JP2019521220A - ミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムの製造方法およびミクロフィブリル化セルロースを含むフィルム - Google Patents

Abstract

本発明は、ミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムの製造方法であって、当該方法は、ミクロフィブリル化セルロースを含む懸濁液を提供する工程、基材上に懸濁液を適用して繊維ウェブを形成する工程であって、この繊維ウェブが第１の面および第２の面を有する工程、この繊維ウェブを接触乾燥装置に導く工程であって、当該ウェブの第１の面が１００℃超の温度でこの接触乾燥装置に直接に接触しており、それによって当該ウェブが少なくとも部分的に乾燥されてフィルムを形成する工程を含む上記方法に関する。本発明は、この方法によって得られたフィルムにも関する。

Description

本発明は、ミクロフィブリル化セルロースを含有するフィルムの製造方法、およびこの方法に従って製造されたミクロフィブリル化フィルムに関する。

ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）を含むフィルムは、良好な強度および酸素バリア特性を有することが知られている。これは、例えば、Ｓｙｖｅｒｕｄ、“Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｂａｒｒｉｅｒ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＭＦＣ ｆｉｌｍｓ”（「ＭＦＣフィルムの強度およびバリア特性」）、Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ２００９ １６：７５−８５に記載されており、そこでは、１５〜３０ｇｓｍの間の坪量を有するＭＦＣフィルムが製造され、その強度およびバリア特性が検討された。

ＭＦＣフィルムの製造中に、ミクロフィブリル化セルロースの特徴的な物性のために、脱水して高速でフィルムを製造することは容易ではない。ＭＦＣフィルムがバリアとして使用される場合、フィルムには、バリア特性に悪影響を及ぼすピンホールまたは他の欠陥がまったくないことが強く望まれる。したがって、ＭＦＣフィルムの表面が平滑であることが重要である。

ウェットレイド（ｗｅｔ ｌａｉｄ）技術、すなわちワイヤ上で前記ＭＦＣを含む供給物（ｆｕｒｎｉｓｈ：ファーニッシュ）を脱水することを、ＭＦＣフィルムの製造のために使用することができる。この方法は、ＭＦＣフィルムが表面にワイヤマークを有し、フィルムの光沢または半透明性などの光学特性およびバリア特性に悪影響を与えるという欠点を有する。更にその後、フィルムを湿式プレスすると、フィルムの表面に粗い構造が形成されるだけでなく、この手法は乾燥中のフィルムの収縮に重大な問題を有する。

２つまたはそれ以上のいくつかの硬質ニップを使用して表面を平滑化するために、従来のカレンダーでの製造後のＭＦＣフィルムのカレンダー加工も、ＭＦＣフィルムの高密度のために困難であることが示されている。

フィルムキャスティング法、すなわちプラスチック表面上にフィルムをキャスティングし、次いでフィルムをゆっくりと乾燥することにより、滑らかなＭＦＣフィルムを作製することも可能である。キャスティング法は、良好なバリア特性を有する非常に滑らかな表面を備えたＭＦＣフィルムを製造することが示されている。しかしながら、この方法は、商業的規模での製造には遅すぎて非効率的である。

したがって、高い平滑性ならびに改良されたバリア特性および光学特性を有するＭＦＣフィルムを作製するための新しい方法が必要とされている。

本発明の目的は、改善されたバリア特性を有するミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムの少なくとも１面を提供する方法を提供することであり、この方法は先行技術の方法の欠点の少なくともいくつかを除去または緩和する。

本発明は、添付の特許請求の範囲の独立請求項によって定義される。実施形態は、添付の特許請求の範囲の従属請求項および以下の説明に記載される。

本発明は、ミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムの製造方法であって、当該方法は、ミクロフィブリル化セルロースを含む懸濁液を提供する工程、基材上に懸濁液を適用して繊維ウェブを形成する工程であって、この繊維ウェブが第１の面および第２の面を有する工程、この繊維ウェブを接触乾燥装置に導く工程であって、当該ウェブの第１の面が１００℃超の温度でこの接触乾燥装置に直接に接触しており、それによって当該ウェブが少なくとも部分的に乾燥されてフィルムを形成する工程を含む上記方法に関する。驚くべきことに、ウェブの第１の面が乾燥装置と直接接触するようにウェブを導くことによって、良好なバリア特性を有するＭＦＣフィルムを製造することが可能であることが見出された。

