DE102021125007A1

DE102021125007A1 - Beschichtetes Papier zu Verpackungszwecken und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102021125007A1
Application number: DE102021125007.2A
Authority: DE
Inventors: Tobias Stein; Markus Kick; Thomas Schneider; Thomas Kesmarszky
Original assignee: Constantia Pirk GmbH and Co KG
Current assignee: Constantia Pirk GmbH and Co KG
Priority date: 2021-09-28
Filing date: 2021-09-28
Publication date: 2023-03-30
Also published as: EP4155458A1

Abstract

Beschichtetes Papier, insbesondere beschichtetes Papier zum Verpacken von Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten, mit einem Trägerpapier (2), wobei das Trägerpapier (2) eine erste Oberfläche (2a) aufweist, sowie eine zweite Oberfläche (2b), welche der ersten Oberfläche (2a) gegenüberliegt, und wobei an der ersten Oberfläche (2a) eine erste Beschichtung (4) angeordnet ist und an der zweiten Oberfläche eine zweite Beschichtung (6) angeordnet ist, und wobei das Trägerpapier (2) nach der Beschichtung eine absolute Papierfeuchtigkeit nach DIN EN ISO 287 aufweist, die ≥ 4 % und ≤ 17 % ist und die zweite Beschichtung ein Flächengewicht aufweist, welches zwischen 1 g/m2und 7 g/m2liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein beschichtetes Papier zu Verpackungszwecken. Aus dem Stand der Technik sind zu Verpackungszwecken, beispielsweise zur Verpackung von Lebensmitteln unterschiedliche Papiere bekannt. Bekannt sind beispielsweise auch sogenannte Twist-Paper, zwischen denen das Produkt wie etwa ein Bonbon verpackt wird und die Verpackung an beiden Enden verdrillt wird.
Derartige Papiere, die insbesondere auch für flexible Verpackungsgüter bekannt sind, weisen im Stand der Technik üblicherweise wachsbeschichtete Kraftpapiere oder verdrehbare Papiere auf. Daneben sind aus dem Stand der Technik auch PE-extrudierte beschichtete Kraftpapiere oder Twist-Papiere bekannt. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik auch silikonbeschichtete Kraftpapiere bekannt.
Diese Papiere haben insbesondere den Nachteil, dass sie nicht nachhaltig sind, insbesondere weil sie nicht recyclingfähig sind. Weiterhin ist auch die Fettbarriere derartiger Verpackungen sehr limitiert. Ein weiterer Nachteil besteht zum Teil darin, dass beispielsweise Sü-ßigkeiten gegenüber der Innenoberfläche dieser Verpackungen anhaften, selbst wenn wachsbeschichtete Papiere eingesetzt werden, insbesondere bei Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur. Diese negative Hafteigenschaft kann auch einen Einfluss auf den Recycling-Prozess haben.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verpackungspapier zur Verfügung zu stellen, welches insbesondere die oben erwähnten Nachteile vermeidet, beispielsweise geringer gegenüber dem zu verpackenden Gut haftet und auch die jeweiligen Fettbarrieren erhöht. Daneben soll bevorzugt auch ein recyclingfähiges Produkt geschaffen werden.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßes beschichtetes Papier, insbesondere ein beschichtetes Papier zum Verpacken von Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten, weist ein Trägerpapier auf, wobei das Trägerpapier eine erste Oberfläche aufweist sowie eine zweite Oberfläche, welche der ersten Oberfläche gegenüber liegt und wobei an der ersten Oberfläche eine erste Beschichtung angeordnet ist und an der zweiten Oberfläche eine zweite Beschichtung angeordnet ist. Weiterhin ist das Trägerpapier ein Kraftpapier.
Erfindungsgemäß weist die zweite Beschichtung ein Flächengewicht auf, welches zwischen 1 g/m² und 7 g/m² liegt. Vorteilhaft liegt das Flächengewicht der genannten Beschichtung (insbesondere im Trockenzustand) zwischen 2 g/m² und 4 g/m².
Besonders bevorzugt handelt es sich um ein recyclingfähiges beschichtetes Papier.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der ersten Oberfläche um eine Außenoberfläche bezüglich des zu verpackenden Produktes. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der zweiten Oberfläche um eine Innenoberfläche bezogen auf das zu verpackende Gut.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Beschichtung einen Druck auf, wobei es sich insbesondere um einen Tintendruck handeln kann. Für das Bedrucken sind alle bekannten Druckverfahren wie beispielsweise Tiefdruck, Flexodruck, UV-Flexodruck, Offsetdruck oder Digitaldruck denkbar. Dabei kann besonders bevorzugt eine Schutzschicht vorgesehen sein, welche diesen Druck schützt und bevorzugt einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist.
