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特表2023-500195ミクロフィブリル化セルロースおよびリサイクルセルロース材料を含むバインダ組成物および方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-05
(54)【発明の名称】ミクロフィブリル化セルロースおよびリサイクルセルロース材料を含むバインダ組成物および方法
(51)【国際特許分類】
D21H 11/18 20060101AFI20221223BHJP
D21H 11/14 20060101ALI20221223BHJP
D21H 15/02 20060101ALI20221223BHJP
【ＦＩ】
D21H11/18
D21H11/14
D21H15/02
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022520719
(86)(22)【出願日】2020-10-29
(85)【翻訳文提出日】2022-04-18
(86)【国際出願番号】 IB2020000910
(87)【国際公開番号】W WO2021090059
(87)【国際公開日】2021-05-14
(31)【優先権主張番号】62/930,774
(32)【優先日】2019-11-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516341914
【氏名又は名称】ファイバーリーン テクノロジーズ リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】アイルランド，ショーン
(72)【発明者】
【氏名】スクセ，デイヴィッド
(72)【発明者】
【氏名】ラーソン，トーマス，フィリップ
(72)【発明者】
【氏名】ユン，ジン
【テーマコード（参考）】
4L055
【Ｆターム（参考）】
4L055AA11
4L055AC09
4L055AF09
4L055AF46
4L055AG04
4L055AG11
4L055AG12
4L055AG16
4L055AG17
4L055AG26
4L055AG27
4L055AG47
4L055AG50
4L055AG96
4L055AH10
4L055AH18
4L055AH37
4L055BE11
4L055CA10
4L055CA13
4L055CA16
4L055EA03
4L055EA05
4L055EA07
4L055EA08
4L055EA32
4L055FA13
4L055GA22
(57)【要約】
リサイクルセルロース含有材料、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含むバインダ組成物、ならびに任意で１つ以上の添加物を含むシートまたはボードを製造する方法であって、シートまたはボードは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードと比べて増加した弾性率および破壊係数を有する、方法、ならびにそれから製造されるボード、パネルおよび建造品。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リサイクルセルロース含有材料、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含むバインダ組成物、ならびに任意で１つ以上の添加物を含むボードまたはシートを製造する方法であって、（ａ）リサイクルセルロース含有材料の第１の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、前記水性スラリーは、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％の濃度で解砕される、ステップ；
（ｂ）ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、前記１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約９９：５：０．５～約０．５：９９．５であり、前記ミクロフィブリル化セルロースは、バージンパルプまたはリサイクルセルロース含有材料から得られる、ステップ；
（ｃ）０．１～２５ｗｔ％の濃度でリサイクルセルロース含有材料の前記第１の水性スラリーとミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを混合する、およびいずれかの任意的な添加物を添加するステップであって、前記混合物は、０．５ｗｔ％～３５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む、ステップ；
（ｄ）適当なサイズの型または成形具にステップ（ｃ）の前記混合物をポンピングするステップであって、前記型または成形具は、プレスを任意で含む、ステップ；
（ｅ）前記ボードまたはシートを濾水するおよび／またはプレスするかつ乾燥させるステップであって、前記ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製されたボードまたはシートと比べて増加された弾性率および破壊係数を有する、ステップ
を含む、方法。
【請求項2】
前記リサイクルセルロース含有材料は、古い段ボールである、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記リサイクルセルロース含有材料は、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリーム、またはそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記第１の水性スラリーは、１、２、３または４ｗｔ％の濃度で解砕される、請求項２に記載の方法。
【請求項5】
前記解砕は、砕解機において実施される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項6】
前記解砕は、パルパーにおいて実施される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項7】
前記解砕は、精製機において実施される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項8】
前記解砕は、前記リサイクルセルロース含有材料のＣＳＦが約２０～約７００となるまで実施される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項9】
前記解砕は、デフレーカー中で前記スラリーを処理することをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項10】
前記１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約８０：２０である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項11】
前記１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約５０：５０である、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記少なくとも１つ以上の無機微粒子材料は、カオリンである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項13】
前記少なくとも１つ以上の無機微粒子材料は、炭酸カルシウムである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項14】
前記炭酸カルシウムは、沈降炭酸カルシウムである、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記炭酸カルシウムは、重質炭酸カルシウムである、請求項１３に記載の方法。
【請求項16】
前記炭酸カルシウムは、沈降炭酸カルシウムおよび重質炭酸カルシウムの混合物である、請求項１３に記載の方法。
【請求項17】
前記少なくとも１つ以上の無機微粒子材料は、カオリンおよび炭酸カルシウムの混合物である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項18】
前記少なくとも１つ以上の無機微粒子材料は、カオリン、重質炭酸カルシウムおよび沈降炭酸カルシウムの混合物である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項19】
前記少なくとも１つ以上の無機微粒子材料は、炭酸マグネシウム、ドロマイト、セッコウ、ハロイサイト、ボールクレー、メタカオリン、完全焼成カオリン、タルク、雲母、パーライト、珪藻土、水酸化マグネシウム、アルミニウム三水和物、またはそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項20】
前記少なくとも１つの無機微粒子材料のいくつかまたは全ては、ステップ（ａ）の前記リサイクルセルロース含有材料と共に添加される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項21】
前記ミクロフィブリル化セルロースは、さらしまたは未さらし広葉樹、針葉樹クラフトまたは亜硫酸パルプを含むバージンパルプから作られる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項22】
前記ミクロフィブリル化セルロースは、リサイクルセルロース含有材料から作られる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項23】
ステップ（ｃ）の前記混合物は、５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項24】
ステップ（ｃ）の前記混合物は、１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項25】
ステップ（ｃ）の前記混合物は、１５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項26】
前記ボードまたはシートは、圧縮成形を使用して構造用部品の形状に成形され；前記構造用部品は、家具においてまたはオフィス構造において使用される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項27】
前記構造用部品は、カウチ、椅子、またはリクライナーのためのフレームの一部である、請求項２６に記載の方法。
【請求項28】
前記構造用部品は、机、収納家具、戸棚ユニット、またはモジュール式の家具ユニットである、請求項２６に記載の方法。
【請求項29】
前記ボードまたはシートは、留め具を受け取るための改善された強度を有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項30】
前記ボードまたはシートは、天井タイル、壁板、または断熱ボードである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項31】
前記ボードまたはシートは、１つ以上の添加物を使用して製造されるフォームである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項32】
前記ボードまたはシートは、１つ以上の添加物を使用して製造される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項33】
前記添加物は、歩留向上剤、濾水剤、形成剤、サイズ剤またはレベリング剤である、請求項３２に記載の方法。
【請求項34】
前記歩留向上剤は、中～高電荷密度の、非常に高分子量の、カチオン性ポリマーから選択される、請求項３３に記載の方法。
【請求項35】
前記濾水剤は、ベントナイトもしくはシリカなどの微小粒子、または中～高電荷密度の、非常に高分子量のカチオン性ポリマーから選択される、請求項３３に記載の方法。
【請求項36】
前記形成剤は、アニオン性もしくは非イオン性の分散剤、例えば、ポリエチレンオキシドまたはアニオン性ポリアクリルアミドから選択される、請求項３３に記載の方法。
【請求項37】
前記サイズ剤は、加工デンプン、表面サイジングのための親水コロイド、内添サイジングのためのアルキルコハク酸無水物、アルキルケテンダイマーおよびロジンから選択される、請求項３３に記載の方法。
【請求項38】
前記水性スラリーは、０．５ｗｔ％～５ｗｔ％の濃度で解砕される、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項39】
前記１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約８０：２０～約５０：５０である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項40】
リサイクルセルロース含有材料の前記スラリーとミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーは、０．５～１０ｗｔ％の濃度で混合される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項41】
前記混合物は、０．５ｗｔ％～１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項42】
前記ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製されたボードと比較して少なくとも５％の増加された弾性率および／または少なくとも５％の増加された破壊係数を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項43】
前記ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製されたボードと比較して少なくとも１０％の増加された弾性率および／または少なくとも１０％の増加された破壊係数を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項44】
前記ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製されたボードと比較して少なくとも１５％の増加された弾性率および／または少なくとも１５％の増加された破壊係数を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項45】
前記ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製されたボードと比較して少なくとも２０％の増加された弾性率および／または少なくとも２０％の増加された破壊係数を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項46】
前記ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製されたボードと比較して少なくとも２５％の増加された弾性率および／または少なくとも２５％の増加された破壊係数を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項47】
前記ミクロフィブリル化セルロースは、約２０～約５０の繊維峻度を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項48】
前記ボードまたはシートは、１～２５ｍｍの厚さを有する、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項49】
前記ボードまたはシートは、２～５ｍｍの厚さを有する、請求項４８に記載の方法。
【請求項50】
前記ボードまたはシートは、３～４ｍｍの厚さを有する、請求項４８に記載の方法。
【請求項51】
前記ボードまたはシートは、５～１０ｍｍの厚さを有する、請求項４８に記載の方法。
【請求項52】
前記ボードまたはシートは、１０～１５ｍｍの厚さを有する、請求項４８に記載の方法。
【請求項53】
前記ボードまたはシートは、５～２０ｍｍの厚さを有する、請求項４８に記載の方法。
【請求項54】
前記ボードまたはシートは、２０～２５ｍｍの厚さを有する、請求項４８に記載の方法。
【請求項55】
前記ボードまたはシートは、２つ以上の層を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項56】
前記添加物は、デンプンである、請求項３２に記載の方法。
【請求項57】
前記添加物は、ロジンである、請求項３２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リサイクルセルロース含有材料、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含むバインダ組成物、ならびに任意で１つ以上の添加物を含むボードまたはシートを製造する方法に関する。
【0002】
本発明はまた、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含むバインダ組成物、および、リサイクルセルロース含有材料、例えば再生パルプ（例えば古い段ボール）、または製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリームおよびそれらの組み合わせを含むボードおよびシートを製造するためにそのようなバインダ組成物を使用する方法、ならびに、そのようなリサイクルセルロース含有材料およびバインダ組成物から製造される材料複合物、ボード、パネル、シートおよび建造品に関する。
【0003】
そのような方法から得られる最終製品は、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含むバインダ組成物なしで製造された最終製品と比較して、改善された弾性率（「ＭＯＥ」）および破壊係数（「ＭＯＲ」）を含む、より良好な物理的性質を有する。
【背景技術】
【0004】
中質繊維板（ＭＤＦ）は、解繊硬材および軟材ならびにワックスおよび樹脂などの他の構成成分から製造される工業的木製品である。ＭＤＦボードは、多くの最終用途、例えば、家具および家具の構成要素、ならびに内装建材の製造において使用される普遍的な複合製品である。
【0005】
ＭＤＦボードは、高い温度および圧力を適用することによりパネルに形成される。ＭＤＦボードは、合板より高密度であり、パーティクルボードより強く、高密度である。しかしながら、切断されると、ＭＤＦは、ちり粒子を空気中に放出し、潜在的にガス状ホルムアルデヒド（ＭＤＦ中の繊維を結合させるために使用される樹脂中で典型的には使用される）を放出する。ＭＤＦボードに関連する環境への懸念は、それらの製造において使用されるバインダ（上述のとおり、典型的にはホルムアルデヒドを含む）と関連する。ホルムアルデヒドは、何年間もガスとして出て行く可能性があり、ＭＤＦをコーティングしてホルムアルデヒドが出て行くのを防止することは、この問題をとじこめるにすぎない。埋め立て地が、ＭＤＦ材料のための通常の降り場であり；よって、汚染物質がＭＤＦから何年間も浸出し続ける可能性があり、地下水が汚染される可能性がある。
【0006】
他方、セルロースパルプを含む物品、例えば古い段ボール（ＯＣＣ）のリサイクリングが、また、環境課題として新たに出現している。好適な複合材料が、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または、製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリーム（集合的に「リサイクルセルロース含有材料」と呼ばれる）から生成でき、そのようなリサイクルセルロース含有材料およびミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料を含むバインダ組成物から成形性ボードおよびシート材料が製造されるならば、そのようなプロセスは、コスト効率の良い、環境に配慮したＭＤＦ製品の代わりを達成できるであろう。
【0007】
先行技術のミクロフィブリル化セルロースを製造する方法は、リファイニング、ミリング、ビーティングおよびホモジナイズ、ならびにリファイニングによる、例えば、押出機による機械的解砕を含む。これらの機械的対策は、予備ステップとしての化学または化学酵素処理により増強され得る。セルロース繊維のミクロフィブリル化の様々な公知の方法は、米国特許第６，６０２，９９４Ｂ１号において、例えばホモジナイズ、蒸気爆発、加圧－減圧、衝撃、粉砕、超音波、マイクロ波爆発、ミリングおよびこれらの組み合わせを含むものとして要約されている。ＷＯ２００７／００１２２９号は、酵素処理、および、選択方法として、セルロース繊維をＭＦＣに変えるための遷移金属の存在下での酸化を開示する。酸化ステップ後、材料は、機械的手段により解砕される。機械的処理および化学的処理の組み合わせもまた、使用され得る。使用できる化学薬品の例は、化学反応によりセルロース繊維を改変するものまたは例えば、化学薬品の繊維上／中へのグラフトまたは吸着によりセルロース繊維を改変するもののいずれかである。
【0008】
ミクロフィブリル化セルロース（「ＭＦＣ」）を生成する様々な方法が、当技術分野で知られている。粉砕手順により生成されるミクロフィブリル化セルロースを含むある方法および組成物が、ＷＯ－Ａ－２０１０／１３１０１６号において記載される。Ｈｕｓｂａｎｄ， Ｊ． Ｃ．， Ｓｖｅｎｄｉｎｇ， Ｐ．， Ｓｋｕｓｅ， Ｄ． Ｒ．， Ｍｏｔｓｉ， Ｔ．， Ｌｉｋｉｔａｌｏ， Ｍ．， Ｃｏｌｅｓ， Ａ．， ＦｉｂｅｒＬｅａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｔｄ．， ２０１５， “Ｐａｐｅｒ ｆｉｌｌｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ”、ＰＣＴ国際出願第ＷＯ－Ａ－２０１０／１３１０１６号。そのようなミクロフィブリル化セルロースを含む紙製品は、優れた紙特性、例えば紙破裂および引張強度を示すことが示されている。ＷＯ－Ａ－２０１０／１３１０１６号において記載される方法はまた、ミクロフィブリル化セルロースの経済的な生成を可能にする。
