JP2018534393A - 3d成形可能なシート材料 - Google Patents
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Abstract
Description
a)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して5wt%から55wt%までの量のセルロース材料であって、セルロース材料が、以下のものを含むセルロース混合物であり、
i)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して55wt%以上の量のナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロース、ならびに
ii)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して45wt%以下の量のセルロース繊維
且つナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロース、ならびにセルロース繊維の量の合計が、セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して100wt%である、セルロース材料と、
b)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して45wt%以上の量の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料と
を含み、
セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の量の合計が、セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の総乾燥重量に対して100.0wt%である。
a)本明細書に規定の3D成形可能なシート材料を提供する段階、および
b)好ましくは熱成形、真空成形、圧縮空気成形、深絞り成形、ハイドロフォーミング、球面成形、プレス成形または真空/圧縮空気成形によって、3D成形可能なシート材料を3D成形物品に成形する段階
を含む。
i)本明細書に規定のセルロース材料を提供する段階、
ii)段階i)のセルロース材料からなるプリシートを成形する段階、および
iii)、段階ii)のプリシートを3D成形可能なシート材料に乾燥させる段階
によって得られている。
a)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して5wt%から55wt%までの量のセルロース材料と、
b)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して45wt%以上の量の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料と
を含む。
a)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して5wt%から55wt%までの量、好ましくは15wt%から55wt%までの量、より好ましくは20wt%から45wt%までの量または25wt%から35wt%までの量のセルロース材料、および
b)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して45wt%以上の量、好ましくは45wt%から85wt%までの量、最も好ましくは55wt%から80wt%までの量または65wt%または75wt%までの量の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料
からなり、
セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の量の合計が、セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の総乾燥重量に対して100.0wt%である。
a)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して5wt%から55wt%までの量、好ましくは15wt%から55wt%までの量、より好ましくは20wt%から45wt%までの量または25wt%から35wt%までの量のセルロース材料と、
b)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して45wt%以上の量、好ましくは45wt%から85wt%までの量、最も好ましくは55wt%から80wt%までの量または65wt%または75wt%までの量の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料と、
c)任意選択的に、3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して0.01wt%から10wt%までの量、好ましくは0.02wt%から8wt%までの量、最も好ましくは0.04wt%から5wt%までの量の少なくとも1種の添加剤と
を含んでもよく、
セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の量の合計が、セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の総乾燥重量に対して100.0wt%である。
a)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して5wt%から55wt%までの量、好ましくは15wt%から55wt%までの量、より好ましくは20wt%から45wt%までの量または25wt%から35wt%までの量のセルロース材料と、
b)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して45wt%以上の量、好ましくは45wt%から85wt%までの量、最も好ましくは55wt%から80wt%までの量または65wt%から75wt%までの量の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料と、
c)任意選択的に、3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して0.01wt%から10wt%の量、好ましくは0.02wt%から8wt%までの量、最も好ましくは0.04wt%から5wt%までの量の少なくとも1種の添加剤と
からなり、
セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の量の合計が、セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の総乾燥重量に対して100.0wt%である。
d(水分)は、検討する含水量の範囲を規定しており、すなわち、対象の高い方の水分濃度(例えば、20%)と、対象の低い方の水分濃度(例えば、10%)との差を規定しており、
d(延伸度)は、検討する含水量の範囲における延伸加工性の範囲を規定しており、すなわち、対象の高い方の水分濃度における延伸加工性と、対象の低い方の水分濃度における延伸加工性との差を規定する。]
によって決定される。
a)1パーセント当たり0.15%から0.7%までの範囲、より好ましくは1パーセント当たり0.15%から0.6%までの範囲、最も好ましくは1パーセント当たり0.2%から0.6%までの範囲である含水量の濃度当たりの正規化延伸増分および/または
b)少なくとも6%の破断点伸び、より好ましくは6%から16%までの破断点伸び、最も好ましくは7%から15%までの破断点伸びおよび/または
c)50g/m2から500g/m2までのシート重量、より好ましくは80g/m2から300g/m2までのシート重量、最も好ましくは80g/m2から250g/m2までのシート重量
を有する。
a)1パーセント当たり0.15%から0.7%までの範囲、より好ましくは1パーセント当たり0.15%から0.6%までの範囲、最も好ましくは1パーセント当たり0.2%から0.6%までの範囲である含水量の濃度当たりの正規化延伸増分、および
b)少なくとも6%の破断点伸び、より好ましくは6%から16%までの破断点伸び、最も好ましくは7%から15%までの破断点伸び、または
c)50g/m2から500g/m2までのシート重量、より好ましくは80g/m2から300g/m2までのシート重量、最も好ましくは80g/m2から250g/m2までのシート重量
を有する。
a)1パーセント当たり0.15%から0.7%までの範囲、より好ましくは1パーセント当たり0.15%から0.6%までの範囲、最も好ましくは1パーセント当たり0.2%から0.6%までの範囲である含水量の濃度当たりの正規化延伸増分、または
b)少なくとも6%の破断点伸び、より好ましくは6%から16%までの破断点伸び、最も好ましくは7%から15%までの破断点伸び、および
c)50g/m2から500g/m2までのシート重量、より好ましくは80g/m2から300g/m2までのシート重量、最も好ましくは80g/m2から250g/m2までのシート重量
を有する。
a)1パーセント当たり0.15%から0.7%までの範囲、より好ましくは1パーセント当たり0.15%から0.6%までの範囲、最も好ましくは1パーセント当たり0.2%から0.6%までの範囲である含水量の濃度当たりの正規化延伸増分、または
b)少なくとも6%の破断点伸び、より好ましくは6%から16%までの破断点伸び、最も好ましくは7%から15%までの破断点伸び、または
c)50g/m2から500g/m2までのシート重量、より好ましくは80g/m2から300g/m2までのシート重量、最も好ましくは80g/m2から250g/m2までのシート重量
を有する。
a)1パーセント当たり0.15%から0.7%までの範囲、より好ましくは1パーセント当たり0.15%から0.6%までの範囲、最も好ましくは1パーセント当たり0.2%から0.6%までの範囲である含水量の濃度当たりの正規化延伸増分、および
b)少なくとも6%の破断点伸び、より好ましくは6%から16%までの破断点伸び、最も好ましくは7%から15%までの破断点伸び、および
c)50g/m2から500g/m2までのシート重量、より好ましくは80g/m2から300g/m2までのシート重量、最も好ましくは80g/m2から250g/m2までのシート重量
