AT528689A1 - Mehrschicht-Verbundmaterial und Verfahren - Google Patents

Mehrschicht-Verbundmaterial und Verfahren

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AT528689A1 ATA50769/2024A AT507692024A AT528689A1 AT 528689 A1 AT528689 A1 AT 528689A1 AT 507692024 A AT507692024 A AT 507692024A AT 528689 A1 AT528689 A1 AT 528689A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrschicht-Verbundmaterial mit folgenden Schichten: eine Basisschicht (1) umfassend oder bestehend aus Papier; eine Dispersionsschicht (2); eine metallische und/oder keramische Dünnschicht (3); und eine Siegelschicht (4) umfassend oder bestehend aus einem Thermoplast-Polymer, wobei die Siegelschicht (4) eine extrudierte Schicht ist und ein Flächengewicht von weniger als 8,0 g/m², gegebenenfalls höchstens 7,5 g/m², insbesondere höchstens 7,0 g/m², aufweist. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Mehrschicht-Verbundmaterials sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Description

Beschreibung
MEHRSCHICHT-VERBUNDMATERIAL UND VERFAHREN
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrschicht-Verbundmaterial und ein Verfahren, wie sie insbesondere durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche definiert sind.
[0002] Mehrschicht-Verbundmaterialien werden gemäß Stand der Technik unter anderem als Verpackungsmaterialien verwendet. Ein weit verbreitetes Beispiel, das insbesondere in der Lebensmittel- und Konsumgüterindustrie Verwendung findet, ist ein Laminat, das typischerweise aus Schichten der Materialien Papier, Polyethylen und Aluminium gebildet ist. Ein exemplarischer aus dem Stand der Technik bekannter Schichtaufbau ist Papier // PE // Aluminium // PE. In derartigen Mehrschichtsystemen werden gemäß Stand der Technik Aluminiumfolien mit Dicken im Bereich einiger um eingesetzt. Diese Struktur bietet hervorragende Barriereeigenschaften gegen Feuchtigkeit, Licht und Sauerstoff, was sie ideal für empfindliche Produkte macht.
[0003] Dabei dient die Papierschicht hauptsächlich als Trägerschicht und stellt die erforderliche mechanische Stabilität bereit. Die erste Polyethylen (PE)-Schicht verbindet das Papier mit der Aluminiumschicht. Die Aluminiumschicht stellt die eigentlichen Barriereeigenschaften bereit und schützt das verpackte Produkt vor äußeren Einflüssen wie Licht, Sauerstoff und Feuchtigkeit. Die zweite Polyethylen (PE)-Schicht bildet einen äußeren Abschluss des Schichtsystems und sorgt insbesondere für eine Siegelfähigkeit des Mehrschicht-Verbundmaterials.
[0004] Obwohl derartige Laminatstrukturen ausgezeichnete Barriereeigenschaften aufweisen, bringen sie meist erhebliche Nachteile im Hinblick auf die Recyclingfähigkeit mit sich. Eine Trennung von Kunststoff/Metall und Papier ist im Recyclingprozess mit hohem Aufwand verbunden bzw. in einem industriellen Recyclingprozess nur mit Einschränkungen durchführbar. Dies führt dazu, dass solche Verpackungen in den meisten Fällen nicht in den Papierabfallströmen recycelt werden können und stattdessen einer Verbrennung oder Deponierung zugeführt werden, was eine erhebliche Umweltbelastung darstellt und die Werthaltigkeit der Abfallströme reduziert.
[0005] Angesichts der zunehmenden globalen Bestrebungen, die Umweltauswirkungen von Verpackungsmaterialien zu minimieren und die Recyclingquoten zu erhöhen, besteht ein dringender Bedarf an Alternativen zu diesen herkömmlichen, nicht recyclierbaren Verpackungen.
[9006] In Anbetracht der genannten Nachteile wurden alternative Materialien und Beschichtungen entwickelt, die sowohl die notwendigen Barriereeigenschaften bereitstellen, die Recyclingfähigkeit verbessern und eine gute Siegelfähigkeit bieten sollen.
