マイクロファイバーおよびミクロ粉末を含有するスラリー、ならびにその使用方法および製造方法
マイクロファイバーおよびミクロ粉末を含有するスラリー、ならびにかかるスラリーの製造方法が提供される。マイクロファイバーおよびミクロ粉末を含有するスラリーは、ミクロ粉末のみを含有するスラリーと比較してより安定であり、処理するのが容易であり、そしてミクロ粉末はスラリーから分離したり、または凝集する可能性が少ない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの液体媒体、少なくとも１つのマイクロファイバーおよび少なくとも１つのミクロ粉末を含有するスラリーに、ならびに該スラリーの製造方法および使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維または微粒子添加物は、例えば、ポリマー、水、ポリマー前駆体などのような多種多様な材料へ組み入れて多種多様な最終製品を製造することができる。
【０００３】
例えば、フルオロポリマーミクロ粉末などの微粒子添加剤は、例えば、濾過および脱水プロセスに使用される織物物品；カーペット；スポーツウェアおよび上着用の布；熱気球；車および飛行機シート；ならびに傘などの産業織物を製造するために使用される熱可塑性ポリマーに添加することができる。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフルオロポリマーミクロ粉末をかかるポリマー中へ組み入れると、例えば、きれいにするのが容易である織物などの、ある種の利点を有する織物、向上した引張強度を有する繊維などを製造することができる。
【０００４】
例えば、繊維は、先進エンジニアリング複合材料をはじめとする、複合材料を製造するために使用される熱可塑性ポリマーに加えることができる。繊維の補強効果は、熱可塑性ポリマーの特性を著しく改質するかもしれない。ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）繊維などのポリアミド繊維か、カーボン繊維かのどちらかが樹脂の熱可塑性ポリエステルマトリックス中へ組み入れられた先進エンジニアリング複合材料は、例えば、スポーツ用品などの、物品に広く使用される。
【０００５】
繊維はまた、マニキュア液またはペイントコーティング組成物中へ組み入れることができ、ミクロ粉末は様々な化粧品中へ組み入れることができる。
【０００６】
特許文献１は、艶出溶剤システム中に、フィルム形成物質、樹脂、可塑剤、および０．０１〜０．５重量％アラミド繊維（ポリ［パラフェニレンテレフタルアミド］）を含有する無色のまたは着色したマニキュア液に関する。
【０００７】
特許文献２は、組み合わせて、フィブリル化ポリマーマトリックス、少なくとも１つの顔料、少なくとも１つのバインダー、および少なくとも１つの溶剤を含んでなる表面コーティング組成物、ならびにその製造方法に関する。
【０００８】
特許文献３は、フィブリル化可能なポリマーのマトリックス内に維持される顔料として化粧品成分を含む化粧品に関する。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，３７０，８６６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４１６，１５６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９３８，９５２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、少なくとも１つの液体媒体、少なくとも１つのマイクロファイバー、および少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなるスラリーである。
【００１１】
本発明の別の態様は、少なくとも１つのマイクロファイバー、少なくとも１つのミクロ粉末、および少なくとも１つの液体媒体を含んでなるスラリーの製造方法である。
【００１２】
本発明のこれらのおよび他の態様は、次の開示および添付の特許請求の範囲を考えれば当業者には明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の特徴および利点は、次の詳細な説明を読めば当業者にさらに容易に理解されるであろう。別個の実施形態との関連で本明細書に記載される本発明のある種の特徴を組み合わせて単一実施形態を形成できることもわかるはずである。逆に、単一実施形態との関連で記載される本発明の様々な特徴を組み合わせてそのサブ組み合わせを形成することができる。
【００１４】
加えて、本明細書では特に明記しない限り、単数形で行われる言及にはまた、複数形も含まれる（例えば、「ａ」および「ａｎ」は１つ、または１つもしくはそれ以上を意味してもよい）。さらに、本明細書では特に明記しない限り、本明細書で用いられる様々に述べられる数値範囲のいずれかの最小値および最大値は、述べられた範囲の上および下のわずかな変動が述べられた範囲内のそれらの値と同じ結果を実質的に達成するために用いられ得るように、語句「約」によって先行されると理解される近似値であるにすぎない。さらに、様々に述べられる範囲のそれぞれは、該範囲のそれぞれの述べられた最大値と最小値との間のあらゆる値を包含するように連続であることを意図される。
【００１５】
さらに、好ましい上限値および好ましい下限値のリストとして与えられる量、濃度、または他の値もしくはパラメーターは、範囲が別々に開示されてもされなくても、好ましい上限値および好ましい下限値の任意のペアから形成されるすべての範囲を具体的に開示するとして理解されるべきである。
【００１６】
本明細書に言及されるすべての特許、特許出願および特許公開は、参照により本明細書にその全体が援用される。
【００１７】
本発明は、スラリーの総重量を基準にして、少なくとも１つの液体媒体、約０．０１〜約１５重量％の少なくとも１つのマイクロファイバー、および約０．５〜約５０重量％の少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなるスラリーを提供する。少なくとも１つのミクロ粉末および少なくとも１つのマイクロファイバーを含有するスラリーは、ミクロ粉末のみを含有するスラリーと比較してスラリーからのミクロ粉末の分離に抗してより安定である。加えて、かかるスラリーは、ミクロ粉末のみを含有するスラリーと比較してミクロ粉末の凝集を効果的に減らすことが分かった。結果として、かかるスラリーは、分散された粒子が十分に分離され、そして好ましくは再凝集しないように、ミクロ粉末粒子の改善された分散を提供する。
【００１８】
本発明はまた、少なくとも１つの液体媒体、少なくとも１つのマイクロファイバー、および少なくとも１つのミクロ粉末を含有するスラリーの製造方法を提供する。本方法は、その中に分散された粒子が十分に分離され、そして好ましくは再凝集しないように、液体媒体中にマイクロファイバーおよびミクロ粉末の改善された分散を提供する。
【００１９】
本発明がいかなる特定の理論によっても縛られることは意図されないが、マイクロファイバーおよびミクロ粉末の改善された分散は一つには異なった形状を有する粒子の物理的相互作用のためであると考えられる。
【００２０】
用語「スラリー」は、液体媒体、マイクロファイバー、ミクロ粉末および任意の添加剤および／または加工助剤を含有する組成物を意味するために本明細書では用いられる。
【００２１】
用語「マイクロファイバー」は本明細書で用いるところでは、そのアスペクト比のために繊維と一般に記載することができる「加工繊維」を意味する。本明細書に開示されるように、スラリー中に好ましくは含有されるマイクロファイバーは、好ましくは約１０：１〜約１０００：１、より好ましくは約１０：１〜約５００：１、さらにより好ましくは約２５：１〜約３００：１の範囲のアスペクト比を有する。好ましくは、マイクロファイバーは約０．０１〜約１００ミクロン、より好ましくは約０．１〜約１００ミクロン、さらにより好ましくは約０．１〜約５０ミクロン、もっとより好ましくは約０．５〜約５０ミクロン、最も好ましくは約０．５〜約２５ミクロンの体積平均長さを有する。マイクロファイバーは好ましくは約１ｎｍ〜約１２ミクロン、より好ましくは約５ナノメートル〜約１ミクロン、最も好ましくは約５ナノメートル〜約１００ナノメートルの直径を有する。一般に、マイクロファイバーは約２５〜約５００ｍ２／グラムの範囲の平均表面積を有する。しかしながら、これらの寸法は近似値にすぎない。さらに、用語「直径」の使用は、マイクロファイバーが形状で円筒形であり、または断面で円形であることを要求されることを示唆すると意図されない。アスペクト比は、本明細書で用いるところでは、このようにマイクロファイバーの長さ（最大寸法）と最小寸法との間の比を意味する。
【００２２】
マイクロファイバーはまた「ナノファイバー」と言われてもよく、それは、少なくとも１つの寸法で、繊維材料のサイズがナノメートルのオーダーにあることの指標である。マイクロファイバーはまた、特にスラリーまたは分散系の形態にあるときに、「微細パルプ」か、「ナノパルプ」かのどちらかと言われてもよい。用語「マイクロファイバー」は本明細書では、繊維がスラリー中に含有されようとされまいと加工繊維を意味するために用いられる。
【００２３】
用語「ミクロ粉末」は本明細書では、好ましくは約０．０１〜約１００ミクロン、より好ましくは約０．１〜約５０ミクロン、最も好ましくは約０．５〜約２５ミクロンの範囲の平均直径の、細分された、容易に分散される粉末または粒子を意味するために用いられる。ミクロ粉末は一般的に有機材料または無機材料を含んでなる。
【００２４】
マイクロファイバーは、繊維出発原料から製造され、有機および／または無機マイクロファイバーを含むが、それらに限定されない。繊維出発原料は、有機および／または無機繊維含むが、それらに限定されない。
【００２５】
用語「繊維」は本明細書では、パルプ、短い繊維またはフィブリドを意味するために用いられる。例えば、マイクロファイバーを製造するのに出発原料として特に有用である、アラミドパルプなどのパルプは、アラミド繊維を精製してアラミド繊維材料の短い部分をフィブリル化することによって製造することができる。かかるパルプは、４．２〜１５ｍ２／ｇの範囲の表面積、および０．６〜１．１ミリメートル（ｍｍ）の範囲のカジャーニ（Ｋａｊａａｎｉ）重量平均長さを有すると報告されてきた。かかるパルプはまた、微細パルプと比較して高い体積平均長さを有する。例えば、デュポン、デラウェア州ウィルミントン（ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手可能なマージ（Ｍｅｒｇｅ）１Ｆ５４３アラミドパルプは、０．６〜０８ｍｍの範囲のカジャーニ（Ｋａｊａａｎｉ）重量平均長さ、および、レーザー回折を用いてパルプを測定するときに、約０．５〜０．６ｍｍの体積平均長さを有する。重合溶液から直接アラミドパルプを製造する代わりの方法は米国特許第５，０２８，３７２号明細書に開示されている。
【００２６】
短い繊維（時々フロックと呼ばれる）は、繊維を有意にフィブリル化することなく連続フィラメントを短い長さへカットすることによって製造することができる。短い繊維は典型的には、長さが約０．２５ｍｍ〜１２ｍｍの範囲である。例えば、米国特許第５，４７４，８４２号明細書に開示されている補強繊維は好適な短い繊維である。
【００２７】
フィブリドは、５：１〜１０：１の範囲の長さ対幅アスペクト比で０．２〜１ｍｍの範囲の平均最大長さを有する非粒状フィルム様粒子である。厚さ寸法はミクロンの分数のオーダーにある。アラミドフィブリドは当該技術で周知であり、米国特許第５，２０９，８７７号明細書、同第５，０２６，４５６号明細書、同第３，０１８，０９１号明細書、および同第２，９９９，７８８号明細書に開示されている方法に従って製造することができる。該方法は典型的には、溶剤中の有機ポリマーの溶液を、該ポリマーにとって非溶剤であるが該溶剤と混和性である別の液体に加える工程と、激しく攪拌を行いフィブリドを凝集させる工程とを含む。凝集したフィブリドは精製され、分離され、乾燥されて高い表面積を有するフィブリドの塊をもたらし、塊は次に開かれて微粒子フィブリド製品をもたらす。
【００２８】
有機マイクロファイバーは、有機繊維中に含まれた任意の有機材料を含有することができる。有機材料には、脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリフルオロカーボン、フェノール系誘導体、ポリベンズイミダゾール、ポリフェニレントリアゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキサジアゾール、ポリイミド、および／または芳香族ポリアミドなどの合成ポリマー；セルロース、綿、絹、および／または羊毛繊維などの天然繊維；ならびにそれらの混合物が含まれるが、それらに限定されない。
【００２９】
使用することができる商業的に入手可能な有機繊維には、東洋紡（日本国）から入手可能な、ザイロン（ＺＹＬＯＮ）（登録商標）ＰＢＯ−ＡＳ（ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール））繊維、ザイロン（登録商標）ＰＢＯ−ＨＭ（ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール））繊維；ならびにＤＳＭ（オランダ国（Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ））から入手可能な、ダイニーマ（ＤＹＮＥＥＭＡ）（登録商標）ＳＫ６０およびＳＫ７１超高強度ポリエチレン繊維；両方ともエンジニアリング・ファイバーズ・テクノロジー、コネチカット州シェルトン（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｉｂｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｌｔｏｎ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）から入手可能である、セラニーズ・ベクトラン（Ｃｅｌａｎｅｓｅ ＶＥＣＴＲＡＮ）（登録商標）ＨＳパルプおよびＥＦＴ １０６３−１７８；スターリング・ファイバーズ社、フロリダ州ペイス（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ Ｆｉｂｅｒｓ，Ｉｎｃ．，Ｐａｃｅ，Ｆｌｏｒｉｄａ）から入手可能である、ＣＦＦフィブリル化アクリル繊維（ＣＦＦ Ｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ Ａｃｒｙｌｉｃ Ｆｉｂｅｒ）；ならびにダイセル化学工業株式会社、日本国堺市から入手可能であるチアラ・アラミド（Ｔｉａｒａ Ａｒａｍｉｄ）ＫＹ−４００Ｓパルプが含まれるが、それらに限定されない。
【００３０】
幾つかの用途では、有機繊維は好ましくは芳香族ポリアミドポリマー、特にポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）および／またはポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）でできており、それらはまたアラミド繊維としても知られている。本明細書で用いるところでは、「アラミド」は、その少なくとも８５％が２つの芳香環に直結しているアミド（−ＣＯＮＨ−）結合を有するポリアミドである。
【００３１】
マイクロファイバーを製造するために使用される有機繊維はまた、公知の添加剤を含有することができる。例えば、アラミド繊維は１つもしくはそれ以上の他のポリマー材料をアラミドとブレンドされることができる。具体的には、アラミド繊維は約１０重量％以下の他のポリマー材料を含有することができる。必要ならば、アラミドの共重合体は、１０％もの１つもしくはそれ以上の他のジアミンがアラミドのジアミンに置き換わるか、１０％もの他の二酸塩化物がアラミドの二酸塩化物に置き換わるかのどちらかであることができる。かかる有機繊維は米国特許第３，８６９，４３０号明細書、同第３，８６９，４２９号明細書、同第３，７６７，７５６号明細書、および同第２，９９９，７８８号明細書に開示されている。
【００３２】
好ましくは、本発明に従って使用される芳香族ポリアミド有機繊維は、ケブラー（登録商標）；ケブラー（登録商標）アラミドパルプ（デュポン、デラウェア州ウィルミントン）からマージ１Ｆ５４３として入手可能な）；１．５ミリメートル（ｍｍ）ケブラー（登録商標）アラミドフロック（デュポン、デラウェア州ウィルミントンからマージ１Ｆ５６１として入手可能な）；およびノメックス（ＮＯＭＥＸ）（登録商標）アラミドフィブリド（デュポン、デラウェア州ウィルミントンからマージＦ２５Ｗとして入手可能な）として商業的に入手可能である。
【００３３】
無機繊維には、アルミナでできた繊維；ガラス繊維；カーボン繊維；カーボンナノキューブ；炭化ケイ素繊維；例えば、ウォラストナイト（ＣａＳｉＯ３）でできた鉱物繊維；ならびに例えば、炭化ケイ素、ホウ素、および炭化ホウ素などの、単結晶の材料である、そしてガッチャー（Ｇａｃｈｔｅｒ）およびマラー（Ｍｕｌｌｅｒ）著、「プラスチック添加剤（Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）」、第３版、ニューヨークのハンサー出版社（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）、１９９０年にもっと十分に記載されているウィスカーが含まれるが、それらに限定されない。
【００３４】
本発明に従った使用に好適なミクロ粉末には、有機材料、無機材料、微粉鉱物、およびそれらの組み合わせが含まれるが、それらに限定されない。
【００３５】
有機材料には、例えば、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）ポリマーとして知られるポリマーの群などの有機ポリマーが含まれるが、それらに限定されない。ＴＦＥポリマー群には、樹脂が依然として溶融加工可能でないようにホモポリマーとコポリマーそれぞれが個々に低濃度の少なくとも１つの共重合可能な変性モノマーを含有するＰＴＦＥホモポリマーおよびＰＴＦＥ共重合体（変性ＰＴＦＥ）が含まれるが、それらに限定されない。
【００３６】
変性モノマーは、例えば、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、パーフルオロ（プロピルビニル）エーテル（ＰＰＶＥ）、パーフルオロブチルエチレン、クロロトリフルオロエチレン、または側鎖をポリマー分子へ導入する別のモノマーであることができる。ポリマー中のかかる共重合変性剤の濃度は通常１モルパーセント未満である。本発明で使用することができるＰＴＦＥおよび変性ＰＴＦＥ樹脂には、乳化重合に由来するものだけでなく、懸濁重合に由来するものも含まれる。
【００３７】
微粉鉱物は、例えば、粘土、タルク、炭酸カルシウムまたは雲母であることができる。
【００３８】
無機材料は、例えば、沈澱および溶融シリカ、ケイ酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸第二鉄または第一鉄、二酸化チタン、酸化アルミニウム、および酸化亜鉛であることができる。
【００３９】
本発明に従った使用に好適なミクロ粉末は、粉末化有機ポリマー、微粉鉱物、および細分された粉末である、または研削装置によって細分粉末へ小さくされた無機材料をベースにする。様々に入手可能は研削装置には、ハンマーミルおよび／またはグラインダーが含まれるが、それらに限定されない。許容される研削装置は当業者に周知である。
【００４０】
好ましくは、ミクロ粉末はフルオロポリマーである、より好ましくは、ミクロ粉末はＴＦＥポリマーである。より好ましくは、ミクロ粉末は、デュポン、デラウェア州ウィルミントンから入手可能な、そして約０．２ミクロンの平均粒子径を有するゾニール（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）ＭＰ１６００などのＰＴＦＥ粉末である。
【００４１】
マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーは、１）マイクロファイバーへまだ小さくされていない有機および／または無機繊維出発原料、または２）マイクロファイバーへ既に小さくされた有機および／または無機繊維を含有するマイクロファイバー含有スラリーを提供することによって製造することができる。マイクロファイバーは、有機および／または無機繊維出発原料から製造することができる。マイクロファイバーは、本明細書に開示されるように液体媒体中で製造し、液体から分離し、次に必要に応じて使用することができる。
【００４２】
有機および／または無機繊維出発原料が提供される場合、有機および／または無機繊維出発原料の量は、マイクロファイバーおよびミクロ粉末の両方を含有する生成スラリーの総重量を基準にして、好ましくは約０．０１〜約５０重量％、より好ましくは約０．１０〜約２５重量％、最も好ましくは約１〜約１０重量％の範囲である。有機および／または無機繊維出発原料は、通常の混合およびポンプ送液装置を用いてミクロ粉末および液体媒体と組み合わせることができる。
【００４３】