【0009】
ＷＯ２００７／０９１９４２Ａ１号は、化学パルプが最初に精製され、次いで１つ以上の木材分解酵素で処理され、最後にホモジナイズされて、最終生成物としてＭＦＣを生成するプロセスを記載する。パルプの濃度は、好ましくは０．４～１０％であると教示される。利点は、高圧フルイダイザーまたはホモジナイザーにおける目詰りの回避であると言われている。
【0010】
ＷＯ２０１０／１３１０１６号は、無機微粒子材料ありまたはなしでのミクロフィブリル化セルロースの生成のための粉砕手順を記載する。そのような粉砕手順は、以下で記載される。ＷＯ－Ａ－２０１０／１３１０１６号（その内容はこれによりその全体が参照により組み込まれる）で明記されるプロセスの一実施形態では、プロセスは、セルロース繊維の機械的解砕を利用して、ミクロフィブリル化セルロース（「ＭＦＣ」）をコスト効率良く、大規模に、セルロース前処理の必要なしで生成させる。方法の一実施形態は、撹拌媒体デトライター（ｓｔｉｒｒｅｄ ｍｅｄｉａ ｄｅｔｒｉｔｏｒ）粉砕技術を使用し、これは粉砕媒体ビーズを撹拌することにより繊維をＭＦＣに解砕させる。このプロセスにおいて、炭酸カルシウムまたはカオリンなどの鉱物が粉砕助剤として添加され、必要とされるエネルギーを著しく低減する。Ｈｕｓｂａｎｄ， Ｊ． Ｃ．， Ｓｖｅｎｄｉｎｇ， Ｐ．， Ｓｋｕｓｅ， Ｄ． Ｒ．， Ｍｏｔｓｉ， Ｔ．， Ｌｉｋｉｔａｌｏ， Ｍ．， Ｃｏｌｅｓ， Ａ．， ＦｉｂｅｒＬｅａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｔｄ．， ２０１５， “Ｐａｐｅｒ ｆｉｌｌｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ”、米国特許ＵＳ９１２７４０５Ｂ２号。
【0011】
撹拌媒体ミルは、運動エネルギーを小さな粉砕媒体ビーズに伝達する回転羽根車から構成され、ビーズがせん断、圧縮、および衝撃力の組み合わせにより充填物を粉砕する。様々な粉砕装置が、本明細書で開示された方法によりＭＦＣを生成するために使用でき、例えば、タワーミル、選別グラインディングミル、または撹拌媒体デトライターを含む。
【発明の概要】
【0012】
本明細書の記載、図、実施例および特許請求の範囲に従い、発明者らは、リサイクルセルロース含有材料、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含むバインダ組成物、ならびに任意で１つ以上の添加物を含むボードおよびシートの製造のためのプロセス、ならびに、様々なボード、パネルおよび建造品におけるボードおよびシートの使用を見出した。
【0013】
本発明は、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料（時として、本明細書では、「鉱物と呼ばれる」）を含むバインダ組成物のリサイクルセルロース含有材料中での使用に基づいて、そのようなボードおよびシートを含む最終製品の最終生産のためにそのようなリサイクルセルロース含有材料からボードおよびシートを調製する。そのような最終製品としては、例えば、家具および家具構成要素が挙げられ、机、収納家具、戸棚ユニット、モジュール式の家具ユニット、カウチ、椅子、リクライナーおよび多くの他の家具品目を含む。他の可能性のある最終用途適用としては、内装建材が挙げられ、例えば、天井タイル、壁板および断熱ボードを含む。
【0014】
発明の別の態様は、リサイクルセルロース含有材料中でのミクロフィブリル化セルロースを含み、無機微粒子材料（時として、本明細書では、「鉱物」と呼ばれる）を有しないバインダ組成物の使用に基づいて、そのようなボードおよびシートを含む最終製品の最終生産のためにそのようなリサイクルセルロース含有材料からボードおよびシートを調製する。そのような最終製品としては、例えば、家具および家具構成要素が挙げられ、机、収納家具、戸棚ユニット、モジュール式の家具ユニット、カウチ、椅子、リクライナーおよび多くの他の家具品目を含む。他の可能性のある最終用途適用としては、内装建材が挙げられ、例えば、天井タイル、壁板および断熱ボードを含む。
【0015】
本プロセスの利点は、リサイクルセルロース含有材料からのボードおよびシートの生成であり、それらは、それらの耐用年数の終わりにそれら自体リサイクルでき、よって、本発明のボードおよびシートから作られた物品に円形ライフサイクルを提供する。埋め立て地のみへの影響は、巨大なものになるであろう。
【0016】
発明の別の態様では、リサイクルセルロース含有材料は、バインダ組成物において使用されるミクロフィブリル化セルロースの生成において使用でき、これにより、リサイクルセルロース含有材料を利用し、最終用途製品（これもまた、リサイクルされ得る）を生成させる環境目標をさらに達成する。
【0017】
よって、発明のプロセスにより生成されるボードおよびシートにおいて使用されるミクロフィブリル化セルロースは、リサイクルセルロース含有材料または例えば、リサイクルセルロース含有材料を含むバージンパルプのいずれかから生成され得る。どちらの場合にも、最終製品は、完全にリサイクル可能な様式で生成させることができる。
【0018】
さらなる態様では、バインダ組成物は、調製され、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリームを含むリサイクルセルロース含有材料中で使用されてよく、それらは、さらなる最終用途適用のためのボードまたはシートに加工される。加工としては、例えば、圧縮成形およびプレス成形が挙げられる。
【0019】
本開示の別の態様では、好ましい最終用途適用は、セルロース含有ボード、シートおよび建造品の製造である。これらは、家具および家具構成要素ならびに様々な型の建造品、例えば、天井タイル、壁板および断熱ボードの製作を含む。
【0020】
本開示の態様および実施形態の一実施形態では、ボードおよびシートは、圧縮成形を使用して、構造用部品の形状に成形できる。構造用部品は、家具またはオフィス構造において使用され得る。構造用部品の例としては、カウチ、椅子、またはリクライナーのためのフレームの一部が挙げられ、一方、オフィス構造の例としては、キュービクル壁または掲示板が挙げられる。他の例は、この記載後の特許請求の範囲および実施例において同定される。
【0021】
本開示の態様および実施形態の一実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースは、当技術分野で知られている様式で、例えば、機械的方法、例えばリファイニング、ホモジナイズ、粉砕、解繊により、または任意で他の化学または酵素手段を使用して、調製され得る。
【0022】
本発明の別の態様は、リサイクルセルロース含有材料、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含むバインダ組成物、ならびに任意で１つ以上の添加物を含むボードまたはシートを製造する方法であり、方法は下記ステップを含む：
（ａ）リサイクルセルロース含有材料の第１の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、水性スラリーは、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％の濃度で解砕される、ステップ；
（ｂ）ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約９９：５：０．５～約０．５：９９．５であり、ミクロフィブリル化セルロースは、バージンパルプまたはリサイクルセルロース含有材料から得られる、ステップ；
（ｃ）リサイクルセルロース含有材料の第１の水性スラリーならびにミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを０．１～２５ｗｔ％の濃度で混合し、いずれかの任意的な添加物を添加するステップであって、混合物は、０．５ｗｔ％～２５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む、ステップ；
（ｄ）ステップ（ｃ）の混合物を適当なサイズの型または成形具にポンピングするステップであって、型または成形具は、任意でプレスを含む、ステップ；
（ｅ）ボードまたはシートを濾水および／またはプレスし乾燥させるステップであって、ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードまたはシートと比べて増加した弾性率および破壊係数を有する、ステップ。
（ａ）リサイクルセルロース含有材料の第１の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、水性スラリーは、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％の濃度で解砕される、ステップ；
（ｂ）ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約９９：５：０．５～約０．５：９９．５であり、ミクロフィブリル化セルロースは、バージンパルプまたはリサイクルセルロース含有材料から得られる、ステップ；
（ｃ）リサイクルセルロース含有材料の第１の水性スラリーならびにミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを０．１～２５ｗｔ％の濃度で混合し、いずれかの任意的な添加物を添加するステップであって、混合物は、０．５ｗｔ％～２５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む、ステップ；
（ｄ）ステップ（ｃ）の混合物を適当なサイズの型または成形具にポンピングするステップであって、型または成形具は、任意でプレスを含む、ステップ；
（ｅ）ボードまたはシートを濾水および／またはプレスし乾燥させるステップであって、ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードまたはシートと比べて増加した弾性率および破壊係数を有する、ステップ。
【0023】
本発明のさらなる態様は、リサイクルセルロース含有材料、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含むバインダ組成物、ならびに任意で１つ以上の添加物を含むボードまたはシートを製造する方法であり、方法は下記ステップを含む：
（ａ）古い段ボールの第１の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、水性スラリーは、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％の濃度で解砕される、ステップ；
（ｂ）ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約９９．５：０：５～約０．５：９９．５であり、ミクロフィブリル化セルロースは、バージンパルプまたはリサイクルセルロース含有材料から得られる、ステップ；
（ｃ）リサイクルセルロース含有材料の第１の水性スラリーならびにミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを０．１～２５ｗｔ％の濃度で混合しいずれかの任意的な添加物を添加するステップであって、混合物は、０．５ｗｔ％～２５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む、ステップ；
（ｄ）ステップ（ｃ）の混合物を適当なサイズの型または成形具にポンピングするステップであって、型または成形具は、任意でプレスを含む、ステップ；
（ｅ）ボードを濾水および／またはプレスし乾燥させるステップであって、ボードは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードと比べて増加した弾性率および破壊係数を有する、ステップ。
（ａ）古い段ボールの第１の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、水性スラリーは、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％の濃度で解砕される、ステップ；
（ｂ）ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを提供するまたは得るステップであって、１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約９９．５：０：５～約０．５：９９．５であり、ミクロフィブリル化セルロースは、バージンパルプまたはリサイクルセルロース含有材料から得られる、ステップ；
（ｃ）リサイクルセルロース含有材料の第１の水性スラリーならびにミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料の第２の水性スラリーを０．１～２５ｗｔ％の濃度で混合しいずれかの任意的な添加物を添加するステップであって、混合物は、０．５ｗｔ％～２５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む、ステップ；
（ｄ）ステップ（ｃ）の混合物を適当なサイズの型または成形具にポンピングするステップであって、型または成形具は、任意でプレスを含む、ステップ；
（ｅ）ボードを濾水および／またはプレスし乾燥させるステップであって、ボードは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードと比べて増加した弾性率および破壊係数を有する、ステップ。
【0024】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、リサイクルセルロース含有材料は、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリーム、またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
【0025】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、リサイクルセルロース含有材料は、古い段ボールである。
【0026】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、第１の水性スラリーは、約１、２、３または４ｗｔ％の濃度で解砕される。
【0027】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ステップ（ｃ）の混合物は、約０．５ｗｔ％、約１ｗｔ％、約２ｗｔ％、約３ｗｔ％、約４ｗｔ％、約５ｗｔ％、約６ｗｔ％、約７ｗｔ％、約８ｗｔ％、約９ｗｔ％、約１０ｗｔ％、約１１ｗｔ％、約１２ｗｔ％、約１３ｗｔ％、約１４ｗｔ％、約１５ｗｔ％、約１６ｗｔ％、約１７ｗｔ％、約１８ｗｔ％、約１９ｗｔ％、約２０ｗｔ％、約２１ｗｔ％、約２２ｗｔ％、約２３ｗｔ％、約２４ｗｔ％、または約２５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料を含む。
【0028】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースは、乾燥ベースで紙料の乾燥固体１トンあたり、５－１００ｋｇ、好ましくは１０－８０ｋｇ、より好ましくは１５－７０ｋｇ、最も好ましくは１５－５０ｋｇの量で添加される。
【0029】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースおよび添加物は、ミクロフィブリル化セルロース、１つ以上の無機微粒子材料および強度添加物（２－６重量％、より好ましくは３－５重量％の濃度で抄紙機の濃い紙料流に添加される）の予混合物である。
【0030】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、解砕は、砕解機、精製機またパルパーにおいてまたは当技術分野で知られている他の同等の手段により実施され得る。
【0031】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、解砕は、リサイクルセルロース含有材料のＣＳＦが約２０－７００ＣＳＦとなるまで実施される。
【0032】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、解砕は、スラリーをデフレーカー内で処理することをさらに含む。
【0033】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約８０：２０～約５０：５０である。
【0034】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、１つ以上の無機微粒子材料対ミクロフィブリル化セルロースの比は、約８０：２０、約８５：１５、または約９０：１０、または約９１：９、または約９２：８、または約９３：７、または約９４：６、または約９５：５、または約９６：４、または約９７：３、または約９８：２、または約９９：１、または約５０：５０である。
【0035】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、共粉砕される混合物中の無機微粒子材料およびセルロースパルプの量は、無機微粒子材料の乾燥重量およびパルプ中の乾燥繊維の量に基づき、約９９．５：０．５～約０．５：９９．５の比で変動し得る。
【0036】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、組成物は、大きすぎて１５０μｍの公称開口サイズ、例えば、１２５μｍ、１０６μｍ、または９０μｍ、または７４μｍ、または６３μｍ、または５３μｍ、４５μｍ、または３８μｍの公称開口サイズを有するＢＳＳシーブ（ＢＳ１７９６による）を通過できない繊維を含まない。１つの実施形態では、水性懸濁液は、１２５μｍの公称開口を有するＢＳＳシーブを使用してスクリーニングされる。
【0037】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料ならびに他の任意的な添加物の水性スラリーおよび懸濁液は、分散剤、殺生物剤、懸濁助剤、塩（複数可）および他の添加物、例えば、デンプンまたはカルボキシメチルセルロースまたはポリマーを含んでよく、それらは粉砕中または後の、鉱物粒子および繊維の相互作用を促進できる。
【0038】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、補強剤、例えば固定または両性デンプン、キチン、グアーガム、カルボキシメチルセルロース、およびそれらの任意の混合物が、任意で使用され得る。例示的な補強剤としては、下記が挙げられる：ウェットエンドジャガイモデンプン（Ｃｈｅｍｉｇａｔｅ社から市販、製品名Ｒａｉｓａｍｙｌ（商標）５００２１）。様々なカチオン性クックアップデンプンが当技術分野で知られており、例えば、ＳＯＬＢＯＮＤ（商標）などのＳｏｌａｍ製デンプンであり、ジャガイモに基づくＳＯＬＢＯＮＤ ＰＣ（商標）、エンドウマメに基づくＳＯＬＢＯＮＤ ＬＣ（商標）、コムギに基づくＳＯＬＢＯＮＤ ＷＣ（商標）、ジャガイモおよびコムギに基づくＳＯＬＢＯＮＤ ＰＷＣ（商標）、ジャガイモおよびエンドウマメに基づくＳＯＬＢＯＮＤ ＳＢＣ（商標）およびＳＯＬＢＯＮＤ Ｎ（商標）、冷水溶性カチオン性デンプンが挙げられる。使用できる他のデンプンとしては、Ｍａｉｚｅ Ｓｔａｃｈ ＢＰ（未加工天然デンプン）およびＰｅａｒｌ Ｄｅｎｔ Ｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｔａｒｃｈが挙げられる。当技術分野で知られているカチオン性デンプンの別の形態は、ＳＭＳ社から入手可能なＥｘｃｅｌｃａｔ ３００（商標）カチオン性デンプンである。当技術分野で知られているアニオン性デンプンは、Ａｎｃｈｏｒ（商標）ＬＲ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｏｍ Ｓｔａｒｃｈである。
【0039】
当技術分野で知られている固定剤としては、下記が挙げられ：ＣＡＴＩＯＦＡＳＴ（商標）（１５９、１６０、ＢＰ Ｌｉｑｕｉｄ）、ＦＰ、ＧＭ、ＰＲ８１５４Ｓ、ＳＦ、ＶＦＨ、ＶＬＨ、ＶＬＷ、ＶＭＰおよびＶＳＨ、それらはＢＴＣから入手可能である。
【0040】
化学薬品分布
強度添加物は、紙強度、例えば圧縮強度、破裂強度および引張破壊強度を改善する化学薬品である。強度添加物は、繊維のバインダとして作用し、よって、繊維間の相互連結も増加させる。
強度添加物は、紙強度、例えば圧縮強度、破裂強度および引張破壊強度を改善する化学薬品である。強度添加物は、繊維のバインダとして作用し、よって、繊維間の相互連結も増加させる。
【0041】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、補強剤、例えば、カチオン性ポリアクリルアミド（Ｃ－ＰＡＭ）、グリオキサール化ポリアクリルアミド（Ｇ－ＰＡＭ）、両性ポリアクリルアミド、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド（ポリ－ＤＡＤＭＡＣ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＡＥ）、ポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）またはこれらのポリマーの２つ以上の混合物から選択される１つ以上の合成ポリマーが、任意で使用され得る。
【0042】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、合成ポリマーは、メタクリルアミドまたはアクリルアミドおよび少なくとも１つのカチオン性モノマーのコポリマーであってよい。例示的な合成補強剤は、Ｆｂ４６（Ｋｅｍｉｒａ社から市販、製品名Ｆｅｎｎｏｂｏｎｄ（商標）４６（カチオン性ポリアクリルアミド系樹脂））である。