この懸濁液は、全乾燥重量に基づいて７０重量％〜１００重量％のミクロフィブリル化セルロースを含む。したがって、製造されたＭＦＣフィルムは、ＭＦＣの量が多く、好ましくは７０〜１００重量％のＭＦＣを含むが、これは、最終的なコーティング層が加えられる前のフィルム自体のＭＦＣの量に関する。

使用される接触乾燥装置は、好ましくはヤンキー（Ｙａｎｋｅｅ）乾燥シリンダー、金属ベルト装置またはコンデベルト（Ｃｏｎｄｅｂｅｌｔ）乾燥装置である。

懸濁液はまた、湿潤強度添加剤（湿潤強度剤）を含んでよい。湿潤強度剤を懸濁液に添加することによって、フィルムの湿潤強度を増大させることができる。フィルムは高温で乾燥するので、湿潤強度剤が完全な強度増加ポテンシャルに達するために（湿潤強度剤によって完全に強度を高めることが可能な状態にするために）フィルムを硬化させる必要はない。

懸濁液はまた、架橋剤を含んでもよい。懸濁液に架橋剤を添加することにより、フィルムは高い相対湿度（ＲＨ）値で改善されたバリア性を有する。

当該方法は、さらに、接触乾燥装置と直接接触していないフィルムの面に、すなわちフィルムの第２の面に、ポリマーを含む表面サイジンズ剤、発泡コーティング剤または分散コーティング剤を適用する工程をさらに含んでよい。接触乾燥装置と直接接触していないフィルムの面に、表面サイジンズ剤、発泡コーティング剤および／または分散コーティング剤を適用することによって、例えば、フィルムのヒートシール性および／または耐水性または水分および湿分バリア性を向上させることが可能である。とりわけ、両面に異なる特性を有するＭＦＣフィルムを製造することができる。

当該方法は、さらに、ポリマーフィルムのラミネーションより、あるいはポリマーの押出コーティングにより、接触乾燥装置と直接接触していないフィルムの面にポリマー層を適用する工程をさらに含んでよい。ポリマー層を適用することによって、例えば、ヒートシール性及び／又はバリア性を有するフィルムを低コストで製造することができる。

当該方法は、繊維ウェブを接触乾燥装置に導く工程に先立って、繊維ウェブの第１の面に水および／または化学物質溶液を適用する工程をさらに含んでよい。水および／または化学物質を添加することにより、乾燥装置に対するウェブの第１面の接着性が高まる。

本発明はまた、上記の方法によって得られたミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムに関する。

当該フィルムは、好ましくは４０ｇｓｍ未満、好ましくは３０ｇｓｍ未満の坪量を有する。フィルムは、好ましくは７００ｋｇ／ｃｍ^３を超える密度を有する。フィルムは、好ましくはＡＳＴＭ Ｄ−３９８５に従って１００ｃｃ／ｍ^２＊ｄａｙ＊ａｔｍ（ｃｃ／ｍ^２・日・気圧）未満の酸素透過率（ＯＴＲ）値（２３℃、５０％相対湿度）を有する。本発明によるフィルムは、好ましくは、高密度、高平滑性及び良好なバリア特性を有する薄い半透明又は透明フィルムである。

［発明の詳細な説明］
フィルムを乾燥させ、バリア特性を改善するために、高温で、ヤンキーシリンダー、金属ベルト乾燥装置またはコンデベルト（Ｃｏｎｄｅｂｅｌｔ）乾燥装置のような接触乾燥装置を用いて、フィルムの少なくとも１つの面、第１の面を接触乾燥に供することによってＭＦＣフィルムを乾燥することが可能であることが、驚くべきことに見出された。接触乾燥装置の温度は、１００℃超、好ましくは１１０〜１９０℃である。次いで、ＭＦＣフィルムの第１の面は接触乾燥装置と直接接触し、例えば、当該装置の乾燥シリンダーまたは乾燥ベルトと直接接触する。接触乾燥装置を高温で、すなわち水の沸点を超える温度で使用すると、フィルム中の水が沸騰し始めるであろうと予測され、ＭＦＣフィルムの高密度のために水がフィルム内部で沸騰し、フィルムのバリア特性を破壊する、すなわち沸騰水がＭＦＣフィルムの内部から「逃れる」ことは可能でないと考えられた。フィルムの光沢のような光学特性もまた改善される。これは、接触乾燥装置でフィルムを乾燥させた後に視覚的に見ることができるであろう。

