DE102017128397A1

DE102017128397A1 - Method and device for producing a coated substrate and coated substrate

Info

Publication number: DE102017128397A1
Application number: DE102017128397.8A
Authority: DE
Inventors: Mark Böttcher; Kai Borenius; Nora WILKE
Original assignee: Mitsubishi HiTec Paper Europe GmbH
Current assignee: Mitsubishi HiTec Paper Europe GmbH
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2019-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Substrats, insbesondere eines gestrichenen Papiersubstrats, zum Erzeugen einer Schutz- oder Barriereschicht (68). Das Verfahren umfasst die Schritte Aufbringen (86) einer Beschichtungszusammensetzung auf eine Oberseite oder Unterseite eines Substrats (22) oder eines beschichteten Substrats, wobei die Beschichtungszusammensetzung einen Polymeranteil umfasst, sowie Trocknen (88) der Beschichtungszusammensetzung, wobei das Trocknen (88) durch Diffusionstrocknung mit einem Diffusionstrockner (18) ausgeführt wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein beschichtetes Substrat, die Verwendung einer Diffusionstrocknereinheit (18) zur Trocknung einer Beschichtungszusammensetzung mit einem Polymeranteil sowie eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.

The invention relates to a method for producing a coated substrate, in particular a coated paper substrate, for producing a protective or barrier layer (68). The method comprises the steps of applying (86) a coating composition to a top or bottom of a substrate (22) or a coated substrate, wherein the coating composition comprises a polymer portion, and drying (88) the coating composition, wherein drying (88) by diffusion drying with a diffusion dryer (18) is performed.
Furthermore, the invention relates to a coated substrate, the use of a diffusion-drying unit (18) for drying a coating composition having a polymer fraction and an apparatus for carrying out the method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines beschichteten Substrats, insbesondere eines Papiersubstrats. Außerdem betrifft die Erfindung ein Substrat, das ein oder mehrere Schichten umfasst.The present invention relates to a method and an apparatus for producing a coated substrate, in particular a paper substrate. Moreover, the invention relates to a substrate comprising one or more layers.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, bahnförmige Substrate, wie beispielsweise Papier, bei der Herstellung zu beschichten. Dieses Beschichten wird auch Veredeln des Substrats genannt. Durch die Beschichtung oder Veredlung ist einerseits eine optische oder haptische Verbesserung eines Substrates möglich, wobei andererseits eine Veredelung oder Beschichtung auch dazu dienen kann, um dem Substrat eine vordefinierte Funktionalität zu verleihen.It is known from the prior art to coat web-shaped substrates, such as paper, during manufacture. This coating is also called refining of the substrate. By the coating or refinement, on the one hand, an optical or haptic improvement of a substrate is possible, on the other hand, a finishing or coating can also serve to give the substrate a predefined functionality.

Beispielsweise werden beschichtete Papiere zur Verpackung von Lebensmitteln verwendet. Insbesondere lose angebotene Lebensmittel, wie Wurst-, Käse- oder Backwaren, werden aus Hygiene- oder Frischhaltegründen üblicherweise in einer Verpackung aus derartig beschichteten Papieren an Kunden übergeben. Gerade bei Lebensmitteln werden hohe Anforderungen an die Verpackung, insbesondere bei fetthaltigen Lebensmitteln, gestellt.For example, coated papers are used for food packaging. In particular, loosely offered foods, such as sausage, cheese or baked goods, are usually handed over to customers in hygienic or fresh-food terms in a package of such coated papers. Especially for food high demands are placed on the packaging, especially in fatty foods.

Bei der Verwendung von herkömmlichen Verpackungen auf Basis von Papier kann bei fetthaltigen Lebensmitteln nämlich ein Durchdringen des Verpackungsmaterials mit dem Fett aus dem Lebensmittel erfolgen. Dies kann dazu führen, dass das Verpackungsmaterial aufweicht und reißt oder dass eine Verunreinigung von anderen Gegenständen mit dem Fett erfolgt, wenn sie in Kontakt mit der Verpackung kommen. Daher werden für derartige Verpackungen beispielsweise Papiere mit einem Schutzstrich, der eine Schutzschicht bildet, oder einem Barrierestrich, der eine Barriereschicht bildet, eingesetzt, wobei die Schichten die Funktionalität aufweisen, ein Eindringen von Öl oder Fett in das Papier zu reduzieren bzw. zu verhindern.When using conventional paper-based packaging, it is possible for fatty foods to penetrate the packaging material with the fat from the food. This may cause the packaging material to soften and crack or contaminate other items with the grease when in contact with the package. Therefore, for such packages, for example, papers having a protective coat forming a protective layer or a barrier screed forming a barrier layer are used, the layers having the functionality of reducing or preventing oil or grease from entering the paper.

Derartige Schutz- oder Barrierestriche, die im Folgenden auch Schutzschicht bzw. Barriereschicht genannt werden, umfassen vorzugsweise einen hohen Polymeranteil im festen Anteil, um hierdurch eine gute oder bestmögliche Barriere für Öl oder Fett bereitzustellen. Dazu wird gemäß dem Stand der Technik eine Beschichtungszusammensetzung, die einen hohen Polymeranteil umfasst, auf ein Rohpapier oder ein Papiersubstrat, das z. B. bereits einen Vorstrich aufweist, aufgebracht. Die Beschichtungszusammensetzung dient, um die spätere Barriereschicht oder Schutzschicht zu bilden. Zum Auftragen der Beschichtungszusammensetzung weist diese einen Flüssigkeitsanteil auf, sodass die Beschichtungszusammensetzung nach dem Aufbringen einen Fluidfilm bildet. Der flüssige Anteil im Fluidfilm wird durch einen Trockner oder eine Trocknereinheit überwiegend verdampft, sodass im Wesentlichen der feste Anteil der Beschichtungszusammensetzung auf dem Substrat verbleibt und somit die Schutz- oder Barriereschicht bildet.Such protective or barrier screeds, which are also referred to below as the protective layer or barrier layer, preferably comprise a high proportion of polymer in the solid fraction, thereby providing a good or best possible barrier to oil or grease. For this purpose, according to the prior art, a coating composition comprising a high polymer content, on a base paper or a paper substrate, the z. B. already has a precoat applied. The coating composition serves to form the later barrier layer or protective layer. To apply the coating composition, it has a liquid fraction so that the coating composition forms a fluid film after application. The liquid fraction in the fluid film is predominantly vaporized by a dryer or a dryer unit, so that substantially the solid portion of the coating composition remains on the substrate and thus forms the protective or barrier layer.

Derartige Beschichtungszusammensetzungen werden üblicherweise mit einem Konvektionstrockner getrocknet, der zur Prozessbeschleunigung beidseitig einen heißen Luftstrom auf das Substrat führt, das bahnförmig durch den Trockner gefördert wird. Die Beschichtungszusammensetzung wird durch den Trockner mit heißer Luft erwärmt, sodass hierbei die flüssigen Anteile der Beschichtungszusammensetzung verdampfen.Such coating compositions are usually dried with a convection dryer which, for process acceleration, supplies a hot air flow to the substrate on both sides, which is conveyed through the dryer in the form of a web. The coating composition is heated by the dryer with hot air, thereby evaporating the liquid portions of the coating composition.

Beim Trocknen entstehen, gerade bei Beschichtungszusammensetzungen, die einen hohen Polymeranteil aufweisen, Blasen im Fluidfilm, welche die Oberfläche der späteren Beschichtung negativ beeinflussen. Derartige Blasen können zu Unebenheiten und Einschlüssen einerseits und andererseits auch dazu führen, dass die geforderte Funktionalität des Papiers nicht gewährleistet wird.During drying, especially with coating compositions which have a high polymer content, bubbles in the fluid film which adversely affect the surface of the subsequent coating arise. Such bubbles can lead to unevenness and inclusions on the one hand and on the other hand also to the fact that the required functionality of the paper is not guaranteed.

Auslöser für eine derartige Blasenbildung ist das Entstehen einer geschlossenen Oberfläche an der Oberfläche des Fluidfilms bei der Trocknung, die ein Ausgasen des noch flüssigen Anteils des darunterliegenden Fluidfilms beim Trocknen verhindert. Zudem entstehen durch die Blasen, die aufgrund der Verdrängung aus dem Fluidfilm nach der Bildung der geschlossenen Oberfläche durch die geschlossene Oberfläche gedrückt werden, Fehlstellen oder Löcher in der Beschichtung.The trigger for such a blistering is the formation of a closed surface on the surface of the fluid film during drying, which prevents outgassing of the still liquid portion of the underlying fluid film during drying. In addition, due to the bubbles being forced out of the fluid film due to the displacement from the fluid film after the formation of the closed surface through the closed surface, voids or holes are formed in the coating.

Es wurden bereits Versuche unternommen, dieser Blasenbildung dadurch zu begegnen, dass die zugeführte Wärmemenge beim Trocknen reduziert wird. Hierdurch entsteht jedoch der Nachteil, dass entweder die Trocknerstrecke, durch die das Substrat als bahnförmiges Gut geführt werden muss, sehr lang sein muss oder die Fördergeschwindigkeit des Substrats stark reduziert werden muss. Die benötigten Längen der Trocknereinheit, um hier eine Verbesserung der genannten Beschichtungen zu erreichen, sind jedoch nicht realisierbar und ein Verlangsamen der Fördergeschwindigkeit führt zu großen Nachteilen bei den vorhergehenden und nachfolgenden Produktionsprozessen, die demnach vor bzw. nach dem Erzeugen der Schutz- bzw. Barriereschicht durchzuführen sind.Attempts have already been made to counter this bubble formation by reducing the amount of heat supplied during drying. However, this has the disadvantage that either the dryer section, through which the substrate must be guided as a web-shaped material, must be very long or the conveying speed of the substrate must be greatly reduced. However, the required lengths of the dryer unit to achieve an improvement of said coatings, but are not feasible and slowing down the conveying speed leads to great disadvantages in the previous and subsequent production processes, which are therefore to be carried out before or after the generation of the protective or barrier layer.

Daher ist auch bislang beschichtetes Substrat, nämlich vorzugsweise Papiersubstrat mit einer Schutz- oder Barriereschicht, die einen hohen Polymeranteil aufweist, nur in einer Qualität verfügbar, die den Einsatz derartiger beschichteter Substrate auf wenige Anwendungsbereiche einschränkt.Therefore, also previously coated substrate, namely preferably paper substrate with a protective or barrier layer, which has a high polymer content, only in a quality available that limits the use of such coated substrates to a few applications.

Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eines dem aus dem Stand der Technik bekannten Problemen zu begegnen. Insbesondere soll eine Möglichkeit gefunden werden, ein beschichtetes Substrat mit einer Barriere- oder Schutzschicht bereitzustellen, die einen hohen Polymeranteil aufweist und die eine höhere Qualität als die bisherigen vergleichbaren Schutz- bzw. Barriereschichten mit gleichem Polymeranteil aufweisen. Jedenfalls soll eine vorteilhafte Alternative zum Stand der Technik vorgeschlagen werden.It is therefore an object of the present invention to meet a known from the prior art problems. In particular, a possibility should be found to provide a coated substrate with a barrier or protective layer, which has a high polymer content and which have a higher quality than the previous comparable protective or barrier layers with the same polymer content. In any case, an advantageous alternative to the prior art should be proposed.

Die Erfindung umfasst hierzu ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Substrats, insbesondere mindestens einer Schutz- oder Barriereschicht. Beschichtet bedeutet beispielsweise, dass das Substrat mit einer oder mehreren Beschichtungen versehen ist bzw. wird. Ein Substrat ist beispielsweise ein Kartonsubstrat, ein Foliensubstrat oder ein Papiersubstrat. Zum Herstellen einer Schutz- oder Barriereschicht des beschichteten Substrats wird gemäß der Erfindung zunächst eine Beschichtungszusammensetzung, wie beispielsweise eine Streichfarbe, auf eine Oberseite oder eine Unterseite eines Substrats oder ein bereits beschichtetes Substrat aufgebracht. Die Beschichtungszusammensetzung weist einen Polymeranteil oder einen hohen Polymeranteil auf und dient somit zur Herstellung einer Schutz- oder Barriereschicht.For this purpose, the invention comprises a method for producing a coated substrate, in particular at least one protective or barrier layer. Coated means, for example, that the substrate is or is provided with one or more coatings. A substrate is, for example, a cardboard substrate, a film substrate or a paper substrate. In order to produce a protective or barrier layer of the coated substrate, a coating composition, for example a coating color, is first applied to an upper side or a lower side of a substrate or an already coated substrate according to the invention. The coating composition has a polymer content or a high polymer content and thus serves to produce a protective or barrier layer.

Im Folgenden wird von einer Beschichtungszusammensetzung mit Polymeranteil gesprochen, wobei damit immer auch eine Beschichtungszusammensetzung mit hohem Polymeranteil gemeint ist. Der Begriff „Polymeranteil“ wird zur Abkürzung verwendet und entspricht dem allgemein häufiger verwendeten Begriff „Polymermassenanteil“, also dem Massenanteil des Polymers.In the following, we will speak of a coating composition with a polymer content, which always means a coating composition with a high polymer content. The term "polymer content" is used for the sake of brevity and corresponds to the generally used term "polymer composition", ie the mass fraction of the polymer.

Der Begriff „Streichfarbe“ bezeichnet hierbei einen in der Papierindustrie geläufigen Fachbegriff bei der Herstellung von beschichteten Substraten, wie beschichteten Papiersubstraten. Beschichtete Papiersubstrate können dementsprechend auch als „gestrichene“ Papiere bezeichnet werden.The term "coating color" designates a term familiar in the paper industry in the production of coated substrates, such as coated paper substrates. Accordingly, coated paper substrates may also be referred to as "coated" papers.