[0007] So sind Mehrschicht-Verbundmaterialien bekannt, die anstelle der herkömmlichen Aluminiumfolie eine metallische Dünnschicht in Kombination mit zwei Polymerschichten aufweisen. Als Trägerschicht kann Papier eingesetzt werden. Ein derartiger aus dem Stand der Technik bekannter Schichtaufbau ist: Papier // Polymer-Vorbeschichtung // Aluminium-Dünnschicht / Dispersions-Siegelschicht.
[0008] Die Dispersionsschichten bestehen typischerweise aus Zusammensetzungen, die als wässrige Dispersion auf das Papier aufgetragen werden und dann einem Trocknungs- und Polymerisationsvorgang unterworfen werden. Derartige Schichtsysteme weisen im Vergleich zu den oben beschriebenen Systemen geringere Dicke und verbesserte Recyclingfähigkeit auf, jedoch ist die geringere mechanische Siegelfestigkeit der Dispersions-Siegelschichten ein wesentlicher Nachteil. Überdies gibt es bei der Herstellung der Dispersionsschichten typischerweise ein geringes Temperaturfenster, das zur Herstellung einer durchgehenden Schicht führt, sodass das Material recyclierbar ist.
[0009] Aus den oben genannten Problemen des Standes der Technik ergibt sich ein Zielkonflikt, der insbesondere darin besteht, ein Verpackungsmaterial bereitzustellen, das gute Siegelfähigkeit, eine reproduzierbare und gute Recyclierbarkeit sowie einen geringeren Gehalt an Nicht-Papier-Komponenten aufweist. Gegebenenfalls soll dieses Verpackungsmaterial auch zur Herstellung von Beuteln mit Standböden und/oder Seitenfalten geeignet sein.
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[0010] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Zielkonflikt zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll der Materialeinsatz für die Nicht-Papierkomponenten eines MehrschichtVerbundmaterials möglichst gering gehalten werden, ohne dabei die Barriere- und Siegeleigenschaften des Materials beeinträchtigen. Eine Aufgabe der Erfindung kann außerdem darin bestehen, ein Mehrschicht-Verbundmaterial bereitzustellen, welches für die oben genannten Verpackungszwecke einsetzbar ist und vorteilhafte Barriereeigenschaften sowie gute Recyclierbarkeit aufweist.
[0011] Es wurde überraschend gefunden, dass diese und weitere Aufgaben insbesondere durch Bereitstellen eines Mehrschicht-Verbundmaterials gelöst werden können, in dem eine Dispersionsschicht und eine Dünnschicht mit einer extrudierten Siegelschicht kombiniert sind. Insbesondere handelt es sich bei der Siegelschicht um eine Schicht, welche ein Flächengewicht von weniger als 8,0 g/m? aufweist.
[0012] Das beschriebene Mehrschicht-Verbundmaterial weist insbesondere eine Basisschicht aus Papier, vorzugsweise Kraft-Papier, eine Dispersionsschicht, eine metallische/keramische Dünnschicht sowie eine Siegelschicht auf. Vorteilhafterweise ist der Schichtaufbau des Mehrschicht-Verbundmaterials in der hier genannten Reihenfolge. Die Siegelschicht ist vorteilhafterweise eine extrudierte Schicht, welche ein Thermoplast-Polymer umfasst oder daraus besteht.
[0013] Dabei ist anzumerken, dass in Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung vom Begriff „Thermoplast-Polymer“ auch Thermoplast-Oligomere umfasst sind, sofern sie für die Verwendung als Siegelschicht geeignet sind.
[0014] Das Mehrschicht-Verbundmaterial kann also wenigstens vier Teilschichten aufweisen oder aus vier Teilschichten bestehen. Gegebenenfalls bilden die Basisschicht und die Siegelschicht außenliegende Schichten des Materials. Die Basisschicht aus Papier weist gegebenenfalls eine Grammatur zwischen 40 g/m? und 130 g/m? bestimmt gemäß ISO 536:2019 auf.
[0015] Insbesondere weist die Siegelschicht ein Flächengewicht von weniger als 8,0 g/m?, gegebenenfalls höchstens 7,5 g/m?, insbesondere höchstens 7,0 g/m?, auf. Gegebenenfalls kann die Siegelschicht ein Flächengewicht von höchstens 6,5 g/m?, höchstens 6,0 g/m? oder höchstens 5,5 g/m? aufweisen.
