DE102021110240A1 - Verpackungsmaterial auf Papierbasis mit einer mehrschichtigen Polymerbeschichtung - Google Patents

Verpackungsmaterial auf Papierbasis mit einer mehrschichtigen Polymerbeschichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Trägermaterials, b) Beschichten des Trägermaterials durch Coextrusion von mindestens zwei Schichten auf das Trägermaterial, c) Entnehmen des fertigen mehrschichtigen Verpackungsmaterials, wobei die Rauigkeit der Oberfläche der äußersten coextrudierten Schicht vor Schritt c) auf eine Rautiefe von Rz = 1-20 eingestellt wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials mit einer bestimmten Oberflächenrauigkeit unter Einsatz des Coextrusionsverfahrens.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Anforderungen an Verpackungsmaterialien sind insbesondere in der Lebensmittelindustrie für sensible Produkte sehr hoch und wurden bisher in der Regel durch Kunststoffe oder Verbundfolien, beispielsweise aus Aluminium- und Kunststofffolien erfüllt. Die Verwendung von Verbundfolien im Bereich der Verpackungsmaterialien ist im Stand der Technik bekannt und wird beispielsweise in EP 2 342 079 A1 beschrieben. Dabei kommt auch der Einsatz von Coextrusion zur Herstellung der Verbundfolien aus Kunststoff mit unterschiedlichen Barriereeigenschaften zum Einsatz. Nachteilig an solchen Verbundfolien ist, dass diese ausschließlich aus mineralölbasierten Rohstoffen bestehen. Die gesellschaftliche Entwicklung der vergangenen Jahre führte zu einem immer stärkeren Umdenken im Bereich der Verpackungen. Eine Forderung an die Hersteller von Verpackungsmaterialien besteht darin, nach Möglichkeit ökologischere Materialien auf Basis von Papier und nachwachsenden Rohstoffen einzusetzen. Zudem spielen aus ökonomischen und ökologischen Gründen verfahrenstechnische Aspekte hinsichtlich der Produktivität in der gesamten Prozesskette eine immer wichtigere Rolle. Im Bereich der bahnförmigen Verpackungsmaterialien kommen für viele Anwendungen bereits papierbasierte Produkte zum Einsatz. Diese papierbasierten Verpackungsmaterialien werden bei. geringen Anforderungen an deren Barriereeigenschaften nicht weiter modifiziert. Um papierbasierte Verpackungsmaterialien mit Barriereeigenschaften gegenüber Sauerstoff, Wasserdampf, Öl und Fett sowie weiteren Stoffen auszurüsten und diese damit insbesondere an die hohen Anforderungen der Lebensmittelindustrie anzupassen, werden diese mit funktionalen Strichen bzw. funktionalen Beschichtungen versehen. Bekannt ist es beispielsweise Polymere mittels Extrusionsverfahren auf Trägermaterialien wie Papier aufzubringen. In der EP 3 124 235 A1 ist die Herstellung eines mehrschichtigen Verbundmaterials beschrieben für dessen Herstellung drei Polymerschichten auf ein Trägermaterial aus Papier coextrudiert werden. Nachteilig an einem derart hergestellten Verbundmaterial ist, dass dieses eine glatte Oberfläche aufweist, die bei der Weiterverarbeitung des Verbundmaterials, insbesondere bei dessen nachträglicher Bedruckung, aufgrund der geringen Gleitreibeeigenschaften/Griffigkeit zu Problemen führt. Zu glattes Verbundmaterial weist eine niedrige Gleitreibung auf und neigt daher zum Teleskopieren im aufgerollten Zustand als Rollenware, es treten Schwierigkeiten beim Transport durch Verrutschen von gestapelten Packungen auf und es kann zu Problemen beim Stapeln der Endprodukte, z.B. beim Stapeln von aus dem Verbundmaterial erzeugten Lebensmittelverpackungen im Supermarkt, kommen. Gleitreibung tritt auf, wenn ein Körper durch eine Kraft gegen einen anderen Körper gedrückt wird und der eine Körper relativ zu dem anderen Körper gleitet.