を有する。
i)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して55wt%以上の量のナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロース、および
ii)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して45wt%以下の量のセルロース繊維
を含む、セルロース材料混合物である。
i)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して55wt%以上の量のナノフィブリル化セルロースまたはミクロフィブリル化セルロース、好ましくは
ミクロフィブリル化セルロース、ならびに
ii)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して45wt%以下の量のセルロース繊維
を含み、
ナノフィブリル化セルロースまたはミクロフィブリル化セルロースおよびセルロース繊維の量の合計が、セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して100wt%である。
i)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して55wt%以上の量のナノ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、ならびに
ii)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して45wt%以下の量のセルロース繊維
を含み、
ナノ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ならびにセルロース繊維の量の合計が、セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して100wt%である。
a)本明細書に規定の3D成形可能なシート材料を提供する段階および
b)3D成形可能なシート材料を3D成形物品に成形する段階
を含む。
i)本明細書に規定のセルロース材料を提供する段階、
ii)段階i)のセルロース材料からなるプリシートを成形する段階、および
iii)段階ii)のプリシートを3D成形可能なシート材料に乾燥させる段階
によって得られていることが好ましい。
下記の測定方法が、実施例および特許請求の範囲において与えられたパラメーターを評価するために使用される。
懸濁液の固形分含量(「乾燥重量」としても公知)を、Mettler−Toledo社、Switzerland製のMoisture Analyzer MJ33を使用して測定したが、このとき、160℃の乾燥温度、30秒の期間にわたって質量が1mg超変化しない場合は自動的にスイッチオフ、5gから20gまでの懸濁液の標準乾燥という設定を用いた。
含水量(wt%)=100(wt%)−固形分含量(wt%)
本明細書において使用されている重量メジアン粒径d50およびトップカットd98は、Micromeritics Instrument Corporation製のSedigraph(商標)5120機器の使用によってなされた測定に基づいて、決定されている。方法および機器は、当業者に公知であり、一般的に、充填剤および顔料の粒度を測定するために使用されている。測定は、0.1wt%のNa4P2O7を含む水溶液中で実施した。試料は、高速撹拌器および超音波を使用して分散した。分散された試料の測定の場合、さらなる分散剤は、添加しなかった。
長さ加重平均繊維長を、Kajaani FS200(Kajaani Electronics Ltd、now Valmet、Finland)によって測定した。方法および機器は、当業者に公知であり、一般的に、繊維のモルフォロジに関するパラメーターを測定するために使用されている。測定は、約0.010wt%の固形分含量をもたらした。
ショッパー−リグラー度(Schopper−Riegler degree:SR)を、Zellcheming Merkblatt V/7/61に従って測定し、ISO5267/1により標準化した。
水性懸濁液のブルックフィールド粘度が、適切なディスクスピンドル、例えばスピンドル1番から6番を装着したブルックフィールド粘度計型RVTの使用によって、25℃±1℃、100rpmにおいて、製造から1時間後および撹拌から1分後に測定された。
グラフ顕微鏡写真が、透過光および明視野方法を使用して光学顕微鏡によって撮影された。
SCAN−CM64:00「Preparation of laboratory sheets for physical testing」に記載の装置が使用されたが、いくつかの修正(J.Rantanenら、「Forming and dewatering of a microfibrillated cellulose composite paper」、BioResources 10(2)、2015、3492−3506頁)が実施された。