【0043】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、添加物は、中間分子質量または低分子質量カチオン性、アニオン性、双性イオンまたは両性凝固剤であってよい。
【0044】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、１００，０００－２０，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、典型的には３００，０００－８，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、より典型的には３００，０００－１，５００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の平均分子量を有する合成補強助剤が、任意で使用され得る。
【0045】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、補強剤は、乾燥ベースで紙料の乾燥固体１トンあたり５－１００ｋｇ、好ましくは１０－８０ｋｇ、より好ましくは１５－７０ｋｇ、最も好ましくは１５－５０ｋｇの量で添加される。
【0046】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、カチオン性保持ポリマーは、４，０００，０００－１８，０００，０００Ｄａ、好ましくは４，０００，０００－１２，０００，０００Ｄａ、より好ましくは７，００００００－１０，０００，０００Ｄａの平均分子量を有する、および／または、０．２－２．５ｍｅｑ／ｇ、好ましくは０．５－１．５ｍｅｑ／ｇ、より好ましくは０．７－１．２ｍｅｑ／ｇの電荷密度を有するカチオン性ポリアクリルアミドである。
【0047】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、無機微粒子材料は、少なくとも約１０重量％、例えば少なくとも約２０重量％、例えば少なくとも約３０重量％、例えば少なくとも約４０重量％、例えば少なくとも約５０重量％、例えば少なくとも約６０重量％、例えば少なくとも約７０重量％、例えば少なくとも約８０重量％、例えば少なくとも約９０重量％、例えば少なくとも約９５重量％、または例えば約１００％の粒子が２μｍ未満の球相当径（ｅ．ｓ．ｄ．）を有するような粒子サイズ分布を有し得る。
【0048】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、添加物は、微小粒子、例えば、ベントナイト（Ｋｅｍｉｒａ社から市販、製品名Ａｌｔｏｎｉｔ（商標）ＳＦ）、シリカ（Ｋｅｍｉｒａ社から市販、製品名Ｆｅｎｎｏｓｉｌ（商標）５１７）であってよい。当技術分野で知られている他のベントナイトとしては、ＢＴＣ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎから入手可能なＣＥＤＯＳＯＲＢ（商標）（Ｅ４３、Ｍ１８、Ｍ２およびＶＲ１）、ならびに、ＢＴＣ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎから入手可能なＨＹＤＲＯＣＯＬ（商標）（ＢＵ、ＨＢＢ、ＯＣ、ＯＭ２、ＯＭ＠ＬＳ、ＯＭ６、ＯＭ６ＬＳ、ＡＣＫおよびＳＨ）が挙げられる。
【0049】
「微小粒子」という用語はこの明細書では、ナノサイズまたはマイクロサイズの固体、不水溶性、無機粒子を含む。コロイド微小粒子の典型的な平均粒径は、１０－６ｍｍ～１０－３ｍｍである。
【0050】
微小粒子は、無機コロイド微小粒子を含む。好ましくは、無機コロイド微小粒子は、シリカ系微小粒子、天然ケイ酸塩微小粒子、合成ケイ酸塩微小粒子、またはそれらの混合物を含む。典型的な天然ケイ酸塩微小粒子は、例えばベントナイト、ヘクトライト、バーミキュライト、バイデライト（ｂａｉｄｅｌｉｔｅ）、サポナイトおよびソーコナイトである。典型的な合成ケイ酸塩微小粒子は、例えば、ヒュームドまたは合金シリカ、シリカゲルおよび合成金属ケイ酸塩、例えばＭｇおよびＡｌ型のケイ酸塩である。
【0051】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、微小粒子は、シリカ系微小粒子、天然ケイ酸塩微小粒子、例えばベントナイトまたはヘクトライト、合成ケイ酸塩微小粒子、またはそれらの混合物である。別の実施形態では、微小粒子は、シリカ系微小粒子またはベントナイトである。典型的には、シリカ系微小粒子は、乾燥ベースで紙料の乾燥固体１トンあたり、０．１－４ｋｇ、好ましくは０．２－２ｋｇ、より好ましくは０．３－１．５ｋｇ、さらにより好ましくは０．３３－１．５ｋｇ、さらにいっそう好ましくは０．３３－１ｋｇ、最も好ましくは０．３３－０．８ｋｇの量で添加される。
【0052】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、シリカ系微小粒子は、乾燥ベースで紙料の乾燥固体１トンあたり、少なくとも０．３３ｋｇ、好ましくは０．３３－４ｋｇ、より好ましくは０．３３－２ｋｇ、最も好ましくは０．３３－１．５ｋｇの量で添加される。
【0053】
典型的には天然または合成ケイ酸塩系微小粒子は、乾燥ベースで紙料の乾燥固体１トンあたり、０．１－１０ｋｇ、好ましくは１－８ｋｇ、より好ましくは２－５ｋｇの量で添加される。
【0054】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、無機微粒子材料は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ Ｓ機により測定される、少なくとも約１０体積％、例えば少なくとも約２０体積％、例えば少なくとも約３０体積％、例えば少なくとも約４０体積％、例えば少なくとも約５０体積％、例えば少なくとも約６０体積％、例えば少なくとも約７０体積％、例えば少なくとも約８０体積％、例えば少なくとも約９０体積％、例えば少なくとも約９５体積％、または例えば約１００体積％の粒子が２μｍ未満の球相当径（ｅ．ｓ．ｄ．）を有するような粒子サイズ分布を有し得る。
【0055】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、レーザー光散乱が、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｉｔｅｃ装置を用いて実施され得る。
【0056】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、無機微粒子材料は、アルカリ土類金属炭酸塩、例えば、炭酸カルシウムである。無機微粒子材料は、重質炭酸カルシウム（ＧＣＣ）または沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）、またはＧＣＣおよびＰＣＣの混合物であってもよい。別の実施形態では、無機微粒子材料は、天然板状鉱物、例えば、カオリンである。無機微粒子材料は、カオリンおよび炭酸カルシウムの混合物、例えば、カオリンおよびＧＣＣの混合物、またはカオリンおよびＰＣＣの混合物、またはカオリン、ＧＣＣおよびＰＣＣの混合物であってよい。
【0057】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、少なくとも１つ以上の無機微粒子材料は、炭酸マグネシウム、ドロマイト、セッコウ、ハロイサイト、ボールクレー、メタカオリン、完全焼成カオリン、タルク、雲母、パーライト、珪藻土、水酸化マグネシウム、アルミニウム三水和物、またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
【0058】
発明の態様の、本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、少なくとも１つの無機微粒子材料のいくつかまたは全ては、ステップ（ａ）のリサイクルセルロース含有材料と共に添加される。
【0059】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースの水性懸濁液は、処理されて、水の少なくとも一部または実質的に全てを除去し、部分的に乾燥された、または本質的に完全に乾燥された生成物を形成する。例えば、水性懸濁液中の少なくとも約１０体積％の水が、水性懸濁液から除去され得、例えば、水性懸濁液中の少なくとも約２０体積％、または少なくとも約３０体積％、または少なくとも約４０体積％、または少なくとも約５０体積％、または少なくとも約６０体積％、または少なくとも約７０体積％または少なくとも約８０体積％または少なくとも約９０体積％、または少なくとも約１００体積％の水が、除去され得る。任意の好適な技術を使用して、例えば、プレスありまたはなしでの重力または真空支援濾水により、または蒸発により、または濾過により、またはこれらの技術の組み合わせにより、水を水性懸濁液から除去できる。部分的に乾燥された、または本質的に完全に乾燥された生成物は、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料ならびに乾燥前に水性懸濁液に添加されている可能性のある任意の他の任意的な添加物を含むであろう。部分的に乾燥された、または本質的に完全に乾燥された生成物は、本明細書で記載されるように、任意で再水和され、ボードまたはシート組成物および他の紙製品に組み込まれてよい。
【0060】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、部分的に乾燥された、または本質的に完全に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料は、米国特許第１０，４３５，４８２号（その内容は、これにより、それらの全体として参照により組み込まれる）にしたがい調製され得る。ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料、ならびに任意的な添加物の水性懸濁液は、本明細書における手順により調製され、次いで、１つまたは複数の手段（例えば、ベルトプレス、または高圧自動化ベルトプレス、または遠心分離機、チューブプレス、スクリュープレスまたはロータリプレスによる脱水を含む）により脱水されて、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料ならびに任意的な添加物の脱水組成物を生成し、この脱水組成物は次いで、流動床乾燥機、マイクロ波もしくは高周波乾燥機、またはホットスエプトミル（ｈｏｔ ｓｗｅｐｔ ｍｉｌｌ）または乾燥機、セルミルまたはマルチローターセルミルの１つ以上により、または、フリーズドライにより乾燥されて、乾燥された、または部分的に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料組成物および任意的な添加物を生成し、これは次いで、当技術分野で知られている手段により再分散され得る。
【0061】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、微小粒子を使用して、紙料の脱水特性を改善できる。微小粒子の機能は、高分子電解質架橋からの水の放出と関連すると考えられ、それらを収縮させ、異なる繊維または微細粒子上で吸着される巨大分子を含む架橋内のリンクとして機能する。これらの効果は、水が繊維の周りを流れるためのより多くの流線型経路を形成する。初回通過保持を促進する微小粒子の傾向は、初期脱水率に対しプラス効果を有する傾向がある。
【0062】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、乾燥された、または部分的に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料組成物ならびに任意的な添加物組成物は、ＷＯ２０１８／１９３３１４号（その内容は、これにより、それらの全体として参照により組み込まれる）で明記される手順にしたがい再分散され得る。
【0063】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、脱水した、部分的に乾燥された、または本質的に完全に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料組成物ならびに任意的な添加物の再分散は、下記により実施され得る：ある量の好適な分散液を少なくとも第１および第２の入口ならびに出口を有するタンクに添加することであって、タンクは、出口に取り付けられたミキサおよびポンプをさらに含む、添加すること；（ｂ）ある量の脱水した、部分的に乾燥された、または本質的に完全に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースを、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料組成物および任意的な添加物の液体組成物を０．５～５％繊維固体の所望の固体濃度で得るのに十分な量で第１の入口を通してタンクに添加すること；分散液および脱水した、部分的に乾燥された、または本質的に完全に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースをミキサを用いてタンク中で混合して、ミクロフィブリル化セルロースを部分的に脱凝集および再分散させ、流動性スラリーを形成させること；流動性スラリーを、フローセルの入口へとポンプを用いてポンピングすることであって、フローセルは、再循環ループおよび直列の１つ以上の超音波処理プローブおよび少なくとも第１および第２の出口を含み、フローセルの第２の出口は、タンクの第２の入口に連結され、これにより所望の期間および／または総エネルギーの間スラリーに超音波エネルギーの連続適用を提供する連続再循環ループを提供し、フローセルは、第２の出口に加減弁を含んで再循環されるスラリーの背圧を生成し、さらにステップ（ｃ）のミクロフィブリル化セルロースを含む液体組成物は、再循環ループを通して０～４バールの動作圧でかつ２０℃～５０℃の温度で、連続して再循環される、ポンピングすること；（ｅ）１９～１００ｋＨｚの周波数範囲で、使用される超音波処理器の物理的限界に対し６０％まで、１００％まで、または２００％までの振幅で１～１２０分間、２００～１０，０００ｋＷｈ／ｔの超音波エネルギー入力をスラリーに超音波処理プローブにより連続して適用すること；（ｆ）好適な保持容器中にフローセルの第１の出口から増強された引張強度および／または粘度特性を有するミクロフィブリル化セルロースを含む再分散された懸濁液を収集すること。
【0064】
本発明のさらなる態様では、ボードまたはシートは、圧縮成形を使用して構造用部品の形状に成形され；構造用部品は、家具またはオフィス構造において使用される。
【0065】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、構造用部品は、カウチ、椅子、またはリクライナーのためのフレームの一部である。
【0066】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、構造用部品は、机、収納家具、戸棚ユニット、またはモジュール式の家具ユニットの一部である。
【0067】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、留め具を受けるための改善された強度を有する。
【0068】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、天井タイル、壁板、または断熱ボードである。
【0069】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、多層構造を有し、または積層ボードまたはシートであり得る。
【0070】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、１つ以上の添加物を使用して製造される。
【0071】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、添加物は、歩留向上剤、濾水剤、形成剤、サイズ剤またはレベリング剤である。
【0072】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、歩留向上剤は、中～高電荷密度の、非常に高分子量の、カチオン性ポリマー（例えば、Ｓｏｌｅｎｉｓ， Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ， ＤＥ， ＵＳＡから入手可能なＰｅｒＦｏｒｍ（商標）ＰＣ９３０）から選択される。
【0073】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、形成剤は、アニオン性または非イオン性である分散剤から選択される（例えば、ポリエチレンオキシド、アニオン性ポリアクリルアミド
【0074】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、サイズ剤は、紙用サイズ剤（加工デンプン、または表面サイジングのための他の親水コロイド；内添サイジングのためのアルキルコハク酸無水物、アルキルケテンダイマーおよびロジン）から選択される。当技術分野で知られているサイズ剤の例は、下記である：ＳＡＢ（商標）（それぞれ、ＡＤＩＴＹＡ ＢＩＲＬＡ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳから入手可能な、１８および１８／５０、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、ｐＨ中性紙用サイジングおよびポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、ｐＨ酸性紙用サイジング）。他の入手可能なサイズ剤としては、ＢＡＳＯＰＬＡＳＴ（商標）（２５０Ｄ、２７０Ｄ、２８５Ｓ、４２０Ｇ、４５０Ｇ、８８Ｃｏｎｅ．、および９０Ｃｏｎｅ．）が挙げられ、それらはＢＡＳＦから入手可能である。Ｋｅｍｉｒａ Ｏｙｊから入手できるＦＥＮＮＯＳＩＺＥ（商標）（ＡＳ、Ｇ、ＫＤおよびＲＳ）およびＳｏｌｅｎｉｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ， ＤＥ， ＵＳＡ）から入手できるＨＥＲＣＯＮ（商標）ＷＩ１５５もまた、入手可能である。
【0075】
当技術分野で知られている他の添加物は、下記である：商標ＦＥＮＮＯＰＯＬ（商標）８６３５で販売されているアニオン性ポリアクリルアミドのマイクロポリマー、Ｋｅｍｉｒａ ＯｙｊからＦＥＮＮＯＴＥＣＨ（商標）として入手可能な脱気剤および消泡剤、および、Ｋｅｍｉｒａ Ｏｙｊから入手可能なＦｅｎｎｏＰｏｌ（商標）（カチオン性ポリアクリルアミド）、ＦｅｎｎｏＳｉｌ（商標）（アニオン性マイクロまたは直鎖ポリマアクリルアミド）、ＦｅｎｎｏＬｉｔｅ（商標）（ベントナイト）およびＦｅｎｎｏＳｉｌ（商標）（シリカゾル）技術）を含む多成分保持システム。
【0076】
最後に、いくつかのさらなる添加物としては、Ａｋｚｏ ＮｏｂｅｌからＬＥＶＡＳＩＬ（商標）ＲＤ２１８０として入手可能なコロイダルシリカおよびＮａｌｃｏからＮＡＬＣＯ（商標）７４５２８として入手可能な凝固剤が挙げられ得る。
【0077】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、シートまたはボードは、レベリング剤を含み得る。
【0078】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、１つ以上の添加物を用いて製造されたフォームである。例示的な添加物は、発泡パーライトである。追加の薬剤添加物は、発泡剤、例えばラウリル硫酸ナトリウムまたはベーキングパウダーである。
【0079】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードと比較して、少なくとも５％の増加した弾性率および／または少なくとも５％の増加した破壊係数を有する。
【0080】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードと比較して、少なくとも１０％の増加した弾性率および／または少なくとも１０％の増加した破壊係数を有する。
【0081】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードと比較して、少なくとも１５％の増加した弾性率および／または少なくとも１５％の増加した破壊係数を有する。
【0082】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードと比較して、少なくとも２０％の増加した弾性率および／または少なくとも２０％の増加した破壊係数を有する。
【0083】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードと比較して、少なくとも２５％の増加した弾性率および／または少なくとも２５％の増加した破壊係数を有する。
【0084】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、ミクロフィブリル化セルロースなしで同等な方法で調製したボードと比較して、少なくとも３０％の増加した弾性率および／または少なくとも３０％の増加した破壊係数を有する。
【0085】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースは、約２０～約５０の繊維峻度（ｆｉｂｒｅ ｓｔｅｅｐｎｅｓｓ）を有する。別の実施形態では、繊維峻度範囲は、約２５～約４５である。さらなる実施形態では、繊維峻度範囲は、約３０～約４０である。
【0086】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、１～２５ｍｍの厚さを有する。