フィルムとは、良好なガスバリア性、アロマバリア性、またはグリースもしくは油バリア性、好ましくは酸素バリア性を有する薄い基材を意味する。当該フィルムは、好ましくは、４０ｇ／ｍ^２未満の坪量を有し、７００〜１４００ｋｇ／ｍ^３の範囲内の密度を有する。２３℃および相対湿度５０％で３０ｇ／ｍ^２の坪量を有するフィルムの酸素透過率（ＯＴＲ）値は、好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ−３９８５による測定で３０ｃｃ／ｍ^２＊ｄａｙ＊ａｔｍ（ｃｃ／ｍ^２・日・気圧）未満である。

繊維ウェブは、懸濁液を基材上に塗布することによって形成される。基材は、好ましくは多孔質ワイヤであってよい。繊維ウェブは、懸濁液をワイヤ上に導入することによって形成されてよい。繊維ウェブはまた、懸濁液を基材上に流延（キャスト）することによって適用することができる。このとき、基材は、紙または板紙基材であってもよく、こうしてＭＦＣフィルムでコーティングされた板紙または紙基材を形成する。基材は、ポリマーまたは金属基材であってもよい。従って、ポリマーフィルム上にＭＦＣフィルムを付加することが可能である。次いで、キャストされた繊維ウェブを乾燥させ、場合によっては基材から剥がすことができる。繊維ウェブと基材とを含む多層構造が製造される場合、付加された繊維ウェブは基材から剥離されない。その後、剥離された繊維ウェブまたは繊維ウェブと基材とを含む多層構造体は、本発明による乾燥装置で乾燥される。

懸濁液は、全乾燥重量に基づいて７０重量％〜１００重量％のミクロフィブリル化セルロースを含む。したがって、製造されたＭＦＣフィルムは、ＭＦＣの量が多く、好ましくは７０〜１００重量％のＭＦＣを含むが、これは、最終的なコーティング層が付加される前のフィルム自体におけるＭＦＣの量に関する。懸濁液のミクロフィブリル化セルロースは、好ましくはショッパー・リーグラー（Ｓｈｏｐｐｅｒ−Ｒｉｅｇｌｅｒ：ＳＲ）値が９０超、好ましくは９５超である。ショッパー・リーグラー値は、ＥＮ ＩＳＯ ５２６７−１で定義されている標準的な方法で得ることができる。このフィルムはまた、より長いセルロース繊維、硬材または軟材繊維のいずれか、好ましくはクラフトパルプ軟材繊維を含んでよい。フィルムは、顔料、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、保持化学物質（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、でんぷんなどの他の添加剤も含んでもよい。

ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）は、本特許出願の文脈において、１００ｎｍ未満の少なくとも１つの寸法を有するナノスケールセルロース粒子繊維またはフィブリルを意味するものとする。ＭＦＣは、部分的または完全にフィブリル化されたセルロースまたはリグノセルロース繊維を含む。遊離されたフィブリルは、１００ｎｍ未満の直径を有するが、実際のフィブリルの直径または粒度分布および／またはアスペクト比（長さ／幅）は、供給源および製造方法に依存する。最小のフィブリルは、エレメンタリーフィブリルと称され、約２〜４ｎｍの直径を有する（例えば、以下の文献を参照のこと：Ｃｈｉｎｇａ−Ｃａｒｒａｓｃｏ， Ｇ．， Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｒｅｓ， ｎａｎｏｆｉｂｒｉｌｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌｓ，： Ｔｈｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ＭＦＣ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｆｒｏｍ ａ ｐｌａｎｔ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｆｉｂｒｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｖｉｅｗ， Ｎａｎｏｓｃａｌｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｌｅｔｔｅｒｓ ２０１１，６：４１７）。一方、エレメンタリーフィブリルの凝集形態は、ミクロフィブリルとも称されるが（例えば、以下の文献を参照のこと：Ｆｅｎｇｅｌ， Ｄ．， Ｕｌｔｒａｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｃｅｌｌ ｗａｌｌ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ， Ｔａｐｐｉ Ｊ．， Ｍａｒｃｈ １９７０， Ｖｏｌ ５３，Ｎｏ．３）、例えば拡張精製プロセスまたは圧力降下崩壊プロセスを使用することによって、ＭＦＣを製造する際に得られる主な製品である。供給源および製造プロセスに依存して、フィブリルの長さは、約１から１０マイクロメートルを超えるまで変化し得る。粗いＭＦＣグレードは、かなりの割合のフィブリル化繊維、すなわち、仮道管（ｔｒａｃｈｅｉｄ）のセルロース繊維から得られる突起フィブリルと、仮道管のセルロース繊維から遊離した一定量のフィブリルを含むことがあり得る。