Der Begriff „Streichfarbe“ (auch Streichmasse) ist in der Papierindustrie geläufig und bezeichnet Anstrichmittel, enthaltend oder bestehend aus Polymeren, Pigmenten, Bindemittel und/oder Additiven, die auf die Papieroberfläche mit speziellen Streichmaschinen zur Oberflächenveredelung des Papiers aufgetragen (gestrichen) werden. Diese Papiere werden als „gestrichene Papiere“ bezeichnet und zeichnen sich durch eine gezielt eingestellte Funktion, beispielsweise eine Schutzfunktion, eine bessere Bedruckbarkeit und/oder Haptik aus. Der Begriff „Streichfarbe“ ist somit der Oberbegriff für alle streichfähigen Beschichtungsmassen, Zubereitungen und/oder Lösungen in der Papierindustrie.The term "coating color" (also known as coating material) is familiar in the paper industry and denotes paints containing or consisting of polymers, pigments, binders and / or additives which are applied (painted) to the paper surface with special coating machines for surface finishing of the paper. These papers are referred to as "coated papers" and are characterized by a specifically set function, such as a protective function, better printability and / or feel. The term "coating color" is thus the generic term for all spreadable coating compositions, preparations and / or solutions in the paper industry.

Die Beschichtungszusammensetzung wird gemäß der Erfindung im ersten Schritt vorzugsweise nur auf die Oberseite oder nur auf die Unterseite eines Substrats oder eines zuvor beschichteten Substrats aufgebracht. Demnach wird in diesem ersten Schritt die Beschichtungszusammensetzung auf ein Substrat, unter dem vorzugsweise ein bislang unbeschichtetes Substrat, wie beispielsweise Rohpapier, zu verstehen ist, oder ein bereits zuvor beschichtetes Substrat aufgebracht, das beispielsweise eine, zwei oder mehrere zuvor aufgebrachte Schichten umfasst. Ein Beispiel für ein zuvor beschichtetes Substrat ist ein Rohpapier, auf dem beispielsweise zuvor eine oder mehrere Schichten auf der Ober- und/oder Unterseite gebildet oder erzeugt wurden.The coating composition according to the invention in the first step is preferably applied only to the top side or only to the underside of a substrate or a previously coated substrate. Accordingly, in this first step, the coating composition is applied to a substrate, which is preferably a hitherto uncoated substrate, such as base paper, or a pre-coated substrate comprising, for example, one, two or more previously applied layers. An example of a previously coated substrate is a base paper on which, for example, one or more layers have previously been formed or produced on the top and / or bottom side.

Im nächsten Schritt wird gemäß dem Verfahren die Beschichtungszusammensetzung getrocknet, wobei das Trocknen durch Diffusionstrocknung mit einem Diffusionstrockner ausgeführt wird.In the next step, according to the method, the coating composition is dried, wherein the drying is carried out by diffusion drying with a diffusion dryer.

Diffusionstrockner bzw. eine diffusionsoptimierte Konvektionstrocknung sind in den folgenden Dokumenten beschrieben: WO 2013/017441 A1 , WO 2013/189612 A1 und WO 2015/107154 A2 . Der Abtransport des verdampften Fluids erfolgt an der Filmoberfläche rein diffusiv. Erst in einem größeren Abstand kommt es zum Abtransport des Fluiddampfes durch Konvektion. Daher wird das in den zuvor genannten Dokumenten beschriebene Trocknungsverfahren auch als diffusionsoptimierte Konvektionstrocknung oder Diffusionstrocknung bezeichnet. Im Folgenden wird für den Begriff diffusionsoptimierte Konvektionstrocknung auch der Begriff Diffusionstrocknung verwendet.Diffusion dryers or diffusion-optimized convection drying are described in the following documents: WO 2013/017441 A1 . WO 2013/189612 A1 and WO 2015/107154 A2 , The removal of the vaporized fluid takes place at the film surface purely diffusive. Only at a greater distance it comes to the removal of the fluid vapor by convection. Therefore, the drying method described in the aforementioned documents is also referred to as diffusion-optimized convection drying or diffusion drying. In the following, the term diffusion-drying is also used for the term diffusion-optimized convection drying.

Neben der üblicherweise verwendeten Konvektionstrocknung von Beschichtungszusammensetzungen sind somit weitere Trocknungsverfahren bekannt, wobei die Diffusionstrocknung bislang als nachteilig galt, da diese zur Herstellung von beschichteten Substraten nur dann eingesetzt werden konnte, wenn geringe Mengen des beschichteten Substrats hergestellt werden müssen. Grund hierfür ist, dass die Trocknung mit dem Diffusionstrockner lediglich einseitig erfolgen kann, da ein grundlegendes physikalisches Prinzip der Diffusionstrocknung ist, dass ein Temperaturgradient in der gesamten sich als Fluidfilm auf dem Substrat ausbildenden Beschichtungszusammensetzung erzeugt werden muss. Bei herkömmlichen Konvektionstrocknern, die ein Substrat beidseitig mit Wärme beaufschlagen, ist dieser Temperaturgradient im Fluidfilm nicht herstellbar, sodass auch die Prinzipien der Diffusionstrocknung hier nicht greifen. In addition to the conventionally used convection drying of coating compositions, further drying processes are thus known, with diffusion drying hitherto considered to be disadvantageous since it could only be used to produce coated substrates if small quantities of the coated substrate had to be produced. The reason for this is that drying with the diffusion dryer can be done only on one side, since a basic physical principle of diffusion drying is that a temperature gradient must be generated in the entire coating composition forming on the substrate as a fluid film. In conventional convection dryers, which apply heat to a substrate on both sides, this temperature gradient in the fluid film can not be produced, so that the principles of diffusion drying do not apply here either.

Demnach führte der Einsatz des Diffusionstrockners bislang bekanntermaßen im Wesentlichen zu einer Verdopplung der Trocknungszeiten gegenüber konventionellen Konvektionstrocknern, insbesondere in dem Fall, dass beidseitig eine Beschichtung eines Substrats erfolgen soll.Accordingly, the use of the diffusion dryer has hitherto been known to essentially result in a doubling of the drying times compared with conventional convection dryers, in particular in the case that a coating of a substrate is to take place on both sides.

Da die Diffusionstrocknung bei den meisten Beschichtungszusammensetzungen zur Beschichtung eines Substrats bislang keine signifikanten Vorteile brachte, die die Herstellungsgeschwindigkeitsnachteile ausgleichen, ist daher der Einsatz von Diffusionstrocknern insbesondere in Bereichen, in denen hohe Durchsätze benötigt werden, bislang nicht weit verbreitet.Thus, since diffusion drying has not provided any significant advantages in most coating compositions for coating a substrate that offset manufacturing speed penalty, the use of diffusion dryers has not been widespread, particularly in areas where high throughputs are required.

Überraschend wurde vorliegend gefunden, dass sich bei Beschichtungszusammensetzungen, die einen Polymeranteil, insbesondere einen hohen Polymeranteil, aufweisen, um eine Schutzschicht oder eine Barriereschicht auf einem Papiersubstrat zu bilden, besondere Qualitätsverbesserungen der Beschichtung ergeben, wenn diese durch diffusionsoptimierte Konvektionstrocknung getrocknet werden. Erstaunlicherweise wurde in ersten Versuchen herausgefunden, dass eine Beschichtungszusammensetzung, die einen Polymeranteil, insbesondere einen hohen Polymeranteil, aufweist und durch Diffusionstrocknung mit dem Diffusionstrockner getrocknet wird, besonders geringe Fehlstellen aufweist, sodass bereits dünne daraus gebildete Schichten eine sehr zuverlässige undurchlässige Barriere für beispielsweise Öle und Fette bilden.Surprisingly, it has been found in the present case that coating compositions which have a polymer fraction, in particular a high polymer content, in order to form a protective layer or a barrier layer on a paper substrate result in particular quality improvements of the coating when they are dried by diffusion-optimized convection drying. Surprisingly, it has been found in initial experiments that a coating composition which has a polymer content, in particular a high polymer content, and is dried by diffusion drying with the diffusion dryer, has particularly small defects, so that even thin layers formed therefrom a very reliable impermeable barrier for example oils and Form fats.

Demnach lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren Schutz- oder Barriereschichten, die mit einer Beschichtungszusammensetzung erzeugt werden, die einen Polymeranteil oder einen hohen Polymeranteil aufweisen, mit einer signifikanten Verbesserung gegenüber herkömmlichen Beschichtungen ermöglichen. Die Qualität der Beschichtungen ist hierbei so hoch, dass dadurch die Nachteile in Kauf genommen werden können, die durch Diffusionstrocknung, also diffusionsoptimierte Konvektionstrocknung, die Anwendung uninteressant erscheinen ließen.Accordingly, the process of the present invention can provide protective or barrier layers formed with a coating composition having a polymeric or high polymer content with significant improvement over conventional coatings. The quality of the coatings is in this case so high that the disadvantages can be taken into account, which could be uninteresting by diffusion drying, ie diffusion-optimized convection drying, the application.

Gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Diffusionstrocknung, dass das Substrat oder das zuvor beschichtete Substrat in einer Laufrichtung an einer flächig ausgebildeten Wärmequelle einer Diffusionstrocknereinheit, die im Folgenden auch kurz Trocknereinheit genannt wird, vorbeigeführt wird. Dies erfolgt, indem zwischen der Oberseite oder der Unterseite des Substrats oder des beschichteten Substrats und der flächig ausgebildeten Wärmequelle ein maximaler Abstand von 20 mm, vorzugsweise 15 mm, besonders bevorzugt 3 mm, eingehalten wird. Demnach wird also das Substrat oder das beschichtete Substrat mit einer seiner Seiten und der darauf angeordneten Beschichtungszusammensetzung durch Diffusionstrocknung getrocknet, indem das Substrat oder das beschichtete Substrat an der Wärmequelle der Diffusionstrocknereinheit vorbeigeführt wird. Hierbei wird darauf geachtet, dass die Oberseite oder Unterseite, die die Beschichtungszusammensetzung aufweist, sehr dicht, nämlich mit einem maximalen Abstand von wenigen Millimetern oder wenigen Zentimetern an der Wärmequelle vorbeigeführt wird.According to a first embodiment of the method, the diffusion drying comprises that the substrate or the previously coated substrate is guided in a running direction on a surface-formed heat source of a diffusion-drying unit, which is also referred to below as the dryer unit. This is done by a maximum distance of 20 mm, preferably 15 mm, more preferably 3 mm, is maintained between the top or the bottom of the substrate or the coated substrate and the planar heat source. Thus, the substrate or the coated substrate having one of its sides and the coating composition disposed thereon is dried by diffusion drying by passing the substrate or the coated substrate past the heat source of the diffusion-drying unit. Care is taken to ensure that the upper side or lower side, which has the coating composition, is guided past the heat source very densely, namely at a maximum distance of a few millimeters or a few centimeters.

Hierdurch erfolgt die Wärmeübertragung auf die Beschichtungszusammensetzung mit einem sehr großen Anteil an Wärmeleitung und im Wesentlichen nicht durch Konvektion. Hierdurch wird eine besonders homogene Erwärmung des Fluidfilms, der durch die aufgetragene Beschichtungszusammensetzung gebildet ist, ermöglicht, sodass eine gleichmäßige Verdampfung der Flüssigkeit erfolgt und hierdurch einer flächenweisen Filmbildung, also einer geschlossenen Oberfläche des Fluidfilms aus der Beschichtungszusammensetzung mit Polymeranteil, begegnet wird.As a result, the heat transfer to the coating composition takes place with a very large proportion of heat conduction and essentially not by convection. In this way, a particularly homogeneous heating of the fluid film, which is formed by the applied coating composition allows, so that a uniform evaporation of the liquid takes place and thereby a surface film formation, ie a closed surface of the fluid film of the coating composition with polymer content, is met.

Auch wenn in der Beschreibung die Begriffe Oberseite und Unterseite des Substrats oder des beschichten Substrats verwendet werden, sind diese nicht auf eine grundsätzlich oben zu führen oder unten zu führende Seite des Substrats beschränkt. Vielmehr beschreibt der Begriff „Oberseite“ eine erste Seite des Substrats oder des beschichteten Substrats und der Begriff „Unterseite“ eine zweite Seite des Substrats oder des beschichteten Substrats, wobei die Begriffe „Oberseite“ und „Unterseite“ zur besseren Unterscheidung gewählt sind.Although the terms top and bottom of the substrate or the coated substrate are used in the specification, they are not limited to a top side of the substrate or a bottom side of the substrate. Rather, the term "top" describes a first side of the substrate or coated substrate and the term "bottom" describes a second side of the substrate or coated substrate, with the terms "top" and "bottom" being selected for ease of distinction.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Diffusionstrocknung, dass das Substrat oder das beschichtete Substrat auf der Oberseite oder Unterseite mit einer höheren Temperatur beaufschlagt wird, als auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats oder des beschichteten Substrats. Demnach wird die Oberseite oder die Unterseite, nämlich die Seite, auf der die Beschichtungszusammensetzung aufgebracht oder aufgetragen wurde, mit einer höheren Temperatur beaufschlagt als die gegenüberliegende Seite des Substrats, also die Seite, auf der die Beschichtungszusammensetzung nicht aufgebracht wurde. According to a further embodiment, the diffusion drying comprises that the substrate or the coated substrate is subjected to a higher temperature on the upper side or underside than on the opposite side of the substrate or the coated substrate. Thus, the top or bottom, namely the side to which the coating composition has been applied or applied, is subjected to a higher temperature than the opposite side of the substrate, that is, the side on which the coating composition was not applied.

Hierdurch entsteht ein Temperaturgradient in dem Fluidfilm, der durch die Beschichtungszusammensetzung nach dem Aufbringen auf das Substrat oder das beschichtete Substrat gebildet wurde, der gleichzeitig auch einen Druckgradienten im Film erzeugt. Hierdurch wird es einer Flüssigkeit ermöglicht, aus dem Fluidfilm zu verdampfen, ohne dass sich eine geschlossene Oberfläche auf dem Fluidfilm bildet, sodass verdampftes Fluid ungehindert durch den Fluidfilm hindurchtreten und an der Oberfläche den Fluidfilm verlassen kann. Es findet aufgrund des Temperatur- und Druckgradienten im Fluidfilm somit im Wesentlichen eine Trocknung von der Substratseite aus zur Oberfläche der Beschichtungszusammensetzung bzw. des Fluidfilms statt, sodass im Wesentlichen erst zuletzt die Oberfläche der Beschichtungszusammensetzung durch Verdampfen der flüssigen Anteile von den flüssigen Anteilen der Beschichtungszusammensetzung befreit wird und sich somit erst nach im Wesentlichen kompletter Austrocknung des Fluidfilms die Oberfläche des Fluidfilms austrocknet und somit schließt.This creates a temperature gradient in the fluid film formed by the coating composition after application to the substrate or coated substrate, which also creates a pressure gradient in the film. This allows a liquid to evaporate from the fluid film without forming a closed surface on the fluid film so that vaporized fluid can pass through the fluid film unhindered and leave the fluid film on the surface. As a result of the temperature and pressure gradients in the fluid film, substantially drying takes place from the substrate side to the surface of the coating composition or of the fluid film, so that the surface of the coating composition is essentially freed from the liquid components of the coating composition by evaporation of the liquid components and thus only after substantially complete drying of the fluid film, the surface of the fluid film dries out and thus closes.

