高度に無機物が充填された組成物

発明者： ,
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：湯浅恭三 (外6名)
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願平6-513404
公開番号（公開出願番号）：特表平9-507463
出願日： 1993年11月24日
公開日（公表日）： 1997年07月29日
要約：

【要約】有機重合体結合材、水、1種以上の無機混合材、繊維材及び任意の混合材を望む性能基準に適合するシートを形成するのに、適切な量で一緒に混合することにより製造され、高度に無機物が充填されたマトリックスを有するシートを製造するための組成物、方法及び装置が提供される。無機物が充填された混合物は先ず混合物(40)を押出し、押出された物質を1セットのローラー(50)の間に通過させることによりシートに形成される。圧延されたシートを加熱されたローラー及び/又は乾燥室を利用して加速的に乾燥させて実質的に硬化されたシートを作る。無機物が充填されたシートは紙、板紙、ポリスチレン、プラスチック、又は金属のような従来の材料で今迄作られたシートと実質的に類似を性質を有し得る。このようなシートは巻取るか、圧縮するか、切れ目を入れるか、穿孔するか、折るか、接着され得る。これは食物や飲料容器及び包装材のような物品の大量生産に特に有用である。

請求項（抜粋）：

請求項1 水分散性有機重合体結合材、繊維質材料及び混合材を含む無機物が充填されたマトリックスを有するシートを含む製品であって、シートのうち無機物が充填されたマトリックスの無機成分の濃度がマトリックス全体固形分の約40〜約98体積%であり、シートのうち無機物が充填されたマトリックスの厚さが約0.01〜約3mm範囲である製品。請求項2 無機物が充填されたマトリックスのうち無機成分の濃度がマトリックス全体固形分の約50〜約95体積%の範囲である請求項1記載の製品。請求項3 無機物が充填されたマトリックスのうち無機成分の濃度がマトリックス全体固形分の約60〜約80体積%範囲である請求項1記載の製品。請求項4 混合材が少なくとも2種の混合材を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項5 混合材が混合材の所定粒子充填密度を得るために大きさが調整された個々の粒子を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項6 混合材の粒子充填密度が約0.65以上であることを特徴とする請求項5記載の製品。請求項7 混合材の粒子充填密度が約0.85以上であることを特徴とする請求項5記載の製品。請求項8 前記混合材が無機物が充填されたマトリックスの密度を減少させ断熱能を増加させる軽量の混合材を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項9 軽量の混合材がパーライト、蛙石、中空ガラス球、多孔性セラミック球、軽量の膨張された地質学的物質、浮石及びこれらの混合物から構成された群から選ばれた混合材を含むことを特徴とする請求項8記載の製品。請求項10 混合材が粘土、石膏、炭酸カルシウム、雲母、シリカ、アルミナ、砂、砂利、砂岩、石灰石及びこれらの混合物から構成された群から選ばれた混合材を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項11 混合材が種子類、澱粉、ゼラチン及び寒天系物質から構成された群から選ばれた有機混合材を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項12 混合材が水硬性材料を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項13 水硬性材料が水硬性セメントであることを特徴とする請求項12記載の製品。請求項14 水硬性セメントがポルトランド灰色セメントであることを特徴とする請求項13記載の製品。請求項15 水硬性セメントがポルトランド白色セメント、スラグセメント、カルシウムアルミネートセメント、シリケートセメント、リン酸塩セメント、高アルミナセメント、オキシ塩化マグネシウムセメント、極微セメント粒子でコーティングされた混合材、MDFセメント、DSPセメント、パイラメント型セメント、稠密型セメント及びこれらの混合物から構成された群から選ばれたセメントを含むことを特徴とする請求項13記載の製品。請求項16 水硬性材料が硫酸カルシウム半水化物であることを特徴とする請求項12記載の製品。請求項17 水硬性材料が酸化カルシウムを含むことを特徴とする請求項12記載の製品。請求項18 水硬性材料が無機物充填マトリックス内でマトリックス内成分の結合を補助するに充分な濃度で存在することを特徴とする請求項12記載の製品。請求項19 混合材が無機物ゲルを含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項20 無機物ゲルがシリカゲル、アルミニウムシリケートゲル、カルシウムシリケートゲル及びこれらの混合物から構成された群から選ばれたゲルを含むことを特徴とする請求項19記載の製品。請求項21 無機物ゲルが無機物が充填されたマトリックスのうちでマトリックスのうち所定量の水分を保有するようにする濃度で存在することを特徴とする請求項19記載の製品。請求項22 混合材が重合化されたシリケートを含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項23 無機物が充填されたマトリックスの厚さが約1mm以下であることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項24 無機物が充填されたマトリックスの厚さが約0.5mm以下であることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項25 水分散性有機重合体結合材と繊維質材料とを合せた量がマトリックス全体固形分の約5〜60体積%の範囲であることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項26 水分散性有機重合体結合材と繊維質材料の合せた量がマトリックス全体固形分の約40体積%以下であることを特徴とする請求項25記載の製品。