セルロースミクロフィブリル、フィブリル化セルロース、ナノフィブリル化セルロース、フィブリル凝集体、ナノスケールセルロースフィブリル、セルロースナノファイバー、セルロースナノフィブリル、セルロースミクロファイバー、セルロースフィブリル、ミクロフィブリル状セルロース、ミクロフィブリル凝集体、およびセルロースミクロフィブリル凝集体などの異なる頭字語がＭＦＣに存在する。ＭＦＣはまた、水中に分散された場合に、低固形分量（１〜５重量％）のゲル状材料を形成するその能力、または大きな表面積などの様々な物理的もしくは物理化学的特性によって特徴づけることができる。セルロース繊維は、好ましくは、形成されたＭＦＣの最終比表面積（凍結乾燥された材料についてＢＥＴ法で測定する）が、約１〜約３００ｍ^２／ｇ、またはより好ましくは５０〜２００ｍ^２／ｇである程度にフィブリル化される。

ＭＦＣを製造するには、例えば、フィブリルの一回もしくは複数回パス精製、または、予備加水分解の後にフィブリルの精製、高せん断崩壊もしくは遊離などの様々な方法が存在する。ＭＦＣの製造にエネルギー効率と持続可能性をもたらすためには、通常、１つまたは複数の前処理工程が必要とされる。したがって、供給されるパルプのセルロース繊維は、例えば、繊維を加水分解もしくは膨潤させるか、またはヘミセルロースもしくはリグニンの量を減少させるように、酵素的または化学的に前処理されてもよい。セルロース繊維は、フィブリル化の前に化学的に変性されてもよく、ここで、セルロース分子は、元のセルロースに見られる以外の官能基（またはそれより多い官能基）を含む。そのような基には、とりわけ、カルボキシメチル（ＣＭＣ）、アルデヒドおよび／もしくはカルボキシル基（Ｎ−オキシル媒介酸化により得られるセルロース、例えば「ＴＥＭＰＯ」）、または、第４級アンモニウム（カチオン性セルロース）が含まれる。上記の方法の１つで変性または酸化された後、繊維をＭＦＣまたはナノフィブリル状サイズまたはＮＦＣに分解することはより容易である。

ナノフィブリル状セルロースは、一部にヘミセルロースを含み得るが、その量は植物源に依存する。前処理された繊維、例えば、加水分解された、予備膨潤された、または酸化されたセルロース原料の機械的崩壊を、例えば、精製機、粉砕機、ホモジナイザー、コロイド化機、摩擦粉砕機、超音波ソニケーター、一軸もしくは二軸スクリュー押出機、ミクロ流動化機、マクロ流動化機等の流動化機、または流動化機タイプのホモジナイザーなどの適切な装置を用いて実施することができる。ＭＦＣ製造方法に依存して、製品は、微粉、またはナノ結晶セルロース、または、例えば、木材繊維もしくは製紙プロセスに存在する他の化学物質を含む可能性もある。製品はまた、効率的にフィブリル化されていない様々な量のミクロンサイズの繊維粒子を含む可能性がある。

ＭＦＣは、木材セルロース繊維、硬材または軟材繊維の両方から製造される。ＭＦＣは、微生物源、または、小麦ストローパルプ、竹、バガスのような農業繊維、または他の非木材繊維源から作ることもできる。ＭＦＣは、好ましくは、未使用の繊維からのパルプを含むパルプから製造される（例えば、機械的、化学的および／または化学熱機械的パルプ）。ＭＦＣはまた、破損した紙や再生紙から製造され得る。

上述のＭＦＣの定義には、以下に限定されないが、結晶性および非晶質領域の両方を有する複数のエレメンタリーフィブリルを含むセルロースナノファイバー材料を規定する、セルロースナノフィブリル（ＣＮＦ）について新しく提案されたＴＡＰＰＩ標準Ｗ１３０２１が含まれ、これは、５〜３０ｎｍの幅を伴う高いアスペクト比を有し、通常アスペクト比は５０を超える。