Dem Effekt der Blasenbildung, das auch „Blistering“ genannt wird, wird somit entgegengewirkt bzw. dieses vermindert oder sogar verhindert.The effect of blistering, which is also called "blistering", is thus counteracted or reduced or even prevented.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bereitstellen einer Beschichtungszusammensetzung, die flüssige und feste Anteile aufweist. Außerdem werden beim Trocknen verdampfte flüssige Anteile der Beschichtungszusammensetzung durch eine Ablufteinrichtung abgeführt. Vorzugsweise sind die Abluftöffnungen in der Wärmequelle direkt vorgesehen, sodass ein Abführen der Abluft möglichst direkt über den Fluidfilm erfolgt. Hierdurch erfolgen keine waagerechten Strömungen über und somit im Fluidfilm, sodass hierdurch einer Filmbildung auf dem Fluid weiter entgegengewirkt wird und eine Blasenbildung weiter vermindert bzw. reduziert wird.According to another embodiment, the method comprises providing a coating composition comprising liquid and solid portions. In addition, evaporated during drying of liquid portions of the coating composition are discharged through an exhaust device. Preferably, the exhaust air openings are provided directly in the heat source, so that a discharge of the exhaust air takes place as directly as possible via the fluid film. As a result, there are no horizontal flows and thus in the fluid film, so that a film formation on the fluid is further counteracted and a blistering is further reduced or reduced.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bereitstellen einer Beschichtungszusammensetzung mit einem flüssigen und festen Anteil. Der feste Anteil umfasst einen Polymermassenanteil von mindestens 50 %, vorzugsweise von mindestens 70 %, besonders bevorzugt von mindestens 95 %. Besonders bevorzugt liegt der Polymermassenanteil im festen Anteil der Beschichtungszusammensetzung in einem Bereich von 70 % bis 80 %.In one embodiment, the method comprises providing a coating composition having a liquid and solid portion. The solid fraction comprises a polymer mass fraction of at least 50%, preferably of at least 70%, particularly preferably of at least 95%. More preferably, the polymer composition in the solid portion of the coating composition ranges from 70% to 80%.

Das Bereitstellen einer derartigen Beschichtungszusammensetzung weist einen Polymeranteil oder hohen Polymeranteil auf, der besonders bevorzugt durch die Diffusionstrocknung mit einem Diffusionstrockner zu einer Beschichtung des Substrats führt, die als Schutz- oder Barriereschicht bezeichnet werden kann und entsprechend vorteilhafte Eigenschaften zum Schutz des Substrats vor Ölen und/oder Fetten aufweist.The provision of such a coating composition has a polymer fraction or high polymer fraction, which particularly preferably leads, by diffusion drying with a diffusion dryer, to a coating of the substrate, which can be referred to as a protective or barrier layer, and correspondingly advantageous properties for protecting the substrate from oils and / or or greases.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bereitstellen der Beschichtungszusammensetzung, in der der Polymeranteil ein Ethylen-AcrylsäureCopolymer ist oder dieses umfasst. Eine derartige Beschichtungszusammensetzung ist besonders geeignet, eine fett- und ölhemmende oder sogar -undurchlässige Schicht für das Substrat oder beschichtete Substrat bereitzustellen.According to a further embodiment, the method comprises providing the coating composition in which the polymer portion is or comprises an ethylene-acrylic acid copolymer. Such a coating composition is particularly suitable for providing a grease- and oil-resistant or even impermeable layer for the substrate or coated substrate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines bereits zuvor beschichteten Substrats zum Ausführen des Aufbringens der Beschichtungszusammensetzung mit Polymeranteil und Trocknen der Beschichtungszusammensetzung. Das beschichtete Substrat entspricht einem Schichtverbund, der ein Papiersubstrat aufweist, das eine Oberseite und eine Unterseite aufweist. Die Oberseite weist des Papiersubstrats einen Vorstrich und zusätzlich oder alternativ weist die Rückseite einen Rückseitenstrich auf. Vorstriche, die hierfür besonders geeignet sind, umfassen eine Zusammensetzung gemäß folgender Tabelle: Funktion Handelsname Chem. Bezeichnung CAS Nummer Massenantei le [%] Binder C-Film 07311 Modifizierte Stärke 9004-53-9 3-5 Optischer Aufheller Tafluonol CPD T/P 1,4-Benzenedisulfonic acid, 2,2'-(1,2-ethenediylbis((3-sulfo-4,1-phenylene)imino(6-(4-morpholinyl)-1,3,5-triazine-4,2-diyl)imino))bis-, hexasodium salt 52301-70-9 0,25-0,45 Dispergie rmittel Calgon 322 Disodium [hydroxy(oxido) phosphoryl] hydrogen phosphate disodium [hydroxy(oxidanidyl) phosphoryl] hydrogen phosphate 68915-31-1 0,2-0,4 Pigment Ansilex 93 Kaolin, calciniert 92704-41-1 68-72 Rheologie - Modifizier er Blanose REF CMC 7LC Carboxymethyl cellulosesodium salt 9004-32-4 0,5-1,5 Pigment Ropaque AF1570 8,5-10,5 Binder Litex P5100 Wässrige Dispersion eines Copolymerisates 13,5-15,5 According to another embodiment of the method, the method comprises providing an already previously coated substrate for carrying out the coating composition with polymer portion and drying the coating composition. The coated substrate corresponds to a laminate having a paper substrate having a top and a bottom. The top side of the paper substrate has a precoat and, additionally or alternatively, the back side has a backsize line. Pre-strokes which are particularly suitable for this purpose comprise a composition according to the following table: function trade name Chem. Designation CAS number Mass fractions [%] binder C-movie 07311 Modified strength 9004-53-9 3-5 Optical brightener Tafluonol CPD T / P 1,4-benzenedisulfonic acid, 2,2 '- (1,2-ethenediylbis ((3-sulfo-4,1-phenylene) imino (6- (4-morpholinyl) -1,3,5-triazine-4, 2-diyl) imino)) bis-, hexasodium salt 52301-70-9 0.25-0.45 Dispersant Calgon 322 Disodium [hydroxy (oxido) phosphoryl] hydrogen phosphate disodium [hydroxy (oxidanidyl) phosphoryl] hydrogen phosphate 68915-31-1 0.2-0.4 pigment Ansilex 93 Kaolin, calcined 92704-41-1 68-72 Rheology - Modifier Blanose REF CMC 7LC Carboxymethyl cellulose salt 9004-32-4 0.5-1.5 pigment Ropaque AF1570 8.5-10.5 binder Litex P5100 Aqueous dispersion of a copolymer 13.5 to 15.5

Beispiele für Rückseitenstriche umfassen die folgende Zusammensetzung: Funktion Handelsname Chem. Bezeichnung CAS Nummer Massenantei le [%] Binder Exceval HR3010 Ethylenvinylalkohol-Copolymer 26221-27-2 93-95 Pigment Socal P3 Calciumcarbonat, CaCO₃ 471-34-1 4-6 Dispergier-mittel Dispex AA4040 Wässrige Lösung auf Basis Acryl-Polymere 0,03-0,06 Examples of backsheets include the following composition: function trade name Chem. Designation CAS number Mass fractions [%] binder Exceval HR3010 Ethylene vinyl alcohol copolymer 26221-27-2 93-95 pigment Socal P3 Calcium carbonate, CaCO ₃ 471-34-1 4-6 Dispersing agent Dispex AA4040 Aqueous solution based on acrylic polymers 0.03-0.06

Der Vorstrich ist eine besondere Ausgestaltung einer Streichfarbe und zwar diejenige, welche zuerst auf das Papiersubstrat aufgebracht wird. Vor dem Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung mit hohem Polymeranteil zur Bildung mindestens eines Schutzstrichs oder einer Schutzschicht mit hohem Polymeranteil wird demnach bevorzugt zuerst ein Vorstrich und/oder ein Rückseitenstrich auf das Papiersubstrat aufgebracht. Auf den Vorstrich sowie auf den Rückseitenstrich kann ein Schutzstrich mit einem hohen Polymeranteil aufgebracht werden. Wird der Schutzstrich mit hohem Polymeranteil auf den Rückseitenstrich (die spätere Innenseite einer Verpackung) aufgebracht, schützt dieser bevorzugt vor dem Austreten von Medien aus der Verpackung (Fette, Flüssigkeiten etc.) und trägt zum Erhalt des Papiersubstrats bei. Wird der Schutzstrich mit hohem Polymeranteil auf den Vorstrich und somit auf die spätere Außenseite der Verpackung aufgebracht, schützt er bevorzugt zusätzlich vor dem Eindringen von chemischen und/oder Umwelteinflüssen in die Verpackung und damit vor negativen Auswirkungen auf das Verpackungsgut.The precoat is a particular embodiment of a coating color, namely the one which is first applied to the paper substrate. Accordingly, prior to applying the high polymer coating composition to form at least one protective coat or high polymer protective layer, it is preferred to first apply a precoat and / or a backsize to the paper substrate. A protective coat with a high polymer content can be applied to the primer and the backsize. If the protective coat with a high polymer content is applied to the backsize (the later inside of a packaging), this preferably protects against the escape of media from the packaging (fats, liquids, etc.) and helps to preserve the paper substrate. If the protective coating with a high polymer content is applied to the precoat and thus to the later outer side of the packaging, it preferably additionally protects against the penetration of chemical and / or environmental influences into the packaging and thus against negative effects on the packaged product.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines beschichteten Substrats als Schichtverbund zum Ausführen der Schritte des Aufbringens einer Beschichtungszusammensetzung mit hohem Polymeranteil und des Trocknens der Beschichtungszusammensetzung mit einer diffusionsoptimierten Konvektionstrocknung, wobei der Schichtverbund auf dem Vorstrich eine Thermoschicht und zusätzlich oder alternativ auf dem Rückseitenstrich einen klebstoffhaltigen Strich aufweist.According to a further embodiment, the method comprises providing a coated substrate as a layer composite for carrying out the steps of applying a coating composition with high polymer content and drying the coating composition with a diffusion-optimized convection drying, wherein the layer composite on the precoat a thermal layer and additionally or alternatively on the backsize having a stick containing adhesive.

Beispiele für die Zusammensetzung eines Thermostrichs sind folgender Tabelle zu entnehmen: Funktion Handelsname Chem. Bezeichnung CAS Nummer Massenantei le [%] Entwickler D8 4-Hydroxy-4'-isopropoxydiphenylsulfone 95235-30-6 27-29 Sensitizer EGTE 1,2-Bis-(3-Methyl-phenoxy)-ethan 54914-85-1 19-21 Pigment Martifin OL 107 Aluminium hydroxide 21645-51-2 9,5-11,5 Optischer Aufheller Tafluonol CPD T/P 1,4-Benzenedisulfonic acid, 2,2'-(1,2-ethenediylbis((3-sulfo-4,1-phenylene)imino(6-(4-morpholinyl)-1,3,5-triazine-4,2-diyl)imino))bis-, hexasodium salt 52301-70-9 0,25-0,5 Binder NL-08 PVA 9,5-11,5 Binder Gohsefirm er Z-200 Acetoacetyl modifiziertes PVA 2,5-3,5 Additiv Hidorin J-157 Paraffin wax 8002-74-2 2,5-3,5 Farbgeber ODB-2 3-dibutylamino-6-methyl-7-Anilinofluoran 89331-94-2 18-20 Examples of the composition of a thermostrich are given in the following table: function trade name Chem. Designation CAS number Mass fractions [%] developer D8 4-hydroxy-4'-isopropoxydiphenylsulfone 95235-30-6 27-29 sensitizer EGTE 1,2-bis (3-methyl-phenoxy) ethane 54914-85-1 19-21 pigment Martifin OL 107 Aluminum hydroxide 21645-51-2 9.5-11.5 Optical brightener Tafluonol CPD T / P 1,4-benzenedisulfonic acid, 2,2 '- (1,2-ethenediylbis ((3-sulfo-4,1-phenylene) imino (6- (4-morpholinyl) -1,3,5-triazine-4, 2-diyl) imino)) bis-, hexasodium salt 52301-70-9 0.25-0.5 binder NL-08 PVA 9.5-11.5 binder Gohsefirm he Z-200 Acetoacetyl modified PVA 2.5-3.5 additive Hidorin J-157 Paraffin wax 8002-74-2 2.5-3.5 inking ODB-2 3-dibutylamino-6-methyl-7-anilinofluorane 89331-94-2 18-20

Beispiele für die Zusammensetzung einer Beschichtungszusammensetzung mit Polymeranteil zum Erzeugen einer Schutz- und/oder Barriereschicht sind der folgenden Tabelle zu entnehmen: Funktion Handelsname Chem. Bezeichnung CAS Nummer Massenantei le [%] Schutzfunktion Ethylen-Acrylsäure Copolymer Wachsemulsion 71 bis 81 Pigment Kaolin 18 bis 28 Netzmittel Ethoxylated Alkohol 0,5 bis 1,5 Examples of the composition of a coating composition with polymer content for producing a protective and / or barrier layer are given in the following table: function trade name Chem. Designation CAS number Mass fractions [%] protection Ethylene-acrylic acid copolymer wax emulsion 71 to 81 pigment kaolin 18 to 28 wetting agent Ethoxylated alcohol 0.5 to 1.5

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Schritte des Aufbringens der Beschichtungszusammensetzung mit hohem Polymeranteil und des Trocknens der Beschichtungszusammensetzung mit diffusionsoptimierter Konvektionstrocknung einmal, zweimal, dreimal oder viermal nacheinander auf der Oberseite des beschichten Substrats und/oder einmal, zweimal, dreimal oder viermal nacheinander auf der Unterseite des zuvor beschichteten Substrats ausgeführt.According to another embodiment, the steps of applying the high polymer coating composition and drying the diffusion optimized convection drying coating composition are once, twice, thrice or four times successively on top of the coated substrate and / or once, twice, thrice or four times on the bottom of the previously coated substrate.