  • Eine weitere bekannte Möglichkeit Verbundmaterialien aus Papier und Kunststoff herzustellen besteht darin, eine zuvor hergestellte Blasfolie auf ein Trägermaterial aus Papier zu Kaschieren. Als Blasfolie wird eine Folie bezeichnet, die mittels einer speziellen Blasfolienanlage aus einem thermoplastischen Kunststoff, hergestellt wird. Dabei wird zunächst ein Kunststoffgranulat im Extruder aufgeschmolzen und anschließend durch eine Ringdüse gedrückt. In den so entstandenen Schmelzeschlauch wird Luft eingeblasen und durch kühle Luft von außen und innen gekühlt. Der dabei entstandene Folienschlauch wird flachgelegt und aufgewickelt. Es können mehrere Schichten im Blaskopf übereinandergelegt werden, so dass mehrschichtige Folien geblasen werden können. Beispielhaft sei die EP 1 145 843 A1 genannt, in der mit entsprechenden Blasfolien unter anderem Verbundstoffe mit Papier als Trägermaterial hergestellt werden, die als Verpackungsmaterial eingesetzt werden können. Nachteilig an den derart hergestellten Verbundmaterialien ist auch hier, dass diese sehr glatte Oberflächen aufweisen, die für die weitere Verarbeitung, insbesondere die nachträgliche Bedruckung, des Verbundmaterials problematisch ist.
  • Es wurde im Stand der Technik bereits vorgeschlagen die Gleitreibeeigenschaften der Oberfläche solcher Verbundmaterialien durch nachträgliches Bearbeiten der Verbundmaterialien, beispielsweise durch anschließendes Prägen der Oberfläche oder nachträgliches Aufkaschieren einer weiteren rauen Folie zu verbessern. Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrensweisen müssen allerdings in einem zusätzlichen, der Herstellung des Verbundmaterials nachgeschalteten, Verfahrensschritt durchgeführt werden.
  • Vor dem Hintergrund des bekannten Standes der Technik bestand daher die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin ein verbessertes Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Verpackungsmaterialien auf Papierbasis bereitzustellen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials, umfassend die folgenden Schritte:
    1. a) Bereitstellen eines Trägermaterials,
    2. b) Beschichten des Trägermaterials durch Coextrusion von mindestens zwei Schichten auf das Trägermaterial,
    3. c) Entnehmen des fertigen mehrschichtigen Verpackungsmaterials,
    wobei die Rauigkeit der Oberfläche der äußersten coextrudierten Schicht vor Schritt c) auf eine Rautiefe von Rz = 1-20 nach DIN EN ISO 4288 eingestellt wird.
  • Überraschend wurde gefunden, dass sich die Rauigkeit der Oberfläche der äußersten coextrudierten Schicht vor Schritt c), d.h. während des Verfahrens zur Herstellung des mehrschichtigen Verpackungsmaterials, auf eine Rautiefe von Rz = 1 bis 20 nach DIN EN ISO 4288, einstellen lässt. Hierdurch kann ein nachträglicher Verfahrensschritt zur Oberflächenmodifikation des bereits fertigen Verpackungsmaterials eingespart werden, so dass es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist die gewünschten Gleitreibeeigenschaften des Verpackungsmaterials im Vergleich zu den im Stand der Technik vorgeschlagenen Verfahrensweisen deutlich effizienter und kostengünstiger einzustellen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials kann beispielsweise in einer Extrusionsbeschichtungsanlage durchgeführt werden.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in Schritt a) ein Trägermaterial bereitgestellt. Bevorzugt handelt es sich bei dem Trägermaterial um ein Papier oder eine Kunststofffolie. Die Kunststofffolie kann bevorzugt eine bioabbaubare Kunststofffolie sein. Solche bioabbaubaren Kunststoffolien sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise aus aliphatisch-aromatischen Copolyestern auf Basis von Adipinsäure, Butandiol und Terephthalsäure sowie aus Mischungen dieser Copolyester mit Polymeren natürlichen Ursprungs, wie beispielsweise Stärke, aufgebaut.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Trägermaterial ein cellulosebasiertes Papier, vorzugsweise ein bahnförmiges Papier.
  • Papier im Sinne der Erfindung ist entweder ein Rohpapier oder ein gestrichenes Rohpapier. Unter dem Begriff Rohpapier wird hier ein unbeschichtetes oder oberflächengeleimtes Papier verstanden. Ein Rohpapier kann neben Zellstofffasern, Leimungsmittel wie Alkylketendimere, Fettsäuren und/oder Fettsäuresalze, epoxydierte Fettsäureamide, Alkenyl- oder Alkylbernsteinsäureanhydrid, Nassfestmittel wie Polyamin-Polyamid-Epichlorhydrin, Trockenfestmittel wie anionische, kationische oder amphotere Polyamide oder kationische Stärken, optische Aufheller, Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Entschäumer und weitere in der Papierindustrie bekannte Hilfsmittel enthalten.