マイクロファイバースラリーが提供される場合、マイクロファイバースラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして少なくとも約０．０１重量％のマイクロファイバーを含有する。しかしながら、マイクロファイバースラリーは、スラリーの総重量を基準にして約２５または５０重量％以下のマイクロファイバーを含有することができ、ここで、スラリー中のマイクロファイバー量の実用的な上限はハンドリングおよび装置要件によって決定される。より好ましくは、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして少なくとも約０．１重量％のマイクロファイバーを含有する。スラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして約１５重量％もしくはそれ未満、より好ましくは約１０重量％もしくはそれ未満、さらにより好ましくは約５重量％もしくはそれ未満のマイクロファイバーを含有する。幾つかの好ましい実施形態では、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして約０．０１〜約５０重量％のマイクロファイバー、好ましくは約０．１〜約１５重量％、より好ましくは約０．１〜約１０重量％、さらにより好ましくは約０．１〜約５重量％、もっとより好ましくは約０．１〜約２．５重量％、最も好ましくは約０．２〜約１重量％のマイクロファイバーを含有する。スラリーは、通常の混合およびポンプ送液装置を用いてミクロ粉末および液体媒体と組み合わせることができる。
【００４４】
マイクロファイバー含有スラリーは、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーと同じ有機および／または無機繊維出発原料から製造することができる。繊維出発原料は、出発原料および液体媒体を撹拌タンクミキサー中で予備混合して液体媒体中に出発原料を分配させることによってマイクロファイバーへ加工することができる。プレミックスはその後、出発原料のサイズを小さくするおよび／または原料の形状を修正するために攪拌装置中で固体成分と攪拌される。マイクロファイバーへの出発原料の加工は好ましくは、液体媒体中に実質的に一様に分散されているマイクロファイバーをもたらすであろう。
【００４５】
場合により、出発原料および液体媒体を、撹拌タンクミキサーを用いて予備混合し、プレミックスを形成した後、プレミックスは、出発原料をマイクロファイバーへ小さくするのにさらに役立つかもしれない固体成分を含有する攪拌装置のチャンバーに加えることができる。いかなる撹拌タンクミキサーも、任意のプレミックスを調製するために用いることができる。好ましくは、攪拌機は渦を生み出すために十分なスピードで回転する。コールズ（Ｃｏｗｌｅｓ）型攪拌機が特に有効である。プレミックスおよび固体成分はその後、所望のサイズを有するマイクロファイバーを含有するマイクロファイバースラリーを製造するために有効量の時間攪拌される。所望のマイクロファイバーサイズを含有するスラリーが得られた後、固体成分を除去することができる。
【００４６】
一般に、固体成分は先ず、攪拌装置の攪拌チャンバーに入れられ、次にプレミックスがそれに加えられる。しかしながら、添加の順序は決定的に重要であるわけではない。例えば、液体媒体および固体成分を組み合わせ、出発原料がそれに加えられる前に攪拌装置に加えることができるか、または出発原料および固体成分を組み合わせ、液体媒体がそれに加えられる前に攪拌装置に加えることができる。同様に、固体成分、液体媒体、および出発原料を組み合わせ、次に攪拌装置に加えることができる。
【００４７】
攪拌中に、出発原料は任意の固体成分と繰り返し接触し、該成分によってドロドロにされる。当業者は、例えば、攪拌機またはメディアミルなどの、本発明の方法に従って用いることができる攪拌装置のタイプに精通している。
【００４８】
攪拌装置はバッチまたは連続で運転することができる。バッチ磨砕機はよく知られている。好適な磨砕機には、オハイオ州アクロンのユニオン・プロセス社（Ｕｎｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｉｎｃ．ｏｆ Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ）によって供給されるモデルＮｏ．０１、１−Ｓ、１０−Ｓ、１５−Ｓ、３０−Ｓ、１００−Ｓおよび２００−Ｓが含まれる。かかる装置の別の供給業者はニュージャージー州クリフトンのグレン・ミルス社（Ｇｌｅｎ Ｍｉｌｌｓ Ｉｎｃ．ｏｆ Ｃｌｉｆｔｏｎ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）である。好適なメディアミルには、ペンシルバニア州リーディングのプレミア・ミルズ（Ｐｒｅｍｉｅｒ Ｍｉｌｌｓ ｏｆ Ｒｅａｄｉｎｇ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）によって供給されるスーパーミル（Ｓｕｐｅｒｍｉｌｌ）ＨＭおよびＥＨＰモデルが含まれる。
【００４９】
磨砕機が用いられる場合、固体成分の攪拌は一般に、撹拌アームの先端スピードおよび提供される撹拌アームの数によって制御される。典型的な磨砕機は４〜１２のアームを有し、撹拌アームの先端スピードは一般に約１５０ｆｐｍ〜約１２００ｆｐｍ（約４５メートル／分〜約３６６メートル／分）の範囲である。好ましい磨砕機は６つのアームを有し、約２００ｆｐｍ〜約１０００ｆｐｍ（約６１メートル／分〜約３０５メートル／分）、より好ましくは約３００ｆｐｍ〜約５００ｆｐｍ（約９１メートル／分〜約１５２メートル／分）の範囲の先端スピードで運転される。
【００５０】
メディアミルが用いられるとき、固体成分の攪拌は一般に、撹拌アームまたはディスクの先端スピードおよび提供される撹拌アーム／ディスクの数によって制御される。典型的なメディアミルは４〜１０のアーム／ディスクを有し、撹拌アーム／ディスクの先端スピードは一般に約１５００ｆｐｍ〜約３５００ｆｐｍ（約４５７メートル／分〜約１０６７メートル／分）、好ましくは約２０００ｆｐｍ〜約３０００ｆｐｍ（約６１０メートル／分〜約９１４メートル／分）の範囲である。
【００５１】
攪拌チャンバーに用いられる固体成分の量は「ロード」と呼ばれ、攪拌チャンバーの実容積ではなく嵩容積によって測定される。例えば、１００％ロードは、固体成分がかなりのエアポケットを含有するので、チャンバー容積の約６０％を占めるにすぎないであろう。メディアミルまたは磨砕機の攪拌チャンバーに加えられるロードは、フルロードを基準にして約４０％〜約９０％、好ましくは約７５％〜約９０％の範囲である。ボールミルについてのロードは、フルロードを基準にして約３０％〜約６０％の範囲である。実際には、パーセントロードは、先ず攪拌チャンバーを固体成分で満たしてフルロードの重量を測定し、次に所望ロードの重量をフルロードのパーセントとして特定することによって決定される。
【００５２】
好ましくは、マイクロファイバースラリーの液体媒体には、水性および非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、キャリア、ポリマー前駆体、ならびにそれらのブレンドおよび混合物から選択される少なくとも１つの液体が含まれる。本質的に、高温で液体へ変換することができる固体をはじめとして、液体形態にあるまたは液体へ変換することができる任意の材料を液体媒体として使用することができる。当業者は、液体媒体として使用することができる材料に精通している。ポリエステルへの組み入れに好適なマイクロファイバースラリーを調製するのに好適なポリマー前駆体および方法は、参照により本明細書に既に援用されている、「微細パルプを含有するポリマー前駆体分散系および該分散系の製造方法（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａ Ｍｉｃｒｏｐｕｌｐ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」という表題の共同所有の特許出願第１０／４２８，２９４号明細書に開示されている。好ましいポリマー前駆体はエチレングリコールである。同様に、マイクロファイバーおよび／またはミクロ粉末を製造するのに用いられる繊維がマイクロファイバースラリーを調製するためにその中に分散させられ得る液体媒体は、水性および非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、キャリア、ポリマー前駆体、ならびにそれらのブレンドおよび混合物から選択することができる。
【００５３】
必要とされる液体媒体の量は一般に、スラリーの量および製造中のスラリーのマイクロファイバー重量パーセントに依存する。すなわち、必要とされるマイクロファイバースラリーの量および製造中のマイクロファイバースラリーの所望のマイクロファイバー重量パーセントは、どれだけ多くの液体媒体がマイクロファイバースラリーを製造するのに使用される必要があるかを決定する。当業者は、所望のマイクロファイバー重量パーセントを有する所望量のマイクロファイバースラリーを製造するために必要とされる液体媒体の量を決定することができる。
【００５４】
任意の固体成分は好ましくは球形形状を有する。しかしながら、固体成分の形状は決定的に重要であるわけではなく、例えば、回転楕円体、ダイアゴナル、不規則形状粒子、およびそれらの組み合わせを含む。固体成分の最大平均サイズは、用いられる攪拌装置のタイプに依存する。しかしながら、一般に、固体成分の最大平均サイズは直径が約０．０１ｍｍ〜約１２７ｍｍの範囲である。
【００５５】
例えば、磨砕機が用いられるとき、固体成分のサイズは一般に、直径が約０．６ｍｍ〜約２５．４ｍｍと変わる。メディアミルが用いられるとき、直径は一般に約０．１〜３．０ｍｍ、好ましくは０．２〜２．０ｍｍと変わる。ボールミルが用いられるとき、直径は一般に約３．２〜７６．２ｍｍ、好ましくは３．２〜９．５ｍｍと変わる。
【００５６】
固体成分は一般に液体媒体と化学的に相溶性であり、典型的にはガラス、アルミナ；酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、セリウム安定化酸化ジルコニウム、イットリウム安定化酸化ジルコニウム、溶融ジルコニア・シリカ、スチール、ステンレススチール、砂、炭化タングステン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、めのう、ムライト、フリント、ガラス状シリカ、硝酸ボラン、セラミックス、クロム鋼、炭素鋼、鋳造ステンレススチール、プラスチック樹脂、およびそれらの組み合わせから選択される材料でできている。固体成分の製造に好適なプラスチック樹脂には、ポリスチレン、ポリカーボネート、およびポリアミドが含まれるが、それらに限定されない。固体成分に好適なガラスには、鉛フリーソーダ石灰、ホウケイ酸塩、および黒ガラスが含まれる。ケイ酸ジルコニウムは溶融させるまたは焼結させることができる。
【００５７】
最も有用な固体成分は、炭素鋼、ステンレススチール、炭化タングステン、またはセラミックでできた球である。必要ならば、同じか異なるかどちらかのサイズを有する、同じか異なるかどちらかの材料でできている球の混合物を用いることができる。球径は約０．１ｍｍ〜７６．２ｍｍ、好ましくは約０．４ｍｍ〜９．５ｍｍ、より好ましくは約０．７ｍｍ〜３．１８ｍｍの範囲であることができる。固体成分は、例えば、グレン・ミルス社、ニュージャージー州クリフトン；フォックス・インダストリーズ社、ニュージャージー州フェアフィールド（Ｆｏｘ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）；およびユニオン・プロセス、オハイオ州アクロンをはじめとする、様々な製造業者から容易に入手可能である。
【００５８】
スラリーを製造する際に、ミクロ粉末は乾燥粉末としてか、ミクロ粉末含有スラリーとしてかのどちらかで加えることができる。
【００５９】
乾燥粉末としてのミクロ粉末は、繊維がマイクロファイバーへ小さくされる前に有機および／または無機繊維出発原料と組み合わせることができるか、または有機および／または無機繊維出発原料から既に製造されたマイクロファイバースラリーと組み合わせることができるかのどちらかである。乾燥粉末および液体媒体は次に、通常の混合およびポンプ送液装置によって有機および／または無機繊維出発原料か、既に調製されたマイクロファイバー含有スラリーかのどちらかと組み合わせることができる。
【００６０】
ミクロ粉末スラリーが用いられる場合、スラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして少なくとも約０．５重量％のミクロ粉末を含有する。しかしながら、ミクロ粉末スラリーは、スラリーの総重量を基準にして約５０重量％以下のミクロ粉末を含有することができ、ここで、ミクロ粉末の量の実用的な上限は、スラリー粘度および材料処理能力によって決定される。より好ましくは、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして少なくとも約１重量％のミクロ粉末、さらにより好ましくは少なくとも約２重量％のミクロ粉末を含有する。また、スラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして約２５重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末、より好ましくは約２０重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末、さらにより好ましくは約１０重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末を含有する。幾つかの好ましい実施形態では、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして約０．５重量％〜約５０重量％、好ましくは約１重量％〜約２５重量％、さらにより好ましくは約１重量％〜約２０重量％、最も好ましくは約１重量％〜約１０重量％のミクロ粉末を含有する。ミクロ粉末スラリーは、繊維がマイクロファイバーへ小さくされる前に有機および／または無機繊維出発原料と組み合わせることができるか、有機および／または無機繊維出発原料から既に製造されたマイクロファイバースラリーと組み合わせることができるかのどちらかである。ミクロ粉末スラリー、液体媒体、ならびに有機および／または無機繊維出発原料か、既に調製されたマイクロファイバー含有スラリーかのどちらかを、通常の混合およびポンプ送液装置で組み合わせることができる。
【００６１】
ミクロ粉末スラリーは一般に、マイクロファイバーを含有するスラリーの調製について本明細書で上に記載されたものと同じ方法によって調製される。すなわち、一般にミクロ粉末は液体媒体および任意の固体成分と接触させられ、引き続きミクロ粉末、液体媒体および任意の固体成分をボールミルなどのミル中で攪拌してミクロ粉末を液体媒体中に実質的に一様に分散させる。しかしながら、当業者は、ミクロ粉末スラリーを調製するための他の許容される方法に精通している。例えば、ミクロ粉末および液体媒体は先ず組み合わせてプレミックスを形成することができる。プレミックスはその次に固体成分と組み合わせ、攪拌装置中で攪拌することができる（攪拌装置が磨砕機であるとき）。あるいはまた、プレミックスはその次に、既に固体成分を含有する攪拌装置にフィードすることができる（メディアミルを用いるとき）。攪拌装置の性質にかかわらず、所望のサイズおよび一様な分布を有するミクロ粉末を含有するミクロ粉末スラリーを製造するために有効量の時間攪拌された後に、固体成分は除去される。
【００６２】
マイクロファイバースラリーを調製するために用いられる方法のように、ミクロ粉末、固体成分、および液体媒体が組み合わせられる順番は決定的に重要であるわけでない。加えて、マイクロファイバースラリーを調製するために用いられる同じ撹拌タンクミキサー、固体成分、液体媒体、および攪拌装置を用いてミクロ粉末スラリーを調製することができる。マイクロファイバースラリーに加えるべき液体媒体の量を決定するために用いられる同じ方法を、ミクロ粉末スラリーに加えるべき液体媒体の量を決定するために用いることができる。
【００６３】
ミクロ粉末およびマイクロファイバーの両方を含有するスラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして、少なくとも約０．０１重量％のマイクロファイバーおよび少なくとも約０．５重量％のミクロ粉末を含有する。しかしながら、このスラリーは、スラリーの総重量を基準にして、約１５重量％以下のマイクロファイバーおよび約５０重量％以下のミクロ粉末を含有することができ、ここで、スラリー中のマイクロファイバーおよびミクロ粉末の量の実用的な上限は、粘度および材料ハンドリングによって決定される。より好ましくは、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして、少なくとも約０．２重量％のマイクロファイバーおよび少なくとも約２重量％のミクロ粉末を含有する。スラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして、約１５重量％もしくはそれ未満のマイクロファイバーおよび約３０重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末、より好ましくは約１０重量％もしくはそれ未満のマイクロファイバーおよび約２５重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末、さらにより好ましくは約５重量％もしくはそれ未満のマイクロファイバーおよび２０重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末を含有する。
【００６４】
幾つかの好ましい実施形態では、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーは、スラリーの総重量を基準にして、約０．０１〜約１５重量％マイクロファイバーおよび約０．５〜約５０重量％ミクロ粉末、好ましくは約０．２〜約１５重量％マイクロファイバーおよび約１〜約３０重量％ミクロ粉末、より好ましくは約０．２〜約１０重量％マイクロファイバーおよび約２〜約２５重量％ミクロ粉末、さらにより好ましくは約０．２〜約５重量％マイクロファイバーおよび約２〜約２０重量％ミクロ粉末、最も好ましくは約０．２〜約２．５重量％マイクロファイバーおよび約５〜約２０重量％ミクロ粉末を含有する。
【００６５】
ミクロ粉末およびマイクロファイバーの両方を含有するスラリーは一般に、マイクロファイバー含有スラリーまたはミクロ粉末含有スラリーの調製について本明細書で上に記載されたものと同じ方法によって調製される。しかしながら、マイクロファイバー含有スラリーが有機および／または無機繊維出発原料の代わりに使用される場合、許容されるミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーは、マイクロファイバー含有スラリー、液体媒体、およびミクロ粉末を撹拌タンクミキサー中で単に予備混合することによって製造することができる。
【００６６】
プレミックスは、ミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーを製造するために固体成分とさらに攪拌される必要はない。しかしながら、有機および／または無機繊維出発原料の代わりにマイクロファイバースラリーを撹拌タンクミキサー中で液体媒体およびミクロ粉末と組み合わせることによって製造されたプレミックスは、場合により固体成分を含有する攪拌装置の攪拌チャンバーに搬送し、マイクロファイバー含有スラリーまたはミクロ粉末含有スラリーの調製について本明細書で上に記載されたものと同じ方法に従ってさらに処理することができる。好ましくは、ミクロ粉末は攪拌が始まる前に加えられる。
【００６７】
有機および／または無機繊維出発原料がマイクロファイバー含有スラリーの代わりに使用される場合、有機および／または無機繊維出発原料は先ず撹拌タンクミキサー中で液体媒体と予備混合され、次に攪拌装置の攪拌チャンバーへ搬送される。ミクロ粉末は、場合により撹拌タンクミキサー中で有機および／または無機繊維出発原料および液体媒体と予備混合することができる。好ましくは、ミクロ粉末は、攪拌前に加えられ、サイズ減少が開始される。好ましくは、攪拌チャンバーは固体成分を含有する。
【００６８】
マイクロファイバースラリーまたはミクロ粉末スラリーを調製するために用いられる方法のように、同じ撹拌タンクミキサー、固体成分、液体媒体、および攪拌装置を、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを調製するのに用いることができる。加えて、マイクロファイバーまたはミクロ粉末含有スラリーに加えるべき液体媒体の量を決定するために用いられる同じ方法を、ミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーに加えるべき液体媒体の量を決定するのに用いることができる。
【００６９】
固体成分が使用される場合、ミクロ粉末ならびに有機および／または無機繊維出発原料か、マイクロファイバー含有スラリーのマイクロファイバーかのどちらかが、攪拌されながら任意の固体成分と繰り返し接触し、そして固体成分によってドロドロにされるであろう。様々な攪拌装置を用いることができるが、メディアミル（半連側プロセス用）または磨砕機（バッチプロセス用）が好ましい。攪拌装置はバッチまたは連続で運転することができる。