Schutzstriche können somit auch als Mehrfachstriche bzw. Mehrfachbeschichtungen ausgeführt werden. Hierbei kann jeder der eingesetzten Schutzstriche mit hohem Polymeranteil auf eine Schutzfunktion optimiert werden, beispielsweise Barrierefunktion gegen Mineralölmigration, Mineralöl-, Fett- und Wasserdampf-Barrieren sowie Aromaschutz etc. Es können somit beispielsweise Barriere-Papiere mit Mehrfach-Barriere gegen Fett/Öl, Feuchtigkeit und Wasser ausgebildet werden. Barriere-Papiere können beispielsweise als Einschlag- und Thekenpapiere für Burger, Brot, Baguette, Wurst, Käse und vieles mehr, sowie als Kaschierpapiere für Verpackungen von trockenen und fettigen Lebensmitteln wie Teigwaren, Reis, Süßigkeiten oder Genussmitteln wie Tee und Kaffee eingesetzt werden. Die besondere Barrierefunktion gegen Mineralölmigration bleibt über sämtliche Weiterverarbeitungsschritte, wie Bedrucken, Falzen, Rillen etc., erhalten. Protection strokes can thus also be executed as multiple strokes or multiple coatings. Here, each of the protective streaks used with high polymer content can be optimized for a protective function, such as barrier function against mineral oil migration, mineral oil, fat and water vapor barriers and aroma protection, etc. Thus, for example, barrier papers with multiple barrier to grease / oil, moisture and water are formed. Barrier papers can be used, for example, as wrapping and counter papers for burgers, bread, baguette, sausage, cheese and much more, as well as laminating papers for packaging of dry and greasy foods such as pasta, rice, sweets or luxury foods such as tea and coffee. The special barrier function against mineral oil migration remains over all further processing steps, such as printing, folding, grooves, etc., received.

Sofern Barriere-Papiere siegelfähig, insbesondere heißsiegelfähig, ausgeführt sind, können sie auch eigenständige, geschlossene Verpackungen, wie beispielsweise Beutel, ausbilden. Alternativ können Barriere-Papierbeutel auch durch Verkleben an den Nahtstellen bzw. Überlappungen hergestellt werden.If barrier papers are sealable, in particular heat-sealable, they can also form self-contained, closed packages, such as bags. Alternatively, barrier paper bags can also be made by gluing at the seams or overlaps.

Durch mehrfaches Aufbringen einer Schutzschicht oder Barriereschicht durch die Beschichtungszusammensetzung mit einem hohen Polymeranteil wird eine besonders gute Barriere für Fett oder Öl erzeugt.By applying a protective layer or barrier layer multiple times through the high polymer coating composition, a particularly good barrier to grease or oil is created.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird nach dem ein- oder mehrfachen Ausführen der Schritte des Aufbringens und Austrocknens der Beschichtungszusammensetzung ein silikonhaltiger Strich auf eine der durch Austrocknung der Beschichtungszusammensetzung aufgebracht. According to a further embodiment, after one or more of the steps of applying and drying the coating composition is carried out, a silicone-containing coating is applied to one of by desiccating the coating composition.

Diese Schicht kann als sogenannte Löse- oder Releaseschicht im Zusammenhang mit einer auf der anderen Seite angeordneten klebstoffhaltigen Schicht dienen, um einem in Rolle gewickelten Papiersubstrat, das einerseits die Releaseschicht und andererseits die Klebeschicht aufweist, ein Abrollen des beschichteten Substrats in einfacher Weise zu ermöglichen.This layer may serve as a so-called release or release layer in conjunction with an adhesive-containing layer disposed on the other side to allow a roll-wound paper substrate, which has the release layer on the one hand and the adhesive layer on the other hand, to easily unroll the coated substrate.

Beispielsweise wird also eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht, um eine Thermofunktionalität zu ermöglichen, auf dem Vorstrich realisiert. Als nächste Schicht kann optional eine Streichfarbe zur Ausbildung einer Schutzschicht aufgebracht werden, beispielsweise eine Schutzschicht ausgebildet als pigmenthaltiger Schutzstrich, der auch „Topcoat“ genannt werden kann. Diese Schicht dient zur Verbesserung der mechanischen Beständigkeit des Schichtverbunds. Bevorzugt kann jedoch auf die Thermoschicht eine silikonhaltige Streichfarbe zur Ausbildung einer Releaseschicht aufgebracht werden. Eine silikonhaltige Streichfarbe kann alternativ auch auf die Schutzschicht aufgebracht werden. Auf die der silikonhaltigen Schicht gegenüberliegenden Seite des Papiersubstrats wird häufig eine klebstoffhaltige Streichfarbe aufgebracht. Vor der klebstoffhaltigen Streichfarbe kann ebenfalls eine Streichfarbe als Vorstrich bzw. Rückseitenstrich auf das Papiersubstrat aufgebracht werden. Das Aufbringen einer Streichfarbe als Rückseitenstrich kann auch ohne das Aufbringen weiterer Streichfarben auf die Rückseite eines Papiersubstrats erfolgen. Ein derartig beschichtetes Substrat dient dann für die Herstellung von Klebeetiketten, wie sie beispielsweise in den Waagen mit integrierten oder angeschlossenen Thermodruckern in der Gemüseabteilung eines Supermarktes eingesetzt werden.For example, therefore, a thermosensitive recording layer is realized on the precoat to enable thermo-functionality. As the next layer can optionally be applied a coating color to form a protective layer, for example, a protective layer formed as a pigment-containing protective coat, which can also be called "topcoat". This layer serves to improve the mechanical resistance of the layer composite. Preferably, however, a silicone-containing coating color for forming a release layer can be applied to the thermal layer. A silicone-containing coating can alternatively be applied to the protective layer. An adhesive-containing coating color is often applied to the side of the paper substrate opposite the silicone-containing layer. Before the adhesive-containing coating color, a coating color can also be applied to the paper substrate as a precoat or backsize coating. Applying a coating color as a backsize can also be done without the application of additional coating colors on the back of a paper substrate. Such a coated substrate is then used for the production of adhesive labels, as used for example in the scales with integrated or connected thermal printers in the vegetable department of a supermarket.

Beispiele für pigmenthaltige Schutzstriche sind folgender Tabelle zu entnehmen: Funktion Handelsname Chem. Bezeichnung CAS Nummer Massenantei le [%] Pigment ASP 179 Kaolin 30 bis 40 Pigment Sipernat 22S Kieselsäure 2 bis 4 Polivinylal kohol Gohsenx Z-410 Acetoacetyl-modifiziertes Polyvinylalkohol 5 bis 15 Polyvinylalkohol Gohsenx Z-200 Acetoacetyl-modifiziertes Polyvinylalkohol 20 bis 50 Vernetzer Giluton 20XP Polyamidamin Epichlorhydrin Harz 1,5 bis 3,5 Alkylen/(Meth) Acrylsäure-Copolyme r Aquacer 1061 Ethylen-Acrylsäure Copolyme 1,5 bis 4,5 Vernetzer SPM-01/SPM-02 Natrium/Calciumglyoxylat 0,5 bis 2,0 Examples of pigmented protective stains can be found in the following table: function trade name Chem. Designation CAS number Mass fractions [%] pigment ASP 179 kaolin 30 to 40 pigment Sipernat 22S silica 2 to 4 Polivinylal kohol Gohsenx Z-410 Acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol 5 to 15 polyvinyl alcohol Gohsenx Z-200 Acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol 20 to 50 crosslinkers Giluton 20XP Polyamidoamine epichlorohydrin resin 1.5 to 3.5 Alkylene / (meth) acrylic acid copolymer Aquacer 1061 Ethylene-acrylic acid copolymer 1.5 to 4.5 crosslinkers SPM-01 / SPM-02 Sodium / Calciumglyoxylat 0.5 to 2.0

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Abdeckstrich zwischen einen Vorstrich und das Substrat oder zwischen den Rückseitenstrich und das Substrat oder zwischen Vorstrich und Substrat sowie Rückseitenstrich und Substrat angeordnet. Beispiele für eine Zusammensetzung eines Abdeckstrichs sind der folgenden Tabelle zu entnehmen: Funktion Handelsname Chem. Bezeichnung CAS Nummer Massenantei le [%] Binder Litex P5100 Wässrige Dispersion eines Copolymerisates 19-21 Pigment TiO2 Titandioxid 13463-67-7 48-52 Dispergie rmittel Calgon 322 disodium [hydroxy(oxido) phosphoryl] hydrogen phosphate disodium [hydroxy(oxidanidyl) phosphoryl] hydrogen phosphate 68915-31-1 0,15-0,35 Pigment Ansilex 93 Kaolin, calciniert 92704-41-1 48-52 Vernetzer Cartabond GH Glyoxal 107-22-2 1,5-1,9 Rheologie modifizier er Acroflex VX 821 Polymerzubereitungen und Verbindungen 0,2-0,3 pH-Wert Regulator Natronlauge Sodium hydroxide 1310-73-2 0,05-0,15 Verdicker für Streichfarben Stercocoll BL Polyacrylamid anionisch modifiziert 0,02-0,05 Entschäu mer Olfine 4001 0,2-0,3 According to a further embodiment, a cover line is arranged between a precoat and the substrate or between the backsheet and the substrate or between the precoat and the substrate as well as backsize and substrate. Examples of a composition of a cover stroke are shown in the following table: function trade name Chem. Designation CAS number Mass fractions [%] binder Litex P5100 Aqueous dispersion of a copolymer 19-21 pigment TiO2 Titanium dioxide 13463-67-7 48-52 Dispersant Calgon 322 disodium [hydroxy (oxido) phosphoryl] hydrogen phosphate disodium [hydroxy (oxidanidyl) phosphoryl] hydrogen phosphate 68915-31-1 0.15-0.35 pigment Ansilex 93 Kaolin, calcined 92704-41-1 48-52 crosslinkers Cartabond GH glyoxal 107-22-2 1.5-1.9 Rheology modifies it Acroflex VX 821 Polymer preparations and compounds 0.2-0.3 pH regulator caustic soda Sodium hydroxide 1310-73-2 0.05-0.15 Thickener for coating colors Stercocoll BL Polyacrylamide anionic modified 0.02-0.05 Defoamer Olfine 4001 0.2-0.3

Insbesondere in Verbindung mit einem Substrat, das gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel farbig ist, lassen sich dank dem oder den Abdeckstrichen Sicherheitspapiere herstellen. Das farbige Substrat dient dann als Sicherheitsmerkmal, dass durch die Abdeckstriche als weitere Sicherheitsmerkmale mit weiteren darauf angeordneten Strichen, beispielsweise Vorstrich, Thermostrich und einer Barriere- oder Schutzschicht, als Fahr- oder Eintrittskarten oder ähnliches einsetzbar sind.In particular, in connection with a substrate which is colored according to a further embodiment, security papers can be produced thanks to the covering line or covers. The colored substrate then serves as a security feature that can be used by the cover lines as further security features with further arranged thereon strokes, such as primer, Thermostrich and a barrier or protective layer, as driving or tickets or the like.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren das Trocknen der aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung durch Führen oder Transportieren des Substrats auf einem Lufttisch, der beabstandet zu der Trocknereinheit in einem Maschinengestell angeordnet ist. Ein besonders gleichmäßiges Führen oder Transportieren des Substrats im Bereich des Trockners ist somit möglich.According to another embodiment, the method comprises drying the applied coating composition by passing or transporting the substrate on a pneumatic table that is spaced apart from the dryer unit in a machine frame. A particularly uniform guiding or transporting of the substrate in the dryer is thus possible.

Außerdem umfasst die Erfindung ein beschichtetes Substrat, das mit dem Verfahren nach einer der vorgenannten Ausführungsbeispiele hergestellt ist. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines Diffusionstrockners zur diffusionsoptimierten Konvektionstrocknung einer Beschichtungszusammensetzung mit einem Polymeranteil, insbesondere einem Polymermassenanteil von mindestens 50 % im festen Anteil der Beschichtungszusammensetzung, bevorzugt mindestens 70 %, besonders bevorzugt 95 % im festen Anteil der Beschichtungszusammensetzung.In addition, the invention includes a coated substrate made by the method of any of the foregoing embodiments. Moreover, the invention relates to the use of a diffusion dryer for diffusion-optimized convection drying a coating composition having a polymer content, in particular a polymer composition of at least 50% in the solid portion of the coating composition, preferably at least 70%, more preferably 95% in the solid portion of the coating composition.

Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einer der vorgenannten Ausführungsformen. Die Vorrichtung umfasst eine Trocknereinheit, nämlich eine Diffusionstrocknereinheit.Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method according to one of the aforementioned embodiments. The device comprises a dryer unit, namely a diffusion dryer unit.

Außerdem umfasst die Vorrichtung einen Lufttisch zum Transport und/oder zum Führen des Substrats darauf und ein Maschinengestell. Die Trocknereinheit und der Lufttisch sind voneinander beabstandet in dem Maschinengestell angeordnet. Dies dient vorzugsweise, um das Substrat zwischen der Trocknereinheit und dem Lufttisch in einem Trocknungsbereich hindurchzuführen.In addition, the apparatus comprises an air table for transporting and / or guiding the substrate thereon and a machine frame. The dryer unit and the air table are spaced from each other in the machine frame. This is preferably to pass the substrate between the dryer unit and the air table in a drying area.