請求項27 水分散性有機重合体結合材と繊維質材料の合せた量がマトリックス全体固形分の約30体積%以下であることを特徴とする請求項25記載の製品。請求項28 有機重合体結合材の濃度がマトリックス全体固形分の約1〜約50体積%範囲であることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項29 有機重合体結合材の濃度がマトリックス全体固形分の約2〜約30体積%範囲であることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項30 有機重合体結合材の濃度がマトリックス全体固形分の約5〜約20体積%範囲であることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項31 有機重合体結合材がセルロース系重合体を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項32 セルロース系重合体がメチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルプロピルセルロース及びこれらの混合物から構成された群から選ばれた材料を含むことを特徴とする請求項31記載の製品。請求項33 有機重合体結合材が澱粉系重合体を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項34 澱粉系重合体がアミロペクチン、アミロース、シーゲル(seagel)、澱粉アセテート、澱粉ヒドロキシエチルエーテル、イオン性澱粉、長鎖アルキル澱粉、デキストリン、アミン澱粉、リン酸塩澱粉、ジアルデヒド澱粉、及びこれらの混合物から構成された群から選ばれた材料を含むことを特徴とする請求項33記載の製品。請求項35 有機結合材が蛋白質系物質を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項36 蛋白質系物質がプロラミン、コラーゲン、ゼラチン、にかわ、カゼイン及びこれらの混合物から構成された群から選ばれた物質を含むことを特徴とする請求項35記載の製品。請求項37 有機結合材がアルギン酸、ピココロイド(phycocolloid)、寒天、アラビアゴム、グアーガム、ロッカストビーンゴム、カラヤゴム、トラガカントゴム及びこれらの混合物から構成された群から選ばれた物質を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項38 有機結合材が合成有機重合体を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項39 合成有機結合材がポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアクリル酸、ポリビニルアクリル酸塩、ポリアクリルイミド、ポリ乳酸、エチレンオキサイド重合体、合成粘土、ラテックス及びこれらの混合物から構成された群から選ばれた物質を含むことを特徴とする請求項38記載の製品。請求項40 繊維質材料がマトリックス全体の固形分の約0.5〜約50体積%範囲の濃度で存在することを特徴とする請求項1記載の製品。請求項41 繊維質材料がマトリックス全体の固形分の約5〜約40体積%範囲の濃度で存在することを特徴とする請求項1記載の製品。請求項42 繊維質材料がマトリックス全体の固形分の約15〜約30体積%範囲の濃度で存在することを特徴とする請求項1記載の製品。請求項43 繊維質材料が有機繊維を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項44 有機繊維が麻、木綿、さとうきび、マニラ麻、亜麻、ダイオウ松(southern pine)及び南部硬質木(southern hardwood)繊維及びこれらの混合物から構成された群から選ばれた繊維を含むことを特徴とする請求項43記載の製品。請求項45 繊維質材料が無機繊維を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項46 無機繊維がガラス、シリカ、セラミック及び金属繊維、そしてこれらの混合物から構成された群から選ばれた材料から形成された繊維を含むことを特徴とする請求項45記載の製品。請求項47 繊維質材料が異なる強度及び柔軟性を有する繊維の混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項48 繊維質材料は無機物が充填されたマトリックスに繊維質材料を加えることによりマトリックスの引張強度を増加させる材料から形成されたことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項49 繊維質材料は無機物が充填されたマトリックスに繊維質材料を加えることによりマトリックスの柔軟性を増加させる材料から形成されたことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項50 繊維質材料は少なくとも10:1の縦横比を有する個々の繊維を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項51 繊維質材料は少なくとも100:1の縦横比を有する個々の繊維を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項52 繊維質材料は少なくとも1000:1の縦横比を有する個々の繊維を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項53 繊維質材料は無機物が充填されたマトリックス内で実質的に単一方向性を有することにより、繊維配向方向にシートの引張強度を増加させる個々の繊維を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項54 繊維質材料は無機物が充填されたマトリックス内で実質的に2方向性を有することにより、繊維配向方向にシートの引張強度を増加させる個々の繊維を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項55 繊維質材料は無機物が充填されたマトリックス内で実質的に任意方向性を有することにより、シートの靭性を増加させる個々の繊維を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項56 