【００７０】
磨砕機が本発明のマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを調製するのに用いられるとき、固体成分は好ましくは磨砕機の攪拌チャンバーへ注ぎ込まれる。繊維、ミクロ粉末、および液体媒体は次に、撹拌タンクミキサー中で原料のどれも予備混合することなく磨砕機の攪拌チャンバーに直接加えることができる。しかしながら、原料のどれも、磨砕機の攪拌チャンバーに加えられる前に撹拌タンクミキサー中で予備混合することができる。固体成分は、例えば、磨砕機の少なくとも１つの撹拌アームによって攪拌状態に維持される。
【００７１】
メディアミルがマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを調製するのに用いられるとき、繊維またはマイクロファイバー、ミクロ粉末、および液体媒体は好ましくは撹拌タンクミキサー中で予備混合され、次にメディアミルの攪拌チャンバーへポンプ送液される。プレミックスを攪拌チャンバーへポンプ送液する前に、固体成分が攪拌チャンバーに加えられる。プレミックスおよび固体成分はその次に、ミルの少なくとも１つの撹拌アーム／ディスクによって攪拌される。固体成分は、例えば、ミルの少なくとも１つの撹拌アームによって攪拌状態に維持される。
【００７２】
表面積の幾らかの増加およびフィブリル化にもかかわらず、繊維長さのみを主として小さくする傾向がある従来の研削または細断法とは違って、本発明の方法での繊維またはマイクロファイバーサイズ減少は、繊維の長さの減少と一緒に実質的により小さい直径の繊維への有機および／または無機繊維／マイクロファイバーの両縦の分離に起因する。平均して、１、２もしくはさらにより大きい桁の繊維長さおよび／または直径減少は、有機および／または無機繊維出発原料で達成することができる。
【００７３】
攪拌工程は、所望のサイズ／長さを有する実質的に一様に分散されたミクロ粉末およびマイクロファイバーを含有するスラリーを製造するために有効量の時間続行される。ミルを用いるとき、マイクロファイバー、および少なくともミクロ粉末を含有する液体媒体を攪拌装置に繰り返し通すことによってマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを追加的に製造することが望ましいかもしれない。ミルが用いられるとき、個別の成分がミル中に実際に存在する時間が製品のサイズを決定する。
【００７４】
任意の固体成分が使用されるとき、マイクロファイバーの表面は十分に濡らされ、最小限の凝集体または塊ありでスラリー中に一様に分配される／分散される。同様に、少なくとも１つのミクロ粉末も最小限の凝集体または塊ありでスラリー中に一様に分配される／分散される。
【００７５】
垂直メディアミルが用いられるとき、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーが製造される速度は、攪拌工程の間ずっと固体成分を、垂直メディアミルのチャンバーの底部および最上部近くに典型的に連結された外部通路を通して循環させることによって加速させることができる。固体成分が攪拌される速度は、出発原料の物理的および化学的構成、固体成分のサイズおよびタイプ、許容されるスラリーを製造するために利用可能な時間の長さ、ならびに所望のマイクロファイバーのサイズに依存する。
【００７６】
満足できるマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを得るときに、固体成分は一般にスラリーから除去される。典型的には、固体成分は攪拌チャンバー中に留まる。しかしながら、幾つかの通常の分離法には、固体成分が通過するのを防ぎながら、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーが通過するのに十分に小さい開口部を有する網目スクリーンが含まれる。固体成分を除去した後、マイクロファイバーおよびミクロ粉末スラリーは直接使用することができる。典型的には、スラリーは、目視により観察することができる極わずかな粗粒子またはシードを含有するにすぎないであろう。
【００７７】
マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーはまた、染料、顔料、酸化防止剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、安定剤、レオロジー調整剤、フロー剤、金属フレーク、強化剤、フィラー、およびカーボンブラックを含むが、それらに限定されない通常の添加剤を含有することもできる。使用される通常の添加剤のタイプおよび量は勿論、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーの意図される用途およびそれから製造されつつある最終製品の所望の特性に依存するであろう。これら通常の添加剤の１つもしくはそれ以上を予備混合工程中か、攪拌工程の前、攪拌工程中、または攪拌工程の終了時のいずれかに添加できることは理解される。
【００７８】
ミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーは、化粧品、マニキュア液、ペイントコーティング組成物、繊維、フィルム、モノフィラメント、成形部品をはじめとする、様々な製品を製造するために使用することができ、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、およびエラストマーを含む、樹脂、およびポリマー材料をはじめとする、様々な材料で使用することができる。
【実施例】
【００７９】
本発明は次の実施例でさらに明確にされる。これらの実施例はあくまでも例として与えられていることが理解されるべきである。上記の議論およびこれらの実施例から、当業者は本発明の本質的特性を解明することができ、その精神および範囲から逸脱することなく、それを様々な用途および条件に合わせるために本発明の様々な変更および修正を行うことができる。結果として、本発明は、本明細書で下に記述される例示的な実施例によって限定されず、むしろ本明細書で下に含有される特許請求の範囲によって明確にされる。
【００８０】
比較例１
ミクロ粉末を含有するプレミックススラリーを、エチレングリコールおよび３％テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ＰＴＦＥミクロ粉末（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるゾニール（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）１６００Ｎ ＭＰ）をプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるタンク・コールズ・ブレードミキサーに加え、それで予備混合することによって調製した。コールズ・ブレードミキサーは、約１００〜約１０００ｒｐｍの範囲のスピードで動作する高速攪拌機を含有した。重量百分率はスラリーの総重量を基準にした。当業者は、所望のミクロ粉末重量百分率を得るために加えるべきミクロ粉末の量をどのようにして決定するかを知っている。
【００８１】
プレミックスは非常に塊が多く、決して均一ではなく、攪拌しない場合エチレングリコールから分離することが観察された。ＰＴＦＥミクロ粉末は容器の底部に迅速に沈降することが観察された。
【００８２】
プレミックスをその後、プレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるプレミア（Ｐｒｅｍｉｅｒ）ＳＭＬメディアミル（１．５Ｌスーパーミル（Ｓｕｐｅｒｍｉｌｌ））に加えた。しかしながら、プレミックスを加える前に、プレミックスのサンプルを集めてプレミックス中に含有されるＰＴＦＥミクロ粉末の粒度を測定した。さらに、プレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給される商品名ミル・マテス（Ｍｉｌｌ Ｍａｔｅｓ）で入手可能な１０３５ｍｌの１．０ｍｍ固体セラミック球形媒体を、プレミックスを加える前にメディアミルに加えた。ベックマン・コールター社、カリフォルニア州フラートン（Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって供給されるベックマン・コールターＬＳ２００粒度分析器を用いてプレミックス中に含有されるミクロ粉末粒子のサイズを分析した。
【００８３】
所与のミル・セットアップ、すなわち、ミルタイプ、媒体タイプ、処理スピードなどに対してミクロ粉末の粒度を、メディアミルの粉砕チャンバーでのプレミックスの滞留時間によって制御した。滞留時間はミル空隙率、全液体バッチサイズ、および全ランタイムの関数である。
【００８４】
８５００グラムの初期バッチサイズを８時間再循環してランさせた。８時間後に、第２サンプルを集めて生じたスラリー中に含有されるミクロ粉末粒子のサイズを分析した。生じたスラリーのＰＴＦＥミクロ粉末は再び容器の底部に沈降することが観察された。
【００８５】
テフロン（登録商標）ミクロ粉末スラリーサンプル中に含有されるミクロ粉末粒子の平均粒度を表Ａに示す。テフロン（登録商標）ミクロ粉末スラリーサンプル中に含有されるミクロ粉末粒子の粒度分布を描くグラフを図１に示す。
【００８６】
実施例１
ミクロ粉末および繊維を含有するプレミックススラリーを、エチレングリコール、デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売される１．５％ケブラー（登録商標）パルプ１Ｆ５４３および１．５％テフロン（登録商標）ＰＴＦＥミクロ粉末（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるゾニール（登録商標）１６００Ｎ ＭＰ）をプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるコールズ・ブレードミキサーで予備混合することによって調製した。コールズ・ブレードミキサーは、約１００〜約１０００ｒｐｍの範囲のスピードで動作する高速攪拌機を含有した。重量百分率はスラリーの総重量を基準にした。
【００８７】
プレミックスをその後、プレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるプレミアＳＭＬメディアミル（１．５Ｌスーパーミル）に加えた。メディアミルは、５つのプラスチックデュスク・セットアップおよび１．３８リットル作業容量を有した。プレミックスを加える前に、プレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給される商品名ミル・マテスで入手可能な１０３５ｍｌの１．０ｍｍ固体セラミック球形媒体を、ミルが７５％ロードの球形媒体を含有するようにミルに加えた。
【００８８】
所与のミル・セットアップ、すなわち、ミルタイプ、媒体タイプ、処理スピードなどに対してミクロ粉末の粒度を、メディアミルの粉砕チャンバーでのプレミックスの滞留時間によって制御した。滞留時間はミル空隙率、全液体バッチサイズ、および全ランタイムの関数である。
【００８９】
プレミックスをメディアミルに加えた後、プレミックスおよび固体媒体を８時間攪拌した。生じたスラリーは安定であるように見え、比較例１のミクロ粉末スラリーよりはるかに粘稠であった。目に見える分離または沈降は全くなかった。
【００９０】
ベックマン・コールター社、カリフォルニア州フラートンによって供給されるベックマン・コールターＬＳ２００粒度分析器を用いて生じたスラリー中に含有されるミクロ粉末粒子のサイズを測定した。テフロン（登録商標）ミクロ粉末およびケブラー（登録商標）マイクロファイバー含有スラリー中に含有されるミクロ粉末粒子の平均粒度を表Ａに示す。テフロン（登録商標）ミクロ粉末およびケブラー（登録商標）マイクロファイバー含有スラリー中に含有されるミクロ粉末粒子の粒度分布を描くグラフを図１に示す。
【００９１】
粒度分析器がマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリー中に存在するケブラー（登録商標）マイクロファイバーとテフロン（登録商標）ミクロ粉末粒子とを区別できなかったことを指摘することは重要である。結果として、最大および最小ミクロ粉末粒子を具体的に特定することはできなかったが、最大粒子は約７０ミクロンへ、そして７０ミクロンサイズ粒子が実はケブラー（登録商標）マイクロファイバーであるならば、もしかすると７０ミクロンより小さいさえの粒度へ明らかに小さくされた。スラリー中の最大テフロン（登録商標）ミクロ粉末粒子の実サイズは測定することができなかったが、ミクロ粉末粒子のサイズは、テフロン（登録商標）ミクロ粉末のみを含有し、そしてケブラー（登録商標）繊維／マイクロファイバーを全く含有しない比較例１プレミックスおよびスラリーよりかなり小さい、７０ミクロンもしくはそれ未満であった。
【００９２】
【表１】
【００９３】
テフロン（登録商標）ミクロ粉末含有スラリープレミックスは、最大の測定粒度が＞６００ミクロンであって、４３ミクロンの平均ミクロ粉末粒度を有した。プレミックスを８時間の研削にかけた後、ミクロ粉末粒子の平均粒度は、最大の測定粒度が１９４ミクロンであって、１７ミクロンに低下した。
【００９４】
テフロン（登録商標）ミクロ粉末およびケブラー（登録商標）マイクロファイバー含有スラリープレミックスを８時間の研削にかけた後、スラリーは、最大の測定粒子が７０ミクロンのサイズを有して、１０ミクロンの平均粒度を含有した。
【００９５】
比較例１および実施例１のスラリーを製造するのに使用したゾニール（登録商標）１６００Ｎミクロ粉末は、１２ミクロンの開始平均ミクロ粉末粒度を有した。表Ａのデータは、研削される前に比較例１スラリー中に含有されるミクロ粉末がエチレングリコールと予備混合されたときにかなりの量の凝集を一見したところ受けたことを示す。表Ａのデータはさらに、比較例１スラリープレミックス中に含有される凝集ミクロ粉末がスラリープレミックスを８時間の研削にかけることによって減少したことを示す。しかしながら、生じた比較例１ミクロ粉末スラリーは、１７ミクロンの平均粒度の粒子を依然として含有し、１９４ミクロンほどに大きく凝集する。さらに、比較例１スラリー中に含有されるミクロ粉末はエチレングリコールから容易に分離し、容器の底部に沈降することが観察された。
【００９６】
表Ａのデータはさらに、実施例１で製造されたエチレングリコール中のミクロ粉末および繊維を共研削すると、ミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーは、比較例１スラリーの１７ミクロンおよび４７ミクロン平均粒度よりかなり小さい、１０ミクロンの平均粒度を有したことを示す。
【００９７】
表Ａデータはさらに、実施例１スラリーの最大測定粒子は７０ミクロンであったが、比較例１スラリーの最大測定粒子は＞６００ミクロンおよび１９４ミクロンであったことを示す。再び、実施例１の最大粒子についての７０ミクロン測定値は、比較例１の最大粒子についての＞６００ミクロンおよび１９４ミクロン測定値よりかなり小さい。さらに、比較例１のスラリーと対照的に、実施例１スラリーは見かけの粒子分離が全くなしで安定であることが観察された。
【００９８】
粒度分析器はマイクロファイバーとミクロ粉末粒子とを区別することができないが、最大粒子は約７０ミクロンに、そして７０ミクロンサイズ粒子が実はケブラー（登録商標）マイクロファイバーであるならば、もしかすると７０ミクロンより小さいさえの粒度に明らかに小さくされた。加えて、最大テフロン（登録商標）ミクロ粉末粒子の実サイズは実施例１のマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーについて測定することができないが、ミクロ粉末粒子のサイズは、テフロン（登録商標）ミクロ粉末のみを含有し、そしてケブラー（登録商標）繊維／マイクロファイバーを全く含有しなかった比較例１スラリーのミクロ粉末粒子よりかなり小さい、７０ミクロンもしくはそれ未満であるに違いない。
【００９９】
比較例１および実施例１のスラリーは同じ処理条件および手順下にそして同じ装置などで調製されたので、ケブラー（登録商標）繊維がより良好な安定性および分散ミクロ粉末粒子の減少した分離だけでなく、実施例１スラリーのより小さいミクロ粉末粒度にも貢献したと考えられる。
【０１００】
実施例２
マイクロファイバーおよびミクロ粉末スラリーを、１重量％ケブラー（登録商標）パルプ（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるマージ１Ｆ５４３）、２０重量％二酸化チタン（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるＴｉ−ピュアＲ−７０６（Ｔｉ−Ｐｕｒｅ Ｒ−７０６））、および７９重量％脱イオン水をプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるコールズ・ブレードミキサーで予備混合することによって調製した。コールズ・ブレードミキサーは、約１００〜約１０００ｒｐｍの範囲のスピードで動作する高速攪拌機を含有した。重量百分率はスラリーの総重量を基準にした。当業者は、所望のマイクロファイバー、ミクロ粉末、および脱イオン水重量百分率を得るために加えるべき繊維、ミクロ粉末および脱イオン水の量をどのようにして決定するかを知っている。
【０１０１】
プレミックスをプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるプレミアＳＭＬメディアミル（１．５Ｌスーパーミル）に加えた。プレミックスを加える前に、ミルを０．７〜１．２ｍｍＣｅ−安定化ジルコニア媒体で７５容量％まで満たした。ミルの先端スピードを７３１．５メートル毎分（２４００ｆｐｍ）にセットした。プレミックスを２９６ｇ／分の処理量で７２０分間再循環してランさせた。ランの全体にわたって、スラリーの７つの１Ｌサンプルを別個のサンプル瓶に集め、スラリー中に含有される粒子の沈降挙動を研究するために平面上に置いた。１０ヶ月後に、沈降を、サンプル瓶の底部から沈降固形分の最上部レベルまでの距離をサンプル瓶の底部から液体メニスカスまでの距離で割った比によって定量化した。沈降研究結果を表Ｂにまとめる。
【０１０２】
比較例２
二酸化チタン・プレミックススラリーを、２０重量％二酸化チタンミクロ粉末（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるＴｉ−ピュアＲ−７０６）および８０重量％脱イオン水をプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるコールズ・ブレードミキサーで予備混合することによって調製した。コールズ・ブレードミキサーは、約１００〜約１０００ｒｐｍの範囲のスピードで動作する高速攪拌機を含有した。重量百分率はスラリーの総重量を基準にした。当業者は、所望のミクロ粉末、および脱イオン水重量百分率を得るために加えるべきミクロ粉末および脱イオン水の量をどのようにして決定するかを知っている。
【０１０３】
プレミックスをプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるプレミアＳＭＬメディアミル（１．５Ｌスーパーミル）に加えた。プレミックスを加える前に、ミルを０．７〜１．２ｍｍＣｅ−安定化ジルコニア媒体で７５容量％まで満たした。ミルの先端スピードを７３１．５メートル毎分（２４００ｆｐｍ）にセットした。プレミックスを２９６ｇ／分の処理量で７２０分間再循環してランさせた。ランの全体にわたって、スラリーの７つの１Ｌサンプルを別個のサンプル瓶に集め、スラリー中に含有される粒子の沈降挙動を研究するために平面上に置いた。８ヶ月後に、沈降を、サンプル瓶の底部から沈降固形分の最上部レベルまでの距離をサンプル瓶の底部から液体メニスカスまでの距離で割った比によって定量化した。沈降研究結果を表Ｂにまとめる。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
表Ｂに示されるように、実施例２サンプル瓶中の固形分の高さは、ミル時間が増えるにつれて増加した。すなわち、実施例２サンプルの固形分高さ対液体高さ比はミル時間が増加したときに０．５から１．０へ増加した。しかしながら、比較例２サンプルの固形分高さ対液体高さは、ミリング時間が増加したときに増加しなかった。ミリング時間が増加するにつれての実施例２比の増加は、ケブラー（登録商標）マイクロファイバーが二酸化チタンを水中に分散させるために使用できることを示唆する。
【０１０６】
２つの実施例２サンプルおよび２つの比較例２サンプルのレオロジー特性を、ＴＡインスツルメンツ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）、デラウェア州ニューキャッスル（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）によって供給されるＴＡインスツルメンツＡＲ２０００Ｎ回転流動計を用いて研究した。結果を図２にまとめる。
【０１０７】
実施例３
