(57)【要約】  本発明は、セルロース繊維および／またはナノセルロースを含む第１の懸濁液を提供するステップ、第１の懸濁液を基材上に適用して繊維ウェブを形成するステップであって、このウェブが第１の面および第２の面を有するステップ、ポリマーおよび／または粒子を含む第２の懸濁液を提供するステップであって、この第２の懸濁液が、４重量％〜４０重量％の間の乾燥含量にて３０００ｍＰａｓ超のブルックフィールド粘度を有するステップ、少なくとも１つのロールまたはベルトを含む少なくとも１つのカレンダーを提供するステップ、この少なくとも１つのロールまたはベルトの表面に前記第２の懸濁液を適用して、コーティングウェブを形成するステップ、ならびに前記少なくとも１つのカレンダーを通じて前記繊維ウェブを誘導し、それによって前記コーティングウェブが前記繊維ウェブの第１の面に適用されて、コーティングされた紙、板紙またはフィルムを形成するステップを含む、コーティングされた紙、板紙またはフィルムの製造方法に関する。本発明はまた、この方法に従って製造された紙、板紙またはフィルムに関する。
2021520988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングされた紙、板紙またはフィルムの製造方法であって、
セルロース繊維および／またはナノセルロースを含む第１の懸濁液を提供するステップ、
前記第１の懸濁液を基材上に適用して繊維ウェブを形成するステップであって、このウェブが第１の面および第２の面を有するステップ、
ポリマーおよび／または粒子を含む第２の懸濁液を提供するステップであって、この第２の懸濁液が、室温（２３℃）および１０ｒｐｍの速度で、４重量％〜４０重量％の間の乾燥含量にて、ＳＣＡＮ−Ｐ５０：８４に従って測定したときに、３０００ｍＰａｓ超のブルックフィールド粘度を有するステップ、
少なくとも１つのロールまたはベルトを含む少なくとも１つのカレンダーを提供するステップ、
この少なくとも１つのロールまたはベルトの表面に前記第２の懸濁液を適用して、コーティングウェブを形成するステップ、ならびに
前記少なくとも１つのカレンダーを通じて前記繊維ウェブを誘導し、それによって前記コーティングウェブが前記繊維ウェブの第１の面に適用されて、コーティングされた紙、板紙またはフィルムを形成するステップ
を含む、製造方法。
【請求項２】
前記第１の懸濁液が、懸濁液の総乾燥重量に基づいて、０．０１重量％〜２０重量％の間のナノセルロースを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の懸濁液が、懸濁液の総乾燥重量に基づいて、７０重量％〜１００重量％の間のナノセルロースを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の懸濁液のポリマーおよび／または粒子が、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ポリビニルアルコールアセタート（ＰＶＯＨ／Ａｃ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリビニリデンクロライド（ＰＶＤＣ）、グアーガム、ヘミセルロース、デンプン、セルロース誘導体、ラテックス、および／またはナノセルロースを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の懸濁液が、懸濁液の総乾燥重量に基づいて、１０重量％〜１００重量％のポリマーおよび／または粒子を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の懸濁液のナノセルロースが変性ナノセルロースである、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の懸濁液が、０．１〜２０ｇｓｍ、好ましくは０．５〜１０ｇｓｍの間の坪量を有するコーティングが形成される量で適用される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記繊維ウェブが前記カレンダーを通じて誘導される前に、形成された繊維ウェブを２５〜９５重量％の乾燥含量まで脱水するステップをさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
使用される前記カレンダーが、拡張されたニップを有するカレンダーである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記カレンダーがベルトカレンダーである、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ウェブが０．１〜２００ＭＰａ、好ましくは１〜５０ＭＰａの線荷重でカレンダー処理される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記カレンダーのロールまたはベルトの表面の温度が４０〜１６０℃の間、好ましくは６０〜９０℃の間である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記カレンダーのロールまたはベルトの表面上の前記第２の懸濁液を１０〜８０重量％の間の乾燥含量まで乾燥させて、コーティングウェブを形成するステップをさらに含む、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の懸濁液の温度が４０℃を超える、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
ポリマーを含む表面サイジング、発泡コーティングおよび／または分散液コーティングを、前記紙、板紙またはフィルムの第２の面に適用するステップをさらに含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
ポリマーフィルムの積層によって、またはポリマーの押出コーティングによって、前記紙、板紙またはフィルムの第２の面にポリマー層を適用するステップをさらに含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１〜２、４〜１６のいずれか１項に記載の方法によって得られた、コーティングされた紙または板紙。
【請求項１８】
請求項１、３〜１６のいずれか１項に記載の方法によって得られた、ポリマーおよび／または粒子を含むコーティングされたフィルム。
【請求項１９】
前記コーティングされたフィルムが、４５ｇｓｍ未満、好ましくは３５ｇｓｍ未満の坪量を有する、請求項１８に記載のフィルム。
【請求項２０】
前記フィルムの密度が７００ｋｇ／ｃｍ３超である、請求項１８または１９に記載のフィルム。
【請求項２１】
前記フィルムが、ＡＳＴＭ  Ｄ−３９８５に従って１００ｃｃ／ｍ２・日・ａｔｍ未満の酸素透過率（ＯＴＲ）値（２３℃、５０％ＲＨ）を有する、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載のフィルム。
【請求項２２】
前記フィルムが、ＩＳＯ  １９７４に従って幾何学的ＭＤ／ＣＤ平均値として測定された２．０Ｎｍ２／ｇ超の引裂き抵抗を有する、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載のフィルム。