  • Das Rohpapier kann oberflächengeleimt sein. Hierzu geeignete Leimmittel sind beispielsweise Polyvinylalkohol oder oxydierte Stärke. Das Rohpapier kann auf einer Langsiebmaschine mit oder ohne Obersieb hergestellt werden. Das Flächengewicht des Rohpapiers beträgt vorzugsweise 20 bis 350 g/m2. Das Rohpapier kann in unverdichteter oder verdichteter Form (geglättet) eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind Rohpapiere mit einer Dichte von 0,8 bis 1,2 g/cm3, vorzugsweise 0,90 bis 1,1 g/cm3. Die Glättung kann in üblicher Weise mit einer Kalandrierung erfolgen.
  • Als Zellstofffasern können beispielsweise gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff (LBKP), gebleichter Nadelholz-Kraftzellstoff (NBKP), gebleichter Laubholzsulfitzellstoff (LBSP) oder gebleichter Nadelholzsulfitzellstoff (NBSP) eingesetzt werden. Es können auch aus Papierabfällen gewonnene Zellstofffasern verwendet werden. Die genannten Zellstofffasern können auch als Mischung eingesetzt werden und ggf. Anteile anderer Fasern, zum Beispiel Kunstharzfasern, enthalten. Bevorzugt jedoch werden Zellstofffasern aus 100% Laubholzzellstoff eingesetzt. Die mittlere Faserlänge des ungemahlenen Zellstoffs beträgt vorzugsweise 0,6 mm bis 0,85 mm (Kajaani-Messung). Ferner weist der Zellstoff vorzugsweise einen Ligningehalt von weniger als 0,05 Gew.- % auf, insbesondere 0,01 bis 0,03 Gew.-%, bezogen auf die Masse des Zellstoffs.
  • Als Füllstoff für das Rohpapier können beispielsweise Kaoline, Calciumcarbonat in seinen natürlichen Formen wie Kalkstein, Marmor oder Dolomitstein, gefälltes Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Talkum, Silica, Aluminiumoxid und deren Gemische eingesetzt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Trägermaterial aus einem gestrichenen Rohpapier bestehen. Bei einem gestrichenen Rohpapier ist auf mindestens einer Seite des Rohpapiers mindestens eine pigmenthaltige Schicht angeordnet. Als Pigment kann ein Metalloxid, Silikat, Carbonat, Sulfid oder Sulfat verwendet werden. Besonders gut geeignet sind Pigmente wie Kaoline, Talkum, Calciumcarbonat und/oder Bariumsulfat. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann für die pigmenthaltige Schicht des gestrichenen Rohpapiers eine Pigmentmischung eingesetzt werden, die aus dem oben genannten Calciumcarbonat und Kaolin besteht. Das Mengenverhältnis Calciumcarbonat/Kaolin beträgt vorzugsweise 30:70 bis 70:30. Das Mengenverhältnis Bindemittel/Pigment in der pigmenthaltigen Schicht kann 0,1 bis 2,5, vorzugsweise 0,2 bis 1,5, insbesondere jedoch etwa 0,9 bis 1,3 betragen. In der pigmenthaltigen Schicht kann jedes bekannte wasserlösliche und/oder wasserdispergierbare Bindemittel eingesetzt werden. Besonders geeignet sind hierzu neben Latexbindern filmbildende Stärken wie thermisch modifizierte Stärken, insbesondere Maisstärken oder hydroxypropylierte Stärken. Die pigmenthaltige Schicht kann mit allen in der Papierherstellung üblichen Auftragsaggregaten inline oder offline aufgebracht werden, wobei die Auftragsmenge vorzugsweise so gewählt wird, dass nach dem Trocknen das Auftragsgewicht 0,1 bis 30 g/m2, insbesondere 1 bis 20 g/m2, oder gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform 2 bis 8 g/m2 beträgt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die pigmenthaltige Schicht mit einer innerhalb der Papiermaschine integrierten Leimpresse oder Filmpresse aufgetragen. Das Papier basiert im Wesentlichen auf nachwachsenden Rohstoffen, wie Cellulose und Cellulose-Derivaten. Das Papier kann ein Flächengewicht von 20 g/m2 bis 350 g/m2, vorzugsweise zwischen 25 g/m2 und 200 g/m2, besonders bevorzugt zwischen 30 g/m2 und 100 g/m2, aufweisen.