攪拌機、真空ジェットおよびオートクレーブのクラベス（ｃｌａｖｅ）部分の上方に置かれたモノマー蒸留釜付き公称４０００ポンド垂直オートクレーブを用いて、粉砕ケブラー（登録商標）（ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド））（デュポン、デラウェア州ウィルミントンから入手可能な）マイクロファイバーおよびゾニールＭＰ−１６００（デュポン、デラウェア州ウィルミントンから入手可能な細分されたＰＴＦＥミクロ粉末）を含有するポリマーの幾つかのバッチを製造した。
【０１０８】
モノマー蒸留釜におおよそ１５００リットル（おおよそ３８００ポンド）のジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）およびおおよそ６５０リットルのエチレングリコールを装入した。さらに、おおよそ４２０ポンドの１％ケブラー（登録商標）スラリー（エチレングリコール中１％繊維）およびおおよそ１４００ポンドの１４％ゾニール（登録商標）ＭＰ−１６００Ｎスラリー（エチレングリコール中１４％ＰＴＦＥミクロ粉末）を釜に加えた。最後に、エチレングリコール中の溶液としての酢酸マンガンをエステル交換触媒として加え、そしてエチレングリコール中の溶液としての三酸化アンチモンを重縮合触媒として加えた。釜中の原料のすべてをブレンドへ攪拌した。釜の温度を約１８０分の期間にわたっておおよそ２５０℃に上げた。大気圧をエステル交換反応の間ずっと釜中で維持した。推定１３００ポンド（おおよそ７００リットル）のメタノール留出物を回収した。生成した溶融モノマー、ビス（２−ヒドロキシエチルテレフタレート）を次にモノマー蒸留釜からオートクレーブのクラベス部分に落とした。
【０１０９】
原料を混合し、攪拌し、そして温度をおおよそ２９５℃の最終重合温度に上げることによって重合させた。圧力を約１８０分の期間にわたって約１ｍｍ Ｈｇの最終圧力に下げた。生じたポリマーを、３３穴キャスティングプレートを通してストランドへ押し出し、それを次に急冷し、カットし、箱に詰めた。
【０１１０】
生じたポリマーを溶液法によって試験して約０．５８の固有粘度（ＩＶ）を有することが分かった（グッドイヤー（Ｇｏｏｄｙｅａｒ）法）。生じたポリマーはさらに、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法によって約１２５℃の結晶化温度および約２５８℃の溶融温度を有することが分かった。
【０１１１】
実施例４〜８
攪拌機、真空およびオートクレーブのクラベス部分の上方に置かれたモノマー蒸留釜付き公称１００ポンドオートクレーブを用いて、粉砕ケブラー（登録商標）マイクロファイバーおよびゾニールＭＰ−１６００Ｎ（ＰＴＦＥ）ミクロ粉末を含有するポリマーの幾つかのバッチを製造した。生じた実施例４〜８ポリマーの組成物を表Ｃに示した。
【０１１２】
実施例４〜８ポリマーを製造する際に、６５ポンドのエチレングリコールと一緒にＤＭＴを釜に装入した。次に、ケブラー（登録商標）の１％スラリー（エチレングリコール中１％繊維）マイクロファイバーおよびゾニール（登録商標）ＭＰ−１６００Ｎを釜に加える。ゾニール（登録商標）ＭＰ−１６００Ｎは粉末形態で釜に加えた。最後に、エチレングリコール中の溶液としての酢酸マンガンをエステル交換触媒として加え、そしてエチレングリコール中の溶液としての三酸化アンチモンを重縮合触媒として加えた。
【０１１３】
釜の温度を約２４０℃に上げ、おおよそ１５リットルのメタノール留出物を回収する。生成した溶融モノマー、ビス（２−ヒドロキシエチルテレフタレート）を次にモノマー蒸留釜からオートクレーブのクラベス部分に落とした。
【０１１４】
原料のすべてを混合し、攪拌し、そして温度を約２８５℃の最終重合温度に上げることによって重合させた。圧力を約１ｍｍ Ｈｇの最終圧力に下げた。ポリマーを、３３穴キャスティングプレートを通してストランドへ押し出し、それを急冷し、カットし、箱に詰めた。ポリマーを結晶化させ、水平混転反応器で固相重合させた。ポリマーを１３５℃で結晶化させ、約２３７℃で２４時間の全加熱時間固相重合させた。
【０１１５】
実施例４〜８ポリマーのそれぞれについて表Ｃに示されるピーク結晶化温度および融点温度をＤＳＣ法によって測定した。表Ｃに示されるような実施例４〜８ポリマー組成物のそれぞれのＸ線電子分光法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）（ＥＳＣＡ）)は、各ポリマーの表面を分析することによって測定された。これらの結果は、フルオロポリマーがポリマーサンプル中に含有されていることを裏付けたし、ここで、「Ｆ原子％」は観察されるフッ素原子の百分率を定量化し、「Ｆ／Ｃ比」はサンプルに観察されるフッ素原子対炭素原子の比を定量化する。
【０１１６】
【表３】
【０１１７】
実施例９〜１４
１３４．７５ｇビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート、０．０４６８ｇ酢酸マンガン（ＩＩ）四水和物、および０．０３６５ｇ酸化アンチモン（ＩＩＩ）を２５０ｍｌガラスフラスコに加えた。表Ｄは、各２５０ｍｌフラスコに加えたマイクロファイバーおよびミクロ粉末の量を特定する。生じた反応混合物を次に撹拌した。反応混合物をその後、遅い窒素パージ下に１８０℃に加熱し、約０．５時間保持した。反応混合物を次に２８５℃に加熱し、再び約０．５時間保持した。最後に、反応混合物を、表Ｄに示す時間撹拌しながら２８５℃で段階的にフル真空（１００ミリトル未満）にした。真空を解除し、反応マスを室温に冷却した。
【０１１８】
実施例９〜１４反応生成物のそれぞれの実験室相対粘度（ＬＲＶ）および結晶融点を得て、表Ｄに示した。結晶融点はＤＳＣ法を用いて得た。表Ｄデータは、マイクロファイバーおよびミクロ粉末原料の粉末またはスラリー形態を用いて様々な方法によって製造したポリエステル組成物を例証する。特に、実施例１２および１４によって示されるように、２つのスラリーの組み合わせは、必要とされる真空時間の減少によって明らかであるように本方法を改良する。
【０１１９】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】様々なミクロ粉末含有スラリーのミクロ粉末粒度分布を例示するグラフである。
【図２】マイクロファイバーを含有しない二酸化チタンスラリーと比較してマイクロファイバーを含有する二酸化チタンスラリーのレオロジー特性を例示するグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの液体媒体、少なくとも１つのマイクロファイバーおよび少なくとも１つのミクロ粉末を含有するスラリーに、ならびに該スラリーの製造方法および使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維または微粒子添加物は、例えば、ポリマー、水、ポリマー前駆体などのような多種多様な材料へ組み入れて多種多様な最終製品を製造することができる。
【０００３】
例えば、フルオロポリマーミクロ粉末などの微粒子添加剤は、例えば、濾過および脱水プロセスに使用される織物物品；カーペット；スポーツウェアおよび上着用の布；熱気球；車および飛行機シート；ならびに傘などの産業織物を製造するために使用される熱可塑性ポリマーに添加することができる。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフルオロポリマーミクロ粉末をかかるポリマー中へ組み入れると、例えば、きれいにするのが容易である織物などの、ある種の利点を有する織物、向上した引張強度を有する繊維などを製造することができる。
【０００４】
例えば、繊維は、先進エンジニアリング複合材料をはじめとする、複合材料を製造するために使用される熱可塑性ポリマーに加えることができる。繊維の補強効果は、熱可塑性ポリマーの特性を著しく改質するかもしれない。ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）繊維などのポリアミド繊維か、カーボン繊維かのどちらかが樹脂の熱可塑性ポリエステルマトリックス中へ組み入れられた先進エンジニアリング複合材料は、例えば、スポーツ用品などの、物品に広く使用される。
【０００５】
繊維はまた、マニキュア液またはペイントコーティング組成物中へ組み入れることができ、ミクロ粉末は様々な化粧品中へ組み入れることができる。
【０００６】
特許文献１は、艶出溶剤システム中に、フィルム形成物質、樹脂、可塑剤、および０．０１〜０．５重量％アラミド繊維（ポリ［パラフェニレンテレフタルアミド］）を含有する無色のまたは着色したマニキュア液に関する。
【０００７】
特許文献２は、組み合わせて、フィブリル化ポリマーマトリックス、少なくとも１つの顔料、少なくとも１つのバインダー、および少なくとも１つの溶剤を含んでなる表面コーティング組成物、ならびにその製造方法に関する。
【０００８】
特許文献３は、フィブリル化可能なポリマーのマトリックス内に維持される顔料として化粧品成分を含む化粧品に関する。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，３７０，８６６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４１６，１５６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９３８，９５２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、少なくとも１つの液体媒体、少なくとも１つのマイクロファイバー、および少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなるスラリーである。
【００１１】
本発明の別の態様は、少なくとも１つのマイクロファイバー、少なくとも１つのミクロ粉末、および少なくとも１つの液体媒体を含んでなるスラリーの製造方法である。
【００１２】
本発明のこれらのおよび他の態様は、次の開示および添付の特許請求の範囲を考えれば当業者には明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の特徴および利点は、次の詳細な説明を読めば当業者にさらに容易に理解されるであろう。別個の実施形態との関連で本明細書に記載される本発明のある種の特徴を組み合わせて単一実施形態を形成できることもわかるはずである。逆に、単一実施形態との関連で記載される本発明の様々な特徴を組み合わせてそのサブ組み合わせを形成することができる。
【００１４】
加えて、本明細書では特に明記しない限り、単数形で行われる言及にはまた、複数形も含まれる（例えば、「ａ」および「ａｎ」は１つ、または１つもしくはそれ以上を意味してもよい）。さらに、本明細書では特に明記しない限り、本明細書で用いられる様々に述べられる数値範囲のいずれかの最小値および最大値は、述べられた範囲の上および下のわずかな変動が述べられた範囲内のそれらの値と同じ結果を実質的に達成するために用いられ得るように、語句「約」によって先行されると理解される近似値であるにすぎない。さらに、様々に述べられる範囲のそれぞれは、該範囲のそれぞれの述べられた最大値と最小値との間のあらゆる値を包含するように連続であることを意図される。
【００１５】
さらに、好ましい上限値および好ましい下限値のリストとして与えられる量、濃度、または他の値もしくはパラメーターは、範囲が別々に開示されてもされなくても、好ましい上限値および好ましい下限値の任意のペアから形成されるすべての範囲を具体的に開示するとして理解されるべきである。
【００１６】
本明細書に言及されるすべての特許、特許出願および特許公開は、参照により本明細書にその全体が援用される。
【００１７】
本発明は、スラリーの総重量を基準にして、少なくとも１つの液体媒体、約０．０１〜約１５重量％の少なくとも１つのマイクロファイバー、および約０．５〜約５０重量％の少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなるスラリーを提供する。少なくとも１つのミクロ粉末および少なくとも１つのマイクロファイバーを含有するスラリーは、ミクロ粉末のみを含有するスラリーと比較してスラリーからのミクロ粉末の分離に抗してより安定である。加えて、かかるスラリーは、ミクロ粉末のみを含有するスラリーと比較してミクロ粉末の凝集を効果的に減らすことが分かった。結果として、かかるスラリーは、分散された粒子が十分に分離され、そして好ましくは再凝集しないように、ミクロ粉末粒子の改善された分散を提供する。
【００１８】
本発明はまた、少なくとも１つの液体媒体、少なくとも１つのマイクロファイバー、および少なくとも１つのミクロ粉末を含有するスラリーの製造方法を提供する。本方法は、その中に分散された粒子が十分に分離され、そして好ましくは再凝集しないように、液体媒体中にマイクロファイバーおよびミクロ粉末の改善された分散を提供する。
【００１９】
本発明がいかなる特定の理論によっても縛られることは意図されないが、マイクロファイバーおよびミクロ粉末の改善された分散は一つには異なった形状を有する粒子の物理的相互作用のためであると考えられる。
【００２０】
用語「スラリー」は、液体媒体、マイクロファイバー、ミクロ粉末および任意の添加剤および／または加工助剤を含有する組成物を意味するために本明細書では用いられる。
【００２１】
用語「マイクロファイバー」は本明細書で用いるところでは、そのアスペクト比のために繊維と一般に記載することができる「加工繊維」を意味する。本明細書に開示されるように、スラリー中に好ましくは含有されるマイクロファイバーは、好ましくは約１０：１〜約１０００：１、より好ましくは約１０：１〜約５００：１、さらにより好ましくは約２５：１〜約３００：１の範囲のアスペクト比を有する。好ましくは、マイクロファイバーは約０．０１〜約１００ミクロン、より好ましくは約０．１〜約１００ミクロン、さらにより好ましくは約０．１〜約５０ミクロン、もっとより好ましくは約０．５〜約５０ミクロン、最も好ましくは約０．５〜約２５ミクロンの体積平均長さを有する。マイクロファイバーは好ましくは約１ｎｍ〜約１２ミクロン、より好ましくは約５ナノメートル〜約１ミクロン、最も好ましくは約５ナノメートル〜約１００ナノメートルの直径を有する。一般に、マイクロファイバーは約２５〜約５００ｍ２／グラムの範囲の平均表面積を有する。しかしながら、これらの寸法は近似値にすぎない。さらに、用語「直径」の使用は、マイクロファイバーが形状で円筒形であり、または断面で円形であることを要求されることを示唆すると意図されない。アスペクト比は、本明細書で用いるところでは、このようにマイクロファイバーの長さ（最大寸法）と最小寸法との間の比を意味する。
【００２２】
マイクロファイバーはまた「ナノファイバー」と言われてもよく、それは、少なくとも１つの寸法で、繊維材料のサイズがナノメートルのオーダーにあることの指標である。マイクロファイバーはまた、特にスラリーまたは分散系の形態にあるときに、「微細パルプ」か、「ナノパルプ」かのどちらかと言われてもよい。用語「マイクロファイバー」は本明細書では、繊維がスラリー中に含有されようとされまいと加工繊維を意味するために用いられる。
【００２３】
用語「ミクロ粉末」は本明細書では、好ましくは約０．０１〜約１００ミクロン、より好ましくは約０．１〜約５０ミクロン、最も好ましくは約０．５〜約２５ミクロンの範囲の平均直径の、細分された、容易に分散される粉末または粒子を意味するために用いられる。ミクロ粉末は一般的に有機材料または無機材料を含んでなる。
【００２４】
マイクロファイバーは、繊維出発原料から製造され、有機および／または無機マイクロファイバーを含むが、それらに限定されない。繊維出発原料は、有機および／または無機繊維含むが、それらに限定されない。
【００２５】
用語「繊維」は本明細書では、パルプ、短い繊維またはフィブリドを意味するために用いられる。例えば、マイクロファイバーを製造するのに出発原料として特に有用である、アラミドパルプなどのパルプは、アラミド繊維を精製してアラミド繊維材料の短い部分をフィブリル化することによって製造することができる。かかるパルプは、４．２〜１５ｍ２／ｇの範囲の表面積、および０．６〜１．１ミリメートル（ｍｍ）の範囲のカジャーニ（Ｋａｊａａｎｉ）重量平均長さを有すると報告されてきた。かかるパルプはまた、微細パルプと比較して高い体積平均長さを有する。例えば、デュポン、デラウェア州ウィルミントン（ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手可能なマージ（Ｍｅｒｇｅ）１Ｆ５４３アラミドパルプは、０．６〜０８ｍｍの範囲のカジャーニ（Ｋａｊａａｎｉ）重量平均長さ、および、レーザー回折を用いてパルプを測定するときに、約０．５〜０．６ｍｍの体積平均長さを有する。重合溶液から直接アラミドパルプを製造する代わりの方法は米国特許第５，０２８，３７２号明細書に開示されている。
【００２６】
短い繊維（時々フロックと呼ばれる）は、繊維を有意にフィブリル化することなく連続フィラメントを短い長さへカットすることによって製造することができる。短い繊維は典型的には、長さが約０．２５ｍｍ〜１２ｍｍの範囲である。例えば、米国特許第５，４７４，８４２号明細書に開示されている補強繊維は好適な短い繊維である。
【００２７】
フィブリドは、５：１〜１０：１の範囲の長さ対幅アスペクト比で０．２〜１ｍｍの範囲の平均最大長さを有する非粒状フィルム様粒子である。厚さ寸法はミクロンの分数のオーダーにある。アラミドフィブリドは当該技術で周知であり、米国特許第５，２０９，８７７号明細書、同第５，０２６，４５６号明細書、同第３，０１８，０９１号明細書、および同第２，９９９，７８８号明細書に開示されている方法に従って製造することができる。該方法は典型的には、溶剤中の有機ポリマーの溶液を、該ポリマーにとって非溶剤であるが該溶剤と混和性である別の液体に加える工程と、激しく攪拌を行いフィブリドを凝集させる工程とを含む。凝集したフィブリドは精製され、分離され、乾燥されて高い表面積を有するフィブリドの塊をもたらし、塊は次に開かれて微粒子フィブリド製品をもたらす。
【００２８】
有機マイクロファイバーは、有機繊維中に含まれた任意の有機材料を含有することができる。有機材料には、脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリフルオロカーボン、フェノール系誘導体、ポリベンズイミダゾール、ポリフェニレントリアゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキサジアゾール、ポリイミド、および／または芳香族ポリアミドなどの合成ポリマー；セルロース、綿、絹、および／または羊毛繊維などの天然繊維；ならびにそれらの混合物が含まれるが、それらに限定されない。
【００２９】
使用することができる商業的に入手可能な有機繊維には、東洋紡（日本国）から入手可能な、ザイロン（ＺＹＬＯＮ）（登録商標）ＰＢＯ−ＡＳ（ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール））繊維、ザイロン（登録商標）ＰＢＯ−ＨＭ（ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール））繊維；ならびにＤＳＭ（オランダ国（Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ））から入手可能な、ダイニーマ（ＤＹＮＥＥＭＡ）（登録商標）ＳＫ６０およびＳＫ７１超高強度ポリエチレン繊維；両方ともエンジニアリング・ファイバーズ・テクノロジー、コネチカット州シェルトン（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｉｂｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｌｔｏｎ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）から入手可能である、セラニーズ・ベクトラン（Ｃｅｌａｎｅｓｅ ＶＥＣＴＲＡＮ）（登録商標）ＨＳパルプおよびＥＦＴ １０６３−１７８；スターリング・ファイバーズ社、フロリダ州ペイス（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ Ｆｉｂｅｒｓ，Ｉｎｃ．，Ｐａｃｅ，Ｆｌｏｒｉｄａ）から入手可能である、ＣＦＦフィブリル化アクリル繊維（ＣＦＦ Ｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ Ａｃｒｙｌｉｃ Ｆｉｂｅｒ）；ならびにダイセル化学工業株式会社、日本国堺市から入手可能であるチアラ・アラミド（Ｔｉａｒａ Ａｒａｍｉｄ）ＫＹ−４００Ｓパルプが含まれるが、それらに限定されない。
【００３０】
幾つかの用途では、有機繊維は好ましくは芳香族ポリアミドポリマー、特にポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）および／またはポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）でできており、それらはまたアラミド繊維としても知られている。本明細書で用いるところでは、「アラミド」は、その少なくとも８５％が２つの芳香環に直結しているアミド（−ＣＯＮＨ−）結合を有するポリアミドである。
【００３１】
