EP2719825A1 - Papiermaterial und daraus hergestellter Papierbecher - Google Patents

Papiermaterial und daraus hergestellter Papierbecher Download PDF

Info

Publication number
EP2719825A1
EP2719825A1 EP12006992.7A EP12006992A EP2719825A1 EP 2719825 A1 EP2719825 A1 EP 2719825A1 EP 12006992 A EP12006992 A EP 12006992A EP 2719825 A1 EP2719825 A1 EP 2719825A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
paper
coating
weight
binder
pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12006992.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Muser
Falk Holder
Markku HÄMÄLÄINEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Papierfabrik Scheufelen GmbH and Co KG
Original Assignee
Papierfabrik Scheufelen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Papierfabrik Scheufelen GmbH and Co KG filed Critical Papierfabrik Scheufelen GmbH and Co KG
Priority to EP12006992.7A priority Critical patent/EP2719825A1/de
Publication of EP2719825A1 publication Critical patent/EP2719825A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/80Paper comprising more than one coating
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/80Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82Paper comprising more than one coating superposed
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/80Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82Paper comprising more than one coating superposed
    • D21H19/822Paper comprising more than one coating superposed two superposed coatings, both being pigmented
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/80Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82Paper comprising more than one coating superposed
    • D21H19/826Paper comprising more than one coating superposed two superposed coatings, the first applied being pigmented and the second applied being non-pigmented
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/80Paper comprising more than one coating
    • D21H19/84Paper comprising more than one coating on both sides of the substrate
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16Sizing or water-repelling agents

Definitions

  • the present invention relates to a paper material, a process for producing a paper material, and articles made therefrom, such as a paper cup.
  • Paper materials that have a barrier effect towards water are of great importance both for the food industry and for the catering trade.
  • known paper materials of this type are extrusion coated with polyethylene to impart the desired barrier properties to the paper material.
  • they In order to be able to produce shaped articles such as paper cups from such paper materials without additional adhesives, they must be heat-sealable. In this case, such paper cups, if they are to be used as drinking vessels for hot drinks, only on the inside have a barrier effect against water. For cold drinks, however, the coating is usually applied on both sides, since in this case water can condense on the outside of the drinking vessel.
  • Packaging materials or shaped articles of paper materials are typically discarded after a single use and supplied to the disposal system. Due to their commonly used polyethylene coating they are not recyclable, i. H. recyclable, and must be disposed of otherwise, which is economically disadvantageous and a burden on the environment.
  • the present invention is therefore based on the object, a novel paper material that is water-impermeable, polyethylene-free, recyclable and suitable for the production of molded articles such as paper cups, and a method for producing such a paper material, wherein molded articles of the novel paper material are also said to be water impermeable and recyclable.
  • a paper material comprising a paper substrate and a coating, the coating having a middle line comprising, based on the total weight of the middle line, 40 to 90 weight percent (wt%), pigment, 20 to 55 wt% binder and 0 to 5 wt .-% of one or more additives, and a barrier screed comprising, based on the total weight of the barrier screed, 0 to 20 wt .-% pigment, 80 to 100 wt .-% binder and 0 to 5 wt .-% one or more additives, wherein the middle line is between the paper substrate and the barrier screed, wherein the pigments, binders and the one or more additives in each line may be the same or different, and wherein the coating is free of polyethylene.
  • the coating is on both sides of the paper substrate so that the paper material has a water barrier effect on both sides.
  • this is particularly advantageous for paper materials from which paper cups for cold drinks are to be produced, since due to condensation on the outer surface of the cup, the outside of the cup should also be water-impermeable.
  • the top and bottom applied strokes may be the same or different from each other, for example with respect to the coating jobs, pigments, binders, additives and the presence of one or two precursors.
  • the paper material has a coating on only one side of the paper substrate. From such coated paper material paper cups can be made with water-impermeable inside for hot drinks, such as tea, coffee or cocoa.
  • the middle bar contains, based on the total weight of the middle bar, 45 to 85 wt .-%, particularly preferably 50 to 70 wt .-%, for example 66 wt .-% pigment. Other preferred ranges are 45 to 70 weight percent and 50 to 85 weight percent pigment.
  • the areas mentioned in the present application can be combined with one another as desired.
  • the pigment is not particularly limited and includes all pigments and mixtures thereof commonly used in the production of coated paper.
  • Kaolin is used as the preferred pigment.
  • the pigment may comprise an organic filler, for example starch or cellulose fibers, or an inorganic filler, for example calcium carbonate, titanium dioxide, talc and / or diatomaceous earth.