Das Kraftpapier umfasst vorzugsweise Cellulosefasern, bevorzugt gebleichte und/oder nicht gebleichte Cellulosefasern. Vorzugsweise handelt es sich bei den Cellulosefasern um Cellulosefasern, die aus einem Nadelholz mit vorzugsweise besonders langen und/oder festen Fasern gewonnen wurden. Aus langfaserigen Nadelhölzern gewonnene Cellulosefasern werden im Rahmen dieser Erfindung und deren Beschreibung auch als Kraftfasern bezeichnet. Diese weisen bevorzugt, wie unten genau beschrieben wird, hohe Stärkeeigenschaften und auch hohe Dehnbarkeiten auf, insbesondere in einer Querrichtung (in einer nicht Maschinenrichtung) oder einer nicht der Richtung der Fasern entsprechenden Richtung.
Besonders bevorzugt sind die Fasern des Kraftpapiers in einer Haupterstreckungsrichtung angeordnet, und insbesondere im Wesentlichen zueinander parallel. Besonders bevorzugt weisen Erstreckungsrichtungen der Kraftfasern Winkelabweichungen auf, die geringer sind als 30°, bevorzugt geringer als 25°, bevorzugt geringer als 20° und bevorzugt geringer als 15° bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Trägerpapier ungebleicht, um so einen natürlicheren Eindruck zu erwecken. Bevorzugt handelt es sich bei den zu verpackenden Produkten um Lebensmittel, beispielsweise um Schokolade oder Süßigkeiten.
Besonders bevorzugt ist die zweite Beschichtung als anti-haft Beschichtung ausgebildet. Unter einer anti-haft Beschichtung wird hier verstanden, dass bei einer Lagerung von 24 Stunden bei Normklima, welches für Papier, Pappe und Zellstoff definiert ist als 23 ± 1°C und 50 ± 2 % relativer Luftfeuchtigkeit (ISO 187 / DIN EN 20187), mit einem Füllgut (beispielsweise Kaugummimasse) kein Ankleben des Füllguts an der Beschichtung auftritt.
Häufig wird beim Repulpingprozess auch von sogenannten „Stickies“ gesprochen. Hierbei handelt es sich um Verunreinigung des Papiers, die als klebrig eingestuft werden, im Papierbrei und den Wassersystemen enthalten sind und zu einer deutlichen Qualitätsminderung und Produktionsstörungen führen. Eine der Hauptquellen für Stickies sind Wachse. Durch den bevorzugten Einsatz der zweiten Beschichtung als antihaft-Beschichtung wird diese Sticky-Bildung verhindert. Dies kann damit begründet werden, dass der Lack in einer bevorzugten Ausführungsform nicht an den Fasern haftet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Trägerpapier eine Zugfestigkeit in einer Maschinenrichtung (MD) auf, welche größer ist als 30 N / 15 mm, bevorzugt größer ist als 35 N / 15 mm und bevorzugt größer als 40 N /15 mm.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerpapier in einer Maschinenrichtung eine Bruchdehnung auf, die größer ist als 1,5 %, bevorzugt größer als 1,8 % und besonders bevorzugt größer als 2 %. Dabei werden auch diese Werte wiederum in einem Messverfahren nach ISO1924-2:2008 ermittelt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerpapier eine Zugfestigkeit in einer Querrichtung (cross direction, CD) auf, welche größer ist als 15 N / 15 mm, bevorzugt größer als 20 N /15 mm und besonders bevorzugt größer als 22 N/15 mm.
Dabei werden besonders bevorzugt diese Werte der Zugfestigkeit mittels des Messstandards ISO 1924-2:2008 bestimmt. Bevorzugt steht dabei die besagte Querrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Maschinenrichtung und/oder zu der Erstreckungsrichtung der Fasern des Kraftpapiers. Insbesondere bevorzugt steht dabei die besagte Querrichtung im Wesentlichen parallel zu einer Breitenrichtung des Kraftpapiers. Sofern nicht explizit anders angegeben beziehen sich alle Angaben hinsichtlich der Zugfestigkeit auf eine Papierausführung mit einer Grammatur zwischen 20 - 65 g/m²
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerpapier in einer Querrichtung eine Bruchdehnung auf, die größer ist als 6 %, bevorzugt größer als 6,5 % und besonders bevorzugt größer als 7 %. Dabei werden auch diese Werte wiederum in einem Messverfahren nach ISO1924-2:2008 ermittelt.