[0016] Insbesondere weist die Siegelschicht ein Flächengewicht von 3,0 g/m? bis 7,0 g/m? auf, gegebenenfalls zwischen 3,0 g/m? und 6,0 g/m?. Gegebenenfalls weist die Siegelschicht ein Flächengewicht von wenigstens 1,0 g/m?, wenigstens 2,0 g/m? oder wenigstens 3,0 g/m?, auf. Gegebenenfalls weist die Siegelschicht ein Flächengewicht von etwa 3,0 g/m? auf. Gegebenenfalls weist die Siegelschicht ein Flächengewicht von etwa 4,0 g/m? auf. Gegebenenfalls weist die Siegelschicht ein Flächengewicht von etwa 5,0 g/m? auf. Gegebenenfalls weist die Siegelschicht ein Flächengewicht von oder etwa 6,0 g/m? auf.
[0017] Die Siegelschicht kann beispielsweise Polyolefine umfassen oder daraus bestehen. Diese können Homo- und/oder Copolymere sein, wobei auch Mischungen unterschiedlicher Polymere denkbar sind. Die Siegelschicht kann Polyethylen umfassen oder daraus bestehen.
[0018] Die Dispersionsschicht, die insbesondere zwischen der Basisschicht und der Dünnschicht angeordnet ist, kann nach im Stand der Technik bekannten Verfahren mittels Dispersionspolymerisation hergestellt sein.
[0019] Der Papieranteil des Mehrschicht-Verbundmaterials kann wenigstens 80 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmasse des Mehrschicht-Verbundmaterials aufweisen.
[0020] So kann für die Dispersionsschicht ein Flächengewicht von 0,5 g/m? und 3 g/m? vorgesehen sein. Das Flächengewicht kann gemäß ISO 536:2019 bestimmt werden.
[0021] Die Dispersionsschicht kann auf bekannte Weise hergestellt werden und sie kann im Stand der Technik bekannte Barrierematerialien umfassen oder daraus bestehen. Typische Barrierematerialien, die in der Barriere-Dispersionsschicht enthalten sein können, sind: PVOH; EVOH; Acrylate; Methacrylate; Polyvinylacetat; Polyelektrolyte; Tonminerale; Graphen.
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[0022] Auf die Dispersionsschicht kann in weiterer Folge die Dünnschicht aufgetragen werden, die aus einem metallischen und/oder keramischen Material gebildet sein oder dieses umfassen kann. Geeignet sind unter anderem: Aluminium; Siliciumoxid; Aluminiumoxid; Magnesiumoxid.
[0023] In Zusammenhang mit den hier beschriebenen Verbundmaterialien bezeichnet eine Dünnschicht insbesondere eine Schicht, die eine Dicke von weniger als 1 um aufweist, wie beispielsweise weniger als 500 nm, weniger als 200 nm oder weniger als 100 nm. Herstellungsverfahren für derartige Dünnschichten sind im Stand der Technik bekannt, wobei insbesondere unterschiedliche Gasphasenabscheidungsverfahren zu nennen sind.
Die Dispersionsschicht steht vorzugsweise direkt mit der Basisschicht und der Dünnschicht in Kontakt. Die Siegelschicht steht vorzugsweise direkt mit der Dünnschicht in Kontakt.
[0024] Vorteilhafterweise ist das hier beschriebene Mehrschicht-Verbundmaterial nach der „Cepi Recyclability Laboratory Test Method“, Version 2, Oktober, 2022 (Langtitel: „Harmonised European laboratory test method to generate parameters enabling the assessment of the recyclability of paper and board products in standard paper and board recycling mills“) recyclierbar.
[0025] Gegebenenfalls betrifft die Erfindung ein Mehrschicht-Verbundmaterial mit folgenden Schichten: - eine Basisschicht umfassend oder bestehend aus Papier, - eine Dispersionsschicht, - eine metallische und/oder keramische Dünnschicht, und - eine Siegelschicht umfassend oder bestehend aus einem Thermoplast-Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht eine extrudierte Schicht ist und ein Flächengewicht von weniger als 8,0 g/m?, gegebenenfalls höchstens 7,5 g/m?, insbesondere höchstens 7,0 g/m?, aufweist.
[0026] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Siegelschicht ein Flächengewicht von 3,0 g/m? bis 7,0 g/m?, gegebenenfalls zwischen 3,0 g/m? und 6,0 g/m?, aufweist.