【請求項２３】
前記フィルムの第１の面が、ＩＳＯ８７９１−４に従って測定して、１０μｍ未満、好ましくは５μｍ未満、さらにより好ましくは２μｍ未満の表面粗さＰＰＳ値を有する、請求項１８〜２２のいずれか１項に記載のフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティングされた紙、板紙、またはフィルムを製造するための方法であって、前記のコーティングがポリマーおよび／または粒子を含む方法に関する。本発明はまた、この方法に従って製造された、コーティングされた紙、板紙、またはフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
紙、板紙からパッケージ（包装）を製造し、パッケージに関連して使用されるフィルムを作製する場合、それらが良好なバリア特性を有していることがしばしば重要である。パッケージの最終用途に応じて、バリア特性およびパッケージ自体の様々な要求がある。
【０００３】
製品のバリア特性を改善するために紙、板紙またはフィルムにコーティング層を適用する場合、コーティングされた製品内へのコーティング層の浸透を制御することが重要である。ピンホールの発生や不十分な被覆のリスクが高まり、製品に望ましいバリア特性を与えない恐れがあるため、コーティング層がベース製品内の奥深くまで浸透することは通常望ましくない。しかし、コーティング層が部分的に浸透して製品に付着することは好ましい。機械的および物理化学的な接着なしに表面上に配されるコーティングが多すぎると、たとえば製品の乾燥または変換中に製品の層間剥離に関する問題が発生する。
【０００４】
さらに、コーティング層を適用するとき、使用される懸濁液は、しばしば低い乾燥含量を有し、すなわち、適切な流動挙動を得るために大量が必要である。これは、紙、板紙、またはフィルムを、ポリマーコーティング、例えば、ＰＶＯＨ、ＣＭＣもしくはデンプン、またはナノセルロースもしくはミクロフィブリル化セルロースを含むコーティングでコーティングする場合にしばしば問題になる。したがって、乾燥含量が増大したコーティングを加えることができる解決策を見出すことが求められている。
【０００５】
パッケージ用途向けの再生可能資源から持続可能なフィルムを製造する場合、今日では、大量のミクロフィブリル化セルロースを含む良好なバリアフィルムを製造することが可能である。これは、例えば、以下の文献に記載されている：Ａｕｌｉｎらによるミクロフィブリル化セルロースフィルムおよびコーティングの酸素および油バリア特性（Ｏｘｙｇｅｎ  ａｎｄ  ｏｉｌ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｆｉｌｍｓ  ａｎｄ  ｃｏａｔｉｎｇｓ），Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ（２０１０）１７：５５９−５７４；Ｌａｖｏｉｎｅらによる、ミクロフィブリル化セルロース−セルロース材料におけるそのバリア特性および用途（Ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  −  Ｉｔｓ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、総説，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ  ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ９０（２０１２）７３５−７６４；ならびに、Ｋｕｍａｒらによる、ナノフィブリル化セルロースフィルムとミクロフィブリル化セルロースフィルムの比較（Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  ｎａｎｏ−  ａｎｄ  ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｆｉｌｍｓ），Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ（２０１４）２１：３４４３−３４５６。
【０００６】
しかし、良好なバリア特性および高い強度、特に高い引裂強度の両方を有する多量のミクロフィブリル化セルロースを含むフィルム、特に薄いフィルムを製造することは困難である。１つの可能性がある解決策は、ミクロフィブリル化セルロースおよびより長いセルロース繊維の両方を含むフィルムを製造することであろう。しかしながら、より長い繊維の存在がフィルムのバリア特性を低下させることが見出された。また、ミクロフィブリル化セルロースは、より長い繊維に強く結合する傾向があり、その結果、繊維は引裂条件の間に（伸長される替わりに）切断され、これによりフィルムの引裂強度は改善されない。さらに、セルロース繊維は、フィルムの厚みおよび厚みの変動に影響を与えることもあり得る。
【０００７】
したがって、良好なバリア特性および強度特性の両方を有し、効率的な方法で製造することができるポリマーおよび／またはナノセルロースなどの粒子を含む、紙、板紙またはフィルムを製造する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明の概要
先行技術の方法の不利な点の少なくともいくつかを排除または軽減する、ポリマーおよび／または粒子を含むコーティング層を少なくとも１つの面に備えた紙、板紙またはフィルムを提供することが、本発明の１つの目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、添付の独立請求項によって定義される。実施形態は、添付の従属請求項および以下の説明に記載されている。
【００１０】
本発明は、以下に関する。
コーティングされた紙、板紙またはフィルムの製造方法であって、
セルロース繊維および／またはナノセルロースを含む第１の懸濁液を提供するステップ、
前記第１の懸濁液を基材上に適用して繊維ウェブを形成するステップであって、このウェブが第１の面および第２の面を有するステップ、
ポリマーおよび／または粒子を含む第２の懸濁液を提供するステップであって、この第２の懸濁液が、室温（２３℃）および１０ｒｐｍの速度で、４重量％〜４０重量％の間の乾燥含量にて、ＳＣＡＮ−Ｐ５０：８４に従って測定したときに、３０００ｍＰａｓ超のブルックフィールド粘度を有するステップ、
少なくとも１つのロールまたはベルトを含む少なくとも１つのカレンダーを提供するステップ、
この少なくとも１つのロールまたはベルトの表面に前記第２の懸濁液を適用して、コーティングウェブを形成するステップ、ならびに
前記少なくとも１つのカレンダーを通じて前記繊維ウェブを誘導し、それによって前記コーティングウェブが前記繊維ウェブの第１の面に適用されて、コーティングされた紙、板紙またはフィルムを形成するステップ
を含む、製造方法。
【００１１】
前記第１の懸濁液は、好ましくは、懸濁液の固形分の総乾燥重量に基づいて、０．０１重量％〜２０重量％の間のナノセルロースを含む。紙または板紙製品を製造するとき、繊維ウェブは、紙または板紙に改善された強度特性を与えるために、ナノセルロース、好ましくはミクロフィブリル化セルロースを含んでよい。
【００１２】