Demnach ist ein kontaktloses Führen oder Fördern des Substrats in einem Trocknungsbereich möglich. Dank des Lufttisches ist ein Luftkissen ausbildbar, das im Wesentlichen eine gleich verteilte Kraft auf das Substrat ausübt, um ein Durchhängen oder Durchbiegen des Substrats im Wesentlichen zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. Ein gleichmäßiger Abstand des Substrats zu einer Trocknereinheit und eine gleichmäßige Trocknung werden somit begünstigt. Außerdem werden somit Schwingungen des Substrats verhindert und damit gleichzeitig die Gefahr des Abreißens des Substrats reduziert.Accordingly, a contactless guiding or conveying the substrate in a drying area is possible. Thanks to the air table, an air cushion can be formed, which essentially exerts an equally distributed force on the substrate in order to substantially avoid or at least reduce the sagging or bending of the substrate. A uniform distance of the substrate to a dryer unit and a uniform drying are thus favored. In addition, vibrations of the substrate are thus prevented and at the same time reduces the risk of tearing off of the substrate.

Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst der Lufttisch einen Körper, der vorzugsweise mit Metall oder mit einem Kunststoff hergestellt ist. Im Falle, dass der Körper Kunststoff aufweist, ist dieser vorzugsweise temperaturfest gegenüber einer durch eine Trocknereinheit bereitgestellten Temperatur. Demnach bedeutet „temperaturfest“ beispielsweise eine Temperaturfestigkeit gegenüber Temperaturen von mindestens 200 oder vorzugsweise mindestens 350 Grad Celsius.According to a first embodiment, the air table comprises a body, which is preferably made of metal or a plastic. In the case that the body has plastic, this is preferably temperature-resistant to a temperature provided by a dryer unit. Accordingly, "temperature-resistant" means, for example, a temperature resistance to temperatures of at least 200 or preferably at least 350 degrees Celsius.

Der Körper des Lufttischs umfasst zudem einen Innenraum mit einem Volumen. Außerdem weist der Körper mindestens einen Fluideingang und mehrere Fluidausgänge auf. Der mindestens eine Fluideingang dient insbesondere zum Zuführen von Luft in das Volumen und die Fluidausgänge dienen insbesondere zum Hinausführen der Luft aus dem Volumen. Die Fluidausgänge sind in einer Ebene angeordnet, die als Transportebene bezeichnet wird. Über der Transportebene ist somit das Substrat transportierbar oder führbar. The body of the air table also includes an interior with a volume. In addition, the body has at least one fluid inlet and a plurality of fluid outlets. The at least one fluid inlet serves, in particular, for supplying air into the volume, and the fluid outlets serve, in particular, to lead the air out of the volume. The fluid outlets are arranged in a plane called the transport plane. The substrate can thus be transported or guided over the transport plane.

Demnach ist also mit dem Fluideingang Luft in das Volumen einführbar, das über die Fluidausgänge hinaustreten kann und somit im Bereich der Transportebene ein Luftkissen ausbildet. Mit diesem Luftkissen ist dann das Substrat transportierbar bzw. auf diesem führbar. Ein Lufttisch ist somit in einfacher Art und Weise realisierbar.Accordingly, air can thus be introduced into the volume with the fluid inlet, which can emerge beyond the fluid outlets and thus forms an air cushion in the region of the transport plane. With this air cushion then the substrate is transportable or feasible on this. An air table is thus feasible in a simple manner.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Summe der Querschnittsflächen der Fluidausgänge geringer als die Querschnittsfläche des mindestens einen Fluideingangs. Hierdurch lässt sich das gleichmäßige Ausströmen des Fluids, also zum Beispiel der Luft, aus den Fluidausgängen in einfacher Weise kontrollieren.According to a further embodiment, the sum of the cross-sectional areas of the fluid outlets is less than the cross-sectional area of the at least one fluid input. As a result, the uniform outflow of the fluid, for example the air, from the fluid outlets can be controlled in a simple manner.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Fluidstrom, der dem Fluideingang zuführbar ist, einstellbar und/oder regelbar. Durch die Einstellbarkeit des zugeführten Fluidstroms oder die Regelbarkeit des zugeführten Fluidstroms ist es möglich, die auf das zu transportierende oder führende Substrat ausgeübte Kraft durch den Lufttisch zu variieren. So kann ein Abstand des Substrats zu einer im Haltebereich angeordneten Trocknereinheit in Abhängigkeit der Substrat- und/oder Fluidfilmeigenschaften durch Einstellen oder Regeln des zugeführten Fluidstroms variiert oder gleich gehalten bleiben.According to a further embodiment, the fluid flow which can be supplied to the fluid inlet can be adjusted and / or regulated. Due to the adjustability of the supplied fluid flow or the controllability of the supplied fluid flow, it is possible to vary the force exerted on the substrate to be transported or conveyed force through the air table. Thus, a distance of the substrate to a drying unit arranged in the holding area can be varied or kept the same as a function of the substrate and / or fluid film properties by adjusting or regulating the supplied fluid flow.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Fluideingang mit einem Druckluftanschluss oder einem Gebläse verbindbar. Das Gebläse ist insbesondere ein Seitenkanalverdichter. Die Verbindungsleitung dient, um ein Fluid, insbesondere Luft, bereitzustellen, wobei die Verbindungsleitung vorzugsweise einen Filter aufweist. Der Filter ist beispielsweise ein Partikelfilter oder ein Ölfilter oder ein Partikel- und Ölfilter. Demnach ist das Fluid für den Lufttisch zum Transport oder Führen des Substrats auf besonders einfache Art und Weise bereitstellbar.According to a further embodiment, the fluid inlet is connectable to a compressed air connection or a blower. The blower is in particular a side channel blower. The connecting line serves to provide a fluid, in particular air, wherein the connecting line preferably has a filter. The filter is for example a particle filter or an oil filter or a particle and oil filter. Accordingly, the fluid for the air table for transporting or guiding the substrate in a particularly simple manner can be provided.

Ist der Fluideingang mit einem Gebläse über die Verbindungsleitung verbunden, das gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform Teil der Vorrichtung ist, so ist das Gebläse gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform über einen Frequenzumrichter ansteuerbar, um den Fluidstrom einzustellen und/oder zu regeln. Ist mit dem Fluideingang ein Druckluftanschluss über die Verbindungsleitung verbindbar, so ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Ventil in der Verbindungsleitung vorgesehen, sodass durch teilweises Öffnen oder Schließen des Ventils der Fluidstrom zum Volumen einstellbar und/oder regelbar ist.If the fluid inlet connected to a blower via the connecting line, which is part of the device according to a particularly preferred embodiment, the blower according to another particularly preferred embodiment via a frequency converter is controlled to adjust the fluid flow and / or to regulate. If a compressed-air connection can be connected to the fluid inlet via the connection line, then according to a particularly preferred embodiment a valve is provided in the connection line so that the fluid flow to the volume can be adjusted and / or regulated by partially opening or closing the valve.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Transportebene des Lufttischs eine Fläche von mindestens 1,5 Quadratmetern, vorzugsweise mindestens 2 Quadratmeter, auf. Außerdem sind auf der Transportebene mindestens 80 oder 90 Fluidausgänge pro m² vorgesehen.According to a further embodiment, the transport plane of the air table has an area of at least 1.5 square meters, preferably at least 2 square meters. In addition, at least 80 or 90 fluid outputs per m ^{2 are} provided at the transport level.

Die Fluidausgänge sind vorzugsweise in im Wesentlichen gleichen Abstand zueinander über die Transportebene verteilt angeordnet. Hierdurch lässt sich ein besonders gleichmäßiges Luftkissen zum Transport und/oder zum Führen des Substrats aufbauen.The fluid outlets are preferably arranged distributed at substantially the same distance from each other over the transport plane. This makes it possible to build a particularly uniform air cushion for transporting and / or guiding the substrate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Transportebene zumindest eine abgerundete Kante auf. Demnach ist eine, vorzugsweise zwei, mehr als zwei oder alle, der Kanten der Transportebene abgerundet. Im Falle einer Berührung des Substrats mit dem Lufttisch wird so einem Abreißen des Substrats, insbesondere einem Abreißen eines Papiers, das auf dem Lufttisch transportiert und/oder gefördert wird, entgegengewirkt.According to a further embodiment, the transport plane has at least one rounded edge. Thus, one, preferably two, more than two or all of the edges of the transport plane are rounded. In the case of a contact of the substrate with the air table so a tearing of the substrate, in particular a tearing of a paper, which is transported on the air table and / or conveyed, counteracted.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Kühleinrichtung. Die Kühleinrichtung dient, um den Fluidstrom im Volumen des Lufttischs oder vor dem Zuführen in das Volumen des Lufttischs zu kühlen und/oder zumindest die Transportebene des Lufttischs zu kühlen. Hierdurch stellt sich insbesondere im Einsatz mit einem Diffusionstrockner ein Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche und der Unterseite des Substrats und somit ein Temperaturgradient im Fluidfilm ein, der in vorteilhafter Weise eine Trocknung des Fluidfilms begünstigt.According to a further embodiment, the device comprises a cooling device. The cooling device serves to cool the fluid flow in the volume of the air table or before feeding into the volume of the air table and / or at least to cool the transport plane of the air table. As a result, in particular when used with a diffusion dryer, a temperature difference between the surface and the underside of the substrate and thus a temperature gradient in the fluid film, which advantageously promotes drying of the fluid film.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haltebereich derart eingerichtet, die Trocknereinheit derart aufzunehmen, dass die Trocknerebene eines durch den Haltebereich aufgenommenen Trockners im Wesentlichen parallel zu einer Transportebene des Lufttischs angeordnet ist. Durch eine derartige Ausbildung des Haltebereichs ist somit im gesamten Trocknungsbereich ein im Wesentlichen gleicher Abstand zwischen der Trocknereinheit und dem Substrat herstellbar.According to a further embodiment, the holding area is set up to receive the dryer unit in such a way that the dryer level of a dryer accommodated by the holding area is arranged essentially parallel to a transport plane of the air table. By such a training Thus, a substantially equal distance between the dryer unit and the substrate can be produced in the entire drying area of the holding area.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Abstand zwischen einer Trocknerebene eines durch den Haltebereich aufgenommenen Trockners und dem Lufttisch verstellbar. Dies erfolgt durch Abstandseinstellmittel. Diese Abstandseinstellmittel umfassen insbesondere eine Höhenverstellung des Haltebereichs oder des Lufttischs, wobei die Abstandseinstellmittel auch eine Höhenverstellung des Haltebereichs und des Lufttischs umfassen können.According to a further embodiment, the distance between a dryer level of a dryer accommodated by the holding area and the air table is adjustable. This is done by Abstandseinstellmittel. In particular, these spacing adjusting means comprise a height adjustment of the holding area or of the air table, wherein the spacing adjusting means may also comprise a height adjustment of the holding area and of the air table.

Neben einer Regelung des Fluidstroms im Lufttisch zum Einstellen eines Substratabstands zum Trocknungsbereich ist somit auch eine Einstellung des Abstands durch die Abstandseinstellmittel möglich. Im Übrigen ermöglichen die Abstandseinstellmittel zusätzlich, den Abstand zwischen einem in der im Haltebereich aufgenommenen Trocknereinheit und dem Lufttisch so zu verstellen, dass ein großer einstellbarer Abstand es ermöglicht, komfortabel durch Servicepersonal in den Trocknungsbereich zu gelangen, um beispielsweise Defekte zu beheben.In addition to a regulation of the fluid flow in the air table for setting a substrate distance to the drying area, an adjustment of the distance by the distance adjusting means is thus also possible. In addition, the distance adjusting means additionally make it possible to adjust the distance between a dryer unit received in the holding area and the air table so that a large adjustable distance makes it possible to arrive comfortably in the drying area by service personnel in order, for example, to eliminate defects.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Lufttisch auf einer Scherenhubanordnung oder einer Parallelhubanordnung angeordnet. Die Scherenhubanordnung oder die Parallelhubanordnung sind vorzugsweise Bestandteil der Abstandseinstellmittel. Durch die Scherenhubanordnung lässt sich der Lufttisch in einem besonders großen Abstand zu einer vom Haltebereich der Trocknereinheit aufgenommenen Trocknereinheit anordnen, um somit einen guten Zugriff auf die Trocknereinheit für die Wartung oder Reparaturen zu haben. Mit einer Parallelhubanordnung ist es zusätzlich möglich, den Lufttisch mit zunehmendem Abstand zur Trocknereinheit auch aus dem Trocknungsbereich wegzuschwenken, sodass ein noch besserer Zugang zur Trocknereinheit und/oder zum Lufttisch möglich ist.According to a further embodiment, the air table is arranged on a scissor lift arrangement or a parallel lift arrangement. The scissor lift arrangement or the parallel lift arrangement are preferably part of the distance adjusting means. By means of the scissor lift arrangement, the air table can be arranged at a particularly great distance from a dryer unit received by the holding area of the dryer unit, in order thus to have good access to the dryer unit for maintenance or repairs. With a Parallelhubanordnung it is also possible wegzuschwenken the air table with increasing distance to the dryer unit and the drying area, so that even better access to the dryer unit and / or the air table is possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung mindestens einen Sensor auf, der vorzugsweise ein Wegesensor und/oder ein Feuchtigkeitssensor ist. Außerdem ist die Vorrichtung eingerichtet, die Abstandseinstellmittel und/oder den Fluidstrom in Abhängigkeit der Sensorausgangsdaten des mindestens einen Sensors zu steuern. Wird demnach ein vorgegebener Abstand zwischen dem Substrat und der Trocknerfläche mit dem Sensor detektiert, der von einem Sollwert oder Sollbereich abweicht, so kann durch Einstellen der Abstandsmittel oder Verändern des Fluidstroms der Abstand zwischen dem Substrat und der Trocknerebene nachjustiert werden.According to a further embodiment, the device has at least one sensor, which is preferably a travel sensor and / or a moisture sensor. In addition, the device is set up to control the distance adjusting means and / or the fluid flow in dependence on the sensor output data of the at least one sensor. Accordingly, if a predetermined distance between the substrate and the dryer surface with the sensor is detected, which deviates from a nominal value or desired range, the distance between the substrate and the dryer level can be readjusted by adjusting the distance means or changing the fluid flow.