ヤンキーシリンダーは、通常、非常に多孔性の材料であるティッシュペーパーを乾燥するために使用される。ヤンキーシリンダーの使用法とその乾燥が紙に与える影響については、Ｗａｌｋｅｒの記事“Ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｙａｎｋｅｅ Ｈｏｏｄｓ Ｓａｖｅ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｉｍｐｒｏｖｅ Ｑｕａｌｉｔｙ“， Ｐ＆Ｐ， Ｊｕｌｙ ２００７に詳しく記載されている。製品を乾燥するためにヤンキーシリンダーを使用する場合、製品中の液体は製品を通ってヤンキーシリンダーに向けて、すなわち乾燥中に形成される熱および蒸気に向かって流れる。本発明の場合の製品の液体はまたミクロフィブリルを含み、これによって、ミクロフィブリルの濃度の増加がＭＦＣフィルムの平滑化表面上で達成されることにつながる。これにより、フィルムの表面の平滑性がさらに向上し、それによって、ＭＦＣフィルムのバリア性が向上するとともに、光学特性および透明性が向上する。

金属ベルト乾燥装置は、通常、紙または板紙製品を乾燥する際に使用される。金属ベルト乾燥装置は、フィルムを乾燥するために平滑な加熱金属ベルトを使用するが、ここでは、加熱された金属ベルトとフィルムが直接接触する。金属乾燥装置は、高温の使用および良好な水分除去のために非常に効率的である。したがって、使用された高温、適用された圧力等のために、本発明によるフィルムを乾燥する際に金属ベルト乾燥装置を使用できることは驚くべきことであった。金属ベルト乾燥装置を用いて、フィルムの両面を同時に乾燥することも可能である。

コンデベルト乾燥装置は、通常、紙または板紙製品を乾燥するときに使用される。コンデベルト乾燥プロセスを使用することにより、従来の乾燥シリンダーと比較して乾燥速度が大幅に向上する。より高い乾燥速度は、より高い接触温度、高温表面と乾燥される製品との間に加えられるより高い圧力によって達成される。従って、たとえコンデベルト乾燥装置で高温高圧を使用しても、本発明によるＭＦＣフィルムを乾燥するためにコンデベルト乾燥装置を使用することが可能であることが、驚くべきことに見いだされた。その使用時、本発明によるウェブの第１の面は、コンデベルト乾燥装置の加熱ベルトと直接接触する。

直接接触装置で必要とされる接触時間は、ウェブの温度および乾燥含量に依存する。

直接乾燥装置に導かれるウェブの乾燥含量は、好ましくは２０〜８０重量％、より好ましくは２０〜６０重量％または３０〜５０重量％である。したがって、基材上に形成されたウェブは、そのウェブが直接乾燥装置に導かれる前に適当な乾燥含量を有するようにするため、任意の従来の方法で、例えば、プレスすることによってまたは従来のシリンダー乾燥によって、真空を使用することによっておよび／または熱風を使用することによって、乾燥されまたは脱水され得る。

直接乾燥装置で乾燥させた後の製品ＭＦＣフィルムの乾燥含量は、好ましくは７０重量％超、さらにより好ましくは８０重量％超、好ましくは８５〜９７重量％である。製品ＭＦＣフィルムは、直接乾燥装置で乾燥された後、追加の乾燥工程で乾燥されてもよい。任意の従来の乾燥装置を使用することができる。

ウェブの片面を接触乾燥装置に直接接触させるだけで、異なる特性を有する２つの面を有するＭＦＣフィルムが得られる。ウェブの第１の面は、接触乾燥装置と直接接触しており、ここでウェブの第２の面は接触乾燥装置と直接接触していない。したがって、前記フィルムは、ウェブの第１および第２の面に対応する第１および第２の面を有する。このように、フィルムの第１面は接触乾燥装置と直接接触しており、ＭＦＣフィルムの第１面が非常に平滑にされる。これは、第１面の表面を滑らかにする直接接触に起因するだけではなく、表面上のフィブリルの濃度の増大にも起因する。ＭＦＣフィルムの第２の面は直接接触しておらず、ＭＦＣフィルムの第１の面と比較して非常に粗い。このように、本方法によって製造されたＭＦＣフィルムは、１つの非常に平滑な表面と１つのより粗い表面とを有するＭＦＣである。ＭＦＣフィルムのより粗い第２の面は、例えば、コーティング層またはポリマー層の付加のようなさらなる処理に非常に適している。しかし、フィルムの第１のより平滑な面をコーティングすることも可能であるかもしれない。