  • a preferred embodiment of the present invention is that the pigment of the middle bar, based on the total weight of the middle bar pigment, comprises 50 to 100% by weight of kaolin and 0 to 50% by weight of an inorganic filler, for example 50 to 75% by weight % Kaolin and 25 to 50% by weight of an inorganic filler or 75 to 100% by weight of kaolin and 0 to 25% by weight of an inorganic filler.
  • a preferred inorganic filler for the middle bar is calcium carbonate, for example "Hydrocarb 60".
  • the middle bar based on the total weight of the middle bar, contains from 25 to 50% by weight, particularly preferably from 30 to 40% by weight, for example 33% by weight, of binder. Other preferred ranges are 25 to 40 weight percent and 30 to 50 weight percent binder.
  • the binder used according to the invention is not subject to any particular restriction and comprises all binders customary in the production of coated paper and mixtures thereof, with the proviso that the binder is free of polyethylene.
  • Possible binders are acrylate polymers, copolymers of styrene and an ethylenically unsaturated monomer, for example styrene-acrylate copolymers or styrene-butadiene copolymers.
  • Preferred middle-line binders are copolymers formed by reacting styrene and an ethylenically unsaturated monomer, more preferably styrene-acrylate copolymers, particularly preferably styrene-butadiene copolymers.
  • the use of such copolymers in the middle bar advantageously produces a closed surface as a base for the functional barrier screed.
  • the glass transition temperature of the binder of the middle bar (and, if present, the precoat) is preferably -20 to 30 ° C, more preferably -10 to 20 ° C. Other preferred ranges of the glass transition temperature of the middle stripe binder are -20 to 20 ° C or -10 to 30 ° C.
  • the glass transition temperatures mentioned in the present application are measured by differential scanning calorimetry. If the glass transition temperature of the binder of the middle bar is in the above-mentioned range, a middle bar having sufficient flexibility properties for a later forming process (eg, folding, winding, rolling, knurling, etc.) can be obtained. The same applies analogously to the binder of the optional pre-coat.
  • Preferred binders of the barrier screed are heat-sealable binders, for example polystyrene, polymethyl methacrylate and polyurethane esters.
  • a paper material having a water resistance value of less than 5 g / m 2 measured by means of a Cobb tests (normal conditions, water exposure for 30 minutes).
  • the mass ratio of pigment to binder of the middle line is greater than the corresponding mass ratio of the barrier screed and, if a precoat is present, the mass ratio Pigment / binder of the precursor is greater than the corresponding mass ratio of the middle bar.
  • the inventive composition of the individual layers in particular the fact that the coating is free of polyethylene, provides a paper material which is recyclable and thus can be recycled.
  • the barrier coat is formed by coating the middle coat with an aqueous polymer or copolymer emulsion, wherein the aqueous polymer or copolymer emulsion, based on the total weight of the aqueous polymer or copolymer emulsion, comprises from 30 to 70% by weight of water and 30 to 70% by weight of at least one polymer or copolymer selected from the group consisting of polystyrene, polymethyl methacrylate, polyurethane ester and a copolymer formed by reacting styrene and an ethylenically unsaturated monomer, for example, styrene-acrylate copolymer and styrene Butadiene copolymer.
  • the aqueous polymer or copolymer emulsion particularly preferably contains 40 to 60% by weight of water.
  • the proportion of the polymer in the aqueous polymer or copolymer emulsion is particularly preferably 40 to 60 wt .-%.
  • Suitable polymer or copolymer emulsions are, for example, Acronal S940 (comprising a copolymer of acrylic ester and styrene) and Acronal A969 (comprising a copolymer of acrylic ester and methacrylic acid ester) from BASF and Michem Coat 95 ("MC95" comprising acrylic-styrene copolymer). the company Michelman.
  • Coating is not particularly limited and may be accomplished in any manner, such as air knife coating, knife coating, gravure coating, bar coating, curtain coating, spray coating.
  • the coating of the aqueous polymer or copolymer emulsion preferably takes place by knife coating, particularly preferably with a doctor blade.
  • the precoat, the middle bar and the barrier screed may each contain one or more additives.
  • additives are Thickeners, defoamers, antifoams, dispersants, caustic soda, etc.
  • antifoams for example, the product "Nalco74101" from Nalco can be used, a suitable thickener is, for example, "Rheocat 66" from Coatex.
  • the middle bar contains preferably 1 to 5 wt .-%, particularly preferably 0.3 to 1.0 wt .-% of one or more additives.
  • the barrier screed preferably contains, based on the total weight of the barrier screed, from 90 to 100% by weight, particularly preferably from 95 to 100% by weight, for example 100% by weight, of binder.
  • the content of pigment in the barrier screed is preferably 0 to 10 wt .-%, more preferably 0 to 5 wt .-%, for example 0 wt .-%.