Bevorzugt weist damit das Trägerpapier in einer Querrichtung eine größere Bruchdehnung auf als in einer Längsrichtung bzw. der Maschinenrichtung. Bevorzugt ist die Bruchdehnung in der Querrichtung wenigstens 1,5 mal so groß wie die Bruchdehnung in Längsrichtung, bevorzugt wenigstens 2 mal so groß, bevorzugt wenigstens 3 mal so groß und bevorzugt wenigstens 4 mal so groß. Besonders bevorzugt ist die Bruchdehnung in der Querrichtung höchstens 10 mal so groß wie die Bruchdehnung in der Längsrichtung, bevorzugt höchstens 8 mal so groß, bevorzugt höchstens 6 mal so groß.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerpapier in einer Maschinenrichtung einen Durchreiß- und/oder Weiterreißwiderstand auf, der größer ist als 150 mN, bevorzugt größer als 170 mN, bevorzugt größer als 190 mN und besonders bevorzugt größer als 200 mN.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Trägerpapier in einer Querrichtung einen Durchreiß- und/oder Weiterreißwiderstand auf, der größer ist als 170 mN, bevorzugt größer als 190 mN, bevorzugt größer als 200 mN und besonders bevorzugt als 210 mN.
Besonders bevorzugt wurden diese Werte der Durchreiß- und/oder Weiterreißwiderstand nach EN ISO 1974:2012) anhand der Elmendorf-Methode und/oder mittels eines Elmendorf-Geräts ermittelt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerpapier eine absolute Papierfeuchtigkeit nach der Beschichtung ≥ 4 % und bevorzugt ≥ 6 % auf. Vorzugsweise ist ergänzend oder davon unabhängig die Papierfeuchtigkeit ≤ 17 % und bevorzugt ≤ 14 % auf, jeweils gemessen nach DIN EN ISO 287. Das Trägerpapier kann in weiteren bevorzugten Ausführungsform mit Feuchthaltemittel behandelt werden. Es hat sich gezeigt, dass ein Trägerpapier mit einer wie oben definierten Papierfeuchtigkeit sich besonders beim Abpackvorgang leichter handhaben lassen. Insbesondere weisen Trägerpapiere mit einer wie oben definierten Papierfeuchtigkeit eine höhere Einreißfestigkeit beim Twistvorgang auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung eine Außenoberfläche des beschichteten Papiers aus. Gegebenenfalls kann jedoch ein Druck und/oder eine Druckschutzschicht vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend dazu wäre beispielsweise auch eine Kaltsiegelbeschichtung denkbar. Vorzugsweise befindet sich eine solche Kaltsiegelbeschichtung bei der Ausbildung einer Verpackung auf einer außenliegenden Oberfläche.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf mindestens einer, bevorzugt auf beiden Seiten des Trägerpapiers ein vorzugsweise geschlossener Film angeordnet. Als geschlossener Film wird vorzugsweise ein Film verstanden, der eine durchgängige Schicht auf einem Substrat wie beispielsweise dem Trägerpapier bildet. Ein solcher Film weist vorzugsweise keine, zumindest keine makroskopisch wahrnehmbaren, Durchgangsöffnungen auf.
Dieser Film ist vorzugsweise elastisch und/oder wirkt verstärkend. Vorzugsweise umfasst ist der Film ein recyclefähiges Material und ist insbesondere bevorzugt vollständig recyclefähig.
Ein wie oben beschriebener Film hat die Aufgabe, das Verpackungsmaterial, bevorzugt das Trägermaterial, beim Verdrillen (twisten) mechanisch zu unterstützen.
Vorzugsweise dringt ein Film zumindest abschnittsweise in Fasern des Trägerpapiers ein, vorzugsweise in die Fasern, die die einzelnen Zellulosefasern ummanteln. Dies bewirkt vorzugsweise eine erhöhte Elastizität der Zellulosefasern beim Verdrillen.
Zudem kann ein Film vorzugsweise das Wassergleichgewicht der Zellulosefasern auf der Vorder- und Rückseite stabilisieren. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Weiterverarbeitbarkeit (Bedruckung, mechanische Beanspruchung, Verarbeitung, etc.) aus. Weiterhin kann dadurch vorzugsweise sichergestellt werden, dass beim späteren Verdrillen/Twisten das Papier durch Übertrocknung nicht reißt/bricht.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Film mindestens ein kompostierbares, recylingfähiges Bindemittel. Vorzugsweise ist ein solches Bindemittel ausgewählt aus einer Gruppe, die Lignin, Stärke, Casein, Dextrin, Polyacrylsäure (polymer oder als lonomer), Gummi arabicum, Kopal-Harz, Pektin, Polyvinylalkohol, Schellack, Polyalkansäure, Polyalkylenalkansäure, Polyhydroxyalkanoid und/oder deren Abmischungen umfasst.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Film mindestens ein polares, funktionalisiertes Bindemittel, welches die Möglichkeit besitzt mit anorganischen Salzen, wie Calciumoxiden, Zinkoxiden und Ammoniumsalzen Vernetzungen einzugehen.