ISO5269/2「Preparation of laboratory sheets for physical testing−Part 2:Rapid Kothen method」に記載の装置が使用されたが、いくつかの修正が加えられており、さらなる詳細に関しては、メソッドの部「MFC filler composite films produced with“Rapid Kothen Type”laboratory sheet former」を参照されたい。
L&W Tensile Strength Tester(Lorentzen&Wettre、Sweden)を、ISO1924−2に記載の手順に従った破断点伸びの測定のために使用した。
Laboratory Platen Press TypeP300(Dr.Collins、Germany)を、成形のために使用した。圧力、温度およびプレス加工時間を相応に調整した。
ミクロフィブリル化セルロース(MFC)と充填剤とのコンパウンド
ミクロフィブリル化セルロース(MFC)と充填剤とのコンパウンドを、40wt%の酵素処理(Buckman Maximyze2535)によって得、機械的に(ディスク型叩解装置により、60°SR超のろ水度になるまで)予備処理し、共回転型二軸押出機内で55%の固形分含量において、パルプを60wt%のGCC充填剤(Hydrocarb(登録商標)60)と一緒に溶解させた。ミクロフィブリル化の品質は、図1の微視的な画像によって特徴付けられる。
図2の微視的な画像によって特徴付けられたミクロフィブリル化セルロース(MFC)を使用した。このミクロフィブリル化セルロースは、3.8wt%の固形分含量を有する懸濁液として利用可能だった。
一旦乾燥させた、0.81mmの長さ加重平均繊維長を有する市販ユーカリパルプ。
一旦乾燥させた、2.39mmの長さ加重平均繊維長を有する針葉樹材(マツ)パルプ。
78wt%の固形分含量および1.6μmの重量メジアン粒径d50を有する、分散された重質炭酸カルシウム(GCC)顔料スラリーが使用された。
15wt%の固形分含量および2.7μmの重量メジアン粒径d50を有する、分散されていない沈降炭酸カルシウム(PCC)顔料スラリーが使用された。
充填剤の存在下で製造されたミクロフィブリル化セルロース(MFC)からできた顕微鏡法試料の調製
濡れた(約55wt%の)MFC−充填剤コンパウンド(材料の部において記述された)からできた小さな試料(0.1g)を、ガラスビーカー内に配置し、500mlの脱イオン水を加えた。調理用ミキサーを使用して、繊維と炭酸カルシウム粒子との分離を補助した。次いで、2mlの10wt%の塩酸を添加して、炭酸カルシウムを溶解させた後、得られた混合物を、調理用ミキサーによって2分間混合した。この懸濁液を数滴、顕微鏡用スライドガラス上に垂らし、オーブン内で120℃において乾燥させた。
材料の部において上述された充填剤(3.8wt%の固形分含量)を含まない約1gのミクロフィブリル化セルロース(MFC)を、ガラスビーカー内に配置し、500mlの脱イオン水を加えた。調理用ミキサーを2分間使用して、繊維材料を分離した。数滴のこの懸濁液を、顕微鏡用スライドガラスに垂らし、オーブン内で120℃において乾燥させた。
乾燥したらすぐに、ユーカリパルプをISO5263−1に従って離解し、1.5wt%の固形分含量になるまで希釈した。叩解は、適用されなかった。
乾燥したらすぐに、ユーカリパルプをISO5263−1に従って離解し、3wt%の固形分含量になるまで希釈した。実験用ディスク叩解装置(Escher Wyss、now Voith、Germany)を使用して、30°SRのろ水度を有するユーカリパルプを調製した。
乾燥したらすぐに、針葉樹材パルプをISO5263−1に従って離解し、1.5wt%の固形分含量になるまで希釈した。叩解は、適用されなかった。
乾燥したらすぐに、針葉樹材パルプをISO5263−1に従って離解し、1.5wt%の固形分含量になるまで希釈した。実験用ディスク叩解装置(Escher Wyss、now Voith、Germany)を使用して、25°SRのろ水度を有する針葉樹材パルプを調製した。
乾燥重量に基づいた配合物に応じて、1wt%の最終的な固形分含量を達成するような広葉樹材パルプまたは広葉樹材パルプまたは針葉樹材パルプまたは叩解針葉樹材パルプ、最終的なGCC粒子および/またはPCC粒子ならびに脱イオン水を、高せん断条件(Pendraulik、LD50 Labordissolver、Pendraulik、Germany)下において15分の混合時間によって調製した。
10wt%の固形分含量を達成するような量の脱イオン水を、55wt%の固形分含量を有するコンパウンドに添加した。高せん断混合(Pendraulik、LD50 Labordissolver、Pendraulik、Germany)を15分間施して、コンパウンドを分散させ、続いて、所望の固形分含量濃度(5wt%、4wt%、2.5wt%、1wt%)になるまで、やはり15分の高せん断混合段階(Pendraulik、2000rpm)を用いて、脱イオン水によってさらに希釈した。
乾燥重量に基づいた配合物に応じて、1wt%の最終的な固形分含量を達成するような1wt%の固形分含量を有するMFC充填剤コンパウンド懸濁液、広葉樹材パルプまたは針葉樹材パルプおよび脱イオン水の混合物を、高せん断条件(Pendraulik、LD50 Labordissolver、Pendraulik、Germany)下において15分の混合時間によって調製した。