Wird alternativ oder zusätzlich mit dem Feuchtigkeitssensor eine Feuchtigkeit des Fluidfilms festgestellt, die oberhalb einer vordefinierten Schwelle liegt, so kann das Substrat durch Einstellen der Abstandseinstellmittel oder des Fluidstroms dichter an die Trocknerebene herangebracht werden und andererseits bei Unterschreiten einer sensierten Feuchtigkeit des Fluidfilms unterhalb einem vorgegebenen Schwellenwert der Abstand zwischen dem Substrat und der Trocknerebene vergrößert werden. Eine automatisierte Qualitätsverbesserung ist somit möglich.If, alternatively or additionally, a moisture of the fluid film is detected with the moisture sensor, which lies above a predefined threshold, then the substrate can be brought closer to the dryer level by adjusting the distance adjustment means or the fluid flow and, on the other hand, below a predetermined threshold value if sensed moisture of the fluid film is fallen below the distance between the substrate and the dryer level can be increased. Automated quality improvement is thus possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Substrat in einer Laufrichtung durch den Trocknungsbereich führbar, wobei die Vorrichtung einen in Laufrichtung vor dem Trocknungsbereich angeordneten Eintrittsbereich und einen in Laufrichtung nach dem Trocknungsbereich angeordneten Austrittsbereich aufweist. Im Eintrittsbereich und/oder Austrittsbereich sind Fluiddüsen angeordnet. Diese Fluiddüsen dienen, um ein Fluid, nämlich zum Beispiel Luft, auszugeben. Die Fluiddüsen sind derart angeordnet, um ein Fluid in einer Richtung mit einem Richtungsvektor auszugeben, der eine Richtungskomponente ungleich Null aufweist, die entgegen der Laufrichtung gerichtet ist.According to a further embodiment, the substrate can be guided in a running direction through the drying region, wherein the device has an inlet region arranged in front of the drying region in the running direction and an outlet region arranged downstream of the drying region in the running direction. Fluid nozzles are arranged in the inlet area and / or outlet area. These fluid nozzles serve to dispense a fluid, for example air. The fluid nozzles are arranged to discharge a fluid in one direction with a direction vector having a nonzero directional component directed counter to the direction of travel.

Somit ist mit den Fluiddüsen, die also vorzugsweise diagonal entgegen der Laufrichtung auf das Substrat gerichtet sind, auftretender Schleppluft entgegenwirkbar. Schleppluft entsteht durch schnelles Voranfördern des Substrats und führt dazu, dass kühle Luft von außen in den Trocknungsbereich hineingezogen und warme Luft aus dem Trocknungsbereich nach außen hinausgezogen wird. Durch die Fluiddüsen ist demnach eine Art Luftvorhang realisierbar, der eine Barriere für die Schleppluft erzeugt. Demnach wird Schleppluft im Eintrittsbereich durch eine im Eintrittsbereich angeordnete Düse gebremst und führt damit nicht zum Hineinbringen von kühlerer Luft in den Trocknungsbereich. Analog führt eine Fluiddüse am Austrittsbereich dazu, dass eine gegebenenfalls auftretende Schleppluft nicht warme Luft aus dem Trocknungsbereich hinausdrückt.Thus, with the fluid nozzles, which are therefore preferably directed diagonally opposite to the direction of the substrate, occurring Schleppluft counteracted. Tail air is created by rapid feeding of the substrate and causes cold air to be drawn into the drying area from the outside and warm air to be drawn out of the drying area to the outside. Accordingly, a type of air curtain can be realized by the fluid nozzles, which creates a barrier for the trailing air. Accordingly, entrained air in the entry region is braked by a nozzle arranged in the inlet region and thus does not lead to the introduction of cooler air into the drying region. Analogously, a fluid nozzle at the outlet region causes any drag air which may occur to push out non-warm air from the drying region.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Substrat in einer Laufrichtung durch den Trocknungsbereich führbar, wobei die Vorrichtung einen in Laufrichtung vor dem Trocknungsbereich angeordneten Eintrittsbereich und einen in Laufrichtung nach dem Trocknungsbereich angeordneten Austrittsbereich aufweist, und die Vorrichtung im Eintrittsbereich und im Austrittsbereich Rollen oder Walzen aufweist, um das Substrat zu führen und/oder zu transportieren. Im Eintritts- und Austrittsbereich dienen die Walzen somit zur Grobjustierung der Substratposition, während im Trocknungsbereich der Lufttisch das Führen des Substrats übernimmt. Werden demnach Kräfte auf das Substrat ausgeübt, die nicht durch den Lufttisch ausgleichbar sind, so werden diese durch die Rollen oder Walzen im Eintritts- bzw. Austrittsbereich abgefangen.According to a further embodiment, the substrate can be guided in a running direction through the drying area, wherein the device has an inlet area arranged in front of the drying area in the running direction and an outlet area arranged downstream of the drying area in the running direction, and the device has rollers or rollers in the entry and exit areas for guiding and / or transporting the substrate. In the entry and exit area, the rollers thus serve for coarse adjustment of the substrate position, while in the drying area the air table takes over the guiding of the substrate. If, therefore, forces are exerted on the substrate that can not be compensated by the air table, they are intercepted by the rollers or rollers in the entry or exit area.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich anhand der in den Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiele. Hierbei zeigen:

1 und 2 Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens,
3 eine REM-Aufnahme einer Substratoberfläche,
4 eine REM-Aufnahme einer Oberfläche eines Substrats mit einer konvektionsgetrockneten Beschichtung,
5 bis 9 REM-Aufnahmen der Oberfläche von Substraten jeweils mit einer Barriereschicht, die durch diffusionsoptimierte Konvektionstrocknung getrocknet wurde,
10 bis 29 Schichtverbunde beschichteter Substrate, die mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurden,
30 die Schritte des Verfahrens zum Herstellen eines beschichteten Substrats gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Further embodiments will become apparent from the embodiments explained in more detail in the figures. Hereby show:

1 and 2 Embodiments of the device for carrying out the method,
3 a SEM image of a substrate surface,
4 a SEM image of a surface of a substrate with a convection-dried coating,
5 to 9 SEM images of the surface of substrates each with a barrier layer which has been dried by diffusion-optimized convection drying,
10 to 29 Coated laminates of coated substrates, which were produced with an embodiment of the method according to the invention,
30 the steps of the method for producing a coated substrate according to an embodiment.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Maschinengestell 12 sowie Haltemittel 14, die einen Haltebereich 16 definieren, in dem eine Diffusionstrocknereinheit 18 aufgenommen ist. 1 shows an embodiment of the device according to the invention 10 , The device 10 includes a machine frame 12 as well as holding means 14 holding a holding area 16 define in which a diffusion-dryer unit 18 is included.

Außerdem ist ein Lufttisch 20 vorgesehen, der in dieser Darstellung nur teilweise sichtbar ist, jedoch in der folgenden 2 genauer beschrieben wird. Ferner ist ein Substrat 22 dargestellt, das ein bahnförmiges Gut, beispielsweise ein Papier, ist. Das Substrat 22 kann bereits beschichtet sein. Wenn also im Folgenden nur von Substrat 22 gesprochen wird, so kann dies auch ein zuvor beschichtetes Substrat umfassen.There is also an air table 20 provided, which is only partially visible in this illustration, but in the following 2 will be described in more detail. Further, a substrate 22 represented, which is a web-shaped Good, such as a paper. The substrate 22 can already be coated. So if in the following only substrate 22 This may also include a previously coated substrate.

Das Substrat 22 wird in Laufrichtung 24 gefördert, sodass es in einen Eintrittsbereich 26 der Vorrichtung 10 eingeführt wird und in einem Trocknungsbereich zwischen der Trocknereinheit 18 und dem Lufttisch 20 durch die Vorrichtung 10 verläuft. Das Substrat 22 tritt in einem Austrittsbereich 28 wieder aus dem Trocknungsbereich zwischen der Trocknereinheit 18 und dem Lufttisch 20 aus. Die Trocknereinheit 18 weist auf ihrer Oberseite Luftzuführungen und Abluftanschlüsse 50 auf. Hierdurch wird die warme Luft zum Trocknen bereitgestellt und es kann feuchte Luft abgeführt werden.The substrate 22 gets in the direction of travel 24 promoted, making it into an entry area 26 the device 10 is introduced and in a drying area between the dryer unit 18 and the air table 20 through the device 10 runs. The substrate 22 occurs in an exit area 28 again from the drying area between the dryer unit 18 and the air table 20 out. The dryer unit 18 has on its top air supply and exhaust ports 50 on. As a result, the warm air is provided for drying and it can be removed moist air.

Demnach zeigt 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung 10. Wiederum ist das Substrat 22 dargestellt, das in der Laufrichtung 24 durch den Trocknungsbereich 30 hindurchgeführt wird. Dazu wird das Substrat 22 in Laufrichtung 24 im Eintrittsbereich 26 eingeführt und tritt im Austrittsbereich 28 wieder aus dem Trocknungsbereich 30 heraus. Im Trocknungsbereich 30 wird das Substrat 22 durch den Lufttisch 20 geführt. Die Laufrichtung 24 des Substrats 22 verläuft hiervon links nach rechts.Accordingly, shows 2 a side view of the device 10 , Again, this is the substrate 22 shown in the running direction 24 through the drying area 30 is passed. This is the substrate 22 in the direction of travel 24 in the entrance area 26 introduced and enters the exit area 28 again from the drying area 30 out. In the drying area 30 becomes the substrate 22 through the air table 20 guided. The direction of travel 24 of the substrate 22 runs from left to right.

Der Lufttisch 20 weist hierzu mehrere Fluidausgänge auf seiner Oberseite, die auch als Transportebene 32 bezeichnet wird, auf. Die Transportebene 32 bildet eine Seite eines Körpers 33 des Lufttischs. Der Körper 33 weist im Innenraum ein Volumen auf. Dieses Volumen wird durch ein Gebläse über einen Fluideingang mit Luft gefüllt, die dann auf der Transportebene 32 durch die dort angeordneten Fluidausgänge austritt. Die Fluidausgänge erzeugen so ein Luftkissen, sodass das Substrat 22 auf dem Luftkissen geführt bzw. transportiert wird.The air table 20 For this purpose has several fluid outputs on its upper side, which also serves as a transport plane 32 is called on. The transport level 32 forms a side of a body 33 of the air table. The body 33 has a volume in the interior. This volume is filled by a blower via a fluid inlet with air, which is then at the transport level 32 exits through the fluid outputs arranged there. The fluid outputs thus create an air cushion, so that the substrate 22 is guided or transported on the air cushion.

Auch wenn die Darstellung in 2 die Annahme nahelegt, dass das Substrat 22 den Lufttisch 20 berührt, so ist doch ein kontaktloser Transport des Substrats 22 über dem Lufttisch 20 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedoch der Abstand zwischen dem Substrat 22 und der Transportebene 32 so gering, dass sich diese nicht darstellen lässt.Although the illustration in 2 the assumption suggests that the substrate 22 the air table 20 touched, so it is a contactless transport of the substrate 22 above the air table 20 intended. In the present embodiment, however, the distance between the substrate 22 and the transport level 32 so small that it can not be displayed.

Zur weiteren Unterstützung des Substrats 22 beim Transport durch den Trocknungsbereich 30 ist im Eintrittsbereich 26 und im Austrittsbereich 28 jeweils eine Walze 34, 36 angeordnet, um das Substrat 22 zu halten. Während das Substrat 22 durch den Trocknungsbereich 30 geführt wird, wird mit der Trocknereinheit 18 ein warmer oder heißer Luftstrom von bis zu 300 Grad Celsius, vorzugsweise mindestens 50 Grad Celsius, erzeugt, der an einer Trocknerebene 38 aus dem Trockner 18 hinaustritt. Die Trocknerebene 38 sowie die Transportebene 32 sind durch das Maschinengestell 12 parallel zueinander angeordnet.For further support of the substrate 22 during transport through the drying area 30 is in the entrance area 26 and in the exit area 28 one roller each 34 . 36 arranged to the substrate 22 to keep. While the substrate 22 through the drying area 30 is performed with the dryer unit 18 a warm or hot air flow of up to 300 degrees Celsius, preferably at least 50 degrees Celsius, generated at a dryer level 38 from the dryer 18 also occurs. The dryer level 38 as well as the transport level 32 are through the machine frame 12 arranged parallel to each other.

Es ist ein Fluideingang 48 zum Zuführen von Luft in das Volumen des Körpers 33 des Lufttischs 20 erkennbar, an dem ein Gebläse anbringbar ist. Außerdem ist dieser Fluideingang 48 auch mit einem Druckluftanschluss verbindbar. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Gebläse Bestandteil der Vorrichtung 10, ist jedoch hier zur besseren Übersicht nicht dargestellt.It is a fluid input 48 for feeding air into the volume of the body 33 of the air table 20 recognizable, to which a blower is attachable. In addition, this fluid input 48 also connectable with a compressed air connection. According to one embodiment, a fan is part of the device 10 , but is not shown here for a better overview.

Der Lufttisch 20 ist außerdem über eine Hubanordnung, hier eine Scherenhubanordnung 40, in der Höhe einstellbar, sodass die Scherenhubanordnung 40 Bestandteil von Abstandseinstellmitteln ist, mit denen sich ein Abstand 42 zwischen dem Trockner 18 bzw. der Trocknerebene 38 und dem Lufttisch 20, nämlich der Transportebene 32 des Lufttischs 20, variieren lässt.The air table 20 is also a lifting arrangement, here a scissor lift 40 , adjustable in height, allowing the scissor lift assembly 40 Part of Abstandseinstellmitteln is, with which a distance 42 between the dryer 18 or the dryer level 38 and the air table 20 namely the transport level 32 of the air table 20 , lets vary.

Die Scherenhubanordnung 40 dient jedoch auch, um den Lufttisch 20 zur Wartung oder Reparatur der Trocknereinheit 18 oder des Lufttischs 20 selbst aus dem Trocknungsbereich 30 herauszuführen.The scissor lift arrangement 40 However, it also serves to the air table 20 for maintenance or repair of the dryer unit 18 or the air table 20 even from the drying area 30 lead out.