【0087】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、２～５ｍｍの厚さを有する。
【0088】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、３～４ｍｍの厚さを有する。
【0089】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、５～１０ｍｍの厚さを有する。
【0090】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、１０～１５ｍｍの厚さを有する。
【0091】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、ボードまたはシートは、２０～２５ｍｍの厚さを有する。
【0092】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、添加物は、デンプンまたはカルボキシメチルセルロースである。
【0093】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、添加物は、ロジンである。
【0094】
本明細書で開示される原理ならびにその利点のより完全な理解のために、添付の図面と併用して解釈される下の記載について言及する。
【図面の簡単な説明】
【0095】
【図4】ＭＯＲ対ボード密度のプロットである。破線は視線誘導のための線形フィッティング曲線である。
【図5】図５Ａ－図５Ｄ。初期濾水率（図５Ａ）、正規化濾水時間（図５Ｂ）、含水量（図５Ｃ）および乾燥速度定数（図５Ｄ）に対するミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料投与の効果のプロットである。
【図7】ＭＯＲ対ボード密度のプロットである。破線は視線誘導のための線形フィッティング曲線である。
【図8】ミクロフィブリル化セルロースと表示された鉱物の様々な組み合わせのＭＰにおけるＭＯＲ値のプロットである。
【図9】実施例２における試料についての生成条件および試験室試験結果の概要である。
【発明を実施するための形態】
【0096】
本明細書で提供される表題、見出しおよび小見出しは、本開示の様々な態様を制限するものと解釈されるべきではない。したがって、下記で規定される用語は、明細書をその全体として参照することにより、より詳しく規定される。本明細書で引用される全ての参考文献はそれらの全体が、参照により組み込まれる。
【0097】
本発明は、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料をそのようなシートまたはボードにおけるバインダ組成物として含むシートまたはボードの調製に関し、そのようなボードは、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリームから製造され、任意でミクロフィブリル化セルロースはまた、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリームから調製され得る。本発明はさらに、家具および家具のための構成要素を含むボード製品の製造における、上記シートまたはボードの使用に関し、ミクロフィブリル化セルロースおよび１つ以上の無機微粒子材料のバインダ組成物は、そのようなシートまたはボードから作られた複合材料の密度および／またはボード強度を改善する。
【0098】
別に規定されない限り、本明細書で使用される科学および技術用語は、当業者により普通に理解される意味を有するであろう。さらに、文脈により別段要求されない限り、単数用語は複数形を含み、複数用語は単数形を含む。
【0099】
本出願では、「または」の使用は、別記されない限り「および／または」を意味する。多数項従属クレームとの関連では、「または」の使用は、１を超える上記独立または従属クレームに選択的にのみ、再び言及する。
【0100】
この明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「１つの（ａ、ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」、および任意の単語のいずれの単数使用も、明確にかつ明白に１つの指示対象に制限されない限り、複数の指示対象を含むことも、さらに注意すべきである。
【0101】
本発明は、下記定義を参照して最も明らかに理解される：
【0102】
「約」という用語は、本明細書では、およそ、の辺り、大体、またはおおよそを意味するために使用される。「約」という用語が数値範囲と併せて使用される場合、それは、明記される数値の上下の境界を拡大することによりその範囲を修飾する。一般に、「約」という用語は、明言された値の上下１０％の分散だけ数値を修飾するために本明細書で使用される。
【0103】
本明細書で用いられる、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（および備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）の任意の形態、例えば「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、および「ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ」）、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」（および有する（ｈａｖｉｎｇ）の任意の形態、例えば「ｈａｖｅ」および「ｈａｓ」）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」（および含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）の任意の形態、例えば「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」および「ｉｎｃｌｕｄｅ」）、または「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」（および含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）の任意の形態、例えば「ｃｏｎｔａｉｎｓ」および「ｃｏｎｔａｉｎ」）という用語は、包括的で、または制限がなく、追加の、列挙されていない要素または方法ステップを排除しない。加えて、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語と併せて使用される用語はまた、「から構成される」または「から本質的に構成される」という用語と併せて使用できることが理解される。
【0104】
本明細書で用いられる、「含む」という用語およびその文法的変形は、非限定的であることが意図され、そのため、リストでの項目の記述は、列挙される項目に置換または付加できる他の同様の項目を排除しない。
【0105】
本明細書で用いられる、「Ｘ～Ｙの整数」という句は、終点を含む任意の整数を意味する。例えば、「１～５の整数」という句は、１、２、３、４、または５を意味する。
【0106】
本明細書で用いられる、「生分解性」という用語は、本明細書で使用されるように、環境に有害な影響がなしに、水および／または自然に見出される酵素により経時的に分解できる組成物を示す。本開示の組成物は、ＡＳＴＭＤ６８６８－１１「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｌａｂｅｌｉｎｇ ｏｆ Ｅｎｄ Ｉｔｅｍｓ ｔｈａｔ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ａｓ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ｏｒ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ」（ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， Ｗｅｓｔ Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ， ＰＡ）の要求を満たす特性を示す。あるいは、本開示の組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ６４００－０４－－「Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｏｍｐｏｓｔａｂｌｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ」（ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， Ｗｅｓｔ Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ， ＰＡ）の要求を満たす特性を示す。
【0107】
本明細書で用いられる「補強剤」という用語は、生分解性組成物に組み入れられると、補強剤を有しない組成物を使用して形成される同様の複合物が示す特性（複数可）と比べて、それから形成される複合物の特性（複数可）の１つ以上を改善する、材料を説明する。これらの特性（複数可）としては、限定されないが、最大荷重での応力、破壊応力、破壊ひずみ、モジュラス、弾性率、破壊係数、または靱性が挙げられる。
【0108】
リサイクルセルロース含有材料という用語は、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリームを意味する。
【0109】
本発明は、ＷＯ－Ａ－２０１０／１３１０１６号（その全内容はこれにより参照により組み込まれる）で記載される方法および組成物の改変、例えば、改善に関する。
【0110】
ＷＯ－Ａ－２０１０／１３１０１６号は、セルロースを含む繊維材料を、任意で粉砕媒体および無機微粒子材料の存在下で、例えば、粉砕することにより、ミクロフィブリル化することを含む、ミクロフィブリル化セルロースを調製するためのプロセスを開示する。紙中でフィラーとして、例えば、従来の鉱物フィラーの代わりとして、または部分的な代わりとして使用されると、任意で無機微粒子材料と組み合わせて、上記プロセスにより得られたミクロフィブリル化セルロースは、紙の破裂強度特性を改善した。すなわち、排他的に鉱物フィラーが充填された紙と比べて、ミクロフィブリル化セルロースが充填された紙は、改善された破裂強度を有することが見出された。言い換えれば、ミクロフィブリル化セルロースフィラーは、紙破裂強度を増強する属性を有することが見出された。その発明の１つの特に有利な実施形態では、セルロースを含む繊維材料が、任意で無機微粒子材料と組み合わせて、粉砕媒体の存在下で粉砕されて、２０～約５０の繊維峻度を有するミクロフィブリル化セルロースを得た。
【0111】
ＷＯ－Ａ－２０１０／１３１０１６号において記載される方法は、セルロースを含む繊維基材を、微粒子粉砕媒体（粉砕の完了後除される）の存在下で粉砕することによりミクロフィブリル化するステップを含む。「ミクロフィブリル化する」は、セルロースのミクロフィブリルが、ミクロフィブリル化前のパルプの繊維と比べて、個々の種として、または小さな凝集体として解放される、または部分的に解放されるプロセスを意味する。製紙における使用に好適な典型的なセルロース繊維（すなわち、ミクロフィブリル化前パルプ）は、数百または数千の個々のセルロース繊維のより大きな凝集体を含む。セルロースをミクロフィブリル化することにより、特定の特性および性質、例えば本明細書で記載される特性および性質が、ミクロフィブリル化セルロースおよびミクロフィブリル化セルロースを含む組成物に付与される。
【0112】
セルロースを含む繊維基材（本明細書では「セルロースを含む繊維基材」、「セルロース繊維」、「繊維状セルロース原料」、「セルロース原料」および「セルロース含有繊維（または繊維状」、などと様々に呼ばれる）は、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリームに由来し得る。
【0113】
リサイクルセルロースパルプは、ｃｍ３でカナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）として当技術分野で報告される、任意のあらかじめ決められたろ水度に、ビーティングされ得（例えばＶａｌｌｅｙビーターにおいて）および／または別様に精製され得る（例えば、円錐またはプレート精製機における処理）。ＣＳＦは、パルプの懸濁液が濾水され得る速度により測定される、パルプのろ水度または濾水率についての値を意味し、この試験は、Ｔ２２７ｃｍ－０９ＴＡＰＰＩ標準に従い実施される。例えば、セルロースパルプは、ミクロフィブリル化される前に約１０ｃｍ３以上のカナダ標準ろ水度を有し得る。リサイクルセルロースパルプは、約７００ｃｍ３以下の、例えば、約６５０ｃｍ３以下、または約６００ｃｍ３以下、または約５５０ｃｍ３以下、または約５００ｃｍ３以下、または約４５０ｃｍ３以下、または約４００ｃｍ３以下、または約３５０ｃｍ３以下、または約３００ｃｍ３以下、または約２５０ｃｍ３以下、または約２００ｃｍ３以下、または約１５０ｃｍ３以下、または約１００ｃｍ３以下、または約５０ｃｍ３以下のＣＳＦを有し得る。リサイクルセルロースパルプは、約２０～約７００のＣＳＦを有し得る。リサイクルセルロースパルプは次いで、当技術分野でよく知られている方法により脱水され得、例えば、パルプは、少なくとも約１０％の固体、例えば少なくとも約１５％の固体、または少なくとも約２０％の固体、または少なくとも約３０％の固体、または少なくとも約４０％の固体を含むウェットシートを得るために、スクリーンを通して濾過されてよい。再生パルプは、精製されていない状態で、すなわちビーティングされず、または脱水されずに、または別様に精製されて使用され得る。
【0114】
一実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースはまた、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリームから調製され得る。
【0115】
セルロースを含む繊維基材、乾燥状態のセルロースを含む繊維基材が、粉砕容器に添加され得る。例えば、乾燥損紙が、グラインダー容器に直接添加され得る。グラインダー容器内の水性環境が次いで、パルプの形成を促進する。
【0116】
好ましい実施形態では、ＯＣＣベールが、水と共にパルパー中で分散され、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料の水性バインダ組成物が、添加される。ＯＣＣおよびバインダ組成物が次いで、紙料タンクに移され、次いで希釈され、ヘッドタンクにポンピングされ、そこでサイズ剤が添加され得る。例示的なサイズ剤は、Ｃ－ＰＡＭであるが、しかしながら、他のサイズ剤が、明細書のどこかで記載されるように使用され得る。ＯＣＣパルプおよびバインダ組成物は次いで、ボードモールドに移される。ウェットボードが、コンベヤーテーブルによりプレスセクション中に移動され、そこで、ボードが、プレスされ、次いで装置の乾燥セクションにおいて乾燥される。白水が、再循環される。
【0117】
無機微粒子材料
無機微粒子材料は、存在する場合、例えば、アルカリ土類金属炭酸塩または硫酸塩、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、セッコウ、含水カンダイトクレイ例えばカオリン、ハロイサイトまたはボールクレー、無水（焼成）カンダイトクレイ例えばメタカオリンまたは完全焼成カオリン、タルク、雲母、パーライトまたは珪藻土、または水酸化マグネシウム、またはアルミニウム三水和物、またはそれらの組み合わせであってよい。
無機微粒子材料は、存在する場合、例えば、アルカリ土類金属炭酸塩または硫酸塩、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、セッコウ、含水カンダイトクレイ例えばカオリン、ハロイサイトまたはボールクレー、無水（焼成）カンダイトクレイ例えばメタカオリンまたは完全焼成カオリン、タルク、雲母、パーライトまたは珪藻土、または水酸化マグネシウム、またはアルミニウム三水和物、またはそれらの組み合わせであってよい。
【0118】
方法において使用するための好ましい無機微粒子材料は、炭酸カルシウムである。以後、発明は、炭酸カルシウムの観点から、および炭酸カルシウムが処理されおよび／または扱われる態様に関連して、記載される傾向がある可能性がある。発明は、そのような実施形態に制限されると解釈されるべきではない。
【0119】
本発明で使用される微粒子炭酸カルシウムは、天然源から粉砕により得ることができる。重質炭酸カルシウム（ＧＣＣ）は典型的には、白亜、大理石または石灰石などの鉱物源を押し潰し、次いで粉砕することにより得られ、それに、所望の微粉度を有する生成物が得るための、粒子サイズ分類ステップが続く。漂白、浮選および磁気分離などの他の技術もまた、所望の微粉度および／または色を有する生成物を得るために使用され得る。微粒子固体材料は、自発的に、すなわち固体材料の粒子自体間の、または、その代わりに、粉砕される炭酸カルシウム由来の異なる材料の粒子を含む微粒子粉砕媒体の存在下での摩滅により、粉砕され得る。これらのプロセスは、分散剤および殺生物剤の存在と共に、またはなしで実施され得、それらはプロセスの任意の段階で添加され得る。
【0120】
沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）は、本発明において微粒子炭酸カルシウム源として使用でき、かつ当技術分野で使用可能な公知の方法のいずれかにより生成され得る。ＴＡＰＰＩ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ ３０、“Ｐａｐｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ”、３４－３５ページは、製紙業における使用のための製品を調製する際に使用するのに好適であるが、本発明の実施においてもまた使用され得る、沈降炭酸カルシウムを調製するための３つの主な商業的プロセスを記載する。全ての３つのプロセスにおいて、炭酸カルシウム供給材料、例えば石灰石が最初に焼成されて、生石灰を生成し、生石灰は次いで、水中で消和されて、水酸化カルシウムまたは石灰乳を生じる。第１のプロセスにおいて、石灰乳は、二酸化炭素ガスにより直接炭酸塩化される。このプロセスは、副産物が形成されないという利点を有し、それは炭酸カルシウム生成物の特性および純度を制御することが比較的容易である。第２のプロセスでは、石灰乳はソーダ灰と接触させられて、複分解により、炭酸カルシウムの沈殿、および、水酸化ナトリウムの溶液を生成する。水酸化ナトリウムは、このプロセスが商業的に使用される場合、炭酸カルシウムから実質的に完全に分離され得る。第３の主な商業的プロセスでは、石灰乳は最初に、塩化アンモニウムと接触させられて、塩化カルシウム溶液およびアンモニアガスを得る。塩化カルシウム溶液は次いで、ソーダ灰と接触させられて、複分解により、沈降炭酸カルシウムおよび塩化ナトリウムの溶液を生じる。結晶は、使用される特定の反応プロセスによって、様々な異なる形状およびサイズで生成させることができる。ＰＣＣ結晶の３つの主な形態は、アラゴナイト、菱面体および偏三角面体であり、それらの全ては、その混合物を含み、本発明における使用に好適である。
【0121】
炭酸カルシウムの湿式粉砕は、炭酸カルシウムの水性懸濁液の形成を含み、これは次いで、任意で好適な分散剤の存在下にて、粉砕され得る。炭酸カルシウムの湿式粉砕についてのより多くの情報については、例えば、ＥＰ－Ａ－６１４９４８号（その内容は参照によりその全体が組み込まれる）を参照してもよい。
【0122】
状況次第で、他の鉱物の微量添加が含まれてよく、例えば、カオリン、焼成カオリン、ウォラストナイト、ボーキサイト、タルクまたは雲母の１つ以上もまた存在してよい。
【0123】
本発明の無機微粒子材料が天然源から得られる場合、いくつらの鉱物不純物が粉砕材料を汚染する可能性がある。例えば、天然起源の炭酸カルシウムは、他の鉱物と関連して存在し得る。よって、いくつかの実施形態では、無機微粒子材料は、ある量の不純物を含む。しかしながら、一般に、発明において使用される無機微粒子材料は、約５重量％未満、好ましくは約１重量％未満の他の鉱物不純物を含むであろう。
【0124】
本発明の方法のミクロフィブリル化ステップ中に使用される無機微粒子材料は好ましくは、粒子の少なくとも約１０重量％が２μｍ未満の球相当径（ｅ．ｓ．ｄ．）を有する、例えば、粒子の少なくとも約２０重量％、または少なくとも約３０重量％、または少なくとも約４０重量％、または少なくとも約５０重量％、または少なくとも約６０重量％、または少なくとも約７０重量％、または少なくとも約８０重量％、または少なくとも約９０重量％、または少なくとも約９５重量％、または約１００％が２μｍ未満のｅ．ｓ．ｄを有する、粒子サイズ分布を有する。
【0125】
別記されない限り、無機微粒子材料について本明細書で言及される粒子サイズ特性は、本明細書で「Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ｓｅｄｉｇｒａｐｈ ５１００ユニット」と呼ばれる、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｎｏｒｃｒｏｓｓ， Ｇａ．， ＵＳＡ（電話：＋１ ７７０ ６６２ ３６２０；ウェブサイト：ｗｗｗ．ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ．ｃｏｍ）により提供されるＳｅｄｉｇｒａｐｈ ５１００機を使用して、水性媒質中で完全に分散された条件での微粒子材料の沈降により、よく知られた様式で測定される通りである。そのような機械は、測定値および、所定のｅ．ｓ．ｄ値未満の、当技術分野において「球相当径」（ｅ．ｓ．ｄ）と呼ばれるサイズを有する粒子の累積重量パーセンテージのプロットを提供する。平均粒子サイズｄ５０は、粒子の５０重量％がｄ５０値未満の球相当径を有する、粒子ｅ．ｓ．ｄのこのように決定された値である。