所望の固形分含量濃度(2wt%、1wt%)を得るために、脱イオン水をMFC懸濁液に添加し、適切な混合を確保するために、高せん断混合(Pendraulik、LD50 Labordissolver、Pendraulik、Germany)を15分間施した。
乾燥重量に基づいた配合物に応じて、1%の最終的な固形分含量を達成するようにMFC、PCCおよび/またはGCC、ユーカリパルプまたは針葉樹材パルプならびに脱イオン水を含有する混合物を、高せん断条件(Pendraulik、LD50 Labordissolver、Pendraulik、Germany)下において15分の混合時間によって調製した。
修正版「Scandinavian Type」実験用シート成形装置を使用して、フィルムを製造した。通常200g/m2のフィルム重量を達成するために調製された相応の量の完成紙料を、下側区域の頂部部分としてメンブレンにしっかりと連結された上側区域に充填した。頂部区域をフードによって閉じ、0.5barの超過圧力を加えて、メンブレンによる脱水を加速した。撹拌またはさらなる希釈は、採用されなかった。成形後、シートを、当技術分野において公知のように2枚の吸取紙の間に入れた状態で調製し、次いで、420kPaにおいて260秒間プレス加工した。4枚のシートが2枚の吸取紙の間に配置された状態で、130℃の温度および95kPaの圧力を用いる、さらなるホットプレス加工段階を使用して、シートを乾燥させた。物理的試験のために、シートをコンディショニング済みの中に配置し、成形のために、湿潤手順を適用した。
ISO5269/2「Preparation of laboratory sheets for physical testing−Part 2:Rapid Kothen method」に従ったシート成形手順を使用したが、このとき、メッシュ幅が50μmのワイヤーを使用するという修正を加えた。希釈のための水は、添加されなかった。混合のための空気は、使用されなかった。充填から5秒後、脱水弁を開き、真空を25秒間施用した。シートを、Sheet Press(PTI、Austria)によってプレス加工し、次いで、吸取紙の間の入れた状態で115℃において8分間乾燥させた。
現時点の含水量(100−wt%による固形分含量)に基づいて、6.25wt%、8wt%、10wt%、15wt%または20wt%の含水量を達成するような所望の量の脱イオン水を、エアロゾル缶の使用によってMFC充填剤複合フィルムに噴霧した。同じ組成物および同じ水分濃度のMFC充填剤複合フィルムが、湿度の均一な分配を確保するために、閉じたプラスチック袋内に24時間貯蔵された。
3D成形のために、積層体が、底部から頂部に向かって調製されなければならず、すなわち、最初に、プラテンプレスの底部部分が存在し、続いて、型が表面を上にした状態のアルミニウムダイ、成形対象のシート/フィルム/材料、複数のゴムプレート(1cmの深さの型の場合は3−4枚、2cmの深さの型の場合は5−6枚)からできた層が存在し、最後に、プラテンプレスの頂部部分が存在する。使用されたプレスにおいて、底部部分は移動しており、所望の温度に加熱されることが可能であった。成形試行を開始する前に、相応のダイが、所望の温度を達成するように加熱されているプレスの中に配置された。圧力、プロセスの動特性(速度および時間)、温度は、相応に調整しなければならない。
a)MFC懸濁液の粘度
得られたシート材料の特性も、図3において示されている。
(1)3D成形パラメーター
「Scandinavian Type」実験用シート。成形において、より低い圧力が有益である。
「Rapid Kothen型」実験用シート。
「Scandinavian Type」実験用シート。
「Scandinavian Type」実験用シート。
「Scandinavian Type」実験用シート。
「Scandinavian Type」実験用シート。
「Scandinavian Type」実験用シート。
Claims (18)
- 3D成形可能なシート材料であって、
a)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して5wt%から55wt%までの量のセルロース材料であって、セルロース材料が、以下のものを含むセルロース材料混合物であり、
i)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して55wt%以上の量のナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロース、ならびに
ii)セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して45wt%以下の量のセルロース繊維
且つナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロース、ならびにセルロース繊維の量の合計が、セルロース材料混合物の総乾燥重量に対して100wt%である、セルロース材料と、