第１の懸濁液は、好ましくは、懸濁液の固形分の総乾燥重量に基づいて、７０重量％〜１００重量％の間のナノセルロースを含む。したがって、ナノセルロース、好ましくはミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムは、多量のナノセルロース、好ましくは７０〜１００重量％の間のナノセルロースを含んで製造されるが、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ナノセルロースの量に関する。
【００１３】
前記第２の懸濁液のポリマーおよび／または粒子は、好ましくは、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ポリビニルアルコール−アセタート（ＰＶＯＨ／Ａｃ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリビニリデンクロライド（ＰＶＤＣ）、グアーガム、デンプン、ヘミセルロース、セルロース誘導体、ラテックス、および／またはナノセルロースである。
【００１４】
第２の懸濁液は、好ましくは、懸濁液の総乾燥重量に基づいて、１０重量％〜１００重量％のポリマーおよび／または粒子、例えば、ＰＶＯＨ、カルボキシメチルセルロース、デンプンおよび／もしくはナノセルロース、または、それらの混合物もしくは変性物を含む。第２の懸濁液は、懸濁液の総乾燥重量に基づいて４０〜１００重量％の間のポリマーおよび／または粒子を含むことが好ましいことがあり、懸濁液の総乾燥重量に基づいて７０〜９０重量％の間のポリマーおよび／または粒子を含むことがより一層好ましい。したがって、繊維ウェブ上に適用されるコーティングは、好ましくは、多量のポリマーおよび／または粒子を含む。これは、最終的な付加コーティング層が加えられる前の、コーティング自体に含まれるポリマーおよび／または粒子の量に関する。
【００１５】
第２の懸濁液のナノセルロースは、好ましくは変性ナノセルロースである。ナノセルロースは、好ましくは、化学変性ナノセルロースであり、例えば、リン酸化ナノセルロース、カチオン化ナノセルロース、疎水的に変性されたナノセルロース、ジアルデヒドナノセルロース、アセチル化ナノセルロース、カルボキシメチル化ナノセルロースおよび／またはＴＥＭＰＯナノセルロースなどである。
【００１６】
第２の懸濁液は、好ましくは、０．１〜２０ｇｓｍ、好ましくは０．５〜１０ｇｓｍの間の坪量を有するコーティングが形成されることをもたらす量で適用される。紙、板紙またはＭＦＣフィルムに薄いコーティングを加えることにより、紙、板紙またはフィルムのバリア特性が改善されることが分かった。
【００１７】
使用されるカレンダーは、好ましくは、拡張ニップを備えたカレンダーである。少なくとも２０ｍｍのカレンダーゾーンを有する、好ましくは１００〜２０００ｍｍのカレンダーゾーンを有する拡張ニップを使用することが好ましい。
【００１８】
カレンダーは、好ましくはベルトカレンダーである。使用されるベルトは、好ましくは金属ベルト、ポリマーベルトまたはポリマーコーティングされた金属ベルトである。ベルトには、セラミックコーティング層などの他の表面層も含まれることがあり得る。
【００１９】
ウェブは、好ましくは０．１〜２００ＭＰａ、好ましくは１〜５０ＭＰａ、最も好ましくは１〜１０ＭＰａの間の線荷重でカレンダー処理にかけられる。
【００２０】
カレンダーのロールまたはベルトの表面の温度は、好ましくは４０〜１６０℃の間、好ましくは６０〜９０℃の間である。カレンダーの表面は、カレンダーのロールまたはベルトの表面での懸濁液の沸騰を回避するのに十分低い温度を有することが好ましい場合がある。
【００２１】
この方法は、カレンダーの表面上の第２の懸濁液を１０〜８０重量％の間、好ましくは１０〜５０重量％の間の乾燥含量にまで乾燥させて、コーティングウェブを形成する工程をさらに含み得る。乾燥は、外部加熱装置の使用によって、例えば、空気加熱もしくは放射線硬化によって、および／またはカレンダーの表面を加熱することによって行うことができる。乾燥とは、水の除去を意味し、すなわち脱水も包含される。
【００２２】
上記の各実施形態のいずれかの方法であって、第２の懸濁液がカレンダーのロールまたはベルトの表面に適用される前に、第２の懸濁液の温度が４０℃を超え、好ましくは６０℃を超え、好ましくは６０〜１００℃の間、好ましくは６０〜９０℃の間である方法が開示される。この方法は、形成された繊維ウェブにカレンダーを通過させる前に、２５〜９５重量％の間、好ましくは４０〜９０重量％の間、さらにより好ましくは５０〜８０重量％の間の乾燥含量まで繊維ウェブを脱水するステップをさらに含んでよい。繊維ウェブにカレンダーを通過させることができると共に、第２の懸濁液の添加およびコーティング層の形成が可能であるように、繊維ウェブの乾燥含量が低すぎないようにすることが重要であり得る。乾燥含量が低すぎると、カレンダーを通過する際に繊維ウェブが破損する可能性がある。乾燥含量が高すぎると、プロセスの費用効果が上がらず、コーティング層の接着性が低下する可能性がある。
【００２３】
この方法は、ポリマーを含む表面サイジング、発泡コーティング（フォームコーティング）および／または分散液コーティングを、紙、板紙またはフィルムのいずれかの面に、好ましくは紙、板紙またはフィルムの第２の面に適用するステップをさらに含み得る。表面サイジング、発泡コーティングおよび／または分散液コーティングを紙、板紙またはフィルムに適用することにより、例えば紙、板紙またはフィルムのヒートシール特性および／または耐水性もしくは水および湿気バリア特性を改善することが可能である。
【００２４】
この方法は、ポリマーフィルムの積層によるか、またはポリマーの押出コーティングによるかのいずれかで、紙、板紙、またはフィルムの第２の面にポリマー層を適用するステップをさらに含むことができる。ポリマー層を加えることにより、例えば、ヒートシール特性および／またはバリア特性を有する紙、板紙、またはフィルムを低コストで製造することができる。
【００２５】
本発明はまた、上記の方法によって得られた、コーティングされた紙または板紙に関する。
【００２６】
本発明はまた、上記の方法によって得られた、ポリマーおよび／または粒子を含むコーティングされたフィルムに関する。
【００２７】
好ましくは、コーティングされたフィルムは、４５ｇｓｍ未満、好ましくは３５ｇｓｍ未満、さらにより好ましくは３０ｇｓｍ未満の坪量を有する。フィルムは、好ましくは、７００ｋｇ／ｃｍ３を超える密度を有する。フィルムは、好ましくは、１００ｃｃ／ｍ２＊日＊ａｔｍ未満のＡＳＴＭ  Ｄ−３９８５による酸素透過率（ＯＴＲ）値（２３℃、５０％相対湿度）、ＩＳＯ  １９７４（エルメンドルフ法）による幾何学的ＭＤ／ＣＤ平均値として測定された２．０Ｎｍ２／ｇ超の引裂抵抗を有し、また、フィルムの第１の面は、好ましくは、ＩＳＯ  ８７９１−４による１０μｍ未満、好ましくは５μｍ未満、最も好ましくは２μｍ未満の表面粗さＰＰＳ値を有する。
【００２８】
本発明によるフィルムは、好ましくは、高密度、高平滑性、良好なバリア特性および良好な強度を有する、薄い半透明または透明なフィルムである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明によるプロセスの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