【0126】
あるいは、表明された場合、無機微粒子材料について本明細書で言及される粒子サイズ特性は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄにより提供されるＭａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ Ｓ機を使用して、レーザー光散乱の技術分野で採用されるよく知られた従来の方法により（または本質的に同じ結果を与える他の方法により）測定される通りである。レーザー光散乱技術では、粉末、懸濁液およびエマルジョンでの粒子のサイズは、Ｍｉｅ理論の適用に基づき、レーザービームの回折を使用して測定できる。そのような機械は、測定値および所定のｅ．ｓ．ｄ値未満の、当技術分野において「球相当径」（ｅ．ｓ．ｄ）と呼ばれるサイズを有する粒子の累積体積パーセンテージのプロットを提供する。平均粒子サイズｄ５０は、粒子の５０体積％がｄ５０値未満の球相当径を有する、粒子ｅ．ｓ．ｄのこのように決定された値である。
【0127】
別記されない限り、ミクロフィブリル化セルロース材料の粒子サイズ特性は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄにより提供されるＭａｌｖｅｒｎ ＩｎｓｉｔｅｃＬ機を使用して、レーザー光散乱の技術分野で採用されるよく知られた従来の方法により（または本質的に同じ結果を与える他の方法により）測定される通りである。
【0128】
Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ Ｓ機を使用して、無機粒子材料およびミクロフィブリル化セルロースの混合物の粒子サイズ分布を特徴付けるために使用される手順の詳細は、下記で提供される。
【0129】
使用のための別の好ましい無機微粒子材料は、カオリン粘土である。発明は、そのような実施形態に制限されると解釈されるべきではない。よって、いくつかの実施形態では、カオリンは、未処理形態で使用される。
【0130】
この発明で使用されるカオリン粘土は、天然源、すなわち生天然カオリン粘土鉱物由来の被処理材料であり得る。被処理カオリン粘土は典型的には、少なくとも約５０重量％のカオリナイトを含み得る。例えば、ほとんどの商業的に処理されたカオリン粘土は、約７５重量％超のカオリナイトを含み、約９０％超、場合によっては約９５重量％超のカオリナイトを含み得る。
【0131】
本発明で使用されるカオリン粘土は、生天然カオリン粘土鉱物から、当業者によく知られている１つ以上の他のプロセスにより、例えば、公知のリファイニングまたは選鉱ステップにより調製され得る。
【0132】
例えば、粘土鉱物は、還元型漂白剤、例えば亜ジチオン酸ナトリウムを用いて漂白され得る。亜ジチオン酸ナトリウムが使用される場合、漂白粘土鉱物は、亜ジチオン酸ナトリウム漂白ステップ後に、任意で脱水され、任意で洗浄され、再び任意で脱水され得る。
【0133】
粘土鉱物は、例えば、当技術分野でよく知られた綿状沈殿、浮選、または磁気分離技術により不純物を除去するように処理され得る。あるいは、発明の第一の態様において使用される粘土鉱物は、固体の形態で、または水性懸濁液として未処理のままであってもよい。
【0134】
本発明で使用される微粒子カオリン粘土を調製するためのプロセスはまた、１つ以上の破砕ステップ、例えば、粉砕またはミリングを含み得る。粗カオリンの軽い破砕を使用して、その好適な層間剥離を得る。破砕は、プラスチック（例えばナイロン）のビーズまたは顆粒、砂またはセラミック粉砕もしくはミリング助剤の使用により実施され得る。粗カオリンは、よく知られた手順を使用して精製されて、不純物を除去し、物理的性質を改善し得る。カオリン粘土は、公知の粒子サイズ分類手順、例えば、スクリーニングおよび遠心分離（または両方）により処理されて、所望のｄ５０値または粒子サイズ分布を有する粒子を得る。
【0135】
ミクロフィブリル化セルロース
ミクロフィブリル化セルロースは、セルロースを含み、これは、繰り返しグルコースユニットを含む天然起源のポリマーである。ＭＦＣとも表される「ミクロフィブリル化セルロース」という用語は、この明細書では、ミクロフィブリル化／ミクロフィブリルセルロースおよびナノフィブリル化／ナノフィブリルセルロース（ＮＦＣ）（この材料はまた、ナノセルロースとも呼ばれる）を含む。
ミクロフィブリル化セルロースは、セルロースを含み、これは、繰り返しグルコースユニットを含む天然起源のポリマーである。ＭＦＣとも表される「ミクロフィブリル化セルロース」という用語は、この明細書では、ミクロフィブリル化／ミクロフィブリルセルロースおよびナノフィブリル化／ナノフィブリルセルロース（ＮＦＣ）（この材料はまた、ナノセルロースとも呼ばれる）を含む。
【0136】
「ミクロフィブリル化する」は、セルロースのミクロフィブリルが、ミクロフィブリル化前パルプの繊維と比べて、個々の種としてまたは小さな凝集体として解放される、または部分的に解放されるプロセスを意味する。製紙における使用に好適な典型的なセルロース繊維（すなわち、ミクロフィブリル化前パルプ）は、数百または数千の個々のセルロース繊維のより大きな凝集体を含む。
【0137】
ミクロフィブリル化セルロースは、酵素または化学的前処理ありまたはなしで、機械的せん断により曝露された可能性のあるセルロース繊維の外層をはぎ取ることにより調製される。当技術分野で知られている、ミクロフィブリル化セルロースを調製する多くの方法が存在する。
【0138】
一般に、ミクロフィブリル化プロセスは、１つの態様では、セルロースを含む繊維基材を無機微粒子材料の存在下でミクロフィブリル化することを含む。本方法の特定の実施形態によれば、ミクロフィブリル化ステップは、ミクロフィブリル化剤として作用する無機微粒子材料の存在下で実施される。
【0139】
ある実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物は、セルロースを含む繊維基材を粉砕媒体の存在下でミクロフィブリル化することを含むプロセスにより得られる。プロセスは便宜的に、水性環境において実施される。
【0140】
好ましい実施形態では、セルロースを含む繊維基材は、リサイクルセルロース含有材料、すなわち、再生パルプまたは製紙工場損紙および／または産業廃棄物、または製紙工場からの鉱物フィラーおよびセルロース材料に富む紙ストリーム、またはそれらの組み合わせに由来し得る。
【0141】
ミクロフィブリル化は、ミクロフィブリル化前のセルロースのミクロフィブリル化を促進するように作用する粉砕媒体の存在下で実施される。加えて、無機微粒子材料は、ミクロフィブリル化剤として作用でき、すなわち、セルロース開始材料は、無機微粒子材料の存在下で同時処理、例えば、共粉砕される場合、比較的より低いエネルギー入力でミクロフィブリル化させることができる。
【0142】
セルロースを含む繊維基材は、パルプ（すなわち、水中にセルロース繊維を含む懸濁液）の形態であってよく、これは任意の好適な化学的または機械的処理、またはそれらの組み合わせにより調製され得る。
【0143】
別記されない限り、ミクロフィブリル化セルロース材料の粒子サイズ特性は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄにより提供されるＭａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ Ｓ機を使用して、レーザー光散乱の技術分野で採用されるよく知られた従来の方法により（または本質的に同じ結果を与える他の方法により）測定される通りである。
【0144】
Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ Ｓ機を使用して無機粒子材料およびミクロフィブリル化セルロースの混合物の粒子サイズ分布を特徴づけるために使用される手順の詳細は、下記で提供される。
【0145】
セルロースを含む繊維基材は、無機微粒子材料の存在下でミクロフィブリル化されて、レーザー光散乱により測定されるように、約５μｍ～約５００μｍの範囲のｄ５０を有するミクロフィブリル化セルロースを得る。セルロースを含む繊維基材は、無機微粒子材料の存在下でミクロフィブリル化されて、約４００μｍ以下の、例えば約３００μｍ以下、または約２００μｍ以下、または約１５０μｍ以下、または約１２５μｍ以下、または約１００μｍ以下、または約９０μｍ以下、または約８０μｍ以下、または約７０μｍ以下、または約６０μｍ以下、または約５０μｍ以下、または約４０μｍ以下、または約３０μｍ以下、または約２０μｍ以下、または約１０μｍ以下のｄ５０を有するミクロフィブリル化セルロースを得る。
【0146】
セルロースを含む繊維基材は、無機微粒子材料の存在下でミクロフィブリル化されて、約０．１－５００μｍの範囲のモード繊維粒子サイズ、および、０．２５－２０μｍの範囲のモード無機微粒子材料粒子サイズを有するミクロフィブリル化セルロースを得る。セルロースを含む繊維基材は、無機微粒子材料の存在下でミクロフィブリル化されて、少なくとも約０．５μｍ、例えば少なくとも約１０μｍ、または少なくとも約５０μｍ、または少なくとも約１００μｍ、または少なくとも約１５０μｍ、または少なくとも約２００μｍ、または少なくとも約３００μｍ、または少なくとも約４００μｍのモード繊維粒子サイズを有するミクロフィブリル化セルロースを得る。
【0147】
セルロースを含む繊維基材は、無機微粒子材料の存在下でミクロフィブリル化されて、Ｍａｌｖｅｒｎにより測定される、約１０以上の繊維峻度を有するミクロフィブリル化セルロースを得る。繊維峻度、すなわち、繊維の粒子サイズ分布の峻度は、下記式により決定される：
峻度＝１００×（ｄ３０／ｄ７０）
峻度＝１００×（ｄ３０／ｄ７０）
【0148】
ミクロフィブリル化セルロースは、約１００以下の繊維峻度を有し得る。ミクロフィブリル化セルロースは、約７５以下、または約５０以下、または約４０以下、または約３０以下の繊維峻度を有し得る。ミクロフィブリル化セルロースは、約２０～約５０、または約２５～約４０、または約２５～約３５、または約３０～約４０の繊維峻度を有し得る。
【0149】
より細かい鉱物ピークを、測定されたデータ点に適合でき、分布から数学的に減算して繊維ピークを残し、これを、累積分布に変換できる。同様に、繊維ピークを、原分布から数学的に減算でき、鉱物ピークを残し、これもまた、累積分布に変換できる。両方のこれらの累積曲線は次いで、平均粒子サイズ（ｄ５０）および分布の峻度（ｄ３０／ｄ７０×１００）を計算するために使用できる。示差曲線を次いで、鉱物および繊維部分の両方についてのモード粒子サイズを見出すために使用できる。
【0150】
ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料の水性懸濁液の調製
一実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料ならびに他の任意的な添加物の水性懸濁液は、下記のように生成され得る。他の任意的な添加物としては、分散剤、殺生物剤、懸濁助剤、塩（複数可）および他の添加物、例えば、デンプンまたはカルボキシメチルセルロースまたはポリマーが挙げられ、それらは、粉砕中にまたは粉砕後に鉱物粒子および繊維の相互作用を促進できる。
一実施形態では、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料ならびに他の任意的な添加物の水性懸濁液は、下記のように生成され得る。他の任意的な添加物としては、分散剤、殺生物剤、懸濁助剤、塩（複数可）および他の添加物、例えば、デンプンまたはカルボキシメチルセルロースまたはポリマーが挙げられ、それらは、粉砕中にまたは粉砕後に鉱物粒子および繊維の相互作用を促進できる。
【0151】
無機微粒子材料は、粒子の少なくとも約１０重量％、例えば少なくとも約２０重量％、例えば少なくとも約３０重量％、例えば少なくとも約４０重量％、例えば少なくとも約５０重量％、例えば少なくとも約６０重量％、例えば少なくとも約７０重量％、例えば少なくとも約８０重量％、例えば少なくとも約９０重量％、例えば少なくとも約９５重量％、または例えば約１００％が２μｍ未満のｅ．ｓ．ｄを有するような粒子サイズ分布を有し得る。別の実施形態では、無機微粒子材料は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ Ｓ機により測定される、粒子の少なくとも約１０体積％、例えば少なくとも約２０体積％、例えば少なくとも約３０体積％、例えば少なくとも約４０体積％、例えば少なくとも約５０体積％、例えば少なくとも約６０体積％、例えば少なくとも約７０体積％、例えば少なくとも約８０体積％、例えば少なくとも約９０体積％、例えば少なくとも約９５体積％、または例えば約１００体積％が２μｍ未満のｅ．ｓ．ｄを有するような粒子サイズ分布を有し得る。
【0152】
共粉砕される混合物中の無機微粒子材料およびセルロースパルプの量は、無機微粒子材料の乾燥重量およびパルプ中の乾燥繊維の量に基づき、約９９．５：０．５～約０．５：９９．５の比、例えば、無機微粒子材料の乾燥重量およびパルプ中の乾燥繊維の量に基づき、約９９．５：０．５～約５０：５０の比で変動し得る。例えば、無機微粒子材料および乾燥繊維の量の比は、約９９．５：０．５～約７０：３０であってよい。一実施形態では、無機微粒子材料対乾燥繊維の比は、約８０：２０、または例えば、約８５：１５、または約９０：１０、または約９１：９、または約９２：８、または約９３：７、または約９４：６、または約９５：５、または約９６：４、または約９７：３、または約９８：２、または約９９：１である。好ましい実施形態では、無機微粒子材料対乾燥繊維の重量比は、約９５：５である。別の好ましい実施形態では、無機微粒子材料対乾燥繊維の重量比は、約９０：１０である。別の好ましい実施形態では、無機微粒子材料対乾燥繊維の重量比は、約８５：１５である。別の好ましい実施形態では、無機微粒子材料対乾燥繊維の重量比は、約８０：２０である。
【0153】
一実施形態では、組成物は、大きすぎて１５０μｍの公称開口サイズ、例えば、１２５μｍ、１０６μｍ、または９０μｍ、または７４μｍ、または６３μｍ、または５３μｍ、４５μｍ、または３８μｍの公称開口サイズを有するＢＳＳシーブ（ＢＳ１７９６による）を通過できない繊維を含まない。１つの実施形態では、水性懸濁液は、１２５μｍの公称開口を有するＢＳＳシーブを使用してスクリーニングされる。
【0154】
よって、粉砕またはホモジナイズ後の水性懸濁液中のミクロフィブリル化セルロースの量（すなわち、重量％）は、粉砕またはホモジナイズされた懸濁液が処理されて選択されたサイズを超える繊維を除去する場合、パルプ中の乾燥繊維の量より少ない可能性があることが理解されるであろう。よって、グラインダーまたはホモジナイザーに送られるパルプおよび無機微粒子材料の相対量は、選択されたサイズを超える繊維が除去された後に水性懸濁液中で必要とされるミクロフィブリル化セルロースの量により調整されてよい。
【0155】
一実施形態では、無機微粒子材料は、アルカリ土類金属炭酸塩、例えば、炭酸カルシウムである。無機微粒子材料は、重質炭酸カルシウム（ＧＣＣ）または沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）、またはＧＣＣおよびＰＣＣの混合物であってよい。別の実施形態では、無機微粒子材料は、天然板状鉱物、例えば、カオリンである。無機微粒子材料は、カオリンおよび炭酸カルシウムの混合物、例えば、カオリンおよびＧＣＣの混合物、またはカオリンおよびＰＣＣの混合物、またはカオリン、ＧＣＣおよびＰＣＣの混合物であってよい。
【0156】
よって、１つの実施形態によれば、セルロースを含む繊維基材および無機微粒子材料は、水性環境において少なくとも約４ｗｔ％の初期固体量で存在し、その少なくとも約２重量％がセルロースを含む繊維基材である。いくつかの実施形態では、初期固体量は、少なくとも約０．２５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１ｗｔ％、１．５ｗｔ％、２ｗｔ％、２，５ｗｔ％、３ｗｔ％、４ｗｔ％、５ｗｔ％であってよい。いくつかの実施形態では、初期固体量は、少なくとも約６ｗｔ％、７ｗｔ％、８ｗｔ％、９ｗｔ％または約１０ｗｔ％であってよい。少なくとも約５重量％の初期固体量は、セルロースを含む繊維基材であり得る。
【0157】
別の実施形態では、水性懸濁液は、処理されて、水の少なくとも一部または実質的に全てを除去し、部分的に乾燥された、または本質的に完全に乾燥された生成物を形成する。例えば、水性懸濁液中の少なくとも約１０体積％の水が、水性懸濁液から除去され得、例えば、水性懸濁液中の少なくとも約２０体積％、または少なくとも約３０体積％、または少なくとも約４０体積％、または少なくとも約５０体積％、または少なくとも約６０体積％、または少なくとも約７０体積％または少なくとも約８０体積％または少なくとも約９０体積％、または少なくとも約１００体積％の水が、除去され得る。任意の好適な技術を使用して、例えば、重力または真空支援濾水（プレスありまたはなし）により、または蒸発により、または濾過により、またはこれらの技術の組み合わせにより、水性懸濁液から水を除去できる。
【0158】
ボードのプレスは、ボードを強化し含水量を減少するために水圧プレスの一つ（例えば、ピストンプレス）を用いて、例えば、１～１５０バールの異なる圧力下で実施され得る。このプロセスにおける水の温度は、１０～９０℃の範囲であってよく－より高い温度は、乾燥機前に、濾水を加速しボードの固体を増加させると予想される。プレスセクションは、フルスケール機上で水圧プレスモールドまたはシリンダープレスを用いて達成され得る。
【0159】
乾燥プロセスはオーブン中にて高温で（典型的には、１００℃超）実施され、これは約１３０℃であり得る。より大きな規模では、これは、ガス蒸気（熱乾燥）、真空乾燥、伝導乾燥（例えばロール乾燥）または赤外乾燥により実施できるであろう。
【0160】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、セルロースを含む繊維基材は、水性環境において約５ｗｔ％未満、または約４ｗｔ％未満、または約３ｗｔ％未満、または約２ｗｔ％未満、または約１．５ｗｔ％未満、または約１ｗｔ％未満、または約０．５ｗｔ％未満の初期固体量で存在する。
【0161】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、方法において使用されるエネルギーの総量は、セルロースを含む繊維基材中の乾燥繊維１メートルトンあたり約１０，０００ｋＷｈ未満、またはセルロースを含む繊維基材中の乾燥繊維１メートルトンあたり約５，０００ｋＷｈ未満、またはセルロースを含む繊維基材中の乾燥繊維１メートルトンあたり約３，０００ｋＷｈ未満、またはセルロースを含む繊維基材中の乾燥繊維１メートルトンあたり約２，５００ｋＷｈ未満、またはセルロースを含む繊維基材中の乾燥繊維１メートルトンあたり約２，０００ｋＷｈ未満である。
【0162】
所望の水性懸濁液組成物を得るための典型的な粉砕プロセスにおける総エネルギー入力は典型的には、無機微粒子フィラーの乾燥重量に基づいて、約１００～１５００ｋＷｈｔ－１であってよい。総エネルギー入力は、約１０００ｋＷｈｔ－１未満、例えば、約８００ｋＷｈｔ－１未満、約６００ｋＷｈｔ－１未満、約５００ｋＷｈｔ－１未満、約４００ｋＷｈｔ－１未満、約３００ｋＷｈｔ－１未満、または約２００ｋＷｈｔ－１未満であってよい。
【0163】
セルロースパルプは、それが無機微粒子材料の存在下で共粉砕される場合、比較的低いエネルギー入力でミクロフィブリル化できる。セルロースを含む繊維基材中の乾燥繊維１メートルトンあたりの総エネルギー入力は、約１０，０００ｋＷｈｔ－１未満、例えば、約９０００ｋＷｈｔ－１未満、または約８０００ｋＷｈｔ－１未満、または約７０００ｋＷｈｔ－１未満、または約６０００ｋＷｈｔ－１未満、または約５０００ｋＷｈｔ－１未満、例えば約４０００ｋＷｈｔ－１未満、約３０００ｋＷｈｔ－１未満、約２０００ｋＷｈｔ－１未満、約１５００ｋＷｈｔ－１未満、約１２００ｋＷｈｔ－１未満、約１０００ｋＷｈｔ－１未満、または約８００ｋＷｈｔ－１未満である。総エネルギー入力は、ミクロフィブリル化される繊維基材中の乾燥繊維の量、ならびに任意で粉砕速度および粉砕期間によって変化する。
【0164】
粉砕される材料の懸濁液は比較的高い粘度を有し得るので、好適な分散剤が好ましくは、粉砕前に懸濁液に添加され得る。分散剤は、例えば、水溶性縮合リン酸塩、ポリケイ酸もしくはその塩、または高分子電解質、例えば、８０，０００以下の数平均分子量を有するポリ（アクリル酸）もしくはポリ（メタクリル酸）の水溶性塩であってよい。使用される分散剤の量は一般に、乾燥無機微粒子固体材料の重量に基づき０．１～２．０重量％の範囲である。懸濁液は好適に、４℃～１００℃の範囲の温度で粉砕され得る。
【0165】
ミクロフィブリル化ステップ中に含まれ得る他の添加物としては、下記が挙げられる：カルボキシメチルセルロース、両性カルボキシメチルセルロース、酸化剤、２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－１－オキシル（ＴＥＭＰＯ）、ＴＥＭＰＯ誘導体、および木材分解酵素。
【0166】
生分解性組成物はまた任意で、再生可能複合物による吸湿を阻止する防湿剤を含み得る。この防湿剤はまた、タンパク質の使用に起因する匂いを減少させ得る。防湿剤は、任意の公知のワックスまたは油であってよい。あるいは、防湿剤は、植物系、石油系、または動物系ワックスまたは油である。植物系防湿剤は、カルナウバワックス、ティーツリー油、大豆ワックス、大豆油、ラノリン、パーム油、パームろう、ピーナッツ油、ひまわり油、ナタネ油、キャノーラ油、藻類油、ヤシ油、およびカルナウバ油を含む群から選択され得る。石油系防湿剤は、パラフィンワックス、パラフィン油および鉱物油を含む群から選択され得る。動物系防湿剤は、蜜ろうおよび鯨油を含む群から選択され得る。
【0167】
粉砕される材料の懸濁液のｐＨは、約７または約７超（すなわち、塩基性）であってよく、例えば、懸濁液のｐＨは、約８、または約９、または約１０、または約１１であってよい。粉砕される材料の懸濁液のｐＨは、約７未満（すなわち、酸性）であってよく、例えば、懸濁液のｐＨは、約６、または約５、または約４、または約３であってよい。