b)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して45wt%以上の量の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料と
を含み、
セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の量の合計が、セルロース材料および少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の総乾燥重量に対して100.0wt%である、
3D成形可能なシート材料。 - 3D成形可能なシート材料が、
a)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して15wt%から55wt%までの量のセルロース材料と、
b)3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して45wt%から85wt%までの量の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料と
を含む、請求項1に記載の3D成形可能なシート材料。 - 3D成形可能なシート材料が、
a)水分1%当たり0.15%から0.7%までの範囲である含水量の濃度当たりの正規化延伸増分、および/または
b)少なくとも6%の破断点伸び、好ましくは6%から16%までの破断点伸び、最も好ましくは7%から15%までの破断点伸び、および/または
c)50g/m2から500g/m2までのシート重量、好ましくは80g/m2から300g/m2までのシート重量、最も好ましくは80g/m2から250g/m2までのシート重量
を有する、請求項1または2に記載の3D成形可能なシート材料。 - ナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロースが、充填剤および/または顔料の非存在下または存在下でセルロース繊維懸濁液をナノフィブリル化および/またはミクロフィブリル化することによって得られており、好ましくは、セルロース繊維懸濁液のセルロース繊維が、トウヒパルプおよびマツパルプのような針葉樹材パルプ、ユーカリパルプ、カバノキパルプ、ブナパルプ、カエデパルプ、アカシアパルプのような広葉樹材パルプ、ならびに麻パルプ、綿パルプ、バガスパルプもしくはワラパルプのような他の種類のパルプ、またはリサイクル繊維材料、ならびにこれらの混合物を含む群から選択されるパルプ中に含有されるセルロース繊維である、請求項1に記載の3D成形可能なシート材料。
- セルロース繊維が、
a)トウヒ繊維およびマツ繊維のような針葉樹材繊維、ユーカリ繊維、カバノキ繊維、ブナ繊維、カエデ繊維、アカシア繊維のような広葉樹材繊維、ならびに麻繊維、綿繊維、バガス繊維もしくはワラ繊維のような他の種類の繊維、もしくはリサイクル繊維材料、ならびにこれらの混合物を含む群から選択され、ならびに/または
b)500μmから3000μmまでの長さ加重平均繊維長、より好ましくは600μmから2000μmまでの長さ加重平均繊維長、最も好ましくは700μmから1000μmまでの長さ加重平均繊維長を有する、
請求項1または4に記載の3D成形可能なシート材料。 - 少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料が、少なくとも1種の粒子状炭酸カルシウム含有材料であり、好ましくは、少なくとも1種の粒子状炭酸カルシウム含有材料が、ドロマイトであり、ならびに/または大理石、白亜、石灰岩および/もしくはこれらの混合物のような少なくとも1種の重質炭酸カルシウム(GCC)であり、ならびに/またはアラゴナイト型鉱物学的結晶形、ヴァテライト型鉱物学的結晶形およびカルサイト型鉱物学的結晶形のうちの1種以上のような少なくとも1種の沈降炭酸カルシウム(PCC)であり、より好ましくは、少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料が、少なくとも1種の沈降炭酸カルシウム(PCC)である、請求項1から5のいずれか一項に記載の3D成形可能なシート材料。
- 少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料が、a)0.1μmから20.0μmまでの重量メジアン粒径d50、好ましくは0.3μmから10.0μmまでの範囲の重量メジアン粒径d50、より好ましくは0.4μmから8.0μmまでの範囲の重量メジアン粒径d50、最も好ましくは0.5μmから4.0μmまでの範囲の重量メジアン粒径d50を有する、および/またはb)BET窒素方法によって測定された0.5m2/gから200.0m2/gまでの比表面積、より好ましくは0.5m2/gから100.0m2/gまでの比表面積、最も好ましくは0.5m2/gから50.0m2/gまでの比表面積を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の3D成形可能なシート材料。
- 3D成形物品の調製のための方法であって、以下の段階
a)請求項1から7のいずれか一項に記載の3D成形可能なシート材料を提供する段階、および
b)好ましくは熱成形、真空成形、圧縮空気成形、深絞り成形、ハイドロフォーミング、球面成形、プレス成形または真空/圧縮空気成形によって、3D成形可能なシート材料を3D成形物品に成形する段階