詳細な説明
良好なバリア特性および良好な強度特性の両方を有するコーティングされた紙、板紙またはフィルム製品を製造することが可能であることが見出された。紙、板紙、またはフィルムは、本発明によるコーティングを備えることができる。コーティングは、ポリマーおよび／または粒子を含む第２の懸濁液であって、４重量％から４０重量％の間の乾燥含量で３０００ｍＰａｓ超のブルックフィールド粘度を有する第２の懸濁液を、少なくとも１つのカレンダーのロールまたはベルトの表面に付加することによって適用される。前記第２の懸濁液は、カレンダーのロールまたはベルトの表面上にコーティングウェブを形成する。その後、繊維ウェブは、コーティングウェブが繊維ウェブに付加されるような方法でカレンダーを通じて誘導される。本発明の利点は、第２の懸濁液が、噴霧される懸濁液の形態で付加されるか、または他のいずれかの方法で繊維ウェブに直接付加される場合と比較して、コーティングウェブの乾燥含量を増大させることができることである。したがって、紙、板紙またはフィルムに加えられる水の量が減少する。本発明によって、従来技術による方法と比較して、より高い粘度またはより高い乾燥含量を有する懸濁液を適用することが可能である。
【００３１】
また、製造された紙、板紙、またはフィルムの表面は、カレンダーでの処理によって改善された光沢が得られ、光沢のある表面により、製品のバリア特性および印刷特性の両方が改善されることになる。本発明の別の利点は、繊維ウェブ中へのコーティング層の浸透を制御することがはるかに容易であることである。このようにして、より効率的な材料の使用、より良い品質が達成され、乾燥による影響などの問題が減少する。これは、適用されたコーティングウェブの乾燥含量を、コーティングウェブのバリア特性を低下させることなく増加させることができることに起因し、また、カレンダー処理中に圧力および熱を加えることができることに起因する。したがって、繊維ウェブ上のコーティングウェブの浸透を制御することが可能であり、そして、コーティングウェブが繊維ウェブ中に浸透しすぎて、製品のバリア特性を低下させる事態や、コーティングウェブが繊維ウェブの表面上に位置する、すなわち浸透が少なすぎて、強度が低下し層間剥離の問題が発生するという事態を回避できることが見出された。
【００３２】
さらに、本発明によるコーティングされた紙、板紙またはフィルムの製造のための製造速度を増大させることが可能である。
【００３３】
第２の懸濁液は、４重量％〜４０重量％の乾燥含量でＳＣＡＮ−Ｐ５０：８４に従って測定して、３０００ｍＰａｓ超、好ましくは３０００〜１０００００ｍＰａｓの間のブルックフィールド粘度を有する。粘度測定は、室温（２３℃）および速度１０ｒｐｍで行われた。ロールまたはベルトの表面に適用されるときに使用される第２の懸濁液の粘度は、使用される特定の適用方法に基づいて測定される。つまり、適用されるときの第２の懸濁液の粘度は、必ずしも３０００ｍＰａｓを超える必要はない。例えば、第２の懸濁液の乾燥含量を減少させて、粘度を低下させることができる。しかしながら、第２の懸濁液は、（室温および１０ｒｐｍで）４〜４０重量％の間の乾燥含量で３０００ｍＰａｓ超の粘度を有する。
【００３４】
第２の懸濁液のポリマーは、好ましくは、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ポリビニルアルコールアセタート（ＰＶＯＨ／Ａｃ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、グアーガム、デキストリンなどの変性デンプンを含むデンプン等の水溶性ポリマーである。第２の懸濁液のポリマーはまた、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）などの非水溶性ポリマー、および／またはキシランもしくはグルコマンナンなどのヘミセルロースであってもよい。第２の懸濁液のポリマーは、カルボキシメチルセルロースおよび／またはヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体であってもよい。第２の懸濁液のポリマーは、スチレンブタジエンコポリマー、あるいは、例えばアクリラートおよび／またはスチレンの他のコポリマーなどのラテックスであってもよい。
【００３５】
第２の懸濁液の粒子は、好ましくはナノセルロースである。
【００３６】
コーティングウェブとは、コーティング、ウェブもしくはフィルム、または濃縮懸濁液（ゲル状）が、カレンダーのロールまたはベルトの表面上に形成されることを意味する。
【００３７】
繊維ウェブは多層繊維ウェブであってよい。各層の形成に使用される第１の懸濁液が異なる組成を有することがあり得る、すなわち、各層に所望の特性を有する多層製品を製造するために、それらの懸濁液は異なる繊維および／または添加剤などを含むことがある。繊維ウェブは、例えば、多層ヘッドボックスを使用して製造することができ、ここでは、第１の懸濁液は、多層繊維ウェブを形成する２つ以上の層に適用される。
【００３８】
使用されるカレンダーは、好ましくは、拡張されたニップを備えたカレンダーである。驚くべきことに、拡張されたニップを備えたカレンダーを使用することにより、適用されたコーティングウェブの浸透が最適になるように、すなわちコーティングウェブが繊維ウェブ中に過剰にまたは過少に浸透されないように、カレンダー処理を簡単な方法で制御することが可能であることが見出された。さらに、光沢、バリア特性、およびウェブの接着性が向上する。また、大きな嵩を有する製品が改善される場合、本発明の使用により製品の嵩を維持することがより容易になる。少なくとも２０ｍｍのカレンダーゾーンを有する、好ましくは１００〜２０００ｍｍのカレンダーゾーンを有する拡張ニップを使用することが好ましい。
【００３９】
カレンダーは好ましくはベルトカレンダーであり、使用されるベルトは好ましくは金属ベルト、ポリマーベルトまたはポリマーコーティングされた金属ベルトである。第２の懸濁液は、ベルトの表面に付加される。ウェブは、好ましくは、０．１〜２００ＭＰａ、好ましくは１〜５０ＭＰａ、より好ましくは１〜１０ＭＰａのライン負荷でカレンダー処理される。最適なライン負荷は、基材、適用されたコーティングウェブ、および製造された製品の最終用途に基づいて選択される。１つまたは複数の圧力ピークを有するニップ圧力プロファイルを使用することも可能であり得、ここで、ニップ圧力は、例えば、ニップの始まりでより低く、ニップの終わりでより高い。
【００４０】
カレンダーの表面の温度は、４０〜１６０℃の間であり、好ましくは６０〜９０℃の間である。温度の上昇により、コーティングウェブの乾燥含量および製造される製品の表面の光沢の両方を制御することが可能になる。
【００４１】
カレンダーのロールまたはベルトの表面とは、カレンダー内の繊維ウェブと接触する表面を意味する。したがって、繊維ウェブは、カレンダーのロールもしくはシリンダーの表面またはベルトに直接適用することができる。
【００４２】
カレンダーのロールまたはベルトの表面に複数の懸濁液を適用すること、すなわち多層コーティングウェブを形成することが可能であり得る。これは、カレンダーのロールまたはベルトの表面に複数の懸濁液を適用することによって、例えば、後続のスプレーノズルによって実行され得る場合がある。多層コーティングウェブを形成するために使用される懸濁液は、同一であり得るか、または、例えば、異なる層での異なる添加剤を含む異なる懸濁液を使用することが好ましい場合がある。