  • the barrier screed preferably contains 0 to 2.5 wt .-%, particularly preferably 0 to 1 wt .-%, for example 0 wt .-% of one or more additives.
  • the precoat there is a precoating between the paper substrate and the middle bar, the precoat, based on the total weight of the precoat, 75 to 95 wt .-%, preferably 85 to 90 wt .-% pigment, 5 to 20 Wt .-%, preferably 10 to 15 wt .-% binder and 0 to 5 wt .-% of one or more additives.
  • the same conditions apply as for the components of the middle stroke.
  • a preferred embodiment of the present invention is that the pigment of the precoat, based on the total weight of the pigment of the precoat, comprises 50 to 100% by weight of kaolin and 0 to 50% by weight of another inorganic filler, for example 50 to 75 Wt .-% of kaolin and 25 to 50 wt .-% of another inorganic filler or 75 to 100 wt .-% kaolin and 0 to 25 wt .-% of a further inorganic filler.
  • a preferred further inorganic filler for the precoat is calcium carbonate.
  • the paper substrate used in the present invention is not particularly limited and includes any common paper suitable for the production of coated paper.
  • the paper substrate is highly sized paper comprising, based on the total weight of the paper substrate, less than 10 wt% ash, 90 to 99 wt% pulp and 1 to 3 wt% sizing agent, the pulp, based on the total weight of the pulp, 90 to 100 wt .-% short fiber comprises.
  • short fiber refers to pulp fibers having a maximum length of 800 microns.
  • the sizing agent is not particularly limited and comprises, based on the total weight of the sizing agent, preferably 40 to 60 wt .-%, particularly preferably 45 to 55 wt .-% Alkylketen dimer and preferably 40 to 60 wt .-%, particularly preferably 45 to 55% by weight resin glue.
  • the paper substrate used according to the invention preferably has a specific weight per unit area of 100 to 450 g / m 2 , more preferably 200 to 350 g / m 2 .
  • the stated basis weights of the base paper or the paper material refer to the air-dry (lutro) base paper or paper material, ie with a residual paper moisture content of 3.5% by weight.
  • the pulp used is not subject to any particular restriction.
  • the term "pulp" includes any cell or pulp suitable for papermaking.
  • eucalyptus or birch pulp is used.
  • the ash used is subject to no particular restriction and can be chosen arbitrarily. Preference is given to using calcium carbonate, for example Hydrocarb 60GU from Omya.
  • the coating application of the precursor amounts to 2 to 20 g / m 2 , more preferably 5 to 15 g / m 2 , the coating application of the middle stroke 2 to 25 g / m 2 , particularly preferably 5 to 20 g / m 2 , and the coat application of the barrier screed 2 to 22 g / m 2 , particularly preferably 5 to 18 g / m 2 .
  • the specific basis weight of the paper material according to the invention is preferably 200 to 600 g / m 2 , more preferably 300 to 500 g / m 2 , particularly preferably 350 to 450 g / m 2 .
  • the paper material of the present invention is heat-sealable, preferably at a force of 100 to 1000 N and a temperature of 80 to 400 ° C.
  • a bond formed by heat-sealing under the above conditions between two surfaces of the paper material of the present invention, for example, a molded article made of the paper material, is impermeable to water.
  • water-impermeable means that in a Cobb test, no water penetrates through the compound formed by heat-sealing.
  • water-impermeable means that a paper cup according to the invention filled with coffee (13 g of coffee powder per 330 ml of water, 80 ° C.) has no dark discoloration half an hour after filling with coffee and no liquid through the compound, formed by heat sealing, has penetrated (visual evaluation).
  • the pre-, middle- and barrier-coating compositions used according to the invention are preferably aqueous mixtures comprising from 10 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 80 wt .-%, water, and the above-described components of the respective stroke as a solids content.
  • the drying is not particularly limited and can be done in any way.
  • it can be dried by applying heated air.
  • the heated air has a temperature of 50 to 130 ° C, particularly preferably 60 to 120 ° C, on.
  • the drying takes place in several stages, for example using infrared radiators, hot-air suspended dryers and / or steam-heated drying cylinders. After drying, the paper material can be cooled and processed further.
  • Another object of the present invention relates to a molded article comprising the above-described paper material. Molded article manufacturing processes such as paper cups, yogurt cups, fast food packaging, and other foods are known in the art. According to a preferred embodiment of the present invention, the molded article is a recyclable paper cup for hot and / or cold drinks.
  • the present invention provides a paper material which, surprisingly, is simultaneously water-impermeable and recyclable due to its particular properties.
  • a method for producing such a paper material as well as molded articles comprising the paper material are provided.