マイクロファイバーを製造するために使用される有機繊維はまた、公知の添加剤を含有することができる。例えば、アラミド繊維は１つもしくはそれ以上の他のポリマー材料をアラミドとブレンドされることができる。具体的には、アラミド繊維は約１０重量％以下の他のポリマー材料を含有することができる。必要ならば、アラミドの共重合体は、１０％もの１つもしくはそれ以上の他のジアミンがアラミドのジアミンに置き換わるか、１０％もの他の二酸塩化物がアラミドの二酸塩化物に置き換わるかのどちらかであることができる。かかる有機繊維は米国特許第３，８６９，４３０号明細書、同第３，８６９，４２９号明細書、同第３，７６７，７５６号明細書、および同第２，９９９，７８８号明細書に開示されている。
【００３２】
好ましくは、本発明に従って使用される芳香族ポリアミド有機繊維は、ケブラー（登録商標）；ケブラー（登録商標）アラミドパルプ（デュポン、デラウェア州ウィルミントン）からマージ１Ｆ５４３として入手可能な）；１．５ミリメートル（ｍｍ）ケブラー（登録商標）アラミドフロック（デュポン、デラウェア州ウィルミントンからマージ１Ｆ５６１として入手可能な）；およびノメックス（ＮＯＭＥＸ）（登録商標）アラミドフィブリド（デュポン、デラウェア州ウィルミントンからマージＦ２５Ｗとして入手可能な）として商業的に入手可能である。
【００３３】
無機繊維には、アルミナでできた繊維；ガラス繊維；カーボン繊維；カーボンナノキューブ；炭化ケイ素繊維；例えば、ウォラストナイト（ＣａＳｉＯ３）でできた鉱物繊維；ならびに例えば、炭化ケイ素、ホウ素、および炭化ホウ素などの、単結晶の材料である、そしてガッチャー（Ｇａｃｈｔｅｒ）およびマラー（Ｍｕｌｌｅｒ）著、「プラスチック添加剤（Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）」、第３版、ニューヨークのハンサー出版社（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）、１９９０年にもっと十分に記載されているウィスカーが含まれるが、それらに限定されない。
【００３４】
本発明に従った使用に好適なミクロ粉末には、有機材料、無機材料、微粉鉱物、およびそれらの組み合わせが含まれるが、それらに限定されない。
【００３５】
有機材料には、例えば、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）ポリマーとして知られるポリマーの群などの有機ポリマーが含まれるが、それらに限定されない。ＴＦＥポリマー群には、樹脂が依然として溶融加工可能でないようにホモポリマーとコポリマーそれぞれが個々に低濃度の少なくとも１つの共重合可能な変性モノマーを含有するＰＴＦＥホモポリマーおよびＰＴＦＥ共重合体（変性ＰＴＦＥ）が含まれるが、それらに限定されない。
【００３６】
変性モノマーは、例えば、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、パーフルオロ（プロピルビニル）エーテル（ＰＰＶＥ）、パーフルオロブチルエチレン、クロロトリフルオロエチレン、または側鎖をポリマー分子へ導入する別のモノマーであることができる。ポリマー中のかかる共重合変性剤の濃度は通常１モルパーセント未満である。本発明で使用することができるＰＴＦＥおよび変性ＰＴＦＥ樹脂には、乳化重合に由来するものだけでなく、懸濁重合に由来するものも含まれる。
【００３７】
微粉鉱物は、例えば、粘土、タルク、炭酸カルシウムまたは雲母であることができる。
【００３８】
無機材料は、例えば、沈澱および溶融シリカ、ケイ酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸第二鉄または第一鉄、二酸化チタン、酸化アルミニウム、および酸化亜鉛であることができる。
【００３９】
本発明に従った使用に好適なミクロ粉末は、粉末化有機ポリマー、微粉鉱物、および細分された粉末である、または研削装置によって細分粉末へ小さくされた無機材料をベースにする。様々に入手可能は研削装置には、ハンマーミルおよび／またはグラインダーが含まれるが、それらに限定されない。許容される研削装置は当業者に周知である。
【００４０】
好ましくは、ミクロ粉末はフルオロポリマーである、より好ましくは、ミクロ粉末はＴＦＥポリマーである。より好ましくは、ミクロ粉末は、デュポン、デラウェア州ウィルミントンから入手可能な、そして約０．２ミクロンの平均粒子径を有するゾニール（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）ＭＰ１６００などのＰＴＦＥ粉末である。
【００４１】
マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーは、１）マイクロファイバーへまだ小さくされていない有機および／または無機繊維出発原料、または２）マイクロファイバーへ既に小さくされた有機および／または無機繊維を含有するマイクロファイバー含有スラリーを提供することによって製造することができる。マイクロファイバーは、有機および／または無機繊維出発原料から製造することができる。マイクロファイバーは、本明細書に開示されるように液体媒体中で製造し、液体から分離し、次に必要に応じて使用することができる。
【００４２】
有機および／または無機繊維出発原料が提供される場合、有機および／または無機繊維出発原料の量は、マイクロファイバーおよびミクロ粉末の両方を含有する生成スラリーの総重量を基準にして、好ましくは約０．０１〜約５０重量％、より好ましくは約０．１０〜約２５重量％、最も好ましくは約１〜約１０重量％の範囲である。有機および／または無機繊維出発原料は、通常の混合およびポンプ送液装置を用いてミクロ粉末および液体媒体と組み合わせることができる。
【００４３】
マイクロファイバースラリーが提供される場合、マイクロファイバースラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして少なくとも約０．０１重量％のマイクロファイバーを含有する。しかしながら、マイクロファイバースラリーは、スラリーの総重量を基準にして約２５または５０重量％以下のマイクロファイバーを含有することができ、ここで、スラリー中のマイクロファイバー量の実用的な上限はハンドリングおよび装置要件によって決定される。より好ましくは、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして少なくとも約０．１重量％のマイクロファイバーを含有する。スラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして約１５重量％もしくはそれ未満、より好ましくは約１０重量％もしくはそれ未満、さらにより好ましくは約５重量％もしくはそれ未満のマイクロファイバーを含有する。幾つかの好ましい実施形態では、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして約０．０１〜約５０重量％のマイクロファイバー、好ましくは約０．１〜約１５重量％、より好ましくは約０．１〜約１０重量％、さらにより好ましくは約０．１〜約５重量％、もっとより好ましくは約０．１〜約２．５重量％、最も好ましくは約０．２〜約１重量％のマイクロファイバーを含有する。スラリーは、通常の混合およびポンプ送液装置を用いてミクロ粉末および液体媒体と組み合わせることができる。
【００４４】
マイクロファイバー含有スラリーは、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーと同じ有機および／または無機繊維出発原料から製造することができる。繊維出発原料は、出発原料および液体媒体を撹拌タンクミキサー中で予備混合して液体媒体中に出発原料を分配させることによってマイクロファイバーへ加工することができる。プレミックスはその後、出発原料のサイズを小さくするおよび／または原料の形状を修正するために攪拌装置中で固体成分と攪拌される。マイクロファイバーへの出発原料の加工は好ましくは、液体媒体中に実質的に一様に分散されているマイクロファイバーをもたらすであろう。
【００４５】
場合により、出発原料および液体媒体を、撹拌タンクミキサーを用いて予備混合し、プレミックスを形成した後、プレミックスは、出発原料をマイクロファイバーへ小さくするのにさらに役立つかもしれない固体成分を含有する攪拌装置のチャンバーに加えることができる。いかなる撹拌タンクミキサーも、任意のプレミックスを調製するために用いることができる。好ましくは、攪拌機は渦を生み出すために十分なスピードで回転する。コールズ（Ｃｏｗｌｅｓ）型攪拌機が特に有効である。プレミックスおよび固体成分はその後、所望のサイズを有するマイクロファイバーを含有するマイクロファイバースラリーを製造するために有効量の時間攪拌される。所望のマイクロファイバーサイズを含有するスラリーが得られた後、固体成分を除去することができる。
【００４６】
一般に、固体成分は先ず、攪拌装置の攪拌チャンバーに入れられ、次にプレミックスがそれに加えられる。しかしながら、添加の順序は決定的に重要であるわけではない。例えば、液体媒体および固体成分を組み合わせ、出発原料がそれに加えられる前に攪拌装置に加えることができるか、または出発原料および固体成分を組み合わせ、液体媒体がそれに加えられる前に攪拌装置に加えることができる。同様に、固体成分、液体媒体、および出発原料を組み合わせ、次に攪拌装置に加えることができる。
【００４７】
攪拌中に、出発原料は任意の固体成分と繰り返し接触し、該成分によってドロドロにされる。当業者は、例えば、攪拌機またはメディアミルなどの、本発明の方法に従って用いることができる攪拌装置のタイプに精通している。
【００４８】
攪拌装置はバッチまたは連続で運転することができる。バッチ磨砕機はよく知られている。好適な磨砕機には、オハイオ州アクロンのユニオン・プロセス社（Ｕｎｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｉｎｃ．ｏｆ Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ）によって供給されるモデルＮｏ．０１、１−Ｓ、１０−Ｓ、１５−Ｓ、３０−Ｓ、１００−Ｓおよび２００−Ｓが含まれる。かかる装置の別の供給業者はニュージャージー州クリフトンのグレン・ミルス社（Ｇｌｅｎ Ｍｉｌｌｓ Ｉｎｃ．ｏｆ Ｃｌｉｆｔｏｎ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）である。好適なメディアミルには、ペンシルバニア州リーディングのプレミア・ミルズ（Ｐｒｅｍｉｅｒ Ｍｉｌｌｓ ｏｆ Ｒｅａｄｉｎｇ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）によって供給されるスーパーミル（Ｓｕｐｅｒｍｉｌｌ）ＨＭおよびＥＨＰモデルが含まれる。
【００４９】
磨砕機が用いられる場合、固体成分の攪拌は一般に、撹拌アームの先端スピードおよび提供される撹拌アームの数によって制御される。典型的な磨砕機は４〜１２のアームを有し、撹拌アームの先端スピードは一般に約１５０ｆｐｍ〜約１２００ｆｐｍ（約４５メートル／分〜約３６６メートル／分）の範囲である。好ましい磨砕機は６つのアームを有し、約２００ｆｐｍ〜約１０００ｆｐｍ（約６１メートル／分〜約３０５メートル／分）、より好ましくは約３００ｆｐｍ〜約５００ｆｐｍ（約９１メートル／分〜約１５２メートル／分）の範囲の先端スピードで運転される。
【００５０】
メディアミルが用いられるとき、固体成分の攪拌は一般に、撹拌アームまたはディスクの先端スピードおよび提供される撹拌アーム／ディスクの数によって制御される。典型的なメディアミルは４〜１０のアーム／ディスクを有し、撹拌アーム／ディスクの先端スピードは一般に約１５００ｆｐｍ〜約３５００ｆｐｍ（約４５７メートル／分〜約１０６７メートル／分）、好ましくは約２０００ｆｐｍ〜約３０００ｆｐｍ（約６１０メートル／分〜約９１４メートル／分）の範囲である。
【００５１】
攪拌チャンバーに用いられる固体成分の量は「ロード」と呼ばれ、攪拌チャンバーの実容積ではなく嵩容積によって測定される。例えば、１００％ロードは、固体成分がかなりのエアポケットを含有するので、チャンバー容積の約６０％を占めるにすぎないであろう。メディアミルまたは磨砕機の攪拌チャンバーに加えられるロードは、フルロードを基準にして約４０％〜約９０％、好ましくは約７５％〜約９０％の範囲である。ボールミルについてのロードは、フルロードを基準にして約３０％〜約６０％の範囲である。実際には、パーセントロードは、先ず攪拌チャンバーを固体成分で満たしてフルロードの重量を測定し、次に所望ロードの重量をフルロードのパーセントとして特定することによって決定される。
【００５２】
好ましくは、マイクロファイバースラリーの液体媒体には、水性および非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、キャリア、ポリマー前駆体、ならびにそれらのブレンドおよび混合物から選択される少なくとも１つの液体が含まれる。本質的に、高温で液体へ変換することができる固体をはじめとして、液体形態にあるまたは液体へ変換することができる任意の材料を液体媒体として使用することができる。当業者は、液体媒体として使用することができる材料に精通している。ポリエステルへの組み入れに好適なマイクロファイバースラリーを調製するのに好適なポリマー前駆体および方法は、参照により本明細書に既に援用されている、「微細パルプを含有するポリマー前駆体分散系および該分散系の製造方法（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａ Ｍｉｃｒｏｐｕｌｐ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」という表題の共同所有の特許出願第１０／４２８，２９４号明細書に開示されている。好ましいポリマー前駆体はエチレングリコールである。同様に、マイクロファイバーおよび／またはミクロ粉末を製造するのに用いられる繊維がマイクロファイバースラリーを調製するためにその中に分散させられ得る液体媒体は、水性および非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、キャリア、ポリマー前駆体、ならびにそれらのブレンドおよび混合物から選択することができる。
【００５３】
必要とされる液体媒体の量は一般に、スラリーの量および製造中のスラリーのマイクロファイバー重量パーセントに依存する。すなわち、必要とされるマイクロファイバースラリーの量および製造中のマイクロファイバースラリーの所望のマイクロファイバー重量パーセントは、どれだけ多くの液体媒体がマイクロファイバースラリーを製造するのに使用される必要があるかを決定する。当業者は、所望のマイクロファイバー重量パーセントを有する所望量のマイクロファイバースラリーを製造するために必要とされる液体媒体の量を決定することができる。
【００５４】
任意の固体成分は好ましくは球形形状を有する。しかしながら、固体成分の形状は決定的に重要であるわけではなく、例えば、回転楕円体、ダイアゴナル、不規則形状粒子、およびそれらの組み合わせを含む。固体成分の最大平均サイズは、用いられる攪拌装置のタイプに依存する。しかしながら、一般に、固体成分の最大平均サイズは直径が約０．０１ｍｍ〜約１２７ｍｍの範囲である。
【００５５】
例えば、磨砕機が用いられるとき、固体成分のサイズは一般に、直径が約０．６ｍｍ〜約２５．４ｍｍと変わる。メディアミルが用いられるとき、直径は一般に約０．１〜３．０ｍｍ、好ましくは０．２〜２．０ｍｍと変わる。ボールミルが用いられるとき、直径は一般に約３．２〜７６．２ｍｍ、好ましくは３．２〜９．５ｍｍと変わる。
【００５６】
固体成分は一般に液体媒体と化学的に相溶性であり、典型的にはガラス、アルミナ；酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、セリウム安定化酸化ジルコニウム、イットリウム安定化酸化ジルコニウム、溶融ジルコニア・シリカ、スチール、ステンレススチール、砂、炭化タングステン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、めのう、ムライト、フリント、ガラス状シリカ、硝酸ボラン、セラミックス、クロム鋼、炭素鋼、鋳造ステンレススチール、プラスチック樹脂、およびそれらの組み合わせから選択される材料でできている。固体成分の製造に好適なプラスチック樹脂には、ポリスチレン、ポリカーボネート、およびポリアミドが含まれるが、それらに限定されない。固体成分に好適なガラスには、鉛フリーソーダ石灰、ホウケイ酸塩、および黒ガラスが含まれる。ケイ酸ジルコニウムは溶融させるまたは焼結させることができる。
【００５７】
最も有用な固体成分は、炭素鋼、ステンレススチール、炭化タングステン、またはセラミックでできた球である。必要ならば、同じか異なるかどちらかのサイズを有する、同じか異なるかどちらかの材料でできている球の混合物を用いることができる。球径は約０．１ｍｍ〜７６．２ｍｍ、好ましくは約０．４ｍｍ〜９．５ｍｍ、より好ましくは約０．７ｍｍ〜３．１８ｍｍの範囲であることができる。固体成分は、例えば、グレン・ミルス社、ニュージャージー州クリフトン；フォックス・インダストリーズ社、ニュージャージー州フェアフィールド（Ｆｏｘ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）；およびユニオン・プロセス、オハイオ州アクロンをはじめとする、様々な製造業者から容易に入手可能である。
【００５８】
スラリーを製造する際に、ミクロ粉末は乾燥粉末としてか、ミクロ粉末含有スラリーとしてかのどちらかで加えることができる。
【００５９】
乾燥粉末としてのミクロ粉末は、繊維がマイクロファイバーへ小さくされる前に有機および／または無機繊維出発原料と組み合わせることができるか、または有機および／または無機繊維出発原料から既に製造されたマイクロファイバースラリーと組み合わせることができるかのどちらかである。乾燥粉末および液体媒体は次に、通常の混合およびポンプ送液装置によって有機および／または無機繊維出発原料か、既に調製されたマイクロファイバー含有スラリーかのどちらかと組み合わせることができる。
【００６０】
ミクロ粉末スラリーが用いられる場合、スラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして少なくとも約０．５重量％のミクロ粉末を含有する。しかしながら、ミクロ粉末スラリーは、スラリーの総重量を基準にして約５０重量％以下のミクロ粉末を含有することができ、ここで、ミクロ粉末の量の実用的な上限は、スラリー粘度および材料処理能力によって決定される。より好ましくは、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして少なくとも約１重量％のミクロ粉末、さらにより好ましくは少なくとも約２重量％のミクロ粉末を含有する。また、スラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして約２５重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末、より好ましくは約２０重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末、さらにより好ましくは約１０重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末を含有する。幾つかの好ましい実施形態では、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして約０．５重量％〜約５０重量％、好ましくは約１重量％〜約２５重量％、さらにより好ましくは約１重量％〜約２０重量％、最も好ましくは約１重量％〜約１０重量％のミクロ粉末を含有する。ミクロ粉末スラリーは、繊維がマイクロファイバーへ小さくされる前に有機および／または無機繊維出発原料と組み合わせることができるか、有機および／または無機繊維出発原料から既に製造されたマイクロファイバースラリーと組み合わせることができるかのどちらかである。ミクロ粉末スラリー、液体媒体、ならびに有機および／または無機繊維出発原料か、既に調製されたマイクロファイバー含有スラリーかのどちらかを、通常の混合およびポンプ送液装置で組み合わせることができる。
【００６１】
ミクロ粉末スラリーは一般に、マイクロファイバーを含有するスラリーの調製について本明細書で上に記載されたものと同じ方法によって調製される。すなわち、一般にミクロ粉末は液体媒体および任意の固体成分と接触させられ、引き続きミクロ粉末、液体媒体および任意の固体成分をボールミルなどのミル中で攪拌してミクロ粉末を液体媒体中に実質的に一様に分散させる。しかしながら、当業者は、ミクロ粉末スラリーを調製するための他の許容される方法に精通している。例えば、ミクロ粉末および液体媒体は先ず組み合わせてプレミックスを形成することができる。プレミックスはその次に固体成分と組み合わせ、攪拌装置中で攪拌することができる（攪拌装置が磨砕機であるとき）。あるいはまた、プレミックスはその次に、既に固体成分を含有する攪拌装置にフィードすることができる（メディアミルを用いるとき）。攪拌装置の性質にかかわらず、所望のサイズおよび一様な分布を有するミクロ粉末を含有するミクロ粉末スラリーを製造するために有効量の時間攪拌された後に、固体成分は除去される。
【００６２】