【００４３】
使用されるカレンダーは、繊維ウェブが誘導され、カレンダー処理が行われる少なくとも１つのロールまたはベルトを含む。カレンダーは、好ましくは、少なくとも２つのロールおよび／またはベルトを含み、その間にニップが形成され、繊維ウェブが前記ニップを通って誘導される。コーティングされた紙、板紙、またはフィルムはまた、第３の懸濁液で第２の面上にコーティングされてもよい。第３の懸濁液は、カレンダーの第２のロールもしくはベルトの表面、または第２のカレンダーのロールもしくはベルトの表面のいずれかに適用することができる。製品の第２の面にコーティングウェブを与えるために、第２のカレンダーは、好ましくは第１のカレンダーの直後に配置される。したがって、繊維ウェブ上に複数のコーティングウェブを適用するために、複数の、例えば２つ、３つまたは４つのカレンダーを使用することが可能であることがある。このようにして、両面上にコーティングされた製品を製造することができる。多層コーティングを提供するために、第１のコーティングウェブ／層上に第２のカレンダーで第２のコーティングウェブを適用することも可能であることがある。各カレンダーで異なる懸濁液を使用することが好ましい場合がある。つまり、第２の懸濁液はある特定の含量を有し、第３の懸濁液は別の含量を有するなどの場合がある。このようにして、製品を個別の要求に応じて作製することが可能であり、異なる層に異なる添加剤を使用することができる。
【００４４】
この方法は、カレンダーの表面上の第２の懸濁液を１０〜５０重量％の間の乾燥含量まで乾燥させてコーティングウェブを形成するステップをさらに含み得る。乾燥は、外部加熱装置の使用によって、例えば、空気加熱もしくは輻射加熱／硬化によって、またはカレンダーの表面を加熱することによって行われ得る。
【００４５】
いずれかの実施形態に係る方法において、以下の態様があり得る：第２の懸濁液の温度は、第２の懸濁液がカレンダーのロールまたはベルトの表面に適用される前に、４０℃超、好ましくは６０℃超、好ましくは６０〜９０℃の間である。カレンダーのロールまたはベルトの表面に適用される前に第２の懸濁液の温度を上げることにより、懸濁液の乾燥およびコーティングウェブの形成が促進され、はるかに速い方法で実行されることが分かった。
【００４６】
カレンダーのロールまたはベルトの表面に付加する前に、第２の懸濁液を脱気することも可能であることがある。第２の懸濁液中に気泡が存在すると、形成されたコーティングウェブにピンホールが生じることがあり、それによって、紙、板紙、またはフィルム上のコーティングのバリア特性が低下する。
【００４７】
この方法はさらに、カレンダーを通じてウェブを誘導する前に、形成された繊維ウェブを、２５〜９５重量％、好ましくは４０〜９０重量％の間、さらに好ましくは５０〜８０重量％の間の乾燥含量にまで脱水するステップを含むことができる。カレンダーを通じて繊維ウェブを誘導することができ、かつ第２の懸濁液の添加およびコーティング層の形成が可能であるように、繊維ウェブの乾燥含量が低すぎないようにすることが重要であり得る。乾燥含量が低すぎると、カレンダーを通じて誘導される際に繊維ウェブが破損する可能性がある。乾燥含量が高すぎると、プロセスの費用効率が低くなり、コーティング層の接着性が低下する可能性がある。脱水は、既知の方法で行うことができる。脱水は、例えば、ワイヤー上で、または、例えば、プレスセクション内で、または既知の方法で熱もしくは放射線硬化を適用することによって行うことができる。したがって、乾燥も脱水に含まれ、任意の既知の乾燥装置を使用して、ウェブの所望の乾燥含量を達成することができる。ウェブの乾燥含量を制御するために、繊維ウェブに水分を加えることも可能であり得る。カレンダーでの処理に関連して、すなわちカレンダーでの繊維ウェブの処理前または処理中に、繊維ウェブに蒸気を加えることが好ましい場合がある。ここで、加えられた蒸気は、ウェブの含水率を上昇させるために、また繊維ウェブの温度を上げるためにも、これら両方の目的で使用される場合がある。
【００４８】
繊維ウェブは、第１の懸濁液を基材上に適用することによって形成される。基材は、製紙機（抄紙機）における多孔質ワイヤーであってもよい。したがって、製紙機のウェットエンドでこの方法を適用することが可能である。次に、形成された繊維ウェブは、ワイヤー上でカレンダーを通じて誘導されるか、またはワイヤーから取り除かれ、その後、好ましくは基板上でカレンダーを通じて誘導され得る。カレンダーでの処理の前に、繊維ウェブに対して任意の種類の処理を行うことができる。例えば、カレンダーでの処理前に繊維ウェブが所望の特性を達成するために、例えばプレスセクションで脱水または乾燥することができる。製紙機（抄紙機）とは、紙、板紙、ティッシュまたは同様の製品を製造するために使用される当業者に知られているあらゆる種類の製紙機を意味する。
【００４９】
基材はまた、ポリマーまたは金属基材であり得る。次に、繊維ウェブは、好ましくは、ポリマーまたは金属基材上にキャスト（流延）される。次に、キャストされた繊維ウェブは、任意の従来の方法で乾燥され、その後、基材から剥がされ得る。その後、剥がされた繊維ウェブは、本発明によるカレンダーを通じて誘導される。キャストされた繊維ウェブを、それがキャストされた支持体上でカレンダーを通じて誘導することが可能である場合もある。
【００５０】
第２の懸濁液は、カレンダーのロールまたはベルトの表面、すなわち、カレンダーのシリンダーまたはベルトの表面に付加される。第２の懸濁液は、接触または噴霧などの非接触コーティング方法によって付加される。コーティングは、任意の既知の方法で付加することもでき、その後、ドクターブレードなどの適切な装置によって表面を平滑にすることができる。付加された第２の懸濁液は、カレンダーのロールまたはベルトの表面上に均一なコーティングウェブを形成する。第２の懸濁液が付加されることでコーティングウェブが形成され、その後、このコーティングウェブは繊維ウェブの第１の面に適用され、次いで、コーティングされた繊維ウェブはカレンダーを通過する際にカレンダーにて処理される。
【００５１】
カレンダーのロールまたはベルトの表面に付加されることになる第２の懸濁液の乾燥含量は、好ましくは０．５〜３０重量％の間、好ましくは１〜１０重量％の間である。次に、付加された第２の懸濁液の乾燥含量は、カレンダーのロールまたはベルトの表面上で懸濁液を乾燥させることによって増大させることができる。カレンダーのロールまたはベルトの表面上の第２の懸濁液の乾燥は、外部加熱、例えば、加熱された空気または当業者に知られている他の手段の使用によって行うことができる。カレンダーのロールまたはベルトの表面を加熱し、このようにして第２の懸濁液を乾燥させてコーティングウェブを形成することも可能であることがある。形成されたコーティングウェブの乾燥含量は、それが繊維ウェブに適用される前に、好ましくは５〜８０重量％の間、好ましくは１０〜６０重量％の間、さらにより好ましくは１５〜４０重量％の間である。
【００５２】
カレンダーのロールまたはベルトの表面は、繊維ウェブの第１の面と接触するが、形成されたコーティングウェブは繊維ウェブの第１の面とカレンダーのロールまたはベルトの表面との間に配置されるため、この接触は間接接触を意味する。