【0168】
粉砕される材料の懸濁液のｐＨは、適切な量の酸または塩基の添加により調整できる。好適な塩基は、アルカリ金属水酸化物、例えばＮａＯＨなどを含んだ。他の好適な塩基は、炭酸ナトリウムおよびアンモニアである。好適な酸は、無機酸、例えば塩酸および硫酸、または有機酸を含んだ。例示的な酸は、オルトリン酸である。
【0169】
例示的な実施形態では、部分的に乾燥された、または本質的に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料は、米国特許第１０，４３５，４８２号（その内容は、これにより、それらの全体として参照により組み込まれる）にしたがい調製され得る。ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料、および任意的な添加物の水性懸濁液は、ここで調製され得、次いで例えば、ベルトプレス、または高圧自動化ベルトプレス、または遠心分離機、チューブプレス、スクリュープレスまたはロータリプレスによる脱水を含む、１つまたは複数の手段により脱水されて、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料および任意的な添加物の脱水組成物を生成し、この脱水組成物は次いで、流動床乾燥機、マイクロ波もしくは高周波乾燥機、またはホットセプトミル（ｈｏｔ ｓｅｐｔ ｍｉｌｌ）または乾燥機、セルミルまたはマルチローターセルミルの１つ以上により、または凍結乾燥により乾燥されて、乾燥された、または部分的に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料組成物および任意的な添加物を生成し、それは次いで、当技術分野で知られている手段により再分散され得る。
【0170】
一実施形態では、乾燥された、または部分的に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料組成物および任意的な添加物組成物は、ＷＯ２０１８／１９３３１４号（その内容は、これにより、それらの全体として参照により組み込まれる）にしたがい再分散され得る。
【0171】
一実施形態では、脱水した、部分的に乾燥された、または本質的に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料組成物および任意的な添加物の再分散は、下記により実施され得る：ある量の好適な分散液を少なくとも第１および第２の入口ならびに出口を有するタンクに添加することであって、タンクは、出口に取り付けられたミキサおよびポンプをさらに含む、添加すること；（ｂ）ある量の脱水した、部分的に乾燥された、または本質的に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースをタンクに第１の入口を通して、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料組成物および任意的な添加物の液体組成物を０．５～５％繊維固体の所望の固体濃度で得るのに十分な量で添加すること；分散液および脱水した、部分的に乾燥された、または本質的に乾燥されたミクロフィブリル化セルロースをタンク内でミキサを用いて混合して、ミクロフィブリル化セルロースを部分的に脱凝集および再分散させ、流動性スラリーを形成させること；流動性スラリーを、ポンプを用いてフローセルの入口にポンピングすることであって、フローセルは、再循環ループおよび直列の１つ以上の超音波処理プローブおよび少なくとも第１および第２の出口を含み、フローセルの第２の出口は、タンクの第２の入口に連結され、これによりスラリーに所望の期間および／または総エネルギーの間超音波エネルギーの連続適用を提供する連続再循環ループを提供し、フローセルは、第２の出口に加減弁を含んで、再循環されるスラリーの背圧を生成し、さらにステップ（ｃ）のミクロフィブリル化セルロースを含む液体組成物は、再循環ループを通して０～４バールの動作圧でかつ２０℃～５０℃の温度で、連続して再循環される、ポンピングすること；（ｅ）１９～１００ｋＨｚの周波数範囲で、および使用される超音波処理器の物理的限界に対し６０％まで、１００％まで、または２００％までの振幅で、超音波処理プローブにより連続して、１～１２０分間、２００～１０，０００ｋＷｈ／ｔの超音波エネルギー入力をスラリーに適用すること；（ｆ）好適な保持容器中にフローセルの第１の出口から、増強された引張強度および／または粘度特性を有するミクロフィブリル化セルロースを含む再分散された懸濁液を収集すること。
【0172】
ホモジナイズ
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、セルロースを含む繊維基材のミクロフィブリル化は、セルロースパルプおよび無機微粒子材料の混合物が加圧され（例えば、約５００バールの圧力まで）、次いでより低い圧力のゾーンに渡される方法により、無機微粒子材料の存在下で湿潤条件下にて実施され得る。セルロース繊維のミクロフィブリル化を引き起こすように、混合物が低圧ゾーンに渡される速度は、十分高く、低圧ゾーンの圧力は、十分低い。例えば、圧力降下は、狭い入口オリフィスとずっと大きな出口オリフィスを有する環状開口に混合物を通すことにより、実施され得る。混合物がより大きな体積（すなわち、より低い圧力ゾーン）へと加速する時の圧力の劇的な減少は、キャビテーションを誘導し、これがミクロフィブリル化を引き起こす。一実施形態では、セルロースを含む繊維基材のミクロフィブリル化は、無機微粒子材料の存在下で湿潤条件下にてホモジナイザー中で実施され得る。ホモジナイザー中で、セルロースパルプ－無機微粒子材料混合物が、加圧され（例えば、約５００バールの圧力へと）、小さなノズルまたはオリフィスを通過させられる。混合物は、約１００～約１０００バールの圧力へと、例えば、３００バール以上、または約５００以上、または約２００バール以上、または約７００バール以上の圧力へと加圧され得る。ホモジナイズは、繊維を高せん断力に供し、そのため加圧されたセルロースパルプがノズルまたはオリフィスを出て行く時、キャビテーションが、パルプ中のセルロース繊維のミクロフィブリル化を引き起こす。追加の水が、ホモジナイザーを通る懸濁液の流動性を改善するために添加され得る。ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料を含む得られた水性懸濁液は、ホモジナイザーの入口に、ホモジナイザー複数回通過のために送り戻され得る。好ましい実施形態では、無機微粒子材料は、天然板状鉱物、例えばカオリンである。そのようなものとして、ホモジナイズは、セルロースパルプのミクロフィブリル化を促進するだけでなく、板状無機微粒子材料の層間剥離も促進する。
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、セルロースを含む繊維基材のミクロフィブリル化は、セルロースパルプおよび無機微粒子材料の混合物が加圧され（例えば、約５００バールの圧力まで）、次いでより低い圧力のゾーンに渡される方法により、無機微粒子材料の存在下で湿潤条件下にて実施され得る。セルロース繊維のミクロフィブリル化を引き起こすように、混合物が低圧ゾーンに渡される速度は、十分高く、低圧ゾーンの圧力は、十分低い。例えば、圧力降下は、狭い入口オリフィスとずっと大きな出口オリフィスを有する環状開口に混合物を通すことにより、実施され得る。混合物がより大きな体積（すなわち、より低い圧力ゾーン）へと加速する時の圧力の劇的な減少は、キャビテーションを誘導し、これがミクロフィブリル化を引き起こす。一実施形態では、セルロースを含む繊維基材のミクロフィブリル化は、無機微粒子材料の存在下で湿潤条件下にてホモジナイザー中で実施され得る。ホモジナイザー中で、セルロースパルプ－無機微粒子材料混合物が、加圧され（例えば、約５００バールの圧力へと）、小さなノズルまたはオリフィスを通過させられる。混合物は、約１００～約１０００バールの圧力へと、例えば、３００バール以上、または約５００以上、または約２００バール以上、または約７００バール以上の圧力へと加圧され得る。ホモジナイズは、繊維を高せん断力に供し、そのため加圧されたセルロースパルプがノズルまたはオリフィスを出て行く時、キャビテーションが、パルプ中のセルロース繊維のミクロフィブリル化を引き起こす。追加の水が、ホモジナイザーを通る懸濁液の流動性を改善するために添加され得る。ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料を含む得られた水性懸濁液は、ホモジナイザーの入口に、ホモジナイザー複数回通過のために送り戻され得る。好ましい実施形態では、無機微粒子材料は、天然板状鉱物、例えばカオリンである。そのようなものとして、ホモジナイズは、セルロースパルプのミクロフィブリル化を促進するだけでなく、板状無機微粒子材料の層間剥離も促進する。
【0173】
板状無機微粒子材料、例えばカオリンは、少なくとも約１０の、例えば、少なくとも約１５、または少なくとも約２０、または少なくとも約３０、または少なくとも約４０、または少なくとも約５０、または少なくとも約６０、または少なくとも約７０、または少なくとも約８０、または少なくとも約９０、または少なくとも約１００の形状係数を有することが理解される。形状係数は、本明細書で使用されるように、米国特許第５，５７６，６１７号（参照により本明細書に組み込まれる）において記載される導電率法、装置、および式を使用して測定される様々なサイズおよび形状の粒子の集団についての粒径対粒子厚さの比の尺度である。
【0174】
板状無機微粒子材料、例えばカオリンの懸濁液は、、セルロースを含む繊維基材の不在下であらかじめ決められた粒子サイズ分布へとホモジナイザー中で処理されてよく、その後、セルロースを含む繊維材料が、無機微粒子材料の水性スラリーに添加され、合わされた懸濁液が、上で記載される通りにホモジナイザー中で処理される。ホモジナイズプロセスは、所望のレベルのミクロフィブリル化が得られるまで、１回以上のホモジナイザー通過を含み、続けられる。同様に、板状無機微粒子材料は、あらかじめ決められた粒子サイズ分布へとグラインダー中で処理され、次いで、セルロースを含む繊維材料と合わせられ、続いてホモジナイザー中で処理され得る。例示的なホモジナイザーは、Ｍａｎｔｏｎ Ｇａｕｌｉｎ（ＡＰＶ）ホモジナイザーである。
【0175】
ミクロフィブリル化ステップが実施された後、ミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料を含む水性懸濁液は、スクリーニングされて、あるサイズを超える繊維を除去し、かつ粉砕媒体を除去する。例えば、懸濁液は、シーブを通過しない繊維を除去するために、選択された公称開口サイズを有するシーブを使用するスクリーニングに供されてよい。公称開口サイズは、正方形開口の反対側の公称中央分離または円形開口の公称直径を意味する。シーブは、１５０μｍの公称開口サイズ、例えば、公称開口サイズ１２５μｍ、または１０６μｍ、または９０μｍ、または７４μｍ、または６３μｍ、または５３μｍ、４５μｍ、または３８μｍを有するＢＳＳシーブ（ＢＳ１７９６による）であってよい。１つの実施形態では、水性懸濁液は、１２５μｍの公称開口を有するＢＳＳシーブを使用してスクリーニングされる。水性懸濁液は次いで、任意で脱水され得る。
【0176】
ミクロフィブリル化セルロースを調製する別の方法が、ＵＳ２０１９０１２７９１１号において開示される。ミクロフィブリル化セルロースおよびフィラー材料を含む、実質的に乾燥した複合材料は、フィラー材料を上記ミクロフィブリル化セルロースの繊維またはフィブリル上に沈殿させること、および水性媒体を提供することにより調製される。プロセスは、水性媒体のｐＨを低下させること、次いで、ｐＨの低下のステップ前または後に、水性媒体を実質的に乾燥した複合材料と混合することを含む。フィラー材料は次いで、ミクロフィブリル化セルロースから放出される。
【0177】
セルロースパルプは次いで、当技術分野でよく知られている方法により脱水され得、例えば、パルプは、少なくとも約１０％の固体、例えば少なくとも約１５％の固体、または少なくとも約２０％の固体、または少なくとも約３０％の固体、または少なくとも約４０％の固体を含むウェットシートを得るためにスクリーンに通して濾過される。パルプは、精製されない状態で、すなわち、ビーティング、または脱水されずに、または別様に精製されて使用され得る。
【0178】
セルロースを含む繊維基材が、粉砕容器に乾燥状態で添加され得る。例えば、乾燥損紙が、グラインダー容器に直接添加され得る。グラインダー容器内の水性環境は次いで、パルプの形成を促進する。
【0179】
ミクロフィブリル化のステップは、精製機を含むが限定されない、任意の好適な装置中で実施され得る。１つの実施形態では、ミクロフィブリル化ステップは、湿式粉砕条件下にて粉砕容器中で実施される。別の実施形態では、ミクロフィブリル化ステップは、ホモジナイザー中で実施される。
【0180】
本開示の上記態様および実施形態の一実施形態では、高固体形態のミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料（この場合、水が部分的に、または本質的に完全に除去されている）は、遠隔製造所に輸送でき、次いで、高固体バインダ組成物を好適な分散剤中に再分散することにより、または、ＷＯ２０１８／１９３３１４号、Ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｗｉｔｈ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ Ｓａｍｅ、およびＷＯ２０１７／１８２８８３号、Ｒｅｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ（これによりその全体が参照により組み込まれる）に記載される他の手段により処理できる。
【0181】
再生パルプならびにミクロフィブリル化セルロースおよび無機微粒子材料を含むバインダ組成物を含む成形性シート材料の特性は、当技術分野で知られている下記方法にしたがい、最適に試験される。
サイズおよび厚さ（ＢＳ ＥＮ３２４－１）
密度／密度変化（ＢＳ ＥＮ３２３）
曲げ強さ／曲げ弾性曲げ剛さ／剛性（ＢＳ ＥＮ３１０）
内部結合強度（ＢＳ ＥＮ３１９）
寸法安定性（ＢＳ ＥＮ３１８）
厚さの膨潤（ＢＳ ＥＮ３１７）
含水量（ＢＳ ＥＮ３２２）
機械加工性／直角度／エッジ真直度（ＢＳ ＥＮ３２４－２）
ねじ引き抜き抵抗（ＢＳ ＥＮ３２０）
ホルムアルデヒド可能性（ＢＳ ＥＮ１２０）
サイズおよび厚さ（ＢＳ ＥＮ３２４－１）
密度／密度変化（ＢＳ ＥＮ３２３）
曲げ強さ／曲げ弾性曲げ剛さ／剛性（ＢＳ ＥＮ３１０）
内部結合強度（ＢＳ ＥＮ３１９）
寸法安定性（ＢＳ ＥＮ３１８）
厚さの膨潤（ＢＳ ＥＮ３１７）
含水量（ＢＳ ＥＮ３２２）
機械加工性／直角度／エッジ真直度（ＢＳ ＥＮ３２４－２）
ねじ引き抜き抵抗（ＢＳ ＥＮ３２０）
ホルムアルデヒド可能性（ＢＳ ＥＮ１２０）
【0182】
実施例
【0183】
この発明がより完全に理解できるように、下記の実施例が明記される。これらの実施例は、発明の実施形態を説明することを目的とし、決して発明の範囲を制限するものと解釈されるべきではない。
【0184】
実施例１．古い段ボール（「ＯＣＣ」）ならびにミクロフィブリル化セルロース（「ＭＦＣ」）および任意で１つ以上の無機微粒子材料を含むバインダ組成物を含むボードの製造
パルプの総パーセンテージ計算
合計％ＰＯＰを、下記のように決定した。
パルプの総パーセンテージ計算
合計％ＰＯＰを、下記のように決定した。
【0185】
％ＰＯＰ（パルプのパーセンテージ）は、繊維である総固体のパーセンテージ質量である。
【0186】
空のるつぼの重さを、小数第４位まで（「ｄｐ」）量った（Ｗ１）。％の固体を決定した直後に、＞１ｇオーブン乾燥生成物を、るつぼに添加し、４ｄｐまで重さを量った（Ｗ２）。長い柄のトングを使用して、るつぼを、９５０℃の炉に３０分間入れ、次いで取り出し、デシケーター中で冷却させ、その後、重さを再び４ｄｐまで量った（Ｗ３）。
【0187】
％ＰＯＰは、下記のように計算される。
【0188】
パルプのパーセンテージ「％ＰＯＰ」は、繊維である総固体のパーセンテージ質量として表され、下記により与えられる：
例えば、ＭＦＣがカオリンを用いてフィブリル化される場合
ＰＯＰ％＝（（Ｗ２－Ｗ１）－（（Ｗ３－Ｗ１））／（（１－ＬＯＩ）））／（（Ｗ２－Ｗ１））×１００
ここで、
Ｗ１＝４．１で記録されるるつぼの重量
Ｗ２＝４．２で記録されるオーブン乾燥生成物＋るつぼの重量
Ｗ３＝４．４で記録される灰＋るつぼの重量
ＬＯＩ＝点火因子による損失（割合として表される－例えば１０％は０．１として表されるはずである）
カオリンでは、９５０℃での点火因子による典型的な損失は、０．１４である
タルクでは、９５０℃での点火因子による典型的な損失は、０．０８である
焼成粘土では、９５０℃での点火因子による典型的な損失は、ゼロである
理想的には、試料が作製される特定の鉱物試料のＬＯＩが測定されるべきであるが、これが入手不可能でない場合、典型的な値を、代わりに使用できる。
標準偏差は、％ＰＯＰについて０．５である。
例えば、ＭＦＣがカオリンを用いてフィブリル化される場合
ＰＯＰ％＝（（Ｗ２－Ｗ１）－（（Ｗ３－Ｗ１））／（（１－ＬＯＩ）））／（（Ｗ２－Ｗ１））×１００
ここで、
Ｗ１＝４．１で記録されるるつぼの重量
Ｗ２＝４．２で記録されるオーブン乾燥生成物＋るつぼの重量
Ｗ３＝４．４で記録される灰＋るつぼの重量
ＬＯＩ＝点火因子による損失（割合として表される－例えば１０％は０．１として表されるはずである）
カオリンでは、９５０℃での点火因子による典型的な損失は、０．１４である
タルクでは、９５０℃での点火因子による典型的な損失は、０．０８である
焼成粘土では、９５０℃での点火因子による典型的な損失は、ゼロである
理想的には、試料が作製される特定の鉱物試料のＬＯＩが測定されるべきであるが、これが入手不可能でない場合、典型的な値を、代わりに使用できる。
標準偏差は、％ＰＯＰについて０．５である。
【0189】
古い段ボール（「ＯＣＣ」）（製品コードＤＳＢ２０５６１８、ＤＳ Ｓｍｉｔｈ）を、大きな砕解機中で５ｗｔ％濃度にて１２リットルで２０分間、精製した。バインダ組成物は、５０％パーセンテージのパルプ（ＰＯＰ）のＩｎｔｒａｍａｘ（商標）５７（ＩＭＡＸ５７；Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ、英国から入手可能）およびＦｉｂｅｒＬｅａｎ（商標）ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）を含んだ。ＩＭＡＸ５７は、紙フィラーグレードカオリンである。バインダ組成物を、４６００ｒｐｍで３０分間遠心分離し、遠心分離したバインダ組成物の総固体量を、水分バランスにより測定した。０．１ｗｔ％アニオン性有機ポリマー歩留向上剤（ＰＥＲＦＯＲＭ（商標）ＰＣ９３０、Ｓｏｌｅｎｉｓ， Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ， ＤＥ， ＵＳＡから入手可能）組成物を、蒸留水を用いて、回転羽根車を使用して調製した。
【0190】
ボードスラリーの組成物は、精製されたＯＣＣパルプおよび／または５０パーセンテージのパルプ（ＰＯＰ）でＭＦＣ（ＦｉｂｅｒＬｅａｎ（商標））（下記表１を参照されたい）、すなわち、５０：５０比でＭＦＣおよび粘土を含んだ。よって、１０ｗｔ％の５０ ＰＯＰ ＭＦＣおよび粘土では、５ｗｔ％のＭＦＣおよび５ｗｔ％の粘土が存在する。類似的に、２０ｗｔ％の５０ ＰＯＰ ＭＦＣ／粘土は、１０ｗｔ％ＭＦＣおよび１０ｗｔ％粘土を含む。４ｗｔ％濃度で得られたスラリーを、乾燥ボード質量に対する凝集剤（０．２ｗｔ％投与量のアニオン性有機ポリマー歩留向上剤（ＰＥＲＦＯＲＭ（商標）ＰＣ９３０）（Ｓｏｌｅｎｉｓ）と混合し、次いで、５５０ｍｌの総体積でピストンプレスに注ぎ入れた。５つの圧力条件を使用してボードを生成した：４０バール、６０バール、８０バール、１００バールおよび１２０バール。
【0191】
ミクロフィブリル化セルロース、ＯＣＣおよび添加物を、ピストンシリンダ中に投入し、もう一方の端の濾水ガーゼに対して空気式ピストンにより圧縮した。そのように形成されたディスクを、抜き出し、乾燥させ、試験した。装置から濾水される速度は、印加圧力の関数であり、重要なパラメータである。なぜなら、これは、生成率および乾燥コストに影響するからである。
【表1】
【0192】
２組のボードを、各組成物につて各プレス圧力で製造した。ピストンプレスから生成された流出水の速度を、記録プログラム、例えば、ＲＳ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓから入手可能なＲＳ ＣＯＭプログラムに関係するバランスを使用して記録した。ＲＳ ＣＯＭは、マスバランスからのデータをコンピュータ内のファイルに記録するために使用される市販のソフトウェアである。
【0193】
初期濾水率を、各ボードについての時間に対する質量のプロットの初期勾配グラジエントにより決定し、濾水時間を、質量変化が１ｇ ｓ－１より小さくなった時に決定した（図１Ａおよび１Ｂ）。ピストンプレス中のウェットボードの滞留時間は、５分未満であった。
【0194】
ウェットボードの重さを、はかりで０．０１ｇの精度まで量った。各圧力で製造した２組のボードの１つを、１３０℃で予熱したオーブンに一晩入れた。他のボードを、ある水分バランスで乾燥させ、収集した乾燥動力学データを使用して、各ボードについての乾燥速度を同定した（図１Ｂ）。
【0195】
試験
プレスボードの固体量
ピストンプレスからウェットプレスボードを収集した後、ウェットボードの質量（ｍｗｅｔ）を記録し、その後ウェットボードをオーブンまたは水分バランスに入れた。乾燥ボードの重量（ｍｄｒｙ）を、デシケーター内での冷却後に記録した。ウェットボードの固体量を、式１に基づいて計算した。
プレスボードの固体量