[0027] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Siegelschicht Polyethylen umfasst oder daraus besteht.
[0028] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Dispersionsschicht mit der Basisschicht und mit der Dünnschicht in direktem Kontakt steht. Gegebenenfalls ist zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Basisschicht eine außenliegende Schicht des Mehrschicht-Verbundmaterials bildet.
[0029] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Mehrschicht-Verbundmaterial einen Schichtaufbau in folgender Reihenfolge aufweist: Basisschicht; Dispersionsschicht; Dünnschicht, Siegelschicht, wobei die Basisschicht und die Siegelschicht insbesondere außenliegende Schichten des Mehrschicht-Verbundmaterials bilden.
[0030] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Mehrschicht-Verbundmaterial einen Papieranteil von wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Mehrschicht-Verbundmaterials aufweist.
[0031] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Dünnschicht eine Schichtdicke von weniger als 500 nm, insbesondere von weniger als 200 nm, bevorzugt von weniger als 100 nm, aufweist.
[0032] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Material der Dünnschicht ausgewählt ist aus: Aluminium; Siliciumoxid; Aluminiumoxid; Magnesiumoxid.
[0033] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Basisschicht aus Papier mit einer Grammatur zwischen 40 g/m? und 130 g/m? bestimmt gemäß ISO 536:2019 gebildet ist.
[0034] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Dispersionsschicht aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet ist oder diese umfasst: PVOH, EVOH, Acrylate, Methacrylate, Polyvinylacetat, Polyelektrolyte, Tonminerale, Graphen.
[0035] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Dispersionsschicht ein Flächengewicht zwischen 0,5 g/m? und 3 g/m? aufweist, bezogen auf das Trockengewicht der Dispersionsschicht.
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[0036] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Mehrschicht-Verbundmaterial folgenden Schichtaufbau aufweist:
- eine Basisschicht aus Papier mit einer Grammatur zwischen 40 und 130 g/m? gemäß ISO 536:2019,
- eine an der Basisschicht angeordnete Dispersionsschicht mit einem Flächengewicht zwischen 0,5 g/m? und 3,0 g/m?,
- eine auf der Dispersionsschicht angeordnete metallische und/oder keramische Dünnschicht mit einer Schichtdicke von weniger als 500 nm, insbesondere von weniger als 200 nm, bevorzugt von weniger als 100 nm,
- eine auf der Dünnschicht angeordnete extrusionsbeschichtete Siegelschicht mit einem Flächengewicht zwischen 4,0 und 6,0 g/m?, insbesondere etwa 4,0 g/m?.
[0037] Gegebenenfalls betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines hier beschriebenen Mehrschicht-Verbundmaterials.
[0038] Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen: - Bereitstellen der Basisschicht, - Dispersionsbeschichten der Basisschicht zum Bilden der Dispersionsschicht, - Beschichten der Dispersionsschicht mit der metallischen und/oder keramischen Dünnschicht, und - Extrudieren eines Thermoplast-Polymers auf die Dünnschicht zum Bilden der Siegelschicht.
[0039] Gegebenenfalls betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines hier beschriebenen Mehrschicht-Verbundmaterials.
[0040] Das Mehrschicht-Verbundmaterial kann als Verpackungsmaterial, insbesondere für flüssige, pastöse oder trockene Produkte, beispielsweise für Lebensmittel oder Kosmetika verwendet werden.
[0041] Nachfolgend wird ein beispielhaftes Mehrschicht-Verbundmaterial gemäß der vorliegenden Offenbarung anhand eines Ausführungsbeispiels im Detail erläutert. Das Ausführungsbeispiel soll lediglich der Veranschaulichung dienen und den durch die Patentansprüche bestimmten Schutzbereich nicht einschränken.
BEISPIEL 1
[0042] Dabei zeigt Fig. 1 eine exemplarische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Mehrschicht-Verbundmaterials in einer Schnittansicht. Gezeigt sind die unterschiedlichen Teilschichten, wobei zu beachten ist, dass die Wiedergabe der Schichtdicken nicht maßstabsgetreu ist.
[0043] Das in Fig. 1 dargestellte Mehrschicht-Verbundmaterial ist vierschichtig und weist die in Tabelle 1 angegebene Schichtabfolge auf.