【００５３】
紙、板紙またはフィルムの光沢などの光学特性も向上する。これは、カレンダーで紙、板紙またはフィルムを処理した後に視覚的に確認され得るであろう。
【００５４】
紙または板紙とは、あらゆる種類の紙または板紙製品を意味する。紙または板紙はセルロース繊維を含む。任意の種類のセルロース繊維を使用することが可能であり、すなわち広葉樹繊維（硬材繊維）および／または針葉樹繊維（軟材繊維）の両方を使用することができる。セルロース繊維は、任意の種類のパルプ繊維、例えば、クラフトパルプ繊維、溶解パルプ、機械パルプ繊維および／または熱機械パルプ繊維などの化学パルプ繊維、ＮＳＳＣ、または脱墨パルプ、またはリサイクルパルプ等から製造することができる。
【００５５】
ここでのフィルムとは、ガス、香りまたはグリースもしくはオイルに対する良好なバリア特性、好ましくは酸素バリア特性を備えた薄い基材を意味する。コーティングされたフィルムは、好ましくは、４０ｇ／ｍ２未満の坪量および７００〜１４００ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する。２３℃で３０ｇ／ｍ２の坪量および５０％の相対湿度を有するコーティングされたフィルムの酸素透過率（ＯＴＲ）値は、ＡＳＴＭ  Ｄ−３９８５によって、好ましくは３０ｃｃ／ｍ２＊日＊ａｔｍ未満である。
【００５６】
第１の懸濁液は、好ましくは、懸濁液の固形分の総乾燥重量に基づいて、０．０１重量％〜２０重量％のナノセルロースを含む。紙または板紙製品を製造する場合、繊維ウェブは、紙または板紙に改善された強度特性を与えるためにナノセルロースを含むことができる。ナノセルロースがミクロフィブリル化セルロースであることが好ましい場合がある。コーティングされた紙または板紙製品を製造するときの第１の懸濁液は、ナノセルロース以外の他のセルロース繊維も含むことが好ましい。第１の懸濁液は、（加えられたナノセルロースに以外に）懸濁液の固形分の総乾燥重量に基づいて８０〜９９重量％のセルロース繊維を含むことが好ましい。第１の懸濁液は、ナノセルロースを含む懸濁液の固形分の総乾燥重量に基づいて９０〜１００重量％のセルロース繊維を含むことが好ましい。
【００５７】
フィルムを製造する場合、第１の懸濁液は多量のナノセルロース、さらにより好ましくはミクロフィブリル化セルロースを含むことが好ましい。したがって、ナノセルロースのみを含む、すなわち、他のいずれのセルロース繊維も存在しないフィルムを製造することが可能である。第１の懸濁液は、好ましくは、懸濁液の総乾燥重量に基づいて７０重量％〜１００重量％の間のナノセルロースを含む。したがって、製造されたナノセルロースフィルムは、多量のナノセルロース、好ましくは７０〜１００重量％の間のナノセルロースを含み、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ナノセルロースの量に関係する。
【００５８】
第１および第２の懸濁液中のナノセルロースは、好ましくはミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）である。第１の懸濁液のナノセルロースは、好ましくは９０未満、好ましくは６０〜９０の間、またはさらにより好ましくは７０〜８５の間のショッパー・リーグラー（ＳＲ）値を有する。好ましくは、第１の懸濁液のナノセルロースの少なくとも５０％は９０未満のＳＲ値を有し、より好ましくは７５％を超えるナノセルロースが９０未満のＳＲ値を有し、またはさらにより好ましくは８５％を超えるナノセルロースが９０未満のＳＲ値を有する。好ましくは、第１の懸濁液のナノセルロースの少なくとも５０％は７０〜８５の間のＳＲ値を有し、より好ましくは７５％を超えるナノセルロースが７０〜８５の間のＳＲ値を有し、またはさらにより好ましくは８５％を超えるナノセルロースが７０〜８５の間のＳＲ値を有する。ショッパー・リーグラー値は、ＥＮ  ＩＳＯ  ５２６７−１で定義された標準的な方法によって得ることができる。したがって、第１の懸濁液のナノセルロースは、好ましくはより粗く、これにより繊維ウェブの脱水が改善される。第１の懸濁液はまた、９０を超えるショッパー・リーグラー（ＳＲ）値を有するナノセルロースを含み得る。第１の懸濁液はまた、広葉樹繊維（硬材繊維）または針葉樹繊維（軟材繊維）のいずれかである、より長いセルロース繊維、好ましくはクラフトパルプ針葉樹繊維を含んでもよい。第１の懸濁液は、保持剤（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、顔料、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ナトリウム、保持剤、固定剤、コロイドシリカ（保持剤）、消泡剤、湿潤または乾燥強化剤、デンプンなどの他の添加剤を含んでもよい。
【００５９】
第２の懸濁液は、好ましくは、懸濁液の総乾燥重量に基づいて、１０重量％〜１００重量％の間、好ましくは４０〜１００重量％の間、さらにより好ましくは７０〜９０重量％の間のポリマーおよび／または粒子を含む。したがって、製造される紙、板紙またはフィルムのコーティング層が多量のポリマーおよび／または粒子を含むことが好ましい場合があり得、これは、最終的に付加コーティング層が付加される前のコーティング層自体におけるポリマーおよび／または粒子の量に関係する。
【００６０】
好ましくは、第２の懸濁液のナノセルロースは、８５を超える、好ましくは９０を超えるのショッパー・リーグラー（ＳＲ）値を有する。好ましくは、第２の懸濁液のナノセルロースの少なくとも５０％は、８５を超えるＳＲ値を有し、より好ましくは７５％を超えるナノセルロースが８５を超えるＳＲ値を有し、またはさらにより好ましくは８５％を超えるナノセルロースが８５を超えるＳＲ値を有する。したがって、第２の懸濁液は、非常に細かいナノセルロースを含む。ショッパー・リーグラー値は、ＥＮ  ＩＳＯ  ５２６７−１で定義された標準的な方法によって得ることができる。第２の懸濁液は、顔料、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、デンプン、蛍光増白剤、染料、潤滑剤、疎水剤、湿潤または乾燥強度添加剤、生物活性物質、分散剤などの他の添加剤を含んでもよい。
【００６１】
第２の懸濁液は、好ましくは、０．１〜２０ｇｓｍ、好ましくは０．５〜１０ｇｓｍの坪量でコーティングを形成する量で適用される。紙、板紙またはフィルム上に形成されたコーティングは、非常に薄い。紙、板紙またはフィルムに薄いコーティングを加えることにより、紙、板紙またはフィルムのバリア特性が改善されることが見出された。形成されたコーティングの厚みは、当業者に周知の方法に従って、形成された製品の断面画像分析から決定することができる。コーティングステップ中の転写効率、すなわちコーティング前後のカレンダーのロールまたはベルトの表面の量を分析することによって、コーティングの重量を見積もることも可能である。これは、さまざまな方法で、例えば光学的または分光学的手段によって実行されうる。
【００６２】