ピストンプレスからウェットプレスボードを収集した後、ウェットボードの質量（ｍｗｅｔ）を記録し、その後ウェットボードをオーブンまたは水分バランスに入れた。乾燥ボードの重量（ｍｄｒｙ）を、デシケーター内での冷却後に記録した。ウェットボードの固体量を、式１に基づいて計算した。
【0196】
【数1】
【0197】
ボード密度
乾燥ボードの質量を得た（上記）。ボードの厚さを、デジタルキャリパーにより測定し（ｈ）、結果は、２組の測定値の平均である。ボードを、７ｃｍの直径（Ｄ）を有する図２で示されるような均一な円形ディスクと仮定した。よって、ボード密度を、式２によりｇ・ｃｍ－３で計算した。
乾燥ボードの質量を得た（上記）。ボードの厚さを、デジタルキャリパーにより測定し（ｈ）、結果は、２組の測定値の平均である。ボードを、７ｃｍの直径（Ｄ）を有する図２で示されるような均一な円形ディスクと仮定した。よって、ボード密度を、式２によりｇ・ｃｍ－３で計算した。
【数2】
【0198】
【0199】
曲げ測定を、Ｔｉｎｉｕｓ Ｏｌｓｅｎ Ｈ１０ＫＳベンチトップテスターで実施した。支持スパンは６４ｍｍであり、試験速度は２ｍｍ／分であった。乾燥させたボードを、幅１．５ｃｍのストリップへと切断し、５０％ＲＨ、２３℃で１時間調整し、その後、試験した。試験結果は、各試料の２組の測定に基づいた。実験を、５０％ＲＨ、２３℃で実施した。
【0200】
弾性率（ＭＯＥ）は、材料の剛性であり、応力がそれに適用された時に弾力的に変形されることに対する物体の抵抗を測定する。破壊係数（ＭＯＲ、曲げ強度）は、曲げ破損での極限応力である。
【0201】
水取り込みおよび厚さ膨張試験
ボードを、１５ｍｍストリップに切断し、各ボードからの最も小さい片を、試験に使用した。初期質量（ｍ０）を、はかりで±０．０１ｇの精度まで記録し、厚さ（ｈ０）を、ＩＰ５４デジタルキャリパーにより±０．０１ｍｍの精度まで測定し、次いで、全ての試料を、それらが完全に沈められるように、蒸留水で満たした大きなトレーに同じ配向で入れた。標本を、損傷を低減するために縁によってのみ取り扱った。標本を、２４時間後トレーから取り出し、乾燥ラック上に置いた。ウェットボードの対応する厚さ（ｈ１）および質量（ｍ１）を記録し、水取り込み（式３）および厚さ膨張（式４）を計算した。
ボードを、１５ｍｍストリップに切断し、各ボードからの最も小さい片を、試験に使用した。初期質量（ｍ０）を、はかりで±０．０１ｇの精度まで記録し、厚さ（ｈ０）を、ＩＰ５４デジタルキャリパーにより±０．０１ｍｍの精度まで測定し、次いで、全ての試料を、それらが完全に沈められるように、蒸留水で満たした大きなトレーに同じ配向で入れた。標本を、損傷を低減するために縁によってのみ取り扱った。標本を、２４時間後トレーから取り出し、乾燥ラック上に置いた。ウェットボードの対応する厚さ（ｈ１）および質量（ｍ１）を記録し、水取り込み（式３）および厚さ膨張（式４）を計算した。
【数3】
【0202】
結果
ボード特性に対するピストン圧力の効果
初期研究を、ボード形成および対応する特性に対するピストンプレス圧力の効果を理解するために、１００ｗｔ％ＯＣＣを使用して実施した。いくつかの観察結果が、図３から得られる。
ボード特性に対するピストン圧力の効果
初期研究を、ボード形成および対応する特性に対するピストンプレス圧力の効果を理解するために、１００ｗｔ％ＯＣＣを使用して実施した。いくつかの観察結果が、図３から得られる。
【0203】
初期濾水率は、全圧力範囲にわたって比較的一定であった－同様の水チャネル構造が、濾水プロセスの始めで形成した（図３Ａ）。
【0204】
正規化濾水時間は、圧力の増加と共に増加した－ボードの底層は、より高い圧力では透過性がより低くなる。（図３Ｂ）
【0205】
含水量は、より高い圧力ではわずかに増加した－より多くの水が、より高い圧力での底層のより低い透過性のためにボード中に保持された（図３Ｃ）。
【0206】
乾燥させたボードの密度は、圧力の増加と共に減少した－より高いピストンプレスでより多くの水が除去されたので、より多くの間隙が最終ボード中で生成し、より低い密度をもたらした（図３Ｄ）。
【0207】
曲げ強さに対するボード密度の効果
（ｉ）ＭＯＲと密度の間の相関を理解するため、ならびに、（ｉｉ）ミクロフィブリル化セルロースあり／なしでのボード強度を比較するために、ピストンプレスされたボード全てのＭＯＲ結果を、対応するボード密度に対してプロットする。いくつかの観察結果が、図４から得られる。
（ｉ）ＭＯＲと密度の間の相関を理解するため、ならびに、（ｉｉ）ミクロフィブリル化セルロースあり／なしでのボード強度を比較するために、ピストンプレスされたボード全てのＭＯＲ結果を、対応するボード密度に対してプロットする。いくつかの観察結果が、図４から得られる。
【0208】
ＭＯＲ値は、ボード密度の増加と共に増加した－ＭＯＲデータは線形フィッティング曲線を用いるとかなりノイズが多く見え、これは悪いボード形成に起因したものであろう。
【0209】
ピストンプレスから作られたボード密度は、全ての３つの組成物について０．６６－０．７５ｇ／ｃｍ－３の範囲であった－この研究では、ミクロフィブリル化セルロースがボード密度を改善できたということは明らかでなかった。
【0210】
ミクロフィブリル化セルロースの添加は、ＭＯＲを著しく改善した。
【0211】
ボード形成に対するミクロフィブリル化セルロースの効果
５０％ＰＯＰミクロフィブリル化セルロースの添加は、図５において、ミクロフィブリル化セルロースの投与量が１０ｗｔ％未満であった場合（５ｗｔ％ミクロフィブリル化セルロース）、ボード形成プロセス（濾水および乾燥）にほとんど影響しないことが示された。ミクロフィブリル化セルロース投与の効果を、初期濾水率（図５Ａ）、正規化濾水時間（図５Ｂ）、含水量（図５Ｃ）および乾燥速度定数（図５Ｄ）に対し示す。
５０％ＰＯＰミクロフィブリル化セルロースの添加は、図５において、ミクロフィブリル化セルロースの投与量が１０ｗｔ％未満であった場合（５ｗｔ％ミクロフィブリル化セルロース）、ボード形成プロセス（濾水および乾燥）にほとんど影響しないことが示された。ミクロフィブリル化セルロース投与の効果を、初期濾水率（図５Ａ）、正規化濾水時間（図５Ｂ）、含水量（図５Ｃ）および乾燥速度定数（図５Ｄ）に対し示す。
【0212】
ボード特性に対するミクロフィブリル化セルロースの効果
５０％ＰＯＰ ＦｉｂｅｒＬｅａｎミクロフィブリル化セルロースの添加は、ボードの機械的性能を徐々に改善することが示された（図６Ａおよび図６Ｂ）が、それは、ボードの耐水性には影響しなかった（図６Ｃおよび図６Ｄ）。図６Ａ－Ｄ。ＭＯＥ（図６Ａ）、ＭＯＲ（図６Ｂ）、水取り込み（図６Ｃ）および厚さ膨張（図６Ｄ）に対するミクロフィブリル化セルロース投与の効果。
５０％ＰＯＰ ＦｉｂｅｒＬｅａｎミクロフィブリル化セルロースの添加は、ボードの機械的性能を徐々に改善することが示された（図６Ａおよび図６Ｂ）が、それは、ボードの耐水性には影響しなかった（図６Ｃおよび図６Ｄ）。図６Ａ－Ｄ。ＭＯＥ（図６Ａ）、ＭＯＲ（図６Ｂ）、水取り込み（図６Ｃ）および厚さ膨張（図６Ｄ）に対するミクロフィブリル化セルロース投与の効果。
【0213】
結果は、改善されたボード曲げ強さを有するＭＦＣを含むボードを生成する実現可能性を証明した。
【0214】
結果
実施例１の表１において特定される実験についてのデータを、下記表２～４において報告する。
実施例１の表１において特定される実験についてのデータを、下記表２～４において報告する。
【0215】
曲げ強さに対するボード密度の効果
（ｉ）ＭＯＲと密度の間の相関を理解するため、ならびに、（ｉｉ）ミクロフィブリル化セルロースあり／なしでのボード強度を比較するために、全てのピストンプレスされたボードのＭＯＲ結果を、対応するボード密度に対しプロットする。いくつかの観察結果が、図７から得られる。図７：ＭＯＲ対ボード密度。破線は、視線誘導のための線形フィッティング曲線である。
（ｉ）ＭＯＲと密度の間の相関を理解するため、ならびに、（ｉｉ）ミクロフィブリル化セルロースあり／なしでのボード強度を比較するために、全てのピストンプレスされたボードのＭＯＲ結果を、対応するボード密度に対しプロットする。いくつかの観察結果が、図７から得られる。図７：ＭＯＲ対ボード密度。破線は、視線誘導のための線形フィッティング曲線である。
【0216】
この研究は、少なくとも６ｍｍの合理的な厚さを有する小さなボードを生成する実現可能性を証明した。初期結果は、ミクロフィブリル化セルロースがボード強度を改善する添加物として使用できたことを示した。
【0217】
ＭＯＲ値は、ボード密度の増加と共に増加した。ミクロフィブリル化セルロースの添加は、ＭＯＲを著しく改善した。
【0218】
ＯＣＣから製造された試験ボードを、表１で特定される実験について、下記表２－４で報告する。ＯＣＣを用いてミクロフィブリル化セルロースなしで作製したボードについての結果を、下記表２において報告する。ＯＣＣならびに１０ｗｔ％および２０ｗｔ％の２つの投与量の５０％ＰＯＰミクロフィブリル化セルロースおよび粘土を用いて製造された試験ボードの結果を、下記表３および４において示す。
【表2】
【0219】
ミクロフィブリル化セルロースを１０ｗｔ％で組み入れた試験ボードを、下記表３において報告する。
【表3】
【0220】
ミクロフィブリル化セルロースを２０ｗｔ％で組み入れた試験ボードを、下記表４において報告する。
【表4】
【0221】
実施例２を、実施例１の手順にしたがい実施した。実施例２についてのデータを、下記表５において報告する。
【表5】
【0222】
実施例３
実施例３を、ミクロフィブリル化セルロースを再生パルプから以下で明記される手順に従い調製したことを除き、実施例１の材料および手順にしたがい実施した。
実施例３を、ミクロフィブリル化セルロースを再生パルプから以下で明記される手順に従い調製したことを除き、実施例１の材料および手順にしたがい実施した。
【0223】
最適粉砕パラメータ（４％総固体、５０％ＰＯＰ、４２％ＭＶＣ、５０ｋＷ／ｍ３）を、１５５ｋｇの３つのムライト媒体を充填したスーパーミル（パイロット撹拌媒体デトライター（ＳＭＤ）グラインダー）を使用する一連の較正グラインドを実行することにより確立した。様々な較正グラインドのための生成プロセスは、古い段ボールパルプをＮＤ１５００（粘土フィラー）と共に、５０％ＰＯＰを標的として、共粉砕することを含み、変数は媒体体積濃度、総固体のパーセンテージおよび比エネルギー入力である。
【0224】
試料についての生成条件および試験室試験結果の概要を、図９に列挙する。
【0225】
古い段ボール（ＯＣＣ）（製品コードＤＳＢ２０５６１８、ＤＳ Ｓｍｉｔｈ）を、大きな砕解機において５ｗｔ％濃度の１２リットルで２０分間精製した。バインダ組成物は、Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄから入手可能なＩｎｔｒａｍａｘ（商標）５７（ＩＭＡＸ５７）および明細書で明記される粉砕手順にしたがい再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースの、５０％パーセンテージのパルプ（ＰＯＰ）を含んだ。ＩＭＡＸ５７は、紙フィラーグレードカオリンである。バインダ組成物を、４６００ｒｐｍで３０分間遠心分離し、遠心分離したバインダ組成物の総固体を、水分バランスにより測定した。０．１ｗｔ％のアニオン性有機ポリマー歩留向上剤（Ｓｏｌｅｎｉｓ， Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ， ＤＥ， ＵＳＡから入手可能なＰＥＲＦＯＲＭ ＰＣ９３０）組成物を、蒸留水を用いて回転羽根車を使用して調製した。
【0226】
ボードスラリーの組成物は、精製されたＯＣＣパルプおよびＯＣＣパルプならびに再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースを含んだ。４ｗｔ％濃度で得られたスラリーを、凝集剤（乾燥ボード質量に対しアニオン性有機ポリマー歩留向上剤（ＰＥＲＦＯＲＭ ＰＣ９３０）の０．２ｗｔ％投与量）と混合し、次いで、ピストンプレスに５５０ｍｌの総体積で注ぎ入れた。５つの圧力条件を使用してボードを生成した：４０バール、６０バール、８０バール、１００バールおよび１２０バール。
【0227】
再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロース、ＯＣＣおよび添加物を、ピストンシリンダ中に投入し、空気式ピストンによりもう一方の端の濾水ガーゼに対し圧縮した。そのように形成させたディスクを、取り出し、乾燥させ、試験した。水が装置から排出する速度は、印加圧力の関数であり、これは、生成率および乾燥コストに影響するので重要なパラメータである。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んでいることを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0228】
結果
ＯＣＣおよび再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースから作られたボードは、同じ手順を用いて製造されたがミクロフィブリル化セルロースの添加がない対照ボードと比較して、厚さの低減、密度の増加、ならびにＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な改善を示した。結果を、下記表６に提示する。
ＯＣＣおよび再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースから作られたボードは、同じ手順を用いて製造されたがミクロフィブリル化セルロースの添加がない対照ボードと比較して、厚さの低減、密度の増加、ならびにＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な改善を示した。結果を、下記表６に提示する。
【表6】
【0229】
実施例４
ボードを、実施例２にしたがい、しかしながら９０ｗｔ％ＯＣＣおよび１０ｗｔ％オフィス用紙の混合物、ならびに再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ；フィラーはＮＤ１５００カオリン粘土（Ｉｍｅｒｙｓ、Ｕ．Ｋ．）であった）を１０ｗｔ％の投与量で使用して、製造した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
ボードを、実施例２にしたがい、しかしながら９０ｗｔ％ＯＣＣおよび１０ｗｔ％オフィス用紙の混合物、ならびに再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ；フィラーはＮＤ１５００カオリン粘土（Ｉｍｅｒｙｓ、Ｕ．Ｋ．）であった）を１０ｗｔ％の投与量で使用して、製造した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0230】
結果
ボードは、同等な手順を用いて再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースなしで製造された対照ボードと比較して、同等な厚さ、密度の増加ならびにＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。
ボードは、同等な手順を用いて再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースなしで製造された対照ボードと比較して、同等な厚さ、密度の増加ならびにＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。
【0231】
実施例４の結果を、下記表７に提示する。
【表7】
【0232】
実施例５
ボードを、実施例２にしたがいパルパーを用いて製造された９０ｗｔ％のＯＣＣおよび再生パルプから製造された１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ；フィラーはＮＤ１５００カオリン粘土（Ｉｍｅｒｙｓ、Ｕ．Ｋ．）であった）から製造した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
ボードを、実施例２にしたがいパルパーを用いて製造された９０ｗｔ％のＯＣＣおよび再生パルプから製造された１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ；フィラーはＮＤ１５００カオリン粘土（Ｉｍｅｒｙｓ、Ｕ．Ｋ．）であった）から製造した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0233】
結果
ボードは、同等な手順を用いて再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースなしで製造された対照ボードと比較して、厚さの増加、密度の増加ならびにＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。
ボードは、同等な手順を用いて再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースなしで製造された対照ボードと比較して、厚さの増加、密度の増加ならびにＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。
【0234】
実施例４の結果を、下記表８に提示する。
【表8】
【0235】
実施例６
ボードを、実施例２にしたがい３ｗｔ％濃度でディスクリファイナーを用いて製造された９０ｗｔ％のＯＣＣおよび再生パルプから製造された１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ；フィラーはＮＤ１５００カオリン粘土（Ｉｍｅｒｙｓ、Ｕ．Ｋ．）であった）から製造した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
ボードを、実施例２にしたがい３ｗｔ％濃度でディスクリファイナーを用いて製造された９０ｗｔ％のＯＣＣおよび再生パルプから製造された１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ；フィラーはＮＤ１５００カオリン粘土（Ｉｍｅｒｙｓ、Ｕ．Ｋ．）であった）から製造した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0236】
結果
ボードは、同等な手順を用いて再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースなしで製造された対照ボードと比較して、厚さの増加、密度の減少およびＭＯＲの実質的な増加を示した。
ボードは、同等な手順を用いて再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロースなしで製造された対照ボードと比較して、厚さの増加、密度の減少およびＭＯＲの実質的な増加を示した。
【0237】
実施例６の結果を、下記表９に提示する。
【表9】
【0238】
実施例７では、再生パルプを精製する程度を、カナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）測定（ＴＡＰＰＩ試験方法Ｔ ２２７ ｏｍ－１７）により決定した。収集した試料を、０．３ｗｔ％濃度に希釈し、温度を、記録し、次いで１リットルの希釈物を、ＣＳＦテスターを通過させた。側面出口から排出された水の体積は、ｍｌのＣＳＦ値に対応し、測定値を次いで、温度に従い較正した。再生パルプのろ水度を、下記表１０で報告する。
【表10】
【0239】
実施例８
ボードを、デフレーカーを使用して生成されたＯＣＣから作製した。試験ボードは、デフレーカーを使用して生成された８２ｗｔ％のＯＣＣおよび、３３％パーセンテージのパルプ（ＰＯＰ）で再生パルプから製造された１８ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースを含み；フィラーは、Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｕ．Ｋ．）製のＩＣ６０炭酸カルシウムであった。ミクロフィブリル化セルロースの共処理において使用した鉱物は、６７ｗｔ％のレベルの炭酸カルシウム（ＩＣ６０）であった。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
ボードを、デフレーカーを使用して生成されたＯＣＣから作製した。試験ボードは、デフレーカーを使用して生成された８２ｗｔ％のＯＣＣおよび、３３％パーセンテージのパルプ（ＰＯＰ）で再生パルプから製造された１８ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースを含み；フィラーは、Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｕ．Ｋ．）製のＩＣ６０炭酸カルシウムであった。ミクロフィブリル化セルロースの共処理において使用した鉱物は、６７ｗｔ％のレベルの炭酸カルシウム（ＩＣ６０）であった。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0240】
結果
実施例２にしたがいＯＣＣおよび３３ｗｔ％のパルプでミクロフィブリル化したセルロースから製造したボードは、厚さおよび密度の増加ならびにＭＯＲおよびＭＯＥの実質的な増加を示した。試験の結果を、下記表１１に提示する。
実施例２にしたがいＯＣＣおよび３３ｗｔ％のパルプでミクロフィブリル化したセルロースから製造したボードは、厚さおよび密度の増加ならびにＭＯＲおよびＭＯＥの実質的な増加を示した。試験の結果を、下記表１１に提示する。
【表11】
【0241】
実施例９
ボードを、実施例３にしたがい２０ｗｔ％パーセンテージのパルプのミクロフィブリル化セルロースおよび再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロース（２０％ＰＯＰ フィラーはＩｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００カオリン粘土であった）から作製した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