[0044] Tabelle 1: Schichten des in Fig. 1 dargestellten Mehrschicht-Verbundmaterials
. . Dicke (nm) / Schicht Material Plachen gewicht (g/m?) Basisschicht 1 weißes Kraftpapier 62 g/m? Dispersionsschicht 2 PVOH 3,0 g/m? (trocken) Dünnschicht 3 Aluminium 50 nm Siegelschicht 4 Polyethylen 5,0 g/m?
[0045] Bei der Herstellung des Mehrschicht-Verbundmaterials wird die Dispersionsschicht 2 unter Verwendung von PVOH auf die Basisschicht 1 aufgetragen. Die Basisschicht 1 bildet in diesem Ausführungsbeispiel eine außenliegende Schicht. Auf die Dispersionsschicht 2 wird nach Trocknung und Abschluss des Polymerisationsvorgangs die Dünnschicht 3 aufgetragen. Die Dünnschicht wird beispielweise durch Aufdampfen aufgetragen.
[0046] Ferner wird die Oberfläche der Dünnschicht 3 mit Polyethylen extrusionsbeschichtet, um die Siegelschicht 4 zu bilden. Die Siegelschicht 4 ist dabei ebenfalls eine außenliegende Schicht.
[0047] Die typische Wasserdampfdurchlässigkeit des Mehrschicht-Verbundmaterials gemäß diesem Ausführungsbeispiel beträgt etwa 0,4 g/m?.d bei 23°C und 85% r.h. Die Wasserdampfdurchlässigkeit wird gegebenenfalls gemäß ASTM F 1249 bestimmt. Die typische Sauerstoffdurchlässigkeit beträgt etwa 1,8 cm*/m?2.d.bar bei 23°C und 50% r.h. Die Sauerstoffdurchlässigkeit wird gegebenenfalls gemäß ASTM 1927 bestimmt.
[0048] Die Siegelfestigkeit des Mehrschicht-Verbundmaterials gemäß dem Ausführungsbeispiel bei 120°C beträgt etwa 6,6 N/15 mm. Die Siegelfestigkeit wird gemäß dem T-Peel-Test der DIN 55529:2012 bestimmt, wobei der Druck beim Siegelvorgang 2 bar für 1 sec beträgt. VERGLEICHSBEISPIEL
[0049] In einem Vergleichsbeispiel gemäß Stand der Technik wird ein Mehrschichtverbundmaterial mit fünf Schichten beschrieben. Die Abfolge der Schichten ist in Tabelle 2 dargestellt.
[0050] Tabelle 2: Schichten des Mehrschicht-Verbundmaterials des Vergleichsbeispiels
. . Dicke (nm) / Schicht Material Flächengewicht (g/m?) Basisschicht weißes Kraftpapier 62 g/m? Dispersionsschicht PVOH 3,0 g/m? (trocken) Dünnschicht Aluminium 50 nm Zweite Dispersionsschicht PVOH 3,0 g/m? (trocken) Siegelschicht Polyethylen 5,0 g/m?
[0051] Das Mehrschicht-Verbundmaterial wird auf ähnliche Weise hergestellt wie das Mehrschicht-Verbundmaterial von Beispiel 1. Im Vergleich zu Beispiel 1 wird nach dem Auftragen der Dünnschicht eine zweite Dispersionsschicht auf die zweite, unbeschichtete Seite der Dünnschicht aufgetragen.
[0052] Nach der Trocknung und Polymerisation der zweiten Dispersionsschicht wird die Oberfläche der zweiten Dispersionsschicht mit Polyethylen extrusionsbeschichtet, um die Siegelschicht zu bilden. Die Siegelschicht ist dabei eine außenliegende Schicht.
[0053] Die Siegelfestigkeit des Mehrschicht-Verbundmaterials gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 bei 120°C beträgt etwa 5,9 N/15 mm. Die Siegelfestigkeit wird gemäß dem T-Peel- Test der DIN 55529:2012 bestimmt, wobei der Druck beim Siegelvorgang 2 bar für 1 sec beträgt.
[0054] Somit ist die Siegelfestigkeit des Mehrschicht-Verbundmaterials des Beispiels 1, welches nur eine Dispersionsschicht umfasst, höher als jene des Mehrschicht-Verbundmaterials des Vergleichsbeispiels 1.