Weiterhin ist zusätzlich die Trocknereinheit 18 selbst durch Höhenverstellbarkeit der Haltemittel 14 und somit des Haltebereichs 16 verstellbar, um beispielsweise die an der Trocknerebene 38 ausgeführte Wärme mit variierender Intensität auf das Substrat 22 aufzubringen. Hierzu umfasst die Vorrichtung 10 Gewindestangen mehrerer Spindeln 44, die jeweils über Motoren 46 antreibbar sind. Die Spindeln 44 sind mit dem Boden 47 der Vorrichtung 10 einerseits und mit den Haltemitteln 14 andererseits verbunden. Die Haltemittel 14 und der Haltebereich 16 sind somit verschiebbar am Maschinengestell 12 gelagert und können mit den Spindeln 44 über die Motoren 46 auf- und abgefahren werden, sodass sich der Abstand 42 variieren lässt. Demgemäß sind auch die Spindeln 44 sowie die Motoren 46 Bestandteil von Abstandseinstellmitteln.Furthermore, in addition, the dryer unit 18 even by height adjustment of the holding means 14 and thus the holding area 16 adjustable, for example, at the dryer level 38 applied heat with varying intensity to the substrate 22 applied. For this purpose, the device comprises 10 Threaded rods of several spindles 44 , each with motors 46 are drivable. The spindles 44 are with the ground 47 the device 10 on the one hand and with the holding means 14 on the other hand. The holding means 14 and the holding area 16 are thus displaceable on the machine frame 12 stored and can with the spindles 44 about the engines 46 up and down, so that the distance 42 varies. Accordingly, the spindles are 44 as well as the engines 46 Component of Abstandseinstellmitteln.

3 zeigt eine REM-Aufnahme einer Oberfläche eines Rohpapiers, also eines Papiersubstrats 60, bei hundertfacher Vergrößerung. Die Rohpapieroberfläche entspricht einem Beispiel für die Oberfläche eines Substrats 22, auf das das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist. Das Rohpapier 60 ist demnach noch unbeschichtet. 3 shows an SEM image of a surface of a base paper, ie a paper substrate 60 , at a hundredfold magnification. The raw paper surface corresponds to an example of the surface of a substrate 22 to which the method according to the invention is applicable. The raw paper 60 is therefore still uncoated.

4 zeigt eine weitere REM-Aufnahme mit fünfzigfacher Vergrößerung der Oberfläche eines beschichteten Substrats 60. 4 zeigt die Oberfläche eines Substrats 60, auf das eine Beschichtungszusammensetzung mit einem hohen Polymeranteil, also mit einem Polymermassenanteil von mindestens 50 % im festen Anteil der Beschichtungszusammensetzung, aufgetragen und getrocknet wurde. Die Trocknung erfolgte durch Trocknen der Beschichtungszusammensetzung mit einem konventionellen Konvektionstrockner mit einer Temperatur im Bereich von 200 Grad Celsius bis 250 Grad Celsius. Auf der Oberfläche sind eindeutige Erhebungen 62 zu erkennen. Diese entsprechen den zuvor beschriebenen Blasen, die bei der Verdunstung des flüssigen Anteils entstehen und durch den Verschluss der Oberfläche daran gehindert werden, aus dem durch die Beschichtungszusammensetzung gebildeten Fluidfilm herauszutreten. Teilweise ist auch erkennbar, dass diese Erhebungen 62 oder Blasen aufgeplatzt sind und somit die Beschichtung Defekte 64 und somit nicht eine gewünschte Barrierewirkung für Öle oder Fette aufweist. 4 shows another SEM image at fifty times magnification of the surface of a coated substrate 60 , 4 shows the surface of a substrate 60 to which a coating composition having a high polymer content, ie having a polymer composition of at least 50% in the solid fraction of the coating composition, has been applied and dried. The drying was carried out by drying the coating composition with a conventional convection dryer at a temperature in the range of 200 degrees Celsius to 250 degrees Celsius. On the surface are distinct elevations 62 to recognize. These correspond to the previously described bubbles which are generated by the evaporation of the liquid portion and which are prevented by the closure of the surface from emerging from the fluid film formed by the coating composition. Partly it is also recognizable that these surveys 62 or bubbles are burst and thus the coating defects 64 and thus does not have a desired barrier effect for oils or fats.

Die 5 bis 9 zeigen REM-Aufnahmen von Substraten 22, nämlich Papiersubstraten 60, auf die gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zunächst eine Beschichtungszusammensetzung mit einem Polymermassenanteil aufgetragen wurde, der vorzugsweise mindestens 50 % des festen Anteils der Beschichtungszusammensetzung umfasst und durch Trocknen mit einer Diffusionstrocknung unter Verwendung eines Diffusionstrockners getrocknet wurde. Die verschiedenen Schichten in den 5 bis 9 sind durch Trocknung mit unterschiedlichen Temperaturen erzeugt worden.The 5 to 9 show SEM images of substrates 22 namely paper substrates 60 to which, according to an embodiment of the method, first a coating composition having a polymer mass fraction has been applied, which preferably comprises at least 50% of the solid content of the coating composition and dried by drying with a diffusion drying using a diffusion dryer. The different layers in the 5 to 9 have been produced by drying at different temperatures.

In den 5 bis 9 ist gegenüber 4 die Struktur des Rohpapiers etwas deutlicher sichtbar, wobei dies daran liegt, dass in 4 ein Vorstrich mit 10 g/m² aufgetragen wurde, während in den 5 bis 9 lediglich ein Vorstrich von 3 g/m² aufgetragen wurde. Demnach offenbaren die 5 bis 9 ein Rohpapier wie es in 3 dargestellt wurde, auf das zunächst ein Vorstrich mit 3 g/m² aufgetragen wurde. Der Vorstrich umfasst hierbei Polyvinylalkohol. Vorliegend wurde der Vorstrich mit einer konventionellen Konvektionstrocknung getrocknet. Die 5 bis 9 zeigen die Oberfläche einer Schutz- oder Barriereschicht nach dem Trocknen der zuvor aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung mit hohem Polymeranteil in einer fünfzigfachen Vergrößerung.In the 5 to 9 is opposite 4 the structure of the raw paper is more clearly visible, which is due to the fact that in 4 a precoat of 10 g / m ^{2 was} applied while in the 5 to 9 only a pre-coat of 3 g / m ^{2 was} applied. Accordingly, the reveal 5 to 9 a base paper like it is in 3 was initially applied to a precursor with 3 g / m ^{2 was} applied. The precoat hereby comprises polyvinyl alcohol. In the present case, the precoat was dried by conventional convection drying. The 5 to 9 show the surface of a protective or barrier layer after drying the previously applied high polymer coating composition at a fifty-fold magnification.

Im Einzelnen zeigt 5 zeigt die Oberfläche einer Beschichtungszusammensetzung mit hohem Polymeranteil nach dem Trocknen. Hierbei wurde die Beschichtungszusammensetzung mit einer Menge von 12 g/m² aufgetragen und bei einer Temperatur von 50 Grad Celsius getrocknet. In 6 wurde demgegenüber die Beschichtungszusammensetzung mit einer Menge von 10 g/m² aufgetragen und bei 80 Grad Celsius getrocknet. In 7 wurde die Beschichtungszusammensetzung mit 12,5 g/m² aufgetragen und bei einer Temperatur von 120 Grad Celsius getrocknet. In 8 wurde die Beschichtungszusammensetzung mit einer Menge von 12 g/m² aufgetragen und bei einer Temperatur von 180 Grad Celsius getrocknet und in 9 wurde die Beschichtungszusammensetzung mit 12 g/m² aufgetragen und es erfolgte eine Trocknung mit einer Temperatur von 225 Grad Celsius.In detail shows 5 shows the surface of a high polymer coating composition after drying. Here, the coating composition was added in an amount of 12 g / m ² applied and dried at a temperature of 50 degrees Celsius. In 6 On the other hand, the coating composition was applied at a rate of 10 g / m ² and dried at 80 degrees Celsius. In 7 The coating composition was applied at 12.5 g / m ² and dried at a temperature of 120 degrees Celsius. In 8th The coating composition was applied in an amount of 12 g / m ² and dried at a temperature of 180 degrees Celsius and in 9 The coating composition was applied at 12 g / m ² and dried at a temperature of 225 degrees Celsius.

Es ist erkennbar, dass die zuvor genannten Erhebungen 62 und Defekte 64 in den 5 bis 7 in geringerem Maße als in 4 auftreten. Insbesondere in den 5 und 6 sind im Wesentlichen keine Erhebungen 62 und Defekte 64 zu erkennen. Erst ab einer Trocknertemperatur von etwa 120 Grad Celsius tritt erneut der Effekt der Blasenbildung in der getrockneten Beschichtungszusammensetzung mit hohem Polymeranteil auf. Deutlich ist eine Zunahme ab der Temperatur 180 Grad Celsius, wie es in 8 und 9 erkennbar ist, zu sehen. Demnach erfolgt die Diffusionstrocknung der Beschichtungszusammensetzung mit hohem Polymeranteil vorzugsweise bei Temperaturen unter 180 Grad Celsius.It can be seen that the aforementioned surveys 62 and defects 64 in the 5 to 7 to a lesser extent than in 4 occur. Especially in the 5 and 6 are essentially no surveys 62 and defects 64 to recognize. Only from a dryer temperature of about 120 degrees Celsius, the effect of blistering in the dried coating composition with high polymer content occurs again. Significantly, an increase from the temperature is 180 degrees Celsius, as in 8th and 9 it is recognizable to see. Accordingly, the diffusion drying of the coating composition with a high polymer content is preferably carried out at temperatures below 180 degrees Celsius.

Die 10 bis 29 zeigen verschiedene Schichtverbunde 100 eines beschichteten Substrats 22, beispielsweise eines Papiersubstrats 60, wobei jeweils jeder der Schichtverbunde 100 mindestens eine Schutz- oder Barriereschicht aufweist, die durch Aufbringen einer Beschichtungszusammensetzung mit hohem Polymeranteil und durch Trocknen mit Diffusionstrocknung erzeugt ist.The 10 to 29 show different laminates 100 a coated substrate 22 , For example, a paper substrate 60 , each one of the laminations 100 has at least one protective or barrier layer formed by applying a high polymer coating composition and drying by diffusion drying.

10 zeigt ein Substrat 22, auf das ein Vorstrich 66 aufgetragen wurde und auf dem dann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Schutz- oder Barriereschicht 68 aufgebracht ist. 10 shows a substrate 22 on which a primer 66 was applied and then on the then by the method according to the invention a protective or barrier layer 68 is applied.

11 zeigt die Darstellung aus 10, wobei auf die obere Schutz- oder Barriereschicht 68, die durch Auftragen einer Beschichtungszusammensetzung mit einem hohen Polymeranteil und das Austrocknen dieser Schicht mit einem Diffusionstrockner erzeugt wurde, eine weitere Schutz- oder Barriereschicht 68 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt wurde. 11 shows the presentation 10 , being on the upper protective or barrier layer 68 produced by applying a coating composition having a high polymer content and drying this layer with a diffusion dryer, another protective or barrier layer 68 was produced by the method according to the invention.

12 zeigt einen Schichtverbund 100, der aus einem Substrat 22 besteht, auf das ein Vorstrich 66 aufgebracht wurde. Auf den Vorstrich 66 wurde ein Thermostrich 70 aufgebracht und über dem Thermostrich 70 eine Schutz- oder Barriereschicht 68 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt. 12 shows a layer composite 100 that made a substrate 22 insists on a primer 66 was applied. On the primer 66 became a thermostrich 70 applied and over the thermostrich 70 a protective or barrier layer 68 generated by the method according to the invention.

13 entspricht dem Schichtverbund 100 aus 12, wobei zusätzlich gegenüberliegend der Seite des Substrats 22, auf der der Vorstrich 66 aufgebracht wurde, auf dem Substrat 22 ein Rückseitenstrich 72 aufgetragen wurde. 13 corresponds to the layer composite 100 out 12 , wherein additionally opposite the side of the substrate 22 on which the primer 66 was applied to the substrate 22 a backslash 72 was applied.

14 entspricht dem Schichtverbund 100 aus 13, wobei zusätzlich auf dem Rückseitenstrich 72 ein klebstoffhaltiger Strich 74 aufgetragen wurde und auf der gegenüberliegenden Seite, auf der die Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt wurde, ein weiterer silikonhaltiger Strich 76 aufgetragen wurde, der einer Releasebeschichtung entspricht. 14 corresponds to the layer composite 100 out 13 , in addition, on the back side stroke 72 an adhesive-containing line 74 was applied and on the opposite side on which the protective or barrier layer 68 was generated, another silicone-containing line 76 was applied, which corresponds to a release coating.

15 zeigt einen Schichtverbund 100, der ein Substrat 22 mit einem Rückseitenstrich 72 auf der einen Seite und einem Vorstrich 66 auf der anderen Seite aufweist. Auf dem Vorstrich 66 sind zwei Schichten der Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt. 15 shows a layer composite 100 who is a substrate 22 with a back stroke 72 on one side and a primer 66 on the other side. On the precursor 66 are two layers of the protective or barrier layer 68 generated.

16 entspricht der Darstellung aus 15, wobei zusätzlich auf dem Rückseitenstrich 72 ebenfalls eine Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt wurde. 16 corresponds to the illustration 15 , in addition, on the back side stroke 72 also a protective or barrier layer 68 was generated.

17 zeigt einen Schichtverbund 100, bei dem auf ein Substrat 22 auf der einen Seite ein Vorstrich 66 und auf der anderen Seite ein Rückseitenstrich 72 erzeugt wurde. Auf dem Vorstrich 66 sowie dem Rückseitenstrich 72 ist jeweils eine Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt worden. 17 shows a layer composite 100 in which on a substrate 22 on the one hand a primer 66 and on the other side a backslash 72 was generated. On the precursor 66 as well as the back stroke 72 is each a protective or barrier layer 68 been generated.

18 umfasst einen Schichtverbund 100 mit einem Substrat 22, auf dem einseitig ein Vorstrich 66 und auf der anderen Seite ein Rückseitenstrich 72 aufgetragen wurde. Auf dem Vorstrich 66 ist zusätzlich eine Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt worden. 18 includes a layer composite 100 with a substrate 22 , on the one side a primer 66 and on the other side a backslash 72 was applied. On the precursor 66 is additionally a protective or barrier layer 68 been generated.

