金属化テキスタイルであり、任意選択で、前記テキスタイル表面上の金属が、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタン、または銅を含む、
請求項７に記載の組成物。
前記バインダレスセラミックが、１つまたは複数の機能特性を前記組成物に付与し、
任意選択で、前記１つまたは複数の機能特性が、親水性、疎水性、難燃性、光触媒作用、抗汚損、脱臭特性、微生物増殖の阻害、氷もしくは凝縮液管理、防氷、防霜、超疎水性、超親水性、耐食性、電磁調節、熱的変調、通気性、動的耐風性、及び／または色を含み、かつ
任意選択で、前記機能特性の２つ以上が、前記組成物の単一の層に付与されている、
請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
前記セラミック材料がさらに、機能層により改質されている、請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
（ｉ）前記機能層が、前記セラミック材料を含まない同一のテキスタイル表面上に直接堆積された同一の機能層材料により付与される同じ機能特性よりも高度である１つまたは複数の機能特性を付与する、又は
（ii）前記セラミック材料及び前記機能層が、同一のテキスタイル表面上に独立に堆積された前記セラミック材料または前記機能層材料のいずれかにより付与される同じ機能特性よりも高度である、１つまたは複数の機能特性を相乗的に付与する、又は
（iii）前記機能層が疎水特性を付与し、任意選択で、前記機能層が、フルオロポリマー、エラストマー、またはプラスチックを含む、又は任意選択で、前記機能層が、ヘッド基及びテール基を有し、
その際、前記ヘッド基が、シラン基、ホスホナート基、ホスホン酸基、カルボン酸基、ビニル基、アルコール基、ヒドロキシド基、チオラート基、チオール基、及び／またはアンモニウム基を含み、かつ
前記テール基が、炭化水素基、フルオロカーボン基、ビニル基、フェニル基、エポキシド基、アクリル基、アクリラート基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、チオール基、及び／または第四級アンモニウム基を含む分子を含む、
請求項１０に記載の組成物。
前記セラミック材料が、部分的に充填された多孔性構造であり、
任意選択で、前記空孔が、第２のセラミック材料で、またはヘッド基及びテール基を有する分子で部分的に充填されている、
請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
（ｉ）前記セラミック材料が、生体分子または皮脂からの成分に対してよりも、低分子に対して高い付着を示し、任意選択で、前記皮脂からの成分が、トリグリセリド、ワックスエステル、スクアレン、及び／または遊離脂肪酸を含む、又は
（ii）前記セラミック材料が光触媒特性を含み、かつ表面に付着する材料が、光に暴露されると光触媒により分解される、又は
（iii）前記組成物が、前記セラミック材料を含まない同一の基材よりも、耐久性撥水性物質に対して高い付着を示す、請求項１及び２のいずれかに記載の組成物。
請求項１～１３のいずれかに記載の組成物を含む製品であって、
任意選択で、フィルター、膜、衣料品、アウターウェア、キャンピングギア、配管絶縁材、カーペット、カーシート、内装材、床敷、履物、建築被覆材、及び窓おおいから選択される、前記製品。
（ｉ）約１ｋＰａ超の静水圧に耐えることができる、又は
（ii）前記セラミック材料を含まない同一の基材の蒸気透過率の約８０％超の水蒸気透過率を含む、又は
（iii）約１５０度超の液滴水接触角度を含む、又は
（iv）酸化マンガンセラミック、及びアルキルシランまたはアルキルホスホナート機能層を含む、
請求項１～１４のいずれかに記載の組成物または製品。