Patentansprüche
1. Mehrschicht-Verbundmaterial mit folgenden Schichten: - eine Basisschicht (1) umfassend oder bestehend aus Papier, - eine Dispersionsschicht (2), - eine metallische und/oder keramische Dünnschicht (3), und - eine Siegelschicht (4) umfassend oder bestehend aus einem Thermoplast-Polymer,
dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht (4) eine extrudierte Schicht ist und ein Flächengewicht von weniger als 8,0 g/m?, gegebenenfalls höchstens 7,5 g/m?, insbesondere höchstens 7,0 g/m?, aufweist.
2. Mehrschicht-Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht (4) ein Flächengewicht von 3,0 g/m? bis 7,0 g/m?, gegebenenfalls zwischen 3,0 g/m? und 6,0 g/m?, aufweist.
3. Mehrschicht-Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht (4) Polyethylen umfasst oder daraus besteht.
4. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, - dass die Dispersionsschicht (2) mit der Basisschicht (1) und mit der Dünnschicht (3) in direktem Kontakt steht, - und/oder dass die Basisschicht (1) eine außenliegende Schicht des Mehrschicht-Verbundmaterials bildet.
5. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschicht-Verbundmaterial einen Schichtaufbau in folgender Reihenfolge aufweist: Basisschicht (1); Dispersionsschicht (2); Dünnschicht (3), Siegelschicht (4), wobei die Basisschicht (1) und die Siegelschicht (4) insbesondere außenliegende Schichten des Mehrschicht-Verbundmaterials bilden.
6. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschicht-Verbundmaterial einen Papieranteil von wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Mehrschicht-Verbundmaterials aufweist.
7. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnschicht (3) eine Schichtdicke von weniger als 500 nm, insbesondere von weniger als 200 nm, bevorzugt von weniger als 100 nm, aufweist, und/oder dass das Material der Dünnschicht (3) ausgewählt ist aus: Aluminium; Siliciumoxid; Aluminiumoxid; Magnesiumoxid.
8. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisschicht (1) aus Papier mit einer Grammatur zwischen 40 g/m? und 130 g/m? bestimmt gemäß ISO 536:2019 gebildet ist.
9. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersionsschicht (2) aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet ist oder diese umfasst: PVOH, EVOH, Acrylate, Methacrylate, Polyvinylacetat, PolyelektroIyte, Tonminerale, Graphen.
10. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersionsschicht (2) ein Flächengewicht zwischen 0,5 g/m? und 3,0 g/m? aufweist, bezogen auf das Trockengewicht der Dispersionsschicht (2).
11. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschicht-Verbundmaterial folgenden Schichtaufbau aufweist:
- eine Basisschicht (1) aus Papier mit einer Grammatur zwischen 40 und 130 g/m? gemäß ISO 536:2019,
- eine an der Basisschicht (1) angeordnete Dispersionsschicht (2) mit einem Flächengewicht zwischen 0,5 g/m? und 3,0 g/m?,
7111
- eine auf der Dispersionsschicht (2) angeordnete metallische und/oder keramische Dünnschicht (3) mit einer Schichtdicke von weniger als 500 nm, insbesondere von weniger als 200 nm, bevorzugt von weniger als 100 nm,
- eine auf der Dünnschicht (3) angeordnete extrusionsbeschichtete Siegelschicht (4) mit einem Flächengewicht zwischen 4,0 und 6,0 g/m?, insbesondere etwa 4,0 g/m?.
12. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Verbundmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen der Basisschicht (1), - Dispersionsbeschichten der Basisschicht (1) zum Bilden der Dispersionsschicht (2),
- Beschichten der Dispersionsschicht (2) mit der metallischen und/oder keramischen Dünnschicht (3), und
- Extrudieren eines Thermoplast-Polymers auf die Dünnschicht (3) zum Bilden der Siegelschicht (4).