Bevorzugt weist der Film eine Dicke auf, die zwischen 0,5 µm und 5 µm liegt. Besonders bevorzugt weist der Film eine Dicke von 1 µm - 2 µm auf. Die Dicke wird besonders bevorzugt bestimmt gemäß EN ISO 534:2012.
Bevorzugt ist der Film aufgetragen aus einer Newton'schen Lösung in wässrigen oder organischen Lösemitten. Die Glasübergangstemperatur beträgt bevorzugt mindestens -100°C, bevorzugt mindestens +60°C und beträgt unabhängig davon bevorzugt höchstens +100°C. Die Glasübergangstemperatur wird vorzugsweise mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) nach ISO 11357-1 bis -7 bestimmt. Dieser Temperaturbereich sichert eine blockfreie Weiterverarbeitung.
Bei einer bevorzugten Ausführung kann der Film zusätzlich auf einer ersten Seite mit einem Druck und/oder einer Schutzschicht/Überlack und/oder auf einer zweiten Seite des Trägerpapiers mit einer zweiten Beschichtung versehen sein.
Bei einer bevorzugten Ausführung wird der Film als Lackschicht aufgetragen. Die Applikationsmethode und Art der Trocknung sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise Glattwalzenauftrag und Trocknung über Heißluftkanal.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Trägerpapier ein Flächengewicht auf, welches zwischen 20g/m² und 65 g/m², bevorzugt zwischen 35 g/m² und 48 g/m² und besonders bevorzugt zwischen 38 g/m² und 45 g/m² liegt. Dabei wird bevorzugt das Flächengewicht gemäß ISO 536:2012 bestimmt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erste Beschichtung einen COF Wert auf, der größer ist als 0,10, bevorzugt größer ist als 0,15 und besonders bevorzugt größer ist als 0,2. Unabhängig davon oder ergänzend dazu weist die erste Beschichtung einen COF Wert auf, der geringer ist als 0,9, bevorzugt geringer als 0,8 und besonders bevorzugt geringer als 0,7. Bei COF-Werten von >1 ist ein Ankleben des Füllguts am Papier möglich.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die ergänzend oder unabhängig von der zuvor genannten vorliegen kann weist die zweite Beschichtung einen COF Wert auf, der größer ist als 0,15, bevorzugt größer ist als 0,2 und besonders bevorzugt größer ist als 0,25. Unabhängig davon oder ergänzend dazu weist die zweite Beschichtung einen COF Wert auf, der geringer ist als 1, bevorzugt geringer als 0,9 und besonders bevorzugt geringer als 0,8. Bei COF-Werten von >1 ist ein Ankleben des Füllguts am Papier möglich.
Bei diesem COF Wert handelt es sich um den Reibschlusswert, der besonders bevorzugt nach einem Verfahren gemäß ASTM D 1894-14 ermittelt wird.
Bevorzugt weist die zweite Beschichtung eine Grammatur zwischen 1 und 8 g, bevorzugt zwischen 1 und 5 g auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Beschichtung eine wasserbasierte Dispersion, welche bevorzugt Polymerpartikel umfasst. Die Polymerpartikel weisen bevorzugt eine Polymerpartikel-Größe auf (gemessen als d₅₀ mittels Sedigraph), die größer ist als 1 µm, bevorzugt größer als 2 µm, bevorzugt größer als 3 µm und besonders bevorzugt größer als 4 µm.
Bevorzugt handelt es sich bei der ersten Beschichtung um eine Dispersion thermoplastischer Elastomere, bevorzugt um eine Dispersion olefinischer Co-Polymere. Daneben können auch EAA/EMA Dispersionen sowie dieselben als lonomer-Dispersionen verwendet werden oder die Dispersion ein oder mehrere EAA/EMA basiertes ionisches Polymer enthalten.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Beschichtung eine Dispersion auf, die aus einer Gruppe von Dispersionen ausgewählt ist, welche styrenbasiertes (Co-) Polymer, ein acrylsäurebasiertes (Co-)polymer, ein styren- und acrylsäurebasiertes Co-Polymer, ein thermoplastisches Elastomer und ein lonomer enthält.