繊維質懸濁液はまた、湿潤強度剤を含んでもよく、すなわち湿潤強度剤を懸濁液に添加してもよい。驚くべきことに、湿潤強度剤を含むＭＦＣフィルムを直接乾燥装置を用いて高温にて乾燥することが可能であることが見出された。湿潤強度剤である化学物質は、マイクロフィブリル化繊維を架橋することによって、ウェブの強度特性を改善し、従ってフィルムの強度特性を改善する。高温で接触乾燥装置を使用することによって湿潤強度剤およびＭＦＣを含む乾燥フィルムを製造することが可能であることは驚くべきことであった。尿素ホルムアルデヒド（ＵＨ）、メラミンホルムアルデヒド（ＭＦ）、ポリアミド−エピクロロヒドリン（ＰＥＡ）、グリオキサールおよび／もしくはポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、またはそれらの混合物のような様々な湿潤強度剤を添加することができる。

懸濁液はまた、架橋剤を含んでもよい。懸濁液に架橋剤を添加することにより、フィルムは高い相対湿度（ＲＨ）値で改善されたバリア性を有する。クエン酸、ポリイソシアネート、金属イオン、好ましくはアルカリ土類金属イオン、アニオン−カチオン錯体および／または高分子電解質錯体などの様々な架橋剤を添加することができる。

通常、例えば紙を製造するための供給物に湿潤強度剤または架橋剤を添加する場合、湿潤強度剤または架橋剤が完全な強度ポテンシャルに達するためには、その紙を硬化させる必要がある。フィルムを製造する場合、乾燥温度は通常（過剰な乾燥を抑制するために）非常に低く、したがって湿潤強度剤または架橋剤が完全なポテンシャル（能力）を発揮するためには、そのフィルムを硬化させる必要がある。本発明によれば、湿潤強度剤または架橋剤はフィルムの乾燥中に硬化するので、乾燥後にフィルムを硬化させる必要はない。湿潤強度剤または架橋剤は、供給物に添加することができ、または湿潤フィルムの上に（例えば、基材上のフィルムに、またはフィルムの表面処理工程中に）添加することができる。

本発明による方法は、フィルムの片面、好ましくはフィルムの第２の面に、ポリマーを含む表面サイジング剤、発泡コーティング剤および／または分散コーティング剤を適用する工程をさらに含んでよい。適用されたコーティング剤、例えば、表面サイジング剤、発泡コーティング剤または分散コーティング剤により、改善されたバリア特性を有するＭＦＣフィルムを製造することが可能になる。表面サイジング剤、発泡コーティング剤または分散コーティング剤を含むフィルムは、改善されたヒートシール性および／または耐水性ならびに湿分バリア性を有し得る。表面サイジング剤、発泡コーティング剤または分散コーティング剤のポリマーは、好ましくは、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレンコポリマー、メタクリレート系バインダー等のアクリレート系バインダー、スチレン系バインダー、例えばスチレン−オレフィンコポリマー、ビニル系バインダー、例えばＰＶＣなどの熱可塑性ポリマーである。コーティングはまた、ヒートシール性をさらに改善する添加剤を含んでもよい。コーティング中の添加剤の例としては、ワックス、スリップ防止剤（例えば、ＰＥワックス、カルナウバワックス）、アンチブロッキングのための、触覚／視覚（ｈａｐｔｉｃ／ｏｐｔｉｃａｌ）のための、または粘度制御のための無機充填剤または顔料、例えばシリカやタルク、ＰＣＣ、抗酸化剤、ＵＶ安定剤、蛍光増白剤（ＯＢＡ）、消泡剤および／または接着促進剤が挙げられる。コーティングは、好ましくは単一工程で添加して単一層コーティングを形成するが、多層コーティングを形成するために２つ以上の層で添加することもできる。

本発明による方法は、ポリマーフィルムのラミネーションまたはポリマーの押出コーティングのいずれかによって、接触乾燥装置と直接接触していないフィルムの面にポリマー層を適用する工程をさらに含んでよい。ポリマー層を付加することによって、良好なバリア性を有しかつヒートシール性を有するＭＦＣフィルムを低コストで製造することができる。ポリマーは、好ましくは熱可塑性ポリマーである。熱可塑性ポリマーは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）のいずれであってもよい。ポリエチレンは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）および低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）のいずれか１つ、またはそれらの様々な組み合わせであってよい。熱可塑性ポリマーとして例えばＰＬＡを使用することにより、製品は生分解性材料から完全に形成され得る。