  • Das in Schritt a) bereitgestellte Trägermaterial wird in Schritt b) durch Coextrusion von mindestens zwei Schichten, bevorzugt mindestens drei Schichten, besonders bevorzugt mindestens vier Schichten, ganz besonders bevorzugt mindestens fünf Schichten, beschichtet. Dabei kann das Beschichten auf der Ober- und Unterseite des Trägermaterials oder lediglich auf einer Seite des Trägermaterials erfolgen. Bevorzugt wird das Trägermaterial in Schritt b) nur auf einer Seite beschichtet. Diese in Schritt b) beschichtete Seite des Trägermaterials wird nachfolgend auch als Oberseite des Trägermaterials bezeichnet. Die Beschichtung des Trägermaterials mit mindestens zwei Schichten sorgt für eine gute Barrierewirkung des mehrschichtigen Verpackungsmaterials gegenüber Sauerstoff, Wasserdampf, Öl und Fett sowie weiteren Stoffen. Damit erfüllt ein solches Verpackungsmaterial die hohen Anforderungen der Lebensmittelindustrie.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen die beiden äußeren coextrudierten Schichten aus Polyolefin. Mit äußeren Schichten sind die beiden Schichten gemeint, die bei einem Beschichten des Trägermaterials durch Coextrusion von mindestens zwei Schichten, in dem Coextrusionsverbund aus mindestens diesen beiden Schichten, die jeweils äußersten Schichten bilden. Dabei ist die eine äußerste Schicht der Oberseite des Trägermaterials zugewandt und im fertigen mehrschichtigen Verpackungsmaterial vollflächig mit dieser verbunden und die andere äußerste Schicht ist der Oberseite des Trägermaterials abgewandt und bildet die äußerste coextrudierte Schicht des fertigen mehrschichtigen Verpackungsmaterials, deren Rautiefe im erfindungsgemäßen Verfahren auf eine Rautiefe von Rz = 1-20 nach DIN EN ISO 4288 eingestellt wird. Als Coextrusionsverbund wird vorliegend die Gesamtheit der auf das Trägermaterial in Schritt b) durch Coextrusion aufgebrachten Schichten bezeichnet. Dabei gehört das Trägermaterial nicht mit zum Coextrusionsverbund.
  • Als Polyolefin können erfindungsgemäß übliche Polyolefine zum Einsatz kommen. Bevorzugt wird das Polyolefin ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polymethylpenten (PMP), Polyisobutylen (PIB), Polybutylen (PB) und oberflächenmodifizierten Polyolefine sowie deren Mischungen. Besonders bevorzugt wird als Polyolefin Polyethylen oder Polypropylen, ganz besonders bevorzugt Polyethylen, eingesetzt. Der Einsatz von Polyethylen in den äußeren Schichten des Coextrusionsverbundes hat sich als besonders praxisgerecht erwiesen, da das Polyolefin in der dem Trägermaterial zugewandte Seite neben der Funktion als Barriere auch als Haftmittel zwischen Trägermaterial und dem Coextrusionsverbund dient.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die coextrudierten Polyolefinschichten ein Auftragsgewicht von 3 bis 50 g/m2, bevorzugt 4 bis 40 g/m2, besonders bevorzugt 5 bis 20 g/m2 auf.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen die beiden an die äußeren Schichten angrenzenden Schichten aus einem Haftvermittler. Dabei handelt es sich bei den an die äußeren Schichten angrenzenden Schichten um die Schichten, die im Coextrusiönsverbund an die jeweils äußersten Schichten direkt innenliegend angrenzen und sich mit diesen folglich in vollflächigem Kontakt befinden.