マイクロファイバースラリーを調製するために用いられる方法のように、ミクロ粉末、固体成分、および液体媒体が組み合わせられる順番は決定的に重要であるわけでない。加えて、マイクロファイバースラリーを調製するために用いられる同じ撹拌タンクミキサー、固体成分、液体媒体、および攪拌装置を用いてミクロ粉末スラリーを調製することができる。マイクロファイバースラリーに加えるべき液体媒体の量を決定するために用いられる同じ方法を、ミクロ粉末スラリーに加えるべき液体媒体の量を決定するために用いることができる。
【００６３】
ミクロ粉末およびマイクロファイバーの両方を含有するスラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして、少なくとも約０．０１重量％のマイクロファイバーおよび少なくとも約０．５重量％のミクロ粉末を含有する。しかしながら、このスラリーは、スラリーの総重量を基準にして、約１５重量％以下のマイクロファイバーおよび約５０重量％以下のミクロ粉末を含有することができ、ここで、スラリー中のマイクロファイバーおよびミクロ粉末の量の実用的な上限は、粘度および材料ハンドリングによって決定される。より好ましくは、スラリーは、スラリーの総重量を基準にして、少なくとも約０．２重量％のマイクロファイバーおよび少なくとも約２重量％のミクロ粉末を含有する。スラリーは好ましくは、スラリーの総重量を基準にして、約１５重量％もしくはそれ未満のマイクロファイバーおよび約３０重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末、より好ましくは約１０重量％もしくはそれ未満のマイクロファイバーおよび約２５重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末、さらにより好ましくは約５重量％もしくはそれ未満のマイクロファイバーおよび２０重量％もしくはそれ未満のミクロ粉末を含有する。
【００６４】
幾つかの好ましい実施形態では、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーは、スラリーの総重量を基準にして、約０．０１〜約１５重量％マイクロファイバーおよび約０．５〜約５０重量％ミクロ粉末、好ましくは約０．２〜約１５重量％マイクロファイバーおよび約１〜約３０重量％ミクロ粉末、より好ましくは約０．２〜約１０重量％マイクロファイバーおよび約２〜約２５重量％ミクロ粉末、さらにより好ましくは約０．２〜約５重量％マイクロファイバーおよび約２〜約２０重量％ミクロ粉末、最も好ましくは約０．２〜約２．５重量％マイクロファイバーおよび約５〜約２０重量％ミクロ粉末を含有する。
【００６５】
ミクロ粉末およびマイクロファイバーの両方を含有するスラリーは一般に、マイクロファイバー含有スラリーまたはミクロ粉末含有スラリーの調製について本明細書で上に記載されたものと同じ方法によって調製される。しかしながら、マイクロファイバー含有スラリーが有機および／または無機繊維出発原料の代わりに使用される場合、許容されるミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーは、マイクロファイバー含有スラリー、液体媒体、およびミクロ粉末を撹拌タンクミキサー中で単に予備混合することによって製造することができる。
【００６６】
プレミックスは、ミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーを製造するために固体成分とさらに攪拌される必要はない。しかしながら、有機および／または無機繊維出発原料の代わりにマイクロファイバースラリーを撹拌タンクミキサー中で液体媒体およびミクロ粉末と組み合わせることによって製造されたプレミックスは、場合により固体成分を含有する攪拌装置の攪拌チャンバーに搬送し、マイクロファイバー含有スラリーまたはミクロ粉末含有スラリーの調製について本明細書で上に記載されたものと同じ方法に従ってさらに処理することができる。好ましくは、ミクロ粉末は攪拌が始まる前に加えられる。
【００６７】
有機および／または無機繊維出発原料がマイクロファイバー含有スラリーの代わりに使用される場合、有機および／または無機繊維出発原料は先ず撹拌タンクミキサー中で液体媒体と予備混合され、次に攪拌装置の攪拌チャンバーへ搬送される。ミクロ粉末は、場合により撹拌タンクミキサー中で有機および／または無機繊維出発原料および液体媒体と予備混合することができる。好ましくは、ミクロ粉末は、攪拌前に加えられ、サイズ減少が開始される。好ましくは、攪拌チャンバーは固体成分を含有する。
【００６８】
マイクロファイバースラリーまたはミクロ粉末スラリーを調製するために用いられる方法のように、同じ撹拌タンクミキサー、固体成分、液体媒体、および攪拌装置を、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを調製するのに用いることができる。加えて、マイクロファイバーまたはミクロ粉末含有スラリーに加えるべき液体媒体の量を決定するために用いられる同じ方法を、ミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーに加えるべき液体媒体の量を決定するのに用いることができる。
【００６９】
固体成分が使用される場合、ミクロ粉末ならびに有機および／または無機繊維出発原料か、マイクロファイバー含有スラリーのマイクロファイバーかのどちらかが、攪拌されながら任意の固体成分と繰り返し接触し、そして固体成分によってドロドロにされるであろう。様々な攪拌装置を用いることができるが、メディアミル（半連側プロセス用）または磨砕機（バッチプロセス用）が好ましい。攪拌装置はバッチまたは連続で運転することができる。
【００７０】
磨砕機が本発明のマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを調製するのに用いられるとき、固体成分は好ましくは磨砕機の攪拌チャンバーへ注ぎ込まれる。繊維、ミクロ粉末、および液体媒体は次に、撹拌タンクミキサー中で原料のどれも予備混合することなく磨砕機の攪拌チャンバーに直接加えることができる。しかしながら、原料のどれも、磨砕機の攪拌チャンバーに加えられる前に撹拌タンクミキサー中で予備混合することができる。固体成分は、例えば、磨砕機の少なくとも１つの撹拌アームによって攪拌状態に維持される。
【００７１】
メディアミルがマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを調製するのに用いられるとき、繊維またはマイクロファイバー、ミクロ粉末、および液体媒体は好ましくは撹拌タンクミキサー中で予備混合され、次にメディアミルの攪拌チャンバーへポンプ送液される。プレミックスを攪拌チャンバーへポンプ送液する前に、固体成分が攪拌チャンバーに加えられる。プレミックスおよび固体成分はその次に、ミルの少なくとも１つの撹拌アーム／ディスクによって攪拌される。固体成分は、例えば、ミルの少なくとも１つの撹拌アームによって攪拌状態に維持される。
【００７２】
表面積の幾らかの増加およびフィブリル化にもかかわらず、繊維長さのみを主として小さくする傾向がある従来の研削または細断法とは違って、本発明の方法での繊維またはマイクロファイバーサイズ減少は、繊維の長さの減少と一緒に実質的により小さい直径の繊維への有機および／または無機繊維／マイクロファイバーの両縦の分離に起因する。平均して、１、２もしくはさらにより大きい桁の繊維長さおよび／または直径減少は、有機および／または無機繊維出発原料で達成することができる。
【００７３】
攪拌工程は、所望のサイズ／長さを有する実質的に一様に分散されたミクロ粉末およびマイクロファイバーを含有するスラリーを製造するために有効量の時間続行される。ミルを用いるとき、マイクロファイバー、および少なくともミクロ粉末を含有する液体媒体を攪拌装置に繰り返し通すことによってマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを追加的に製造することが望ましいかもしれない。ミルが用いられるとき、個別の成分がミル中に実際に存在する時間が製品のサイズを決定する。
【００７４】
任意の固体成分が使用されるとき、マイクロファイバーの表面は十分に濡らされ、最小限の凝集体または塊ありでスラリー中に一様に分配される／分散される。同様に、少なくとも１つのミクロ粉末も最小限の凝集体または塊ありでスラリー中に一様に分配される／分散される。
【００７５】
垂直メディアミルが用いられるとき、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーが製造される速度は、攪拌工程の間ずっと固体成分を、垂直メディアミルのチャンバーの底部および最上部近くに典型的に連結された外部通路を通して循環させることによって加速させることができる。固体成分が攪拌される速度は、出発原料の物理的および化学的構成、固体成分のサイズおよびタイプ、許容されるスラリーを製造するために利用可能な時間の長さ、ならびに所望のマイクロファイバーのサイズに依存する。
【００７６】
満足できるマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーを得るときに、固体成分は一般にスラリーから除去される。典型的には、固体成分は攪拌チャンバー中に留まる。しかしながら、幾つかの通常の分離法には、固体成分が通過するのを防ぎながら、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーが通過するのに十分に小さい開口部を有する網目スクリーンが含まれる。固体成分を除去した後、マイクロファイバーおよびミクロ粉末スラリーは直接使用することができる。典型的には、スラリーは、目視により観察することができる極わずかな粗粒子またはシードを含有するにすぎないであろう。
【００７７】
マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーはまた、染料、顔料、酸化防止剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、安定剤、レオロジー調整剤、フロー剤、金属フレーク、強化剤、フィラー、およびカーボンブラックを含むが、それらに限定されない通常の添加剤を含有することもできる。使用される通常の添加剤のタイプおよび量は勿論、マイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーの意図される用途およびそれから製造されつつある最終製品の所望の特性に依存するであろう。これら通常の添加剤の１つもしくはそれ以上を予備混合工程中か、攪拌工程の前、攪拌工程中、または攪拌工程の終了時のいずれかに添加できることは理解される。
【００７８】
ミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーは、化粧品、マニキュア液、ペイントコーティング組成物、繊維、フィルム、モノフィラメント、成形部品をはじめとする、様々な製品を製造するために使用することができ、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、およびエラストマーを含む、樹脂、およびポリマー材料をはじめとする、様々な材料で使用することができる。
【実施例】
【００７９】
本発明は次の実施例でさらに明確にされる。これらの実施例はあくまでも例として与えられていることが理解されるべきである。上記の議論およびこれらの実施例から、当業者は本発明の本質的特性を解明することができ、その精神および範囲から逸脱することなく、それを様々な用途および条件に合わせるために本発明の様々な変更および修正を行うことができる。結果として、本発明は、本明細書で下に記述される例示的な実施例によって限定されず、むしろ本明細書で下に含有される特許請求の範囲によって明確にされる。
【００８０】
比較例１
ミクロ粉末を含有するプレミックススラリーを、エチレングリコールおよび３％テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ＰＴＦＥミクロ粉末（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるゾニール（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）１６００Ｎ ＭＰ）をプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるタンク・コールズ・ブレードミキサーに加え、それで予備混合することによって調製した。コールズ・ブレードミキサーは、約１００〜約１０００ｒｐｍの範囲のスピードで動作する高速攪拌機を含有した。重量百分率はスラリーの総重量を基準にした。当業者は、所望のミクロ粉末重量百分率を得るために加えるべきミクロ粉末の量をどのようにして決定するかを知っている。
【００８１】
プレミックスは非常に塊が多く、決して均一ではなく、攪拌しない場合エチレングリコールから分離することが観察された。ＰＴＦＥミクロ粉末は容器の底部に迅速に沈降することが観察された。
【００８２】
プレミックスをその後、プレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるプレミア（Ｐｒｅｍｉｅｒ）ＳＭＬメディアミル（１．５Ｌスーパーミル（Ｓｕｐｅｒｍｉｌｌ））に加えた。しかしながら、プレミックスを加える前に、プレミックスのサンプルを集めてプレミックス中に含有されるＰＴＦＥミクロ粉末の粒度を測定した。さらに、プレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給される商品名ミル・マテス（Ｍｉｌｌ Ｍａｔｅｓ）で入手可能な１０３５ｍｌの１．０ｍｍ固体セラミック球形媒体を、プレミックスを加える前にメディアミルに加えた。ベックマン・コールター社、カリフォルニア州フラートン（Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって供給されるベックマン・コールターＬＳ２００粒度分析器を用いてプレミックス中に含有されるミクロ粉末粒子のサイズを分析した。
【００８３】
所与のミル・セットアップ、すなわち、ミルタイプ、媒体タイプ、処理スピードなどに対してミクロ粉末の粒度を、メディアミルの粉砕チャンバーでのプレミックスの滞留時間によって制御した。滞留時間はミル空隙率、全液体バッチサイズ、および全ランタイムの関数である。
【００８４】
８５００グラムの初期バッチサイズを８時間再循環してランさせた。８時間後に、第２サンプルを集めて生じたスラリー中に含有されるミクロ粉末粒子のサイズを分析した。生じたスラリーのＰＴＦＥミクロ粉末は再び容器の底部に沈降することが観察された。
【００８５】
テフロン（登録商標）ミクロ粉末スラリーサンプル中に含有されるミクロ粉末粒子の平均粒度を表Ａに示す。テフロン（登録商標）ミクロ粉末スラリーサンプル中に含有されるミクロ粉末粒子の粒度分布を描くグラフを図１に示す。
【００８６】
実施例１
ミクロ粉末および繊維を含有するプレミックススラリーを、エチレングリコール、デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売される１．５％ケブラー（登録商標）パルプ１Ｆ５４３および１．５％テフロン（登録商標）ＰＴＦＥミクロ粉末（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるゾニール（登録商標）１６００Ｎ ＭＰ）をプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるコールズ・ブレードミキサーで予備混合することによって調製した。コールズ・ブレードミキサーは、約１００〜約１０００ｒｐｍの範囲のスピードで動作する高速攪拌機を含有した。重量百分率はスラリーの総重量を基準にした。
【００８７】
プレミックスをその後、プレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるプレミアＳＭＬメディアミル（１．５Ｌスーパーミル）に加えた。メディアミルは、５つのプラスチックデュスク・セットアップおよび１．３８リットル作業容量を有した。プレミックスを加える前に、プレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給される商品名ミル・マテスで入手可能な１０３５ｍｌの１．０ｍｍ固体セラミック球形媒体を、ミルが７５％ロードの球形媒体を含有するようにミルに加えた。
【００８８】
所与のミル・セットアップ、すなわち、ミルタイプ、媒体タイプ、処理スピードなどに対してミクロ粉末の粒度を、メディアミルの粉砕チャンバーでのプレミックスの滞留時間によって制御した。滞留時間はミル空隙率、全液体バッチサイズ、および全ランタイムの関数である。
【００８９】
プレミックスをメディアミルに加えた後、プレミックスおよび固体媒体を８時間攪拌した。生じたスラリーは安定であるように見え、比較例１のミクロ粉末スラリーよりはるかに粘稠であった。目に見える分離または沈降は全くなかった。
【００９０】
ベックマン・コールター社、カリフォルニア州フラートンによって供給されるベックマン・コールターＬＳ２００粒度分析器を用いて生じたスラリー中に含有されるミクロ粉末粒子のサイズを測定した。テフロン（登録商標）ミクロ粉末およびケブラー（登録商標）マイクロファイバー含有スラリー中に含有されるミクロ粉末粒子の平均粒度を表Ａに示す。テフロン（登録商標）ミクロ粉末およびケブラー（登録商標）マイクロファイバー含有スラリー中に含有されるミクロ粉末粒子の粒度分布を描くグラフを図１に示す。
【００９１】
粒度分析器がマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリー中に存在するケブラー（登録商標）マイクロファイバーとテフロン（登録商標）ミクロ粉末粒子とを区別できなかったことを指摘することは重要である。結果として、最大および最小ミクロ粉末粒子を具体的に特定することはできなかったが、最大粒子は約７０ミクロンへ、そして７０ミクロンサイズ粒子が実はケブラー（登録商標）マイクロファイバーであるならば、もしかすると７０ミクロンより小さいさえの粒度へ明らかに小さくされた。スラリー中の最大テフロン（登録商標）ミクロ粉末粒子の実サイズは測定することができなかったが、ミクロ粉末粒子のサイズは、テフロン（登録商標）ミクロ粉末のみを含有し、そしてケブラー（登録商標）繊維／マイクロファイバーを全く含有しない比較例１プレミックスおよびスラリーよりかなり小さい、７０ミクロンもしくはそれ未満であった。
【００９２】
【表１】
【００９３】
テフロン（登録商標）ミクロ粉末含有スラリープレミックスは、最大の測定粒度が＞６００ミクロンであって、４３ミクロンの平均ミクロ粉末粒度を有した。プレミックスを８時間の研削にかけた後、ミクロ粉末粒子の平均粒度は、最大の測定粒度が１９４ミクロンであって、１７ミクロンに低下した。
【００９４】
テフロン（登録商標）ミクロ粉末およびケブラー（登録商標）マイクロファイバー含有スラリープレミックスを８時間の研削にかけた後、スラリーは、最大の測定粒子が７０ミクロンのサイズを有して、１０ミクロンの平均粒度を含有した。
【００９５】
比較例１および実施例１のスラリーを製造するのに使用したゾニール（登録商標）１６００Ｎミクロ粉末は、１２ミクロンの開始平均ミクロ粉末粒度を有した。表Ａのデータは、研削される前に比較例１スラリー中に含有されるミクロ粉末がエチレングリコールと予備混合されたときにかなりの量の凝集を一見したところ受けたことを示す。表Ａのデータはさらに、比較例１スラリープレミックス中に含有される凝集ミクロ粉末がスラリープレミックスを８時間の研削にかけることによって減少したことを示す。しかしながら、生じた比較例１ミクロ粉末スラリーは、１７ミクロンの平均粒度の粒子を依然として含有し、１９４ミクロンほどに大きく凝集する。さらに、比較例１スラリー中に含有されるミクロ粉末はエチレングリコールから容易に分離し、容器の底部に沈降することが観察された。
【００９６】
表Ａのデータはさらに、実施例１で製造されたエチレングリコール中のミクロ粉末および繊維を共研削すると、ミクロ粉末およびマイクロファイバー含有スラリーは、比較例１スラリーの１７ミクロンおよび４７ミクロン平均粒度よりかなり小さい、１０ミクロンの平均粒度を有したことを示す。
【００９７】
表Ａデータはさらに、実施例１スラリーの最大測定粒子は７０ミクロンであったが、比較例１スラリーの最大測定粒子は＞６００ミクロンおよび１９４ミクロンであったことを示す。再び、実施例１の最大粒子についての７０ミクロン測定値は、比較例１の最大粒子についての＞６００ミクロンおよび１９４ミクロン測定値よりかなり小さい。さらに、比較例１のスラリーと対照的に、実施例１スラリーは見かけの粒子分離が全くなしで安定であることが観察された。
【００９８】
粒度分析器はマイクロファイバーとミクロ粉末粒子とを区別することができないが、最大粒子は約７０ミクロンに、そして７０ミクロンサイズ粒子が実はケブラー（登録商標）マイクロファイバーであるならば、もしかすると７０ミクロンより小さいさえの粒度に明らかに小さくされた。加えて、最大テフロン（登録商標）ミクロ粉末粒子の実サイズは実施例１のマイクロファイバーおよびミクロ粉末含有スラリーについて測定することができないが、ミクロ粉末粒子のサイズは、テフロン（登録商標）ミクロ粉末のみを含有し、そしてケブラー（登録商標）繊維／マイクロファイバーを全く含有しなかった比較例１スラリーのミクロ粉末粒子よりかなり小さい、７０ミクロンもしくはそれ未満であるに違いない。