繊維質材料は無機物が充填されたマトリックスの表面又は表面近傍で、マトリックス内部よりも、実質的に高い水準の配向性を有することにより、シートの引張強度及び靭性を増加させる個々の繊維を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項57 製品に含まれるシート状の無機物が充填されたマトリックスが、水分解性であることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項58 製品に含まれるシート状の無機物が充填されたマトリックスが環境的に中性である成分で、容易に分解可能なものであることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項59 無機物が充填されたマトリックスの表面に被覆材料をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項60 被覆材料がメラミン、ポリビニルクロライド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリアクリレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリエチレングリコール、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ乳酸、澱粉、大豆蛋白質、ポリエチレン、合成重合体、ワックス、及びエラストマーから構成された群から選ばれた材料を含むことを特徴とする請求項59記載の製品。請求項61 被覆材料が生分解性物質を含むことを特徴とする請求項59記載の製品。請求項62 被覆材料が珪酸ナトリウム、炭酸カルシウム、カオリン、酸化珪素、酸化アルミニウム及びセラミックから構成された群から選ばれた材料を含むことを特徴とする請求項59記載の製品。請求項63 被覆材料は無機物が充填されたマトリックスにおいて、マトリックス内部に水が浸透されるのを阻害する能力を増加させるものであることを特徴とする請求項59記載の製品。請求項64 被覆材料は無機物が充填されたマトリックスにおいて、マトリックス内部にグリースやオイルが浸透されるのを阻害する能力を増加させるものであることを特徴とする請求項59記載の製品。請求項65 被覆材料が無機物が充填されたマトリックスの柔軟性を増加させるものであることを特徴とする請求項59記載の製品。請求項66 無機物が充填されたマトリックスが約0.05MPa〜約60MPa範囲の引張強度を有するものであることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項67 無機物が充填されたマトリックスが約0.4g/cm3〜約1.5%g/cm3の範囲の嵩密度を有するものであることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項68 無機物が充填されたマトリックスが約2MPa-cm3/g〜約200MPa-cm3/gの範囲の引張強度/嵩密度比率を有するものであることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項69 無機物が充填されたマトリックスが約3MPa-cm3/g〜約50MPa-cm3/gの範囲の引張強度/嵩密度比率を有するものであることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項70 製品がシート状製品を含むことを特徴とする請求項1記載の製品。請求項71 製品が複数のシートを含むことを特徴とする請求項70記載の製品。請求項72 製品が無機物を充填されたマトリックスを有するシートにラミネートされた第2のシートを含むことを特徴とする請求項70記載の製品。請求項73 第2のシートも又無機物が充填されたマトリックスを含むことを特徴とする請求項72記載の製品。請求項74 第2のシートが、有機重合体シート、金属ホイール、繊維シート、セラミックシート、アイオノマー、エラストマーシート、プラスチックシート、セロファンシート、ナイロンシート、ワックスシート及び金属化されたフィルムから構成された群から選ばれたシートを含むことを特徴とする請求項72記載の製品。請求項75 無機物が充填されたマトリックスを有するシートが、歯型形状を有することを特徴とする請求項70記載の製品。請求項76 無機物が充填されたマトリックスを有するシートが、クレープ加工された形態になっていることを特徴とする請求項70記載の製品。請求項77 無機物が充填されたマトリックスを有するシートが、表示(indicia)を有するものであることを特徴とする請求項70記載の製品。請求項78 無機物が充填されたマトリックスを有するシートが、紙に代替されうることを特徴とする請求項70記載の製品。請求項79 無機物が充填されたマトリックスを有するシートが、ポリスチレン発泡シートに代替されうることを特徴とする請求項70記載の製品。請求項80 無機物が充填されたマトリックスを有するシートが、板紙に代替されうることを特徴とする請求項70記載の製品。請求項81 製品が、無機物が充填されたマトリックスを有するシートの巻物を含むことを特徴とする請求項70記載の製品。請求項82 製品が、無機物が充填されたマトリックスを有する複数のシートを含むことを特徴とする請求項70記載の製品。