  • Bei dem Haftvermittler handelt es sich bevorzugt um ein oberflächenmodifiziertes Polyolefin, vorzugsweise um ein Maleinsäureanhydrid- modifiziertes Polyolefin. Das Polyolefin selbst, d.h. der Polyolefin-Teil des oberflächenmodifizierten Polyolefins, kann dabei aus den oben bereits genannten Polyolefinen ausgewählt sein. Der Polyolefin-Teil im oberflächenmodifizierten Polyolefin der Haftschicht kann mit dem bevorzugt in der äußersten Schicht des Coextrusionsverbundes befindlichen Polyolefin identisch oder verschieden sein.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die extrudierten Haftvermittlerschichten ein Auftragsgewicht von 0,3 bis 3 g/m2, bevorzugt 0,4 bis 2 g/m2, besonders bevorzugt 0,5 bis 1,5 g/m2 auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann mindestens eine weitere Schicht, an die der äußersten Schicht abgewandten Seite der Haftvermittlerschicht angrenzen, wobei diese mindestens eine weitere Schicht eine polare Polymere, bevorzugt eine Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, enthaltende Schicht ist. Eine solche Schicht kann Sperreigenschaften für Fett und/oder Öl aufweisen. Bevorzugt enthält die polare Polymerschicht, insbesondere. Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer Schicht, Pigmente, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Ton, Kaolin, kalzinierter Ton, Talkum, Kalziumkarbonat, laminare Nanopartikel, Tone mit hohem Aspektverhältnis, Glimmer und Kieselgur. Die Pigmente erschweren innerhalb der Schicht den Durchgang für flüssige und gasförmige Stoffe und unterstützen somit die Barrierewirkung der Schicht.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die extrudierten polare Polymer, insbesondere Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Schichten ein Auftragsgewicht von 0,5 bis 10 g/m2, bevorzugt von 1 bis 8 g/m2, besonders bevorzugt von 2 bis 5 g/m2, auf.
  • Vor dem Entnehmen des fertigen Verpackungsmaterials in Schritt c) wird erfindungsgemäß die Rauigkeit der Oberfläche der äußersten coextrudierten Schicht auf eine Rautiefe von Rz = 1-20, bevorzugt von Rz = 5-20, besonders bevorzugt von Rz = 8-15, nach DIN EN ISO 4288, eingestellt.
  • Das Einstellen der Rautiefe erfolgt dabei im Unterschied zum Stand der Technik während der Herstellung des Verpackungsmaterials und nicht erst nach dessen Fertigstellung in einem nachgeschalteten separaten Schritt. Bevorzugt wird die Rautiefe Rz, wie zuvor angegeben, durch einen Kühlzylinder eingestellt. Kühlzylinder sind in einer Extrusionsbeschichtungsanlage standardmäßig vorhanden und werden verwendet um das fertige Verpackungsmaterial nach erfolgter Coextrusionsbeschichtung abzukühlen. Der erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte spezielle Kühlzylinder weist allerdings im Unterschied zu den standardmäßig eingesetzten glatten Kühlzylindern eine voreingestellte Rautiefe von Rz = 1-20, bevorzugt von Rz = 5-20, besonders bevorzugt von Rz = 8-15, nach DIN EN ISO 4288, auf. Übliche glatte Kühlzylinder weisen eine Rautiefe von Rz < 0,1 nach DIN EN ISO 4288 auf. Ohne an wissenschaftliche Theorien gebunden sein zu wollen, scheint sich die speziell eingestellte Rautiefe des bevorzugten erfindungsgemäßen Kühlzylinders auf die nach erfolgter Coextrusionsbeschichtung noch warme und damit noch formbare Oberfläche der äußersten coextrudierten Schicht übertragen zu lassen, so dass es durch das erfindungsgemäße Verfahren erstmals möglich wird, die Oberfläche des Verpackungsmaterials bereits vor dessen Fertigstellung mit den vorteilhaften Gleitreibeeigenschaften auszustatten.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
    • 1 Schematische Darstellung eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials, das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wurde.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials, das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wurde. Das mehrschichtige Verpackungsmaterial weist ein Trägermaterial 1, beispielsweise aus Rohpapier, auf. Auf das Trägermaterial 1 wurden durch Coextrusion fünf Schichten aufgebracht. Die beiden äußeren Schichten 2, 6 des Coextrusionsverbunds sind beispielsweise Polyethylenschichten mit einem Auftragsgewicht von 10 g/m2 bzw. 20 g/m2für die Oberflächenschicht. Bei den an die äußeren Schichten angrenzenden Schichten des Coextrusionsverbunds 3, 5 handelt es sich bevorzugt um Haftvermittlerschichten, beispielsweise aus Maleinsäureanhydrid-modifiziertem Polyethylen mit einem Auftragsgewicht von 1 g/m2. Die innerste Schicht 4 des Coextrusionsverbundes besteht beispielsweise aus Ethylen-Vinylakohol-Copolymer mit einem Auftragsgewicht von 4 g/m2. Die Rautiefe der Oberflächenschicht 6 des Coextrusionsverbunds wurde mittels eines Kühlzylinders auf eine Rautiefe Rz= 1-20 nach DIN EN ISO 4288 eingestellt.