【００９９】
比較例１および実施例１のスラリーは同じ処理条件および手順下にそして同じ装置などで調製されたので、ケブラー（登録商標）繊維がより良好な安定性および分散ミクロ粉末粒子の減少した分離だけでなく、実施例１スラリーのより小さいミクロ粉末粒度にも貢献したと考えられる。
【０１００】
実施例２
マイクロファイバーおよびミクロ粉末スラリーを、１重量％ケブラー（登録商標）パルプ（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるマージ１Ｆ５４３）、２０重量％二酸化チタン（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるＴｉ−ピュアＲ−７０６（Ｔｉ−Ｐｕｒｅ Ｒ−７０６））、および７９重量％脱イオン水をプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるコールズ・ブレードミキサーで予備混合することによって調製した。コールズ・ブレードミキサーは、約１００〜約１０００ｒｐｍの範囲のスピードで動作する高速攪拌機を含有した。重量百分率はスラリーの総重量を基準にした。当業者は、所望のマイクロファイバー、ミクロ粉末、および脱イオン水重量百分率を得るために加えるべき繊維、ミクロ粉末および脱イオン水の量をどのようにして決定するかを知っている。
【０１０１】
プレミックスをプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるプレミアＳＭＬメディアミル（１．５Ｌスーパーミル）に加えた。プレミックスを加える前に、ミルを０．７〜１．２ｍｍＣｅ−安定化ジルコニア媒体で７５容量％まで満たした。ミルの先端スピードを７３１．５メートル毎分（２４００ｆｐｍ）にセットした。プレミックスを２９６ｇ／分の処理量で７２０分間再循環してランさせた。ランの全体にわたって、スラリーの７つの１Ｌサンプルを別個のサンプル瓶に集め、スラリー中に含有される粒子の沈降挙動を研究するために平面上に置いた。１０ヶ月後に、沈降を、サンプル瓶の底部から沈降固形分の最上部レベルまでの距離をサンプル瓶の底部から液体メニスカスまでの距離で割った比によって定量化した。沈降研究結果を表Ｂにまとめる。
【０１０２】
比較例２
二酸化チタン・プレミックススラリーを、２０重量％二酸化チタンミクロ粉末（デュポン、デラウェア州ウィルミントンによって販売されるＴｉ−ピュアＲ−７０６）および８０重量％脱イオン水をプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるコールズ・ブレードミキサーで予備混合することによって調製した。コールズ・ブレードミキサーは、約１００〜約１０００ｒｐｍの範囲のスピードで動作する高速攪拌機を含有した。重量百分率はスラリーの総重量を基準にした。当業者は、所望のミクロ粉末、および脱イオン水重量百分率を得るために加えるべきミクロ粉末および脱イオン水の量をどのようにして決定するかを知っている。
【０１０３】
プレミックスをプレミア・ミル社、ペンシルバニア州リーディングによって供給されるプレミアＳＭＬメディアミル（１．５Ｌスーパーミル）に加えた。プレミックスを加える前に、ミルを０．７〜１．２ｍｍＣｅ−安定化ジルコニア媒体で７５容量％まで満たした。ミルの先端スピードを７３１．５メートル毎分（２４００ｆｐｍ）にセットした。プレミックスを２９６ｇ／分の処理量で７２０分間再循環してランさせた。ランの全体にわたって、スラリーの７つの１Ｌサンプルを別個のサンプル瓶に集め、スラリー中に含有される粒子の沈降挙動を研究するために平面上に置いた。８ヶ月後に、沈降を、サンプル瓶の底部から沈降固形分の最上部レベルまでの距離をサンプル瓶の底部から液体メニスカスまでの距離で割った比によって定量化した。沈降研究結果を表Ｂにまとめる。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
表Ｂに示されるように、実施例２サンプル瓶中の固形分の高さは、ミル時間が増えるにつれて増加した。すなわち、実施例２サンプルの固形分高さ対液体高さ比はミル時間が増加したときに０．５から１．０へ増加した。しかしながら、比較例２サンプルの固形分高さ対液体高さは、ミリング時間が増加したときに増加しなかった。ミリング時間が増加するにつれての実施例２比の増加は、ケブラー（登録商標）マイクロファイバーが二酸化チタンを水中に分散させるために使用できることを示唆する。
【０１０６】
２つの実施例２サンプルおよび２つの比較例２サンプルのレオロジー特性を、ＴＡインスツルメンツ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）、デラウェア州ニューキャッスル（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）によって供給されるＴＡインスツルメンツＡＲ２０００Ｎ回転流動計を用いて研究した。結果を図２にまとめる。
【０１０７】
実施例３
攪拌機、真空ジェットおよびオートクレーブのクラベス（ｃｌａｖｅ）部分の上方に置かれたモノマー蒸留釜付き公称４０００ポンド垂直オートクレーブを用いて、粉砕ケブラー（登録商標）（ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド））（デュポン、デラウェア州ウィルミントンから入手可能な）マイクロファイバーおよびゾニールＭＰ−１６００（デュポン、デラウェア州ウィルミントンから入手可能な細分されたＰＴＦＥミクロ粉末）を含有するポリマーの幾つかのバッチを製造した。
【０１０８】
モノマー蒸留釜におおよそ１５００リットル（おおよそ３８００ポンド）のジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）およびおおよそ６５０リットルのエチレングリコールを装入した。さらに、おおよそ４２０ポンドの１％ケブラー（登録商標）スラリー（エチレングリコール中１％繊維）およびおおよそ１４００ポンドの１４％ゾニール（登録商標）ＭＰ−１６００Ｎスラリー（エチレングリコール中１４％ＰＴＦＥミクロ粉末）を釜に加えた。最後に、エチレングリコール中の溶液としての酢酸マンガンをエステル交換触媒として加え、そしてエチレングリコール中の溶液としての三酸化アンチモンを重縮合触媒として加えた。釜中の原料のすべてをブレンドへ攪拌した。釜の温度を約１８０分の期間にわたっておおよそ２５０℃に上げた。大気圧をエステル交換反応の間ずっと釜中で維持した。推定１３００ポンド（おおよそ７００リットル）のメタノール留出物を回収した。生成した溶融モノマー、ビス（２−ヒドロキシエチルテレフタレート）を次にモノマー蒸留釜からオートクレーブのクラベス部分に落とした。
【０１０９】
原料を混合し、攪拌し、そして温度をおおよそ２９５℃の最終重合温度に上げることによって重合させた。圧力を約１８０分の期間にわたって約１ｍｍ Ｈｇの最終圧力に下げた。生じたポリマーを、３３穴キャスティングプレートを通してストランドへ押し出し、それを次に急冷し、カットし、箱に詰めた。
【０１１０】
生じたポリマーを溶液法によって試験して約０．５８の固有粘度（ＩＶ）を有することが分かった（グッドイヤー（Ｇｏｏｄｙｅａｒ）法）。生じたポリマーはさらに、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法によって約１２５℃の結晶化温度および約２５８℃の溶融温度を有することが分かった。
【０１１１】
実施例４〜８
攪拌機、真空およびオートクレーブのクラベス部分の上方に置かれたモノマー蒸留釜付き公称１００ポンドオートクレーブを用いて、粉砕ケブラー（登録商標）マイクロファイバーおよびゾニールＭＰ−１６００Ｎ（ＰＴＦＥ）ミクロ粉末を含有するポリマーの幾つかのバッチを製造した。生じた実施例４〜８ポリマーの組成物を表Ｃに示した。
【０１１２】
実施例４〜８ポリマーを製造する際に、６５ポンドのエチレングリコールと一緒にＤＭＴを釜に装入した。次に、ケブラー（登録商標）の１％スラリー（エチレングリコール中１％繊維）マイクロファイバーおよびゾニール（登録商標）ＭＰ−１６００Ｎを釜に加える。ゾニール（登録商標）ＭＰ−１６００Ｎは粉末形態で釜に加えた。最後に、エチレングリコール中の溶液としての酢酸マンガンをエステル交換触媒として加え、そしてエチレングリコール中の溶液としての三酸化アンチモンを重縮合触媒として加えた。
【０１１３】
釜の温度を約２４０℃に上げ、おおよそ１５リットルのメタノール留出物を回収する。生成した溶融モノマー、ビス（２−ヒドロキシエチルテレフタレート）を次にモノマー蒸留釜からオートクレーブのクラベス部分に落とした。
【０１１４】
原料のすべてを混合し、攪拌し、そして温度を約２８５℃の最終重合温度に上げることによって重合させた。圧力を約１ｍｍ Ｈｇの最終圧力に下げた。ポリマーを、３３穴キャスティングプレートを通してストランドへ押し出し、それを急冷し、カットし、箱に詰めた。ポリマーを結晶化させ、水平混転反応器で固相重合させた。ポリマーを１３５℃で結晶化させ、約２３７℃で２４時間の全加熱時間固相重合させた。
【０１１５】
実施例４〜８ポリマーのそれぞれについて表Ｃに示されるピーク結晶化温度および融点温度をＤＳＣ法によって測定した。表Ｃに示されるような実施例４〜８ポリマー組成物のそれぞれのＸ線電子分光法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）（ＥＳＣＡ）)は、各ポリマーの表面を分析することによって測定された。これらの結果は、フルオロポリマーがポリマーサンプル中に含有されていることを裏付けたし、ここで、「Ｆ原子％」は観察されるフッ素原子の百分率を定量化し、「Ｆ／Ｃ比」はサンプルに観察されるフッ素原子対炭素原子の比を定量化する。
【０１１６】
【表３】
【０１１７】
実施例９〜１４
１３４．７５ｇビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート、０．０４６８ｇ酢酸マンガン（ＩＩ）四水和物、および０．０３６５ｇ酸化アンチモン（ＩＩＩ）を２５０ｍｌガラスフラスコに加えた。表Ｄは、各２５０ｍｌフラスコに加えたマイクロファイバーおよびミクロ粉末の量を特定する。生じた反応混合物を次に撹拌した。反応混合物をその後、遅い窒素パージ下に１８０℃に加熱し、約０．５時間保持した。反応混合物を次に２８５℃に加熱し、再び約０．５時間保持した。最後に、反応混合物を、表Ｄに示す時間撹拌しながら２８５℃で段階的にフル真空（１００ミリトル未満）にした。真空を解除し、反応マスを室温に冷却した。
【０１１８】
実施例９〜１４反応生成物のそれぞれの実験室相対粘度（ＬＲＶ）および結晶融点を得て、表Ｄに示した。結晶融点はＤＳＣ法を用いて得た。表Ｄデータは、マイクロファイバーおよびミクロ粉末原料の粉末またはスラリー形態を用いて様々な方法によって製造したポリエステル組成物を例証する。特に、実施例１２および１４によって示されるように、２つのスラリーの組み合わせは、必要とされる真空時間の減少によって明らかであるように本方法を改良する。
【０１１９】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】様々なミクロ粉末含有スラリーのミクロ粉末粒度分布を例示するグラフである。
【図２】マイクロファイバーを含有しない二酸化チタンスラリーと比較してマイクロファイバーを含有する二酸化チタンスラリーのレオロジー特性を例示するグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの液体媒体、少なくとも１つのマイクロファイバー、および少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなるマイクロファイバーおよびミクロ粉末スラリー。
【請求項２】
０．０１〜１５重量％の少なくとも１つのマイクロファイバーを含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項３】
スラリーの総重量を基準にして、０．５〜５０重量％の少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項４】
スラリーの総重量を基準にして、０．２〜１５重量％の少なくとも１つのマイクロファイバーおよび２〜３０重量％の少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項５】
液体媒体が水性溶剤、非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、ポリマー前駆体、キャリア、およびそれらの混合物から選択される、請求項１に記載のスラリー。
【請求項６】
少なくとも１つのマイクロファイバーが有機マイクロファイバーを含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項７】
有機マイクロファイバーが脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリフルオロカーボン、フェノール系誘導体、ポリベンズイミダゾール、ポリフェニレントリアゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキサジアゾール、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロース、綿、絹、羊毛、およびそれらの混合物から選択されるポリマー材料を含んでなる、請求項６に記載のスラリー。
【請求項８】
有機マイクロファイバーがポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、およびそれらの混合物から選択される芳香族ポリアミドポリマーを含んでなる、請求項６に記載のスラリー。
【請求項９】
少なくとも１つのマイクロファイバーが無機マイクロファイバーを含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１０】
無機マイクロファイバーがアルミナ、シリカ、ガラス、カーボン、ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項９に記載のスラリー。
【請求項１１】
少なくとも１つのミクロ粉末が有機材料、無機材料、微粉鉱物、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１２】
有機材料がＰＴＦＥ、ＰＴＦＥホモポリマー、ＰＴＦＥ共重合体、変性ＰＴＦＥ、およびそれらの混合物から選択される、請求項１１に記載のスラリー。
【請求項１３】
無機材料が沈澱シリカ、溶融シリカ、ケイ酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸第二鉄または第一鉄、二酸化チタン、酸化アルミニウム、および酸化亜鉛から選択される、請求項１１に記載のスラリー。
【請求項１４】
微粉鉱物が粘土、タルク、炭酸カルシウムおよび雲母から選択される、請求項１１に記載のスラリー。
【請求項１５】
染料、顔料、酸化防止剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、安定剤、レオロジー調整剤、フロー剤、金属フレーク、強化剤、フィラー、およびカーボンブラックから選択される少なくとも１つの通常の添加剤をさらに含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１６】
マイクロファイバーが０．０１〜１００ミクロンの体積平均長さを有する、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１７】
マイクロファイバーがアスペクト比１０：１〜１０００；１、より好ましくは１０：１〜５００；１、そしてさらにより好ましくは２５：１〜３００；１を有する、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１８】
ミクロ粉末が０．０１〜１００ミクロンの平均直径を有する、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１９】
請求項１に記載のマイクロファイバーおよびミクロ粉末スラリーから製造される材料。
【請求項２０】
材料、樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、およびエラストマーから選択される、請求項１９に記載の材料。
【請求項２１】
請求項１９に記載の材料から製造される製品。
【請求項２２】
化粧品、マニキュア液、ペイントコーティング組成物、繊維、フィルム、モノフィラメント、成形部品から選択される、請求項１９に記載の製品。
【請求項２３】
少なくとも１つのマイクロファイバー、少なくとも１つのミクロ粉末および液体媒体を含んでなるスラリーの製造方法であって、少なくとも１つの繊維を含んでなる出発原料を少なくとも１つの液体媒体と予備混合してプレミックスを形成する工程と、
少なくとも１つのミクロ粉末をプレミックスに加える工程と、
プレミックスおよびミクロ粉末を固体成分とマイクロファイバーおよびミクロ粉末を含有するスラリーを製造するために有効量の時間攪拌する工程と、
固体成分を除去する工程と
を含んでなる方法。
【請求項２４】
出発原料が少なくとも１つの有機繊維を含んでなる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
有機繊維が脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリフルオロカーボン、フェノール系誘導体、ポリベンズイミダゾール、ポリフェニレントリアゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキサジアゾール、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロース、綿、絹、羊毛、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つのポリマー材料を含んでなる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの有機繊維がポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、およびそれらの混合物から選択される芳香族ポリアミドポリマーである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
出発原料が少なくとも１つの無機繊維を含んでなる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
無機繊維がアルミナ、シリカ、ガラス、カーボン、ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
少なくとも１つのミクロ粉末が有機材料、無機材料、微粉鉱物、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
有機材料がＰＴＦＥ、ＰＴＦＥホモポリマー、ＰＴＦＥ共重合体、変性ＰＴＦＥ、およびそれらの混合物から選択される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
無機材料が沈澱シリカ、溶融シリカ、ケイ酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸第二鉄または第一鉄、二酸化チタン、酸化アルミニウム、および酸化亜鉛から選択される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
微粉鉱物が粘土、タルク、炭酸カルシウムおよび雲母から選択される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
液体媒体が水性溶剤、非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、ポリマー前駆体、キャリア、それらの混合物、およびそれらのブレンドから選択される、請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
染料、顔料、酸化防止剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、安定剤、レオロジー調整剤、フロー剤、金属フレーク、強化剤、フィラー、またはカーボンブラックから選択される少なくとも１つの通常の添加剤を提供する工程をさらに含んでなる、請求項２３に記載の方法。
【請求項３５】
請求項２３に記載の方法によって製造されるスラリー。
【請求項３６】
少なくとも１つのマイクロファイバー、少なくとも１つのミクロ粉末および少なくとも１つの液体媒体を含んでなるスラリーの製造方法であって、マイクロファイバースラリー、少なくとも１つのミクロ粉末を、少なくとも１つのマイクロファイバーおよび少なくとも１つのミクロ粉末を含有するスラリーを製造するために有効量の時間混合する工程を含んでなる方法。
【請求項３７】
前記マイクロファイバースラリーおよび前記少なくとも１つのミクロ粉末が別の液体媒体と混合される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