Bevorzugt sind Polymerpartikel die sehr gute Filmbildungseigenschaft aufweisen. Die Glasübergangstemperatur, vorzugsweise gemessen mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC), beträgt bevorzugt mindestens -100°C, bevorzugt mindestens -10°C, und beträgt unabhängig davon bevorzugt höchstens +100°C.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Beschichtung eine Bruchdehnung von mehr als 400 %, bevorzugt von mehr als 600 %, bevorzugt von mehr als 700 %, bevorzugt von mehr als 800 % und bevorzugt von mehr als 900 % auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Beschichtung eine Zugfestigkeit und/oder Reißfestigkeit von mehr 10 MPa, bevorzugt von mehr als 15 MPa und besonders bevorzugt von mehr als 20 MPa auf. Besonders bevorzugt wird dabei die Reißkraft nach dem Verfahren JIS-K 6760 gemessen bzw. bestimmt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Beschichtung gegenüber dem Träger, der ersten Beschichtung und/oder gegenüber sich selbst heiß siegelbar.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Beschichtung heiß siegelbar und insbesondere gegenüber sich selbst heiß siegelbar und insbesondere heiß siegelbar bei einer Temperatur von weniger als 90° C, bevorzugt von weniger als 80° C und bevorzugt von weniger als 70° C.
Bevorzugt ist eine entsprechende Siegelbarkeit auch gegenüber Papier gegeben.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Beschichtung, beispielsweise eine Lackschicht, mit einem Kaltsiegel-Lack beschichtet.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet das beschichtete Papier eine Fettbarriere aus. Dabei weist die Fettbarriere Eigenschaften entsprechend KIT 12 auf. Dabei wurde dieser Wert bevorzugt in Anlehnung an das Messverfahren Tappi 559 ermittelt. Die indirekte KIT-Test Prüfmethode der Norm TAPPI T-559 dient zur Überprüfung der Fettbeständigkeit von fluorchemisch beschichteten Papier und Karton.
Die Messung der Fettdichtigkeit eines Papiers kann über den KIT-Test (Tappi) ermittelt werden. Dabei wird sehr dünnflüssiges Öl (Palmöl) auf eine zu untersuchende Papieroberfläche getropft. Bildet sich auf der Rückseite (d. h. auf der Seite, die der Seite gegenüberliegt, auf die das Öl aufgetropft wurde) um diesen Tropfen ein „Hof“, so gilt der Test als nicht bestanden. Durch Verdünnung des Palmöls mit Lösemitteln (z. B. Toluol) wird das Öl aggressiver und es durchdringt die Papieroberfläche leichter. Ein KIT-Wert von 1 bedeutet, dass bereits das unverdünnte Palmöl die Papieroberfläche durchdringen konnte. Bei einem KIT-Wert von 9 hält die Oberfläche auch der „aggressiven“ Flüssigkeit stand, das Papier ist somit extrem fettabweisend.
Bevorzugt wurde eine entsprechende Barriere für einen Palmkern-Fetttest bestimmt. Dabei können Messungen nach ISO 16523 oder DIN 531165 durchgeführt werden. Diese führten zu Durchdringflecken von weniger als 1 mm.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerpapier eine Glätte auf, die größer ist als 1300 s, bevorzugt größer als 1350 s, bevorzugt größer als 1400 s. Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Trägerpapier eine Glätte auf, die kleiner ist als 2000 s, bevorzugt kleiner als 1900 s und besonders bevorzugt kleiner als 1800 s.
Insbesondere handelt es sich hierbei um die Glätte nach Bekk, welche besonders bevorzugt nach einem Verfahren gemäß ISO5627:1995 gemessen wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerpapier ein Flüssigkeitsaufnahmevermögen und insbesondere ein Wasseraufnahmevermögen auf, welches größer ist als 20 g pro m², bevorzugt größer als 22 g pro m² und besonders bevorzugt größer als 24 g pro m².
Bei dieser oder einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerpapier ein Wasseraufnahmevermögen auf, welches kleiner ist als 32 g/m², bevorzugt kleiner als 30 g/m² und besonders bevorzugt kleiner als 28 g/m². Dabei wird bevorzugt der COBB 60-Wert (bei 2 Minuten 105° C) gemäß ISO 535:2014 gemessen. Der COBB-Wert gibt Auskunft über das Wasseraufnahmevermögen von Papier und Voll-Pappe oder Wellpappe.