を含む、方法。 - 3D成形可能なシート材料が、
i)請求項1、4または5のいずれか一項に記載のセルロース材料を提供する段階、
ii)段階i)のセルロース材料からなるプリシートを成形する段階、および
iii)段階ii)のプリシートを3D成形可能なシート材料に乾燥させる段階
によって得られている、請求項8に記載の方法。 - 段階i)のセルロース材料が、請求項1、6または7のいずれか一項に記載の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料と合わせされて、セルロース−無機充填剤材料混合物を形成する、請求項9に記載の方法。
- i)セルロース材料が、水性懸濁液の形態において提供され、水性懸濁液が、水性懸濁液の総重量に対して0.2wt%から35wt%までの範囲、より好ましくは0.25wt%から20wt%までの範囲、さらにより好ましくは0.5wt%から15wt%までの範囲、最も好ましくは1wt%から10wt%までの範囲のセルロース材料を含む、および/または
ii)少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料が、粉末形態において提供されるか、または水性懸濁液の形態において提供され、水性懸濁液が、水性懸濁液の総重量に対して1wt%から80wt%までの量、好ましくは5wt%から78wt%までの量、より好ましくは10wt%から78wt%までの量、最も好ましくは15wt%から78wt%までの量の粒子状無機充填剤材料を含む、
請求項9または10に記載の方法。 - セルロース材料が、充填剤および/または顔料の非存在下でセルロース繊維懸濁液をナノフィブリル化および/またはミクロフィブリル化することによって得られたナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロースを含む、セルロース材料混合物であり、好ましくは、ナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロースが、水性懸濁液の形態であり、水性懸濁液が、水性懸濁液の総重量に対して1wt%のナノフィブリル化セルロース含量および/またはミクロフィブリル化セルロース含量において、25℃において1mPa・sから2000mPa・sまでの範囲、より好ましくは25℃において10mPa・sから1200mPa・sまでの範囲、最も好ましくは25℃において100mPa・sから600mPa・sまでの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。
- セルロース材料が、充填剤および/または顔料の存在下でセルロース繊維懸濁液をナノフィブリル化および/またはミクロフィブリル化することによって得られたナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロースを含む、セルロース材料混合物であり、好ましくは、ナノフィブリル化セルロースおよび/またはミクロフィブリル化セルロースが、水性懸濁液の形態であり、水性懸濁液が、水性懸濁液の総重量に対して1wt%のナノフィブリル化セルロース含量および/またはミクロフィブリル化セルロース含量において、25℃において1mPa・sから2000mPa・sまでの範囲、より好ましくは25℃において3mPa・sから1200mPa・sまでの範囲、最も好ましくは25℃において10mPa・sから600mPa・sまでの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。
- 方法段階b)の前および/または最中に、3D成形可能なシート材料の総乾燥重量に対して2wt%から30wt%までの含水量になるまで、段階a)において提供された3D成形可能なシート材料を湿潤する段階c)をさらに含む、請求項8から13のいずれか一項に記載の方法。
- 3D成形可能なシート材料の調製のための、請求項9から13のいずれか一項に記載のセルロース材料および請求項10または11に記載の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の使用。
- 3D成形可能なシート材料の延伸加工性を増大させるための、請求項9から13のいずれか一項に記載のセルロース材料および請求項10または11に記載の少なくとも1種の粒子状無機充填剤材料の使用であって、3D成形可能なシート材料が、1パーセント当たり0.15%から0.7%までの範囲である含水量の濃度当たりの正規化延伸増分を有するときに、増大が達成される、使用。
- 3D成形プロセスにおける、好ましくは熱成形、真空成形、圧力圧縮空気成形、深絞り成形、ハイドロフォーミング、球面成形、プレス成形または真空/圧縮空気成形における、請求項1から7のいずれか一項に記載の3D成形可能なシート材料の使用。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の3D成形可能なシート材料を含む、3D成形物品、好ましくは包装容器、食品容器、ブリスターパック、食品トレー。
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