請求項83 製品が、ブックカバーであることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項84 製品が、ノートであることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項85 製品が、容器であることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項86 容器が、包装容器であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項87 容器が、段ボール箱であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項88 容器が、箱であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項89 容器が、クレートであることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項90 容器が、かばんであることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項91 容器が、チューブ状であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項92 容器が、食品又は飲料容器であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項93 容器が、コップであることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項94 容器が、貝状(clam shell)であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項95 容器が、カートン(carton)状であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項96 容器が、フレンチフライ容器であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項97 容器が、皿であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項98 容器が、ボウルであることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項99 容器が、蓋であることを特徴とする請求項85記載の製品。請求項100 無機物が充填されたマトリックスが、約0.5〜約8%の範囲で、完全に破断されず、伸張されうることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項101 無機物が充填されたマトリックスが、乾燥していることを特徴とする請求項100記載の製品。請求項102 無機物が充填されたマトリックスが、約20%まで完全に破断されず伸張され得ることを特徴とする請求項1記載の製品。請求項103 無機物が充填されたマトリックスが、湿潤していることを特徴とする請求項102記載の製品。請求項104 無機物が充填されたマトリックスが、微細分散された空孔を有することを特徴とする請求項1記載の製品。請求項105 無機物が充填されたマトリックスを有する製品の製造方法において、水、水分散性有機重合体結合材、混合材及び繊維質材料を混合して無機物が充填された成形可能混合物を製造するが、このとき、無機物が充填された成形可能混合物の無機成分が、混合物全体固形分の約40〜約98体積%範囲の濃度を有することを特徴とする工程;無機物が充填された成形可能混合物を、所定厚さの安定な無機物が充填されたシートに形成させる工程;及び無機物が充填されたシートから水分の少なくとも一部を除去して約1cm以下の厚さを有するシートを形成する工程を含むことを特徴とする方法。請求項106 無機物が充填されたマトリックスが、約3mm以下の厚さを有することを特徴とする請求項105記載の方法。請求項107 無機物が充填されたマトリックスが、約1mm以下の厚さを有することを特徴とする請求項105記載の方法。請求項108 混合工程において生成される無機物が、充填された成形可能混合物において、有機重合体結合材及び繊維質材料の総濃度が、混合物全体固形分の約5〜約60体積%範囲であることを特徴とする請求項105に記載の方法。請求項109 混合工程において生成される無機物が、充填された成形可能混合物において、有機重合体結合材及び繊維質材料の総濃度が、混合物全体固形分の約30体積%以下であることを特徴とする請求項105記載の方法。請求項110 混合工程において生成される無機物が、充填された成形可能混合物中、繊維質材料の濃度が成形可能混合物全体固形分の約0.5〜約50体積%の範囲であることを特徴とする請求項105記載の方法。請求項111 混合工程において生成される無機物が充填された成形可能混合物中、繊維質材料の濃度が、成形可能混合物全体固形分の約15〜約30体積%の範囲であることを特徴とする請求項105に記載の方法。請求項112 混合工程において生成される無機物が充填された成形可能混合物中、有機重合体結合材の濃度が、成形可能混合物全体固形分の約1〜約50体積%の範囲であることを特徴とする請求項105記載の方法。請求項113 混合工程において生成される無機物が充填された成形可能混合物中、有機重合体結合材の濃度が、成形可能混合物全体固形分の約2〜約30体積%範囲であることを特徴とする請求項105記載の方法。請求項114 無機混合材が、水硬性材料・・・

IPC (18件)：

C04B 26/00 , B32B 1/02 , B32B 1/08 , B32B 13/00 , C04B 28/02 , C08L 3/00 LAV , C08L 29/04 LGW , C08L 33/02 LHR , C08L 33/24 LJW , C08L 39/06 LJY , C08L 71/02 LQA , C08L 75/00 NFY , C08L 91/08 LAL , C08L101/00 LTB , C09D133/06 PFZ , C09D161/28 PHH , C09D167/04 PLC , C09D171/02 PLQ

FI (18件)：

C04B 26/00 , B32B 1/02 , B32B 1/08 Z , B32B 13/00 , C04B 28/02 , C08L 3/00 LAV , C08L 29/04 LGW , C08L 33/02 LHR , C08L 33/24 LJW , C08L 39/06 LJY , C08L 71/02 LQA , C08L 75/00 NFY , C08L 91/08 LAL , C08L101/00 LTB , C09D133/06 PFZ , C09D161/28 PHH , C09D167/04 PLC , C09D171/02 PLQ

引用特許：

審査官引用 (14件)

特開昭58-151360
特開昭56-145165
特開平4-057734

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