Vorzugsweise weist das beschichtete Papier ein Wasseraufnahmevermögen auf, welches kleiner ist als 25 g/m², bevorzugt kleiner als 23 g/m² und besonders bevorzugt kleiner als 21 g/m². Ergänzend oder alternativ dazu weist das beschichtete Papier bevorzugt ein Wasseraufnahmevermögen auf, welches größer ist als 5 g/m², bevorzugt größer als 7 g/m² und besonders bevorzugt größer als 9 g/m². Insbesondere ist somit ein beschichtetes Papier bevorzugt, welches ein Wasseraufnahmevermögen im Bereich von 10 - 20 g/m² aufweist. Wie oben bezüglich des Wasseraufnahmevermögens des Trägerpapiers dargelegt, stellen diese Werte bevorzugt den COBB 60-Wert (bei 2 Minuten 105° C) dar, gemessen nach ISO 535:2014.
Die Anmelderin hat ermittelt, dass die besagten Werte sich in besonders günstiger Weise für das hier beschriebene Trägerpapier und insbesondere auch das gesamte beschichtete Papier eignen.
Besonders bevorzugt weist, wie oben erwähnt, das beschichtete Papier mindestens drei Schichten und besonders bevorzugt genau drei Schichten einschließlich des Trägerpapiers auf (wobei zusätzlich noch eine Abdeckschicht für einen Lack und/oder eine Farbschicht vorgesehen sein kann).
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerpapier eine maximale Porosität von 40 ml/min auf.
Besonders bevorzugt ist die Porosität kleiner 35 ml/min, bevorzugt kleiner 30 ml/min, bevorzugt kleiner als 25 ml/min.
Besonders bevorzugt wird zur Ermittlung der Porosität das Bendsen-Messverfahren eingesetzt, welches nach einer Airleak - Methode mit einem vorgegebenen Differenzdruck arbeitet. Ein bevorzugtes Messverfahren zur Ermittlung der Porosität ist in ISO 5636-3:2013 festgelegt.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Papiers mit den nachfolgenden Schritten gerichtet. Zunächst wird ein Trägerpapier zur Verfügung gestellt, wobei das Trägerpapier bevorzugt ein Kraftpapier ist und eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die zweite Oberfläche der ersten Oberfläche gegenüberliegt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine erste Beschichtung an die erste Oberfläche des Trägerpapiers angebracht. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine zweite Beschichtung an der zweiten Oberfläche des Trägerpapiers angebracht.
Besonders bevorzugt weist die zweite Beschichtung ein Flächengewicht auf, welches zwischen 1 g/m² und 7 g/m² liegt. Bevorzugt wird in wenigstens einem Verfahrensschritt ein Tiefdruck-Verfahren angewandt.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:

Darin zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen beschichteten Papiers.
- 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines beschichteten Papiers mit einem Film auf einer Seite des Trägerpapiers.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen beschichteten Papiers 1. Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen 2 einen Träger. Dieser Träger 2 weist eine erste Oberfläche 2a und eine zweite Oberfläche 2b auf.
An der ersten Oberfläche 2a ist eine erste Beschichtung 4 angeordnet und an der zweiten Oberfläche 2b eine zweite Beschichtung 6. Dabei ist die zweite Beschichtung 6 in einem Verpackungszustand einem zu verpackenden Gut zugeordnet und die erste Beschichtung 4 ist nach außen gerichtet. Bevorzugt sind die beiden Beschichtungen jeweils vollflächig an dem Träger 2 angeordnet.
An der ersten Beschichtung 4 kann auch ein Druck angebracht sein. Weiterhin ist bevorzugt eine (nicht gezeigte) Schutzschicht für diesen Druck vorgesehen.
Eine Oberfläche 6a der zweiten Beschichtung ist gleichzeitig auch bezogen auf das gesamte beschichtete Papier eine Außenoberfläche desselben. Ebenso ist auch die Oberfläche 4a der ersten Beschichtung (unter Außerachtlassung eines eventuellen Drucks sowie dessen Schutzschicht) eine weitere Außenoberfläche des beschichteten Papiers 1.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines beschichteten Papiers 1 mit einem Film 8 auf einer Oberfläche 2a des Trägerpapiers 2. Ein solcher Film 8 kann dazu dienen, das Verpackungsmaterial, bevorzugt das Trägermaterial 2, beim Verdrillen (twisten) mechanisch zu unterstützen.
Vorzugsweise dringt ein Film 8 zumindest abschnittsweise in Fasern des Trägerpapiers 2 ein, vorzugsweise in die Fasern, die die einzelnen Zellulosefasern ummanteln. Dies bewirkt vorzugsweise eine erhöhte Elastizität der Zellulosefasern beim Verdrillen.