19 zeigt die Darstellung aus 18, wobei auf dem Rückseitenstrich 72 zwei Schichten einer Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt wurden. 19 shows the presentation 18 , where on the back side stroke 72 two layers of a protective or barrier layer 68 were generated.

20 zeigt den Schichtverbund 100 aus 19, wobei zusätzlich auf der Seite des Substrats 22, auf der der Vorstrich 66 und die erste Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt wurden, eine zusätzliche zweite Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt wurde. 20 shows the layer composite 100 out 19 , in addition to the side of the substrate 22 on which the primer 66 and the first protective or barrier layer 68 an additional second protective or barrier layer 68 was generated.

21 zeigt einen Schichtverbund 100, der ein Substrat 22 zeigt, das einen Vorstrich 66 und einen Rückseitenstrich 72 aufweist. Auf der Seite, auf der der Rückseitenstrich 72 auf das Substrat 22 aufgebracht wurde, ist eine Schicht aus einem Schutz- oder Barrierestrich zur Bildung der Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt. Auf der Seite, auf der der Vorstrich 66 auf das Substrat 22 aufgetragen wurde, sind drei Schutz- oder Barriereschichten 68 erzeugt. 21 shows a layer composite 100 who is a substrate 22 shows that a primer 66 and a backslash 72 having. On the side on which the back stroke 72 on the substrate 22 was applied, is a layer of a protective or barrier screed to form the protective or barrier layer 68 generated. On the side on which the primer 66 on the substrate 22 applied are three protective or barrier layers 68 generated.

22 zeigt den Schichtverbund 100 aus 21, wobei auf der Seite des Substrats 22, auf der der Rückseitenstrich 72 und die erste Schutz- oder Barriereschicht 68 erzeugt wurden, zwei weitere Schutz- oder Barriereschichten 68 erzeugt wurden. 22 shows the layer composite 100 out 21 , being on the side of the substrate 22 on which the back stroke 72 and the first protective or barrier layer 68 were generated, two more protective or barrier layers 68 were generated.

23 zeigt den Schichtaufbau ähnlich zur 13, wobei diese zusätzlich einen Schutzstrich mit hohem Pigmentanteil 78 aufweist. Demnach zeigt 23 einen Schichtverbund 100, der aus einem Substrat 22 besteht, auf dessen einer Seite ein Vorstrich 66 und dessen anderer Seite ein Rückseitenstrich 72 aufgebracht wurde. Auf den Vorstrich 66 wurde dann ein Thermostrich 70 aufgebracht. Im Gegensatz zur 13 wurde auf den Thermostrich 70 nicht direkt die Schutz- oder Barriereschicht 68 aufgetragen, sondern es wurde zunächst ein pigmenthaltiger Schutzstrich 78 aufgetragen. Erst auf dem pigmenthaltigen Schutzstrich 78, der auf den Thermostrich 70 aufgetragen wurde, wird die Schutz- oder Barriereschicht 68 aufgetragen. 23 shows the layer structure similar to 13 , this additionally a protective line with high pigment content 78 having. Accordingly, shows 23 a layer composite 100 that made a substrate 22 exists on one side of a primer 66 and its other side a backslash 72 was applied. On the primer 66 then became a thermostrich 70 applied. In contrast to 13 was on the thermostrich 70 not directly the protective or barrier layer 68 but it was initially a pigment-containing protective line 78 applied. Only on the pigment-containing protective line 78 , on the thermostrich 70 is applied, the protective or barrier layer 68 applied.

24 zeigt den Aufbau des Schichtverbundes 100 aus 23, wobei in 24 anstatt der Anordnung des pigmenthaltigen Strichs 78 zwischen dem Thermostrich 70 und der Schutz- oder Barriereschicht 68 der pigmenthaltige Schutzstrich 78 nun auf dem Rückseitenstrich 72 aufgetragen wurde. 24 shows the structure of the layer composite 100 out 23 , where in 24 instead of the arrangement of the pigmented line 78 between the thermostrich 70 and the protective or barrier layer 68 the pigmented protective line 78 now on the back cover 72 was applied.

25 zeigt einen Schichtverbund 100, der eine Kombination der Schichtverbunde 100 aus den 23 und 24 darstellt. Demnach sind nun pigmenthaltige Schutzstriche 78 auf dem Rückseitenstrich 72 sowie zwischen dem Thermostrich 70 und der Schutz- oder Barriereschicht 68 angeordnet. 25 shows a layer composite 100 , which is a combination of layered composites 100 from the 23 and 24 represents. Accordingly, now are pigmented protection strokes 78 on the back stroke 72 as well as between the thermostrich 70 and the protective or barrier layer 68 arranged.

26 zeigt den Schichtaufbau 100, bei dem auf ein Substrat 22 zunächst ein Abdeckstrich 80 aufgebracht wurde. Der Vorstrich 66 wurde auf den Abdeckstrich und auf den Vorstrich 66 ein Thermostrich 70 aufgebracht. Über dem Thermostrich 70 wurde die Schutz- oder Barriereschicht 68 aufgebracht. 26 shows the layer structure 100 in which on a substrate 22 first a cover line 80 was applied. The primer 66 was on the cover bar and on the precoat 66 a thermostrich 70 applied. Above the thermostrich 70 became the protective or barrier layer 68 applied.

27 zeigt einen Schichtaufbau 100, der dem Schichtaufbau 100 aus 26 entspricht. Zusätzlich wurde bei dem Schichtaufbau 100 in 27 auf der Rückseite des Substrats 22 ein Rückseitenstrich 72 aufgetragen. 27 shows a layer structure 100 that the layer construction 100 out 26 equivalent. In addition, in the layer structure 100 in 27 on the back of the substrate 22 a backslash 72 applied.

28 zeigt den Schichtverbund 100 aus 27, wobei zusätzlich auf dem Rückseitenstrich 72 eine Schutz- oder Barriereschicht 68 aufgetragen wurde. 28 shows the layer composite 100 out 27 , in addition, on the back side stroke 72 a protective or barrier layer 68 was applied.

29 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schichtverbunds 100, bei dem das Substrat 22 ein farbiges Substrat 82 ist. Dieses dient beispielsweise als Sicherheitsmerkmal für Fahr- oder Eintrittskarten. Auf die Ober- und Unterseite des farbigen Substrats sind jeweils Abdeckstriche 80 aufgebracht. Auf der einen Seite wurde auf den Abdeckstrich 80 ein Rückseitenstrich 72 aufgebracht. Auf der anderen Seite des farbigen Substrats 82 wurde auf den Abdeckstrich 80 ein Vorstrich 66, auf den Vorstrich 66 ein Thermostrich und auf den Thermostrich 70 die Schutz- oder Barriereschicht 68 aufgetragen. 29 shows a further embodiment of a composite layer 100 in which the substrate 22 a colored substrate 82 is. This serves, for example, as a security feature for driving or tickets. On the top and bottom of the colored substrate are each Abdeckstriches 80 applied. On the one hand was on the cover line 80 a backslash 72 applied. On the other side of the colored substrate 82 was on the cover line 80 a primer 66 , on the primer 66 a thermostrich and the thermostrich 70 the protective or barrier layer 68 applied.

30 zeigt die Schritte des Verfahrens zum Herstellen eines beschichteten Substrats 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Schritt 84 zeigt den Schritt des Bereitstellens eines Substrats 22. In Schritt 86 wird das Substrat 22 mit einem Vorstrich 66 versehen. Im Schritt 88 wird der Vorstrich 66 getrocknet. 30 shows the steps of the method for producing a coated substrate 22 according to an embodiment. step 84 shows the step of providing a substrate 22 , In step 86 becomes the substrate 22 with a primer 66 Provided. In step 88 becomes the primer 66 dried.

Im Schritt 90 wird eine Beschichtungszusammensetzung mit einem hohen Polymeranteil auf den Vorstrich 66 aufgetragen und im Schritt 92 wird die Beschichtungszusammensetzung mit dem hohen Polymeranteil durch Diffusionstrocknung mit einem Diffusionstrockner getrocknet, um eine Schutz- oder Barriereschicht 68 zu erhalten.In step 90 becomes a coating composition with a high polymer content on the precoat 66 applied and in the step 92 For example, the high polymer content coating composition is dried by diffusion drying with a diffusion dryer to form a protective or barrier layer 68 to obtain.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Vorrichtungdevice
1212: Maschinengestellmachine frame
1414: Haltemittelholding means
1616: Haltebereichholding area
1818: DiffusionstrocknereinheitDiffusion dryer unit
2020: Lufttischair table
2222: Substratsubstratum
2424: Laufrichtungdirection
2626: Eintrittsbereichentry area
2828: Austrittsbereichexit area
3030: Trocknungsbereichdrying area
3232: Transportebenetransport plane
3333: Körper des LufttischsBody of the air table
34,3634.36: Walzeroller
3838: Trocknerebenedryer level
4040: ScherenhubanordnungScherenhubanordnung
4242: Abstanddistance
4444: Spindelspindle
4646: Motorengine
4848: Fluideingangfluid inlet
5050: Abluftanschlussexhaust connection
6060: Papiersubstratpaper substrate
6262: Erhebungensurveys
6464: Defektedefects
6666: Vorstrichprimer
6868: Schutz- oder Barriereschicht Protective or barrier layer
7070: Thermostrichthermal coat
7272: RückseitenstrichBack stroke
7474: klebstoffhaltiger Strichadhesive-containing line
7676: silikonhaltiger Strichsilicone-containing line
7878: Schutzstrich mit hohem PigmentanteilProtective coat with high pigment content
8080: AbdeckstrichAbdeckstrich
8282: farbiges Substratcolored substrate
84 bis 9284 to 92: Schritte des VerfahrensSteps of the procedure
100100: Schichtverbundlayer composite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2013/017441 A1 [0018]
WO 2013/189612 A1 [0018]
WO 2015/107154 A2 [0018]

Claims

A method for producing a mono- or multi-coated substrate, in particular a coated paper substrate, for producing a protective or barrier layer (68) comprising the steps: a) applying (86) a coating composition to a top or bottom surface of a substrate (22) or a coated substrate, the coating composition comprising a polymer portion, b) drying (88) the coating composition, wherein the drying is carried out by diffusion drying with a diffusion-dryer unit (18).

Method according to Claim 1 wherein the diffusion drying comprises passing the substrate (22) or the coated substrate past a drying plane (38) of a diffusion-drying unit (18) in a running direction (24) between the top or bottom of the substrate (22) or the coated one Substrate to which the coating composition has been applied, and a flat formed heat source in the dryer level (38) a maximum distance of 20 mm, preferably 15 mm, more preferably 3 mm, is maintained.

Method according to Claim 1 or 2 wherein the diffusion drying comprises applying a higher temperature to the substrate (22) or the coated substrate on the side to which the coating composition has been applied than to the opposite side of the substrate (22) or the coated substrate.

Method according to one of the preceding claims, wherein the method comprises providing the coating composition having liquid and solid portions, and evaporated during drying liquid portions of the coating composition are discharged through an exhaust device, wherein the discharge of the exhaust air with an exhaust device, preferably through exhaust openings in the heat source takes place.

The method of any one of the preceding claims, wherein the method comprises providing the coating composition comprising a liquid and a solid portion, the solid portion having a polymer mass fraction of at least 50%, preferably at least 70%, more preferably at least 95%.

Method according to Claim 5 wherein the method comprises providing the coating composition wherein the polymer portion is or comprises an ethylene-acrylic acid copolymer.

The method of any one of the preceding claims, wherein the method comprises providing the coating composition comprising a liquid and a solid portion, wherein the solid portion comprises a pigment mass fraction of at most 30%, which is preferably between 5% and 25%.

The method of any one of the preceding claims, wherein the method comprises providing a coated substrate for performing steps a) and b) that corresponds to a laminate (100) having a paper substrate (60), the paper substrate (60) having an upper surface and a lower surface Bottom and having the top of the paper substrate (60) a precoat (66) and / or the back of the paper substrate (60) has a backsize (72).

Method according to Claim 8 wherein the method comprises providing a coated substrate for carrying out steps a) and b), in which the layered composite (100) of the coated substrate additionally has on the precoat (66) a thermal index (70) and / or on the backsize (72 ) has an adhesive-containing line (74).

Method according to Claim 8 or 9 wherein steps a) and b) are performed once, twice, three times or four times on the top of the coated substrate and / or once, twice or three times on the underside of the coated substrate.

The method of any one of the preceding claims, wherein after performing or performing steps a) and b) a silicone-containing coating (76) is applied to at least one of the protective or barrier layers (68).

Method according to one of the preceding claims, wherein the drying (88) comprises guiding or transporting the substrate (22) on an air table (20) spaced from the diffusion-dryer unit (18) with the diffusion-dryer unit (18) in a machine frame (12). is arranged.

Method according to one of the preceding claims, wherein the drying temperature of the diffusion-drying unit (18) is set to a value below 225 degrees Celsius, preferably below 180 degrees Celsius.

Single or multiple coated substrate having at least one protective or barrier layer (68) made by the method of any one of the preceding claims.

Use of a diffusion-drying unit (18) for drying a coating composition having a polymer fraction, in particular a polymer composition of at least 50% in the solid fraction of the coating composition, preferably having a polymer composition of at least 70% in the solid fraction of the coating composition, more preferably having a polymer composition of at least 95%. in the solid portion of the coating composition.

Use of a diffusion-drying unit (18), in particular according to Claim 15 for drying a coating composition having a pigment content, in particular a pigment mass fraction of at most 30% in the solid fraction of the coating composition, preferably having a pigment mass fraction of between 5 and 25% in the solid fraction of the coating composition.

Device for producing a mono- or multi-coated substrate, in particular a coated paper substrate, for producing a protective or barrier layer (68), wherein the device (10) is preferably used for carrying out the method according to one of the Claims 1 to 13 comprising: - a diffusion dryer unit (18), - an air table (20) for transporting and / or guiding a substrate (22) thereon and - a machine frame (12), wherein the diffusion dryer unit (18) and the air table (20) spaced from one another in the machine frame (12), preferably to pass the substrate (22) between the diffusion dryer unit (18) and the air table (20) in a drying area (30).