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
  • Beispiele
  • Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verpackungspapier mit Barriere werden 5 Polymerschichten in einer Extrusionsbeschichtungsanlage mittels Co-Extrusion auf ein lebensmittelkonformes Rohpapier (z.B. Prime Papier von Schoeller mit einem Flächengewicht von 50g/m2) aufgebracht. Dabei wurden folgende Schichten mit den angegebenen Auftragsgewichten auf die Oberfläche des Rohpapiers aufgebracht:
    1. 1. PE Schicht 10 g/m2
    2. 2. Haftvermittlerschicht Maleinsäure-anhydrid modifizierte PE 1 g/m2
    3. 3. Barriere Schicht EVOH-PE Copolymer mit PE Anteil 25% - 45% 4 g/m2
    4. 4. Haftvermittlerschicht Maleinsäure-anhydrid modifizierte PE 1 g/m2
    5. 5. PE Schicht 20 g/m2
  • Anschließend wird das coextrusionsbeschichtete Rohpapier über einen speziellen Kühlzylinder mit einer Rautiefe von Rz= 10 nach DIN EN ISO 4288 geleitet. Hierdurch wird auf der äußeren PE-Schicht, d.h. der PE-Schicht, die nicht im vollflächigen Kontakt mit dem Rohpapier steht, eine Rautiefe von Rz= 10 nach DIN EN ISO 4288 erzeugt. Das fertige abgekühlte mehrschichtige Verpackungsmaterial wird der Extrusionsbeschichtungsanlage entnommen. Das so hergestellte Verpackungsmaterial weißt eine hohe Rauigkeit mit einer Rautiefe Rz= 10 an der Oberfläche der äußersten coextrudierten Schicht auf und damit eine höhere Gleitreibung im Vergleich zu mit Blasfolien erzeugten Verbundmaterialien mit einer Rautiefe von Rz < 1 an der Oberfläche. Die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile, treten daher mit den durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugten Verbundmaterialien nicht auf.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2342079 A1 [0002]
    • EP 3124235 A1 [0002]
    • EP 1145843 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Trägermaterials, b) Beschichten des Trägermaterials durch Coextrusion von mindestens zwei Schichten auf das Trägermaterial, c) Entnehmen des fertigen mehrschichtigen Verpackungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauigkeit der Oberfläche der äußersten coextrudierten Schicht vor Schritt c) auf eine Rautiefe von Rz = 1-20 eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauigkeit der Oberfläche der äußersten coextrudierten Schicht vor Schritt c) auf eine Rautiefe von Rz = 5 - 20, bevorzugt 7 -15 eingestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rautiefe durch einen Kühlzylinder eingestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) das Trägermaterial durch Coextrusion von mindestens fünf Schichten beschichtet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden äußeren coextrudierten Schichten aus Polyolefin bestehen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die coextrudierten Polyolefinschichten ein Auftragsgewicht von 4 bis 40 g/m2 aufweisen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden an die äußeren Schichten angrenzenden Schichten aus einem Haftvermittler bestehen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die extrudierten Haftvermittlerschichten ein Auftragsgewicht von 0,3 bis 3 g/m2 aufweisen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler aus oberflächenmodifizierten Polyolefinen, vorzugsweise aus Maleinsäure-anhydrid modifizierte Polyolefinen, besteht.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Schicht, die an die der äußersten Schicht abgewandten Seite der Haftvermittlerschicht angrenzt, eine polares Polymer, insbesondere Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, enthaltende Schicht ist.
  11. Verfahren nach. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die extrudierten polare Polymer, insbesondere Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Schichten ein Auftragsgewicht von 1 bis 10 g/m2 aufweisen.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die polare Polymer, insbesondere Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Schicht Pigmente enthält, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Ton, Kaolin, kalzinierter Ton, Talkum, Kalziumkarbonat, laminare Nanopartikel, Tone mit hohem Aspektverhältnis, Glimmer und Kieselgur.
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