Die Beschichtungen 4 ist bei dieser Ausführungsform auf der dem Trägerpapier 2 gegenüberliegenden Seite des Films 8 angeordnet. Analog zu der in 1 dargestellten Ausführungsform ist an der zweiten Oberfläche 2b des Trägermaterials 2 eine zweite Beschichtung 6 angeordnet.
Ergänzend zu dem in 2 dargestellten Film auf einer Oberfläche 2a des Trägerpapiers 2 kann in einer nicht dargestellten bevorzugten Ausführungsform auf einer zweiten gegenüberliegenden Oberfläche 2b des Trägerpapiers 2 zusätzlich ein weiterer Film 8 angeordnet sein. Ein solcher Film 8 ist dann zwischen dem Trägermaterial 2 und der zweiten Beschichtung 6 angeordnet.
Ein Film 8 ist vorzugsweise elastisch und/oder wirkt verstärkend. Vorzugsweise umfasst der Film 8 ein recyclefähiges Material und ist insbesondere bevorzugt vollständig recyclefähig.
Vorzugsweise ist der (einseitig oder beidseitig auf dem Trägerpapier 2 angeordnete Film 8 ein geschlossener Film 8.
Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.

Claims

Beschichtetes Papier, insbesondere beschichtetes Papier zum Verpacken von Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten, mit einem Trägerpapier (2), wobei das Trägerpapier (2) eine erste Oberfläche (2a) aufweist, sowie eine zweite Oberfläche (2b), welche der ersten Oberfläche (2a) gegenüberliegt, und wobei an der ersten Oberfläche (2a) zumindest eine erste Beschichtung (4) angeordnet ist und an der zweiten Oberfläche eine zweite Beschichtung (6) angeordnet ist, und wobei das Trägerpapier ein Kraftpapier ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerpapier (2) nach der Beschichtung eine absolute Papierfeuchtigkeit nach DIN EN ISO 287 aufweist, die ≥ 4 % und ≤ 17 % ist und die zweite Beschichtung ein Flächengewicht aufweist, welches zwischen 1 g/m² und 7 g/m² liegt.
Beschichtetes Papier (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Trägerpapier (2) und der ersten und/oder zweiten Beschichtung (4, 6) ein Film (8) angeordnet ist, wobei der Film (8) vorzugsweise ein geschlossener und elastischer Film (8) ist und verstärkend wirkt.
Beschichtetes Papier (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Film eine Dicke von 0,5 - 5 µm, bevorzugt 1 - 2 µm aufweist und/oder zumindest abschnittsweise in Fasern des Trägerpapiers eingedrungen vorliegt.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Film mindestens ein kompostierbares, recylingfähiges Bindemittel umfasst, wobei ein solches Bindemittel bevorzugt aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Lignin, Stärke, Casein, Dextrin, Polyacrylsäure (polymer oder als lonomer), Gummi arabicum, Kopal-Harz, Pektin, Polyvinylalkohol, Schellack, Polyalkansäure, Polyalkylenalkansäure, Polyhydroxyalkanoid und/oder deren Abmischungen umfasst, und/oder der Film ein polares, funktionalisiertes Bindemittel umfasst, welches die Möglichkeit besitzt, mit anorganischen Salzen, wie vorzugsweise Calciumoxiden, Zinkoxiden und Ammoniumsalzen Vernetzungen einzugehen.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerpapier (2) eine Zugfestigkeit in einer Maschinenrichtung (MD) aufweist, welche größer ist als 30 N/15 mm, bevorzugt größer als 35 N/15 mm und bevorzugt größer als 40 N/15 mm und/oder das Trägerpapier (2) eine Zugfestigkeit in einer Querrichtung (CD) aufweist, welche größer ist als 15 N/15 mm, bevorzugt größer als 20 N/15 mm und bevorzugt größer als 22 N/15 mm.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerpapier (2) in einer Maschinenrichtung (MD) eine Bruchdehnung aufweist, die größer ist als 1,5%, bevorzugt größer als 1,8%, bevorzugt größer als 2,0% und/oder das Trägerpapier (2) in einer Querrichtung (CD) eine Bruchdehnung aufweist, die größer ist als 6%, bevorzugt größer als 6,5% und besonders bevorzugt größer als 7%.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerpapier (2) in einer Maschinenrichtung eine Reißkraft aufweist, die größer ist als 150 mN, bevorzugt größer als 170 mN, bevorzugt größer als 190 mN und besonders bevorzugt größer als 200 mN und/oder dass das Trägerpapier (2) ein einer Querrichtung (CD) eine Reißkraft aufweist, die größer ist als 170 mN, bevorzugt größer als 190 mN, bevorzugt größer als 200 mN und besonders bevorzugt größer als 210 mN.