スラリーおよび少なくとも１つのミクロ粉末を固体成分と攪拌する工程をさらに含んでなる、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
マイクロファイバースラリーが少なくとも１つの有機マイクロファイバーを含んでなる、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
少なくとも１つの有機マイクロファイバーが脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリフルオロカーボン、フェノール系誘導体、ポリベンズイミダゾール、ポリフェニレントリアゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキサジアゾール、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロース、綿、絹、羊毛、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つのポリマー材料を含んでなる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
少なくとも１つの有機マイクロファイバーがポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、またはそれらの混合物から選択される芳香族ポリアミドポリマーを含んでなる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
マイクロファイバースラリーが少なくとも１つの無機マイクロファイバーを含んでなる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
少なくとも１つの無機マイクロファイバーがアルミナ、シリカ、ガラス、カーボン、ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
少なくとも１つのミクロ粉末が有機材料、無機材料、微粉鉱物、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項３６に記載の方法。
【請求項４５】
有機材料がＰＴＦＥ、ＰＴＦＥホモポリマー、ＰＴＦＥ共重合体、変性ＰＴＦＥ、およびそれらの混合物から選択される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
無機材料が沈澱シリカ、溶融シリカ、ケイ酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸第二鉄または第一鉄、二酸化チタン、酸化アルミニウム、および酸化亜鉛から選択される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
微粉鉱物が粘土、タルク、炭酸カルシウムおよび雲母から選択される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
液体媒体が水性溶剤、非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、ポリマー前駆体、キャリア、それらの混合物、およびそれらのブレンドから選択される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４９】
染料、顔料、酸化防止剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、安定剤、レオロジー調整剤、フロー剤、金属フレーク、強化剤、フィラー、またはカーボンブラックから選択される少なくとも１つの通常の添加剤を提供する工程
をさらに含んでなる、請求項３６に記載の方法。
【請求項５０】
請求項３６に記載の方法によって製造されるスラリー。
【請求項５１】
少なくとも１つのマイクロファイバー、少なくとも１つのミクロ粉末および第１液体媒体を含んでなるスラリーの製造方法であって、マイクロファイバースラリーを少なくとも１つの第２液体媒体と予備混合してプレミックスを形成する工程と、少なくとも１つのミクロ粉末をプレミックスに加える工程と
を含んでなる方法。
【請求項５２】
第１液体媒体および第２液体媒体の少なくとも１つが２つもしくはそれ以上の液体のブレンドである、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
第１液体媒体および第２液体媒体が同一ではない、請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
プレミックスおよび少なくとも１つのミクロ粉末を固体成分と少なくとも１つのマイクロファイバーおよび少なくとも１つのミクロ粉末を含有するスラリーを製造するために有効量の時間攪拌する工程と、固体成分を除去する工程と
をさらに含んでなる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５５】
請求項５１に記載の方法によって製造されるスラリー。
【請求項１】
少なくとも１つの液体媒体、少なくとも１つのマイクロファイバー、および少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなるマイクロファイバーおよびミクロ粉末スラリー。
【請求項２】
０．０１〜１５重量％の少なくとも１つのマイクロファイバーを含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項３】
スラリーの総重量を基準にして、０．５〜５０重量％の少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項４】
スラリーの総重量を基準にして、０．２〜１５重量％の少なくとも１つのマイクロファイバーおよび２〜３０重量％の少なくとも１つのミクロ粉末を含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項５】
液体媒体が水性溶剤、非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、ポリマー前駆体、キャリア、およびそれらの混合物から選択される、請求項１に記載のスラリー。
【請求項６】
少なくとも１つのマイクロファイバーが有機マイクロファイバーを含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項７】
有機マイクロファイバーが脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリフルオロカーボン、フェノール系誘導体、ポリベンズイミダゾール、ポリフェニレントリアゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキサジアゾール、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロース、綿、絹、羊毛、およびそれらの混合物から選択されるポリマー材料を含んでなる、請求項６に記載のスラリー。
【請求項８】
有機マイクロファイバーがポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、およびそれらの混合物から選択される芳香族ポリアミドポリマーを含んでなる、請求項６に記載のスラリー。
【請求項９】
少なくとも１つのマイクロファイバーが無機マイクロファイバーを含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１０】
無機マイクロファイバーがアルミナ、シリカ、ガラス、カーボン、ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項９に記載のスラリー。
【請求項１１】
少なくとも１つのミクロ粉末が有機材料、無機材料、微粉鉱物、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１２】
有機材料がＰＴＦＥ、ＰＴＦＥホモポリマー、ＰＴＦＥ共重合体、変性ＰＴＦＥ、およびそれらの混合物から選択される、請求項１１に記載のスラリー。
【請求項１３】
無機材料が沈澱シリカ、溶融シリカ、ケイ酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸第二鉄または第一鉄、二酸化チタン、酸化アルミニウム、および酸化亜鉛から選択される、請求項１１に記載のスラリー。
【請求項１４】
微粉鉱物が粘土、タルク、炭酸カルシウムおよび雲母から選択される、請求項１１に記載のスラリー。
【請求項１５】
染料、顔料、酸化防止剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、安定剤、レオロジー調整剤、フロー剤、金属フレーク、強化剤、フィラー、およびカーボンブラックから選択される少なくとも１つの通常の添加剤をさらに含んでなる、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１６】
マイクロファイバーが０．０１〜１００ミクロンの体積平均長さを有する、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１７】
マイクロファイバーがアスペクト比１０：１〜１０００；１、より好ましくは１０：１〜５００；１、そしてさらにより好ましくは２５：１〜３００；１を有する、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１８】
ミクロ粉末が０．０１〜１００ミクロンの平均直径を有する、請求項１に記載のスラリー。
【請求項１９】
請求項１に記載のマイクロファイバーおよびミクロ粉末スラリーから製造される材料。
【請求項２０】
材料、樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、およびエラストマーから選択される、請求項１９に記載の材料。
【請求項２１】
請求項１９に記載の材料から製造される製品。
【請求項２２】
化粧品、マニキュア液、ペイントコーティング組成物、繊維、フィルム、モノフィラメント、成形部品から選択される、請求項１９に記載の製品。
【請求項２３】
少なくとも１つのマイクロファイバー、少なくとも１つのミクロ粉末および液体媒体を含んでなるスラリーの製造方法であって、少なくとも１つの繊維を含んでなる出発原料を少なくとも１つの液体媒体と予備混合してプレミックスを形成する工程と、
少なくとも１つのミクロ粉末をプレミックスに加える工程と、
プレミックスおよびミクロ粉末を固体成分とマイクロファイバーおよびミクロ粉末を含有するスラリーを製造するために有効量の時間攪拌する工程と、
固体成分を除去する工程と
を含んでなる方法。
【請求項２４】
出発原料が少なくとも１つの有機繊維を含んでなる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
有機繊維が脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリフルオロカーボン、フェノール系誘導体、ポリベンズイミダゾール、ポリフェニレントリアゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキサジアゾール、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロース、綿、絹、羊毛、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つのポリマー材料を含んでなる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの有機繊維がポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、およびそれらの混合物から選択される芳香族ポリアミドポリマーである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
出発原料が少なくとも１つの無機繊維を含んでなる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
無機繊維がアルミナ、シリカ、ガラス、カーボン、ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
少なくとも１つのミクロ粉末が有機材料、無機材料、微粉鉱物、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
有機材料がＰＴＦＥ、ＰＴＦＥホモポリマー、ＰＴＦＥ共重合体、変性ＰＴＦＥ、およびそれらの混合物から選択される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
無機材料が沈澱シリカ、溶融シリカ、ケイ酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸第二鉄または第一鉄、二酸化チタン、酸化アルミニウム、および酸化亜鉛から選択される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
微粉鉱物が粘土、タルク、炭酸カルシウムおよび雲母から選択される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
液体媒体が水性溶剤、非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、ポリマー前駆体、キャリア、それらの混合物、およびそれらのブレンドから選択される、請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
染料、顔料、酸化防止剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、安定剤、レオロジー調整剤、フロー剤、金属フレーク、強化剤、フィラー、またはカーボンブラックから選択される少なくとも１つの通常の添加剤を提供する工程をさらに含んでなる、請求項２３に記載の方法。
【請求項３５】
請求項２３に記載の方法によって製造されるスラリー。
【請求項３６】
少なくとも１つのマイクロファイバー、少なくとも１つのミクロ粉末および少なくとも１つの液体媒体を含んでなるスラリーの製造方法であって、マイクロファイバースラリー、少なくとも１つのミクロ粉末を、少なくとも１つのマイクロファイバーおよび少なくとも１つのミクロ粉末を含有するスラリーを製造するために有効量の時間混合する工程を含んでなる方法。
【請求項３７】
前記マイクロファイバースラリーおよび前記少なくとも１つのミクロ粉末が別の液体媒体と混合される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
スラリーおよび少なくとも１つのミクロ粉末を固体成分と攪拌する工程をさらに含んでなる、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
マイクロファイバースラリーが少なくとも１つの有機マイクロファイバーを含んでなる、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
少なくとも１つの有機マイクロファイバーが脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリフルオロカーボン、フェノール系誘導体、ポリベンズイミダゾール、ポリフェニレントリアゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキサジアゾール、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロース、綿、絹、羊毛、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つのポリマー材料を含んでなる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
少なくとも１つの有機マイクロファイバーがポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、またはそれらの混合物から選択される芳香族ポリアミドポリマーを含んでなる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
マイクロファイバースラリーが少なくとも１つの無機マイクロファイバーを含んでなる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
少なくとも１つの無機マイクロファイバーがアルミナ、シリカ、ガラス、カーボン、ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
少なくとも１つのミクロ粉末が有機材料、無機材料、微粉鉱物、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１つの材料を含んでなる、請求項３６に記載の方法。
【請求項４５】
有機材料がＰＴＦＥ、ＰＴＦＥホモポリマー、ＰＴＦＥ共重合体、変性ＰＴＦＥ、およびそれらの混合物から選択される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
無機材料が沈澱シリカ、溶融シリカ、ケイ酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸第二鉄または第一鉄、二酸化チタン、酸化アルミニウム、および酸化亜鉛から選択される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
微粉鉱物が粘土、タルク、炭酸カルシウムおよび雲母から選択される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
液体媒体が水性溶剤、非水性溶剤、モノマー、水、樹脂、ポリマー、ポリマー前駆体、キャリア、それらの混合物、およびそれらのブレンドから選択される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４９】
染料、顔料、酸化防止剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、安定剤、レオロジー調整剤、フロー剤、金属フレーク、強化剤、フィラー、またはカーボンブラックから選択される少なくとも１つの通常の添加剤を提供する工程
をさらに含んでなる、請求項３６に記載の方法。
【請求項５０】
請求項３６に記載の方法によって製造されるスラリー。
【請求項５１】
少なくとも１つのマイクロファイバー、少なくとも１つのミクロ粉末および第１液体媒体を含んでなるスラリーの製造方法であって、マイクロファイバースラリーを少なくとも１つの第２液体媒体と予備混合してプレミックスを形成する工程と、少なくとも１つのミクロ粉末をプレミックスに加える工程と
を含んでなる方法。
【請求項５２】
第１液体媒体および第２液体媒体の少なくとも１つが２つもしくはそれ以上の液体のブレンドである、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
第１液体媒体および第２液体媒体が同一ではない、請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
プレミックスおよび少なくとも１つのミクロ粉末を固体成分と少なくとも１つのマイクロファイバーおよび少なくとも１つのミクロ粉末を含有するスラリーを製造するために有効量の時間攪拌する工程と、固体成分を除去する工程と
をさらに含んでなる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５５】
請求項５１に記載の方法によって製造されるスラリー。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００８−５２７１０９（Ｐ２００８−５２７１０９Ａ）
【公表日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５５０５５８（Ｐ２００７−５５０５５８）
【出願日】平成１８年１月１０日（２００６．１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０００８０９
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７６３５５
【国際公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１０日（２００６．１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０００８０９
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７６３５５
【国際公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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