13. Verwendung eines Mehrschicht-Verbundmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 11, als Verpackungsmaterial insbesondere für flüssige, pastöse oder trockene Produkte, beispielsweise für Lebensmittel oder Kosmetika.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Neue Patentansprüche
1. Mehrschicht-Verbundmaterial mit folgenden Schichten: - eine Basisschicht (1) umfassend oder bestehend aus Papier, - eine Dispersionsschicht (2), - eine metallische und/oder keramische Dünnschicht (3), und - eine Siegelschicht (4) umfassend oder bestehend aus einem Thermoplast-Polymer, wobei die Siegelschicht (4) eine extrudierte Schicht ist und ein Flächengewicht von weniger als 8,0 g/m?, gegebenenfalls höchstens 7,5 g/m?, insbesondere höchstens 7,0 g/m?, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnschicht (3) mit der Dispersionsschicht (2) und mit der Siegelschicht (4) in direktem Kontakt steht.
2. Mehrschicht-Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht (4) ein Flächengewicht von 3,0 g/m? bis 7,0 g/m?, gegebenenfalls zwischen 3,0 g/m? und 6,0 g/m?, aufweist.
3. Mehrschicht-Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht (4) Polyethylen umfasst oder daraus besteht.
4. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, - dass die Dispersionsschicht (2) mit der Basisschicht (1) und mit der Dünnschicht (3) in direktem Kontakt steht, - und/oder dass die Basisschicht (1) eine außenliegende Schicht des Mehrschicht-Verbundmaterials bildet.
5. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschicht-Verbundmaterial einen Schichtaufbau in folgender Reihenfolge aufweist: Basisschicht (1); Dispersionsschicht (2); Dünnschicht (3), Siegelschicht (4), wobei die Basisschicht (1) und die Siegelschicht (4) insbesondere außenliegende Schichten des Mehrschicht-Verbundmaterials bilden.
6. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschicht-Verbundmaterial einen Papieranteil von wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Mehrschicht-Verbundmaterials aufweist.
7. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnschicht (3) eine Schichtdicke von weniger als 500 nm, insbesondere von weniger als 200 nm, bevorzugt von weniger als 100 nm, aufweist, und/oder dass das Material der Dünnschicht (3) ausgewählt ist aus: Aluminium; Siliciumoxid; Aluminiumoxid; Magnesiumoxid.
8. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisschicht (1) aus Papier mit einer Grammatur zwischen 40 g/m? und 130 g/m? bestimmt gemäß ISO 536:2019 gebildet ist.
9. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersionsschicht (2) aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet ist oder diese umfasst: PVOH, EVOH, Acrylate, Methacrylate, Polyvinylacetat, PolyelektroIyte, Tonminerale, Graphen.
10. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersionsschicht (2) ein Flächengewicht zwischen 0,5 g/m? und 3,0 g/m? aufweist, bezogen auf das Trockengewicht der Dispersionsschicht (2).
11. Mehrschicht-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschicht-Verbundmaterial folgenden Schichtaufbau aufweist: - eine Basisschicht (1) aus Papier mit einer Grammatur zwischen 40 und 130 g/m? gemäß ISO 536:2019, - eine an der Basisschicht (1) angeordnete Dispersionsschicht (2) mit einem Flächengewicht zwischen 0,5 g/m? und 3,0 g/m?,
ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE
12.
13.
AT 528 689 A1 2026-04-15
- eine auf der Dispersionsschicht (2) angeordnete metallische und/oder keramische Dünnschicht (3) mit einer Schichtdicke von weniger als 500 nm, insbesondere von weniger als 200 nm, bevorzugt von weniger als 100 nm,
- eine auf der Dünnschicht (3) angeordnete extrusionsbeschichtete Siegelschicht (4) mit einem Flächengewicht zwischen 4,0 und 6,0 g/m?, insbesondere etwa 4,0 g/m?.
Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht-Verbundmaterials nach einem der Ansprüche
1 bis 11, umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen der Basisschicht (1),
- Dispersionsbeschichten der Basisschicht (1) zum Bilden der Dispersionsschicht (2),
- Beschichten der Dispersionsschicht (2) mit der metallischen und/oder keramischen Dünnschicht (3), und
- Extrudieren eines Thermoplast-Polymers auf die Dünnschicht (3) zum Bilden der Siegelschicht (4).
Verwendung eines Mehrschicht-Verbundmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 11, als Verpackungsmaterial insbesondere für flüssige, pastöse oder trockene Produkte, beispielsweise für Lebensmittel oder Kosmetika.
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ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE
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