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (4) und/oder die zweite Beschichtung (6) eine Außenoberfläche des beschichteten Papiers (1) ausbilden.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerpapier (2) ein Flächengewicht aufweist, welches zwischen 20 g/m² und 65 g/m², bevorzugt zwischen 35 g/m² und 48 g/m² und besonders bevorzugt zwischen 38 g/m² und 45 g/m² liegt.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung einen COF Wert aufweist, der größer ist als 0,1, bevorzugt größer als 0,15 und besonders bevorzugt größer als 0,2 und/oder geringer ist als 0,9, bevorzugt geringer 0,8 und besonders bevorzugt geringer als 0,7 und/oder die zweite Beschichtung einen COF Wert aufweist, der größer ist als 0,15, bevorzugt größer als 0,2 und besonders bevorzugt größer als 0,25 und/oder geringer ist als 1, bevorzugt geringer als 0,9 und besonders bevorzugt geringer als 0,8 und/oder die zweite Beschichtung einen COF Wert aufweist, der größer ist als 0,5, bevorzugt größer als 0,6 und besonders bevorzugt größer als 0,7 und/oder die zweite Beschichtung einen COF Wert aufweist, der geringer ist als 1,0, bevorzugt geringer als 0,9 und besonders bevorzugt geringer als 0,8.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (6) eine wasserbasierte Dispersion ist, welche bevorzugt Polymerpartikel umfasst, wobei die Polymerpartikel besonders bevorzugt eine mittlere Größe (d₅₀ (Sedigraph)) aufweist, die größer ist als 1 µm, bevorzugt größer als 2 µm, bevorzugt größer als 3 µm und bevorzugt größer als 4 µm.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung eine Dispersion aufweist, die aus einer Gruppe von Dispersionen ausgewählt ist, welche ein styrenbasiertes (Co-)Polymer, ein acrylsäurebasiertes (Co-)Polymer, ein styren- und acrylsäurebasiertes (Co-)Polymer, ein thermoplastisches Elastomer und ein lonomer enthält.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (6) eine Bruchdehnung von mehr als 400%, bevorzugt von mehr als 600%, bevorzugt von mehr als 700%, besonders bevorzugt von mehr als 800% und bevorzugt von mehr als 900% aufweist und/oder dass die zweite Beschichtung eine Reißkraft von mehr als 10 MPa, bevorzugt von mehr als 15 MPa und besonders bevorzugt von mehr als 20 MPa aufweist.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (6) heißsiegelbar, insbesondere gegenüber sich selbst ist und insbesondere heißsiegelbar ist bei einer Temperatur von weniger als 90°, bevorzugt von weniger als 80° und bevorzug von weniger als 70°.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Papier (1) eine Fettbarriere ausbildet.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Papier für Twistanwendungen im Lebensmittelverpackungsbereich eingesetzt wird.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerpapier (2) eine Glätte aufweist, die größer ist als 1300 s, bevorzugt größer als 1350 s, bevorzugt größer als 1400 s und/oder das Trägerpapier eine Glätte aufweist, die kleiner ist als 2000 s, bevorzugt kleiner als 1900 s und bevorzugt kleiner als 1800 s.
Beschichtetes Papier (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerpapier (2) ein Wasseraufnahmevermögen aufweist, welches größer ist als 20 g/m², bevorzugt größer als 22 g/m² und bevorzugt größer als 24 g/m² und/oder das Trägerpapier (2) ein Wasseraufnahmevermögen aufweist, welches kleiner ist als 32 g/m², bevorzugt kleiner als 30 g/m² und bevorzugt kleiner als 28 g/m².
Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Papiers (1) mit den Schritten: - Zur Verfügung stellen eines Trägerpapiers, wobei das Trägerpapier (2) ein Kraftpapier ist und eine erste Oberfläche (2a) und eine zweite Oberfläche (2b) aufweist, wobei die zweite Oberfläche (2b) der ersten Oberfläche (2a) gegenüberliegt; - Anbringen einer ersten Beschichtung (4) an der ersten Oberfläche (2a) des Trägerpapiers; - Anbringen einer zweiten Beschichtung (6) an der zweiten Oberfläche (2b) des Trägerpapiers; dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerpapier (2) nach der Beschichtung eine absolute Papierfeuchtigkeit nach DIN EN ISO 287 aufweist, die ≥ 4 % und ≤ 17 % ist und die zweite Beschichtung (6) ein Flächengewicht aufweist, welches zwischen 1 g/m² und 8 g/m² liegt.