カレンダーに誘導されるウェブの乾燥含量は、好ましくは４０〜９５重量％、より好ましくは５０〜８５重量％である。したがって、ワイヤー上に形成されたウェブは、それがカレンダーへ誘導される前に適切な乾燥含量を有するように、任意の従来の方法で、例えば、圧縮もしくは従来のシリンダー乾燥によって、真空を用いることによって、および／または熱風を用いることによって乾燥または脱水されてよい。
【００６３】
カレンダーを通じて誘導された後において、製造されたコーティング済みの紙、板紙またはフィルムの乾燥含量は、好ましくは７０重量％を超え、さらにより好ましくは８０重量％を超え、好ましくは８５〜９７重量％である。製造されたコーティング済みの紙、板紙またはフィルムは、カレンダー加工された後、追加の乾燥工程で乾燥されてもよい。従来の任意の乾燥装置を使用することができる。コーティングされた紙、板紙またはフィルムにポリマー層または金属層などの追加の層を加える場合、紙、板紙またはフィルムの乾燥含量は非常に重要である。
【００６４】
ナノセルロースとは、ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）および／またはナノ結晶セルロースのいずれか１つを意味する。
【００６５】
第２の懸濁液で使用されるナノセルロースは、変性されていることが好ましい場合がある。変性されたナノセルロースは、変性に応じて異なる特性を有する。その結果、異なる変性ナノセルロースを使用することによって、製品に異なる特性を与えることが可能である。したがって、製品の最終用途によっては、好適な特性を持つ変性ナノセルロースを使用することが有利な場合があり得る。ナノセルロースは、好ましくは、リン酸化ナノセルロース、カチオン化ナノセルロース、疎水的に変性されたナノセルロース、ジアルデヒドナノセルロース、アセチル化ナノセルロース、カルボキシメチル化ナノセルロース、および／またはＴＥＭＰＯナノセルロースなどの化学的に変性されたナノセルロースである。
【００６６】
ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）は、本願の文脈において、少なくとも１つの寸法が１００ｎｍ未満のナノスケールの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、部分的または全体的にフィブリル化されたセルロース繊維またはリグノセルロース繊維を含む。遊離したフィブリルの直径は１００ｎｍ未満であるが、実際のフィブリルの直径または粒子サイズの分布および／またはアスペクト比（長さ／幅）は、その供給源および製造方法に依存する。最小のフィブリルは基本フィブリルと呼ばれ、約２〜４ｎｍの直径を有する（例えば、以下を参照のこと：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、ミクロフィブリルとしても定義される基本フィブリルの凝集形態（Ｆｅｎｇｅｌ，Ｄ．，  Ｕｌｔｒａｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｂｅｈａｖｉｏｒ  ｏｆ  ｃｅｌｌ  ｗａｌｌ  ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，  Ｔａｐｐｉ  Ｊ．，  Ｍａｒｃｈ  １９７０，Ｖｏｌ  ５３，Ｎｏ．３．参照）は、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りＭＦＣを製造するときに得られる主生成物である。供給源と製造プロセスに依存して、フィブリルの長さは約１マイクロメートルから１０マイクロメートル超まで変化し得る。粗いＭＦＣグレードには、大部分のフィブリル化繊維、つまり仮道管（ｔｒａｃｈｅｉｄ）から突出したフィブリル（セルロース繊維）、および仮道管から遊離した一定量のフィブリル（セルロース繊維）が含まれる可能性がある。
【００６７】
ＭＦＣには、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、セルロースマイクロファイバー、セルロースフィブリル、ミクロフィブリルセルロース、ミクロフィブリル凝集体、セルロースミクロフィブリル凝集体など、さまざまな頭字語がある。ＭＦＣは、大きな表面積や、水に分散したときに低固形分（１〜５重量％）でゲル状物質を形成する能力など、さまざまな物理的または物理化学的特性によっても特徴付けられうる。セルロース繊維は、ＢＥＴ法で凍結乾燥した材料を測定した場合、好ましくは、形成されたＭＦＣの最終比表面積が約１〜約３００ｍ２／ｇ、またはより好ましくは５０〜２００ｍ２／ｇである程度にフィブリル化される。
【００６８】
ＭＦＣを作成するためのさまざまな方法が存在する。例えば、１回もしくは複数回の精製、予備加水分解に続く精製または高せん断崩壊またはフィブリルの遊離などである。ＭＦＣ製造をエネルギー効率的かつ持続可能なものとするために、通常１つまたは複数の前処理ステップが必要である。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、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など、酵素的または化学的に前処理されてよい。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いてよく、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（またはそれより多くの）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」）、または四級アンモニウム（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サイズもしくはＮＦＣに分解するのがより容易である。
【００６９】
ナノフィブリルセルロースには、幾分かのヘミセルロースが含まれている場合があり、その量は植物源に依存している。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分解は、精製機、グラインダー、ホモジナイザー、コロイド化機、摩擦グラインダー、超音波ソニケーター、単軸もしくは二軸押出機、または、ミクロ流動化機、マクロ流動化機もしくは流動化機型ホモジナイザー等の流動化装置などの適切な装置で実行される。ＭＦＣの製造方法に応じて、製品には、微粉、もしくはナノ結晶セルロース、または、木質繊維もしくは製紙（抄紙）プロセスに存在するその他の化学物質が含まれる可能性もある。製品には、効率的にフィブリル化されなかったさまざまな量のミクロンサイズの繊維粒子が含まれている場合もある。
【００７０】
ＭＦＣは、広葉樹繊維（硬材繊維）または針葉樹繊維（軟材繊維）の両方に由来する木材セルロース繊維から製造される。また、ＭＦＣは、微生物源、麦わらパルプなどの農業用繊維、竹、バガス、または他の非木材繊維源から作ることもできる。好ましくは、ＭＦＣは、バージン繊維からのパルプを含むパルプ、例えば、機械パルプ、化学パルプ、および／または化学熱機械パルプから作られる。ＭＦＣはまた、拒絶品（ｂｒｏｋｅ：ブローク、廃棄品）や再生紙から作ることもできる。
【００７１】
上記のＭＦＣの定義には、これに限定されるわけではないが、セルロースナノフィブリル（ＣＮＦ）に関して新しく提案されたＴＡＰＰＩ標準Ｗ１３０２１が包含されており、これは、結晶領域およびアモルファス領域の両方を持つ複数の基本フィブリルを含み、幅が５〜３０ｎｍである高いアスペクト比であって通常５０より大きいアスペクト比を有するセルロースナノ繊維材料を定義する。