ボードを、実施例３にしたがい２０ｗｔ％パーセンテージのパルプのミクロフィブリル化セルロースおよび再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロース（２０％ＰＯＰ フィラーはＩｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００カオリン粘土であった）から作製した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0242】
結果
ボードは、同等な厚さおよび密度を示した。しかしながら、ボードは、ＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。実施例９の結果を、下記表１２に提示する。
ボードは、同等な厚さおよび密度を示した。しかしながら、ボードは、ＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。実施例９の結果を、下記表１２に提示する。
【表12】
【0243】
実施例１０
ボードを、実施例２の手順にしたがいＯＣＣおよび再生パルプから調製したミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、Ｉｍｅｒｙｓ ＵＫ製のフィラーＮＤ１５００粘土）および５０ｗｔ％のＳｎｏｗｃａｌ６０重質炭酸カルシウムおよび５０ｗｔ％のＰＣＣ－Ｓからなる追加のフィラーを使用して製造した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
ボードを、実施例２の手順にしたがいＯＣＣおよび再生パルプから調製したミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、Ｉｍｅｒｙｓ ＵＫ製のフィラーＮＤ１５００粘土）および５０ｗｔ％のＳｎｏｗｃａｌ６０重質炭酸カルシウムおよび５０ｗｔ％のＰＣＣ－Ｓからなる追加のフィラーを使用して製造した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0244】
結果
ボードは、厚さの低減、密度の増加ならびにＭＯＥおよびＭＯＲ値の実質的な増加を示した。結果を、下記表１３に提示する。
ボードは、厚さの低減、密度の増加ならびにＭＯＥおよびＭＯＲ値の実質的な増加を示した。結果を、下記表１３に提示する。
【表13】
【0245】
実施例１１
ＯＣＣボードを、実施例２にしたがい再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のフィラーＮＤ１５００粘土）ありおよびなしで表１４で示される鉱物を用いて製造した。追加のフィラーを、表１４にしたがい使用される鉱物型に対応して使用した。使用した鉱物は、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）、ベントナイト、タルク（Ｌｕｚｅｎａｃ、Ｉｍｅｒｙｓ、フランス）、雲母、沈降炭酸カルシウム、パーライト、メタカオリン、焼成カオリン、ボールクレー、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、珪藻土、ドロマイトおよびハロイサイトを含んだ。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
ＯＣＣボードを、実施例２にしたがい再生パルプから製造されたミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のフィラーＮＤ１５００粘土）ありおよびなしで表１４で示される鉱物を用いて製造した。追加のフィラーを、表１４にしたがい使用される鉱物型に対応して使用した。使用した鉱物は、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）、ベントナイト、タルク（Ｌｕｚｅｎａｃ、Ｉｍｅｒｙｓ、フランス）、雲母、沈降炭酸カルシウム、パーライト、メタカオリン、焼成カオリン、ボールクレー、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、珪藻土、ドロマイトおよびハロイサイトを含んだ。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0246】
結果
ドロマイトおよびハロイサイトを除いて、ボードは、特定の鉱物を含み、ミクロフィブリル化セルロースは、ＭＯＥおよびＭＯＲの両方の実質的な増加を示した。ドロマイトの場合、ＭＯＥは、ミクロフィブリル化セルロースを有しない対照ボードに匹敵し、一方ＭＯＥは、ハロイサイトおよびミクロフィブリル化セルロースを使用したボードについて実質的に増加した。結果は、様々な鉱物を含むボードの機械的性能（ＭＯＥ／ＭＯＲ）を改善するためにＭＦＣを使用する実行可能性を示す。結果を、下記表１４および図８に示す。
ドロマイトおよびハロイサイトを除いて、ボードは、特定の鉱物を含み、ミクロフィブリル化セルロースは、ＭＯＥおよびＭＯＲの両方の実質的な増加を示した。ドロマイトの場合、ＭＯＥは、ミクロフィブリル化セルロースを有しない対照ボードに匹敵し、一方ＭＯＥは、ハロイサイトおよびミクロフィブリル化セルロースを使用したボードについて実質的に増加した。結果は、様々な鉱物を含むボードの機械的性能（ＭＯＥ／ＭＯＲ）を改善するためにＭＦＣを使用する実行可能性を示す。結果を、下記表１４および図８に示す。
【表14】
【0247】
実施例１２
ボードを、９０ｗｔ％のＯＣＣおよび５ｗｔ％の針葉樹さらしクラフトバージンパルプから調製したミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｕ．Ｋ．）製のフィラーＩＣ６０炭酸カルシウム）および５ｗｔ％の、Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｕ．Ｋ．）製の重質炭酸カルシウム（ＩＣ６０）からなる追加のフィラーから調製した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
ボードを、９０ｗｔ％のＯＣＣおよび５ｗｔ％の針葉樹さらしクラフトバージンパルプから調製したミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｕ．Ｋ．）製のフィラーＩＣ６０炭酸カルシウム）および５ｗｔ％の、Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｕ．Ｋ．）製の重質炭酸カルシウム（ＩＣ６０）からなる追加のフィラーから調製した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0248】
結果
ボードは、対照ボードと同等な厚さおよび密度を示し、一方ミクロフィブリル化セルロースを含むボードは、ＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。結果を、下記表１５に提示する。
ボードは、対照ボードと同等な厚さおよび密度を示し、一方ミクロフィブリル化セルロースを含むボードは、ＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。結果を、下記表１５に提示する。
【表15】
【0249】
実施例１３
７０ｗｔ％、８０ｗｔ％、９０ｗｔ％および１００ｗｔ％のレベルでＯＣＣを含むボードを、５ｗｔ％、１０ｗｔ％および１５ｗｔ％のレベルで再生パルプから調製したミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、Ｉｍｅｒｙｓ ＵＫ製のフィラーＮＤ１５００カオリン粘土）を投与して調製した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
７０ｗｔ％、８０ｗｔ％、９０ｗｔ％および１００ｗｔ％のレベルでＯＣＣを含むボードを、５ｗｔ％、１０ｗｔ％および１５ｗｔ％のレベルで再生パルプから調製したミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、Ｉｍｅｒｙｓ ＵＫ製のフィラーＮＤ１５００カオリン粘土）を投与して調製した。ＭＦＣおよびＯＣＣボードを、ボードがＯＣＣのみを含んだことを除き同等な手順を用いて製造されたボードと比較した。
【0250】
結果
ミクロフィブリル化セルロースを用いて作製したＯＣＣボードは、ミクロフィブリル化セルロースを有しない１００ｗｔ％のＯＣＣの対照ボードと比較して、より低い厚さを有したが、密度が増加した。しかしながら、ミクロフィブリル化セルロース含有ボードは、ＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。結果を、下記表１６に示す。
ミクロフィブリル化セルロースを用いて作製したＯＣＣボードは、ミクロフィブリル化セルロースを有しない１００ｗｔ％のＯＣＣの対照ボードと比較して、より低い厚さを有したが、密度が増加した。しかしながら、ミクロフィブリル化セルロース含有ボードは、ＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。結果を、下記表１６に示す。
【表16】
【0251】
実施例１４
低密度ボードを、９０ｗｔ％のＯＣＣ、実施例２の手順にしたがい製造した再生パルプからの５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ ＵＫ製のＮＤ１５００粘土）および、Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｕ．Ｋ．）製のＮＤ１５００カオリン粘土からなる５ｗｔ％の追加のフィラーを用いて、プレスなしで作製した。低密度ＯＣＣボードを、４０バールでプレスした、９０ｗｔ％のＯＣＣ、実施例２の手順にしたがい製造した再生パルプからの５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび、ＮＤ１５００カオリン粘土からなる５ｗｔ％の追加のフィラーを含むボードと比較した。
低密度ボードを、９０ｗｔ％のＯＣＣ、実施例２の手順にしたがい製造した再生パルプからの５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ ＵＫ製のＮＤ１５００粘土）および、Ｉｍｅｒｙｓ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｕ．Ｋ．）製のＮＤ１５００カオリン粘土からなる５ｗｔ％の追加のフィラーを用いて、プレスなしで作製した。低密度ＯＣＣボードを、４０バールでプレスした、９０ｗｔ％のＯＣＣ、実施例２の手順にしたがい製造した再生パルプからの５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロースおよび、ＮＤ１５００カオリン粘土からなる５ｗｔ％の追加のフィラーを含むボードと比較した。
【0252】
結果
結果は、ＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加がボードのプレスで実現されることを示す。結果は、軽量材料絶縁体などの用途で使用できる低密度のボードを調製できることも示す。結果を、下記表１７で報告する。
結果は、ＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加がボードのプレスで実現されることを示す。結果は、軽量材料絶縁体などの用途で使用できる低密度のボードを調製できることも示す。結果を、下記表１７で報告する。
【表17】
【0253】
実施例１５
再生パルプからの５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）と１％固体に希釈されたＳｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ製の非イオン性ポリオキシエチレンの分散助剤、または１％固体に希釈されたアニオン性ポリアクリルアミド（Ｋｅｍｉｒａ Ｏｙ）のいずれか、およびＩｍｅｒｙｓ製のＮＤ１５００カオリン粘土からなる追加のフィラーを含む９０ｗｔ％ＯＣＣのボードを、製造した。形成剤を、乾燥ボード質量に基づいて０．１ｗｔ％で投与した。対照ボードは、１００ｗｔ％のＯＣＣから構成され、形成剤を有しなかった。
再生パルプからの５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）と１％固体に希釈されたＳｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ製の非イオン性ポリオキシエチレンの分散助剤、または１％固体に希釈されたアニオン性ポリアクリルアミド（Ｋｅｍｉｒａ Ｏｙ）のいずれか、およびＩｍｅｒｙｓ製のＮＤ１５００カオリン粘土からなる追加のフィラーを含む９０ｗｔ％ＯＣＣのボードを、製造した。形成剤を、乾燥ボード質量に基づいて０．１ｗｔ％で投与した。対照ボードは、１００ｗｔ％のＯＣＣから構成され、形成剤を有しなかった。
【0254】
結果
実験ボードは、対照の１００ｗｔ％のＯＣＣボードよりも低い厚さ、かつ大きな密度を示した。実験ボードはどちらも、ＯＣＣ対照ボードと比較してＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。結果を、下記表１８において報告する。
実験ボードは、対照の１００ｗｔ％のＯＣＣボードよりも低い厚さ、かつ大きな密度を示した。実験ボードはどちらも、ＯＣＣ対照ボードと比較してＭＯＥおよびＭＯＲの実質的な増加を示した。結果を、下記表１８において報告する。
【表18】
【0255】
実施例１６
【0256】
９０ｗｔ％のＯＣＣおよび、再生パルプからの１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）を含むボードを、１００ｗｔ％のＯＣＣからなる対照ボードと比較した。ミクロフィブリル化セルロースを、実施例４の手順にしたがい再生パルプから調製した。サイズ剤Ａｑｕａｐｅｌ（商標）Ｆ３１５、１６ｗｔ％固体（Ｓｏｌｅｎｉｓ）を、乾燥ボード質量に対し０．５ｗｔ％のレベルで添加した。
【0257】
結果
実験ボードは、厚さがより小さかったが、密度がより大きかった。実験ボードは、ＭＯＥおよびＭＯＲ値の実質的な増加を示した。実験ボードは、対照ボードより低い水取り込みおよび実質的に少ない膨潤を示した。結果を、下記表１９において報告する。
実験ボードは、厚さがより小さかったが、密度がより大きかった。実験ボードは、ＭＯＥおよびＭＯＲ値の実質的な増加を示した。実験ボードは、対照ボードより低い水取り込みおよび実質的に少ない膨潤を示した。結果を、下記表１９において報告する。
【表19】
【0258】
実施例１７
針葉樹さらしクラフトパルプバージンパルプ（５０％ＰＯＰ、フィラー：ＩｍｅｒｙｓＵ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）および再生パルプ（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）から実施例４にしたがい製造したミクロフィブリル化セルロースの繊維峻度を、下記表２０で報告する。ミクロフィブリル化セルロースについてのｄ３０、ｄ５０、ｄ７０およびｄ９０値もまた、報告する。
針葉樹さらしクラフトパルプバージンパルプ（５０％ＰＯＰ、フィラー：ＩｍｅｒｙｓＵ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）および再生パルプ（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）から実施例４にしたがい製造したミクロフィブリル化セルロースの繊維峻度を、下記表２０で報告する。ミクロフィブリル化セルロースについてのｄ３０、ｄ５０、ｄ７０およびｄ９０値もまた、報告する。
【表20】
【0259】
実施例１８
２つのボードの積層板を、この実施例において調製した。多層ボードを、９０ｗｔ％のＯＣＣ、実施例２にしたがい再生パルプから調製した５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）および、Ｉｍｅｒｙｓ製のＮＤ１５００カオリン粘土からなる５ｗｔ％追加のフィラーから調製した。実験ボードを、１００ｗｔ％のＯＣＣで作製したボードと比較した。
２つのボードの積層板を、この実施例において調製した。多層ボードを、９０ｗｔ％のＯＣＣ、実施例２にしたがい再生パルプから調製した５ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）および、Ｉｍｅｒｙｓ製のＮＤ１５００カオリン粘土からなる５ｗｔ％追加のフィラーから調製した。実験ボードを、１００ｗｔ％のＯＣＣで作製したボードと比較した。
【0260】
結果
実験多層ボードは、厚さおよび密度の低減、ならびにＭＯＥおよびＭＯＲ値の実質的な増加を示した。データを、下記表２１において報告する。
実験多層ボードは、厚さおよび密度の低減、ならびにＭＯＥおよびＭＯＲ値の実質的な増加を示した。データを、下記表２１において報告する。
【表21】
【0261】
実施例１９
【0262】
８０ｗｔ％のＯＣＣ、実施例２の手順にしたがい再生パルプから調製した１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）、カオリンからなる５ｗｔ％の追加のフィラーおよび５ｗｔ％の天然デンプンから調製したボードを、１００ｗｔ％のＯＣＣまたは８０ｗｔ％のＯＣＣのいずれかと、１０ｗｔ％のカオリンフィラーおよび１０ｗｔ％の天然デンプンを含む対照ボードと比較した。実験ボードは、追加のフィラーおよび天然デンプンを含む対照ボードと同等な厚さおよび密度を示したが、１００ｗｔ％のＯＣＣから作られた対照ボードと比較して厚さの低減および密度の増加を示した。ＭＯＥおよびＭＯＲ値の実質的な増加が、両方の対照ボードと比較して示された。結果を、下記表２２で報告する。
【表22】
【0263】
実施例２０
９０ｗｔ％のＯＣＣおよび、実施例２の手順にしたがい再生パルプから製造された１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）ならびに１：１比で３０％の固体へと一緒に希釈されたロジンおよびミョウバン（ａｋｌｕｍ）から作られたボードを、１００ｗｔ％のＯＣＣから製造した対照ボードと比較した。ロジンおよびミョウバン混合物の投与は、乾燥ボード質量に対し２．６ｗｔ％であった。
９０ｗｔ％のＯＣＣおよび、実施例２の手順にしたがい再生パルプから製造された１０ｗｔ％のミクロフィブリル化セルロース（５０％ＰＯＰ、フィラー：Ｉｍｅｒｙｓ Ｕ．Ｋ．製のＮＤ１５００粘土）ならびに１：１比で３０％の固体へと一緒に希釈されたロジンおよびミョウバン（ａｋｌｕｍ）から作られたボードを、１００ｗｔ％のＯＣＣから製造した対照ボードと比較した。ロジンおよびミョウバン混合物の投与は、乾燥ボード質量に対し２．６ｗｔ％であった。
【0264】
結果
実験ボードは、サイズ剤なしで作製した対照ボードと比較して厚さの低減および密度の増加を示した。実験ボードは、実験ボードと比較してＭＯＥおよびＭＯＲ値の実質的な増加を示した。結果を、下記表２３で示す。
実験ボードは、サイズ剤なしで作製した対照ボードと比較して厚さの低減および密度の増加を示した。実験ボードは、実験ボードと比較してＭＯＥおよびＭＯＲ値の実質的な増加を示した。結果を、下記表２３で示す。
【表23】
【0265】
上記実施形態および利点は例示にすぎず、本発明を制限するものと解釈されるべきではない。また、本発明の実施形態の記載は実例であり、特許請求の範囲を制限することを意図しない。多くの代替、改変および変更が当業者には明らかである。
【0266】
発明についてその詳細な説明と共に記載してきたが、上記記載は本発明の範囲を説明するものであり、これを制限するものではないことが意図されており、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲により規定されることが理解されるべきである。他の態様、利点、および改変は下記特許請求の範囲内にある。
【0267】
この明細書において記載される様々な実施形態を組み合わせて、さらなる実施形態を提供できる。実施形態の態様は、必要に応じて、様々な特許、出願および公報の概念を採用するように改変でき、いっそうさらなる実施形態が提供される。
【0268】
本明細書で引用される各および全ての特許、特許出願、公報、および受入番号の開示内容は、これにより、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0269】
本開示について様々な実施形態を参照して開示してきたが、他の実施形態およびこれらの変更が当業者により、本開示の真の精神および範囲から逸脱せずに考案され得ることは明らかである。添付の特許請求の範囲は、そのような実施形態および等価の変更全てを含むと解釈されることが意図される。一般に、下記特許請求の範囲では、使用される用語は特許請求の範囲を明細書および特許請求の範囲で開示される特定の実施形態に制限すると解釈されるべきではないが、全ての可能な実施形態を、そのような特許請求の範囲が付与される等価物の全範囲と共に含むと解釈されるべきである。したがって、特許請求の範囲は本開示により制限されない。
【0270】
上記明細書は、当業者が実施形態を実施できるのに十分であると考えられる。上記記載および実施例は、ある実施形態を詳述し、発明者らにより企図される最良の形式を記載する。しかしながら、上記がどんなに詳細に本文において現れたとしても、実施形態は多くの様式で実施でき、添付の特許請求の範囲および任意のその等価物にしたがい解釈されるべきであることが認識されるであろう。
【0271】
本出願において記載される参考文献は、それらの文脈に基づき明らかになるそれらの意図された目的のために、それらの全体が参照により組み込まれる。
【図1A】
【図1B】
【図2A-2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】