ウェブを接触乾燥装置に導く前に、水および／または化学物質溶液を繊維ウェブの第１の面に適用することも可能である。ウェブの第１の面に水または化学物質溶液を添加することにより、ウェブの第１の面と直接乾燥装置の表面との間の接着力が増大し、ウェブが直接乾燥装置の表面にくっつき、それによって乾燥が進行する。使用される化学物質溶液は、樹脂をベースにした化学物質等であってもよい。これは、ヤンキーシリンダーを使用する場合に特に重要である。

一実施形態によれば、直接乾燥装置による生産速度は約１００ｍ／分である。

本発明はまた、上記方法によって得られたミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムに関する。

ＭＦＣフィルムは、４０ｇｓｍ未満、好ましくは３０ｇｓｍ未満の坪量を有することが好ましい。フィルムの坪量は、１０〜４０ｇｓｍ、さらにより好ましくは１０〜３０ｇｓｍであることが好ましい。

フィルムの密度は、好ましくは７００ｇ／ｍ^３を超え、好ましくは７００〜１４００ｇ／ｍ^３の間である。直接乾燥装置で高温を使用してこのような高密度のＭＦＣフィルムを乾燥することが可能であることは驚くべきことである。

好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ−３９８５に従うフィルムの酸素透過率（ＯＴＲ）値（２３℃、相対湿度５０％）は、１００ｃｃ／ｍ^２＊ｄａｙ＊ａｔｍ（ｃｃ／ｍ^２・日・気圧）未満である。従って、製造されたＭＦＣフィルムは、非常に良好な酸素バリア特性を有する。

本発明によるＭＦＣフィルムは、穀物のような乾燥食品を包装するときの箱中の袋として、包装用基材として、紙、板紙もしくはプラスチック中のラミネート材料として、および／または、使い捨て電子機器用の基材として使用されてよい。

本発明の上記の詳細な説明を考慮して、当業者には他の改変および変形（バリエーション）が明らかになるであろう。しかしながら、本発明の本質および範囲から逸脱することなく、そのような他の改変および変形を実施することができることは明らかである。

Claims (11)

1. ミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムの製造方法であって、
   当該方法は、
   ミクロフィブリル化セルロースを含む懸濁液を提供する工程であって、この懸濁液がフィルムの全乾燥重量に基づいて７０重量％〜１００重量％のミクロフィブリル化セルロースを含む工程、
   基材上に懸濁液を適用して繊維ウェブを形成する工程であって、この繊維ウェブが第１の面および第２の面を有する工程、
   この繊維ウェブを接触乾燥装置に導く工程であって、当該ウェブの第１の面が１００℃超の温度でこの接触乾燥装置に直接に接触しており、それによって当該ウェブが少なくとも部分的に乾燥されてフィルムを形成する工程を含む、上記方法。
2. 使用される接触乾燥装置が、ヤンキー乾燥シリンダー、金属ベルト乾燥装置またはコンデベルト乾燥装置である、請求項１に記載の方法。
3. 懸濁液がまた、湿潤強度添加剤を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 懸濁液がまた、架橋剤を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 当該方法が、接触乾燥装置と直接接触していないフィルムの面に、ポリマーを含む表面サイジンズ剤、発泡コーティング剤および／または分散コーティング剤を適用する工程をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 当該方法が、接触乾燥装置と直接接触していないフィルムの面に、ポリマーフィルムのラミネーションより、あるいはポリマーの押出コーティングにより、ポリマー層を適用する工程をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 当該方法が、繊維ウェブを接触乾燥装置に導く工程に先立って、繊維ウェブの第１の面に水および／または化学物質溶液を適用する工程をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法によって得られたミクロフィブリル化セルロースを含むフィルム。
9. フィルムが４０ｇｓｍ未満、好ましくは３０ｇｓｍ未満の坪量を有する、請求項８に記載のフィルム。
10. フィルムの密度が７００ｋｇ／ｃｍ^３超である、請求項８または９に記載のフィルム。
11. フィルムが、ＡＳＴＭ Ｄ−３９８５による１００ｃｃ／ｍ^２・日・気圧を下回る酸素透過率（ＯＴＲ）値（２３℃、５０％ＲＨ）を有する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のフィルム。