【００７２】
第１および／または第２の懸濁液はまた、湿潤強度向上剤を含んでもよく、すなわち、湿潤強度向上剤が懸濁液に添加されてもよい。湿潤強度向上剤は、ミクロフィブリル化したものを架橋することにより、ウェブの強度特性を改善し、ひいては、紙、板紙またはフィルムの強度特性を改善する。様々な湿潤強度向上剤、例えば、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／またはポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、またはそれらの混合物などが添加されてよい。
【００７３】
第１および／または第２の懸濁液はまた、架橋剤を含み得る。最初の懸濁液に架橋剤を添加することによって、紙、板紙、またはフィルムは、高い相対湿度（ＲＨ）値で改善されたバリア特性を有する。様々な架橋剤、例えば、クエン酸、ポリイソシアナート、金属イオン、好ましくはアルカリ土類金属イオン、アニオン性・カチオン性錯体および／または高分子電解質錯体などが添加されてよい。
【００７４】
本発明による方法は、ポリマーを含む表面サイジング、フォーム（発泡）コーティングおよび／または分散液コーティングを紙、板紙またはフィルムの片面、好ましくは紙、板紙またはフィルムの第２の面に適用するステップをさらに含むことができる。適用されたコーティング、例えば、表面サイジング、フォーム（発泡）コーティングまたは分散液コーティングにより、バリア性が向上した紙、板紙、またはフィルムを製造することが可能になる。フォーム（発泡）コーティングまたは分散液コーティングを含む紙、板紙またはフィルムは、改善されたヒートシール（熱封止）特性および／または耐水性および水分（湿気）バリア特性を有することができる。表面サイジング、フォーム（発泡）コーティングおよび／または分散液コーティングに含まれるポリマーは、好ましくは、熱可塑性ポリマー、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレンコポリマー、メタクリラート系バインダー等のアクリラート系バインダー、スチレン−オレフィンコポリマー等のスチレン系バインダー、ＰＶＣもしくはＰＶｃＤ等のビニル系バインダーである。コーティングは、ヒートシール特性をさらに改善する添加剤を含んでもよい。コーティングにおける添加剤の例としては、ワックス、滑止め剤（例えば、ＰＥワックス、カルナウバワックス）、ブロッキング防止用、触覚／光学用もしくは粘度制御用の無機物フィラーまたは顔料、例えば、シリカ、タルク、ＰＣＣ、酸化防止剤、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、単一ステップで付加されて単一層コーティングを形成するが、複数の層として付加されて多層コーティングを形成することもあり得る。
【００７５】
本発明による方法は、ポリマーフィルムの積層によるか、またはポリマーの押出コーティングによるかのいずれかで、カレンダーと直接接触していない紙、板紙またはフィルムの面、すなわち紙、板紙またはフィルムの第２の面にポリマー層を適用するステップをさらに含んでよい。ポリマー層の付加により、良好なバリア特性を備えかつヒートシール特性を備えた紙、板紙またはフィルムを低コストで製造することが可能になる。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）、およびポリ乳酸（ＰＬＡ）のいずれか１つであってよい。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。例えば、熱可塑性ポリマーとしてＰＬＡを使用することによって、製品は完全に生分解性材料から形成され得る。
【００７６】
本発明はまた、上記の方法により得られた、コーティングされた紙または板紙製品に関する。
【００７７】
本発明はまた、上記の方法により得られた、ポリマーおよび／または粒子を含むコーティングされたフィルムに関する。
【００７８】
好ましくは、コーティングされたフィルムは、４５ｇｓｍ未満、好ましくは３５ｇｓｍ未満、またはさらにより好ましくは３０ｇｓｍ未満の坪量を有する。フィルムの坪量は、１０〜４０ｇｓｍの間、さらにより好ましくは１０〜３０ｇｓｍの間であることが好ましい。
【００７９】
コーティングされたフィルムの密度は、好ましくは７００ｇ／ｍ３超、好ましくは７００〜１４００ｇ／ｍ３の間である。
【００８０】
コーティングされたフィルムは、好ましくは、ＡＳＴＭ  Ｄ−３９８５に従って、１００ｃｃ／ｍ２＊日＊ａｔｍ未満の酸素透過率（ＯＴＲ）値（２３℃、５０％ＲＨ）を有する。したがって、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。
【００８１】
コーティングされたフィルムは、好ましくは、ＩＳＯ  １９７４（エルメンドルフ法）による幾何学的ＭＤ／ＣＤ平均値として測定して、２．０Ｎｍ２／ｇ超の引裂抵抗を有する。
【００８２】
コーティングされたフィルムの第１の面は、好ましくは、ＩＳＯ８７９１−４に従って１０μｍ未満、さらにより好ましくは５μｍ未満、最も好ましくは２μｍ未満の表面粗さＰＰＳ値を有する。本発明により、非常に平滑な表面を有する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。金属層、例えばアルミニウム層がフィルムに取り付けられるべき場合、表面平滑性は非常に重要である。したがって、本発明によるフィルムは、フィルムの第１の表面に金属層を適用するのに好適である。
【００８３】
本発明によるフィルムは、穀類などの乾燥食品を包装するときのバッグインボックスとして、包装基材として、紙、板紙もしくはプラスチックの積層材料として、および／または使い捨て電子機器の基材として使用することができる。
【００８４】
図面の詳細な説明
図１は、本発明によるプロセスの概略図を示す。セルロース繊維および／またはナノセルロースを含む第１の懸濁液（１）は、繊維ウェブ（３）がその上に形成される基材（２）に誘導される。基材（２）は、好ましくは紙または板紙の製造機械（抄紙機）の多孔性ワイヤーである。基材（２）および繊維ウェブ（３）は、カレンダー（４）を通じて誘導される。カレンダーベルトの表面（５）に第２の懸濁液（６）が付加される。次に、第２の懸濁液は、カレンダー（４）と（第２の懸濁液によって形成されたコーティングウェブを介して）接触する面である繊維ウェブ（３）の第１の面上に適用される。このようにして、コーティングされた紙、板紙、またはフィルムが非常に簡単で効率的な方法で製造される。
【００８５】
本発明の上記の詳細な説明を考慮すると、他の修正および変形が当業者には明らかになるであろう。ただし、本発明の本質および範囲から逸脱することなく、そのような他の修正および変更を行うことができることは明らかであるはずである。
【図１】
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【国際調査報告】
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