  • Shaped articles comprising or consisting of the paper stock of the present invention, particularly paper cups, can be recycled, thus making such shaped articles economically advantageous and less environmentally harmful than conventional paper cups and packages.
  • the base paper was made in a Langenscheid paper machine with hybrid former from Escher-Wyss from 94 wt .-% bleached pulp (95 wt .-% short fiber and 5 wt .-% uncoated Ragstoff), 3 wt .-% ash and sizing agent (50 wt. % Alkyl ketene dimer and 50% by weight resin size). 30 liters of sizing agent were used per ton of air-dry (lutro) base paper. This corresponds to a proportion of sizing agent, based on the total weight of the paper substrate, of 3 wt .-%.
  • 10 g / m 2 of the coating composition 3273 corresponding to a solid coat application of 8 g / m 2 , were applied on both sides, in the case of CF-BLE III / R with precoat on one side of the precoat side, by means of a roller applicator and smoothing blade Air dried at a temperature of 120 ° C.
  • Hydrocarb 90 GU 50 Miragloss 90 50 Topsperse GX-N 0.12 Acronal PR 8828 X. 50 Caustic soda (10%) 0,051 Rheocat 66 0.3 Mixing time: at least 10 minutes Gluing (parts by weight): 50.0 Solids content (%): 64.2 pH should be (+/- 0.1) 8.4 Density (calculated): 1,393 Binder ratio (%): Acronal PR 8828 X. 100 Pigment ratio (%): Hydrocarb 90 GU 50 Miragloss 90 50 50
  • Michelman MC 95 100 Nalco 74101 0.01 Mixing time: at least 10 minutes Gluing (parts by weight): 100.0 Solids content (%): 46 pH should be (+/- 0.1) 8.5 Density (calculated): 1.05 Binder ratio (%): Michelman MC95 100 Michelman MC 95 - acrylic styrene copolymer Nalco 74101 - Defoamer
  • Paper cups were made from the coated paper materials of Example 1 with a paper cup making apparatus (PMC 1000 from Paper Machine Corporation). The finished paper cups were filled up to 1 cm below the upper edge with freshly brewed coffee (temperature approx. 80 ° C). After half an hour no coffee had penetrated through the seal and the paper cup showed no discoloration due to penetrating liquid.
  • PMC 1000 paper cup making apparatus

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein polyethylenfreies, gestrichenes Papiermaterial, umfassend ein Papiersubstrat und eine Beschichtung, wobei die Beschichtung einen Mittelstrich und einen Barrierestrich umfasst, wobei sich der Mittelstrich zwischen dem Papiersubstrat und dem Barrierestrich befindet, wobei die Pigmente, Bindemittel und die einen oder mehreren Zusatzstoffe in jedem Strich gleich oder verschieden sein können, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Papiermaterials und geformte Artikel daraus.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Papiermaterial, ein Verfahren zur Herstellung eines Papiermaterials, sowie daraus hergestellte Artikel, wie beispielsweise einen Papierbecher.
  • Papiermaterialien, die gegenüber Wasser eine Barrierewirkung aufweisen, also wasserundurchlässig sind, sind sowohl für die Lebensmittelindustrie als auch für das Gastronomiegewerbe von großer Bedeutung. Typischerweise werden bekannte Papiermaterialien dieser Art mit Polyethylen extrusionsbeschichtet, um dem Papiermaterial die gewünschten Barriereeigenschaften zu verleihen. Um aus derartigen Papiermaterialien ohne zusätzliche Haftmittel geformte Artikel, wie beispielsweise Papierbecher, herstellen zu können, müssen sie heißsiegelfähig sein. Dabei müssen derartige Papierbecher, sofern sie als Trinkgefäße für Heißgetränke eingesetzt werden sollen, lediglich innenseitig eine Barrierewirkung gegen Wasser aufweisen. Für Kaltgetränke hingegen wird in der Regel die Beschichtung beidseitig aufgetragen, da in diesem Fall Wasser an der Außenseite des Trinkgefäßes kondensieren kann.
  • Verpackungsmaterialien oder geformte Artikel aus Papiermaterialen werden in der Regel nach einmaliger Verwendung weggeworfen und dem Entsorgungssystem zugeführt. Aufgrund ihrer gewöhnlich verwendeten Polyethylenbeschichtung sind sie nicht rezyklierbar, d. h. wiederverwertbar, und müssen anderweitig entsorgt werden, was ökonomisch von Nachteil und für die Umwelt eine Belastung ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Papiermaterial, das wasserundurchlässig, polyethylenfrei, rezyklierbar und geeignet für die Herstellung geformter Artikel wie Papierbecher sein soll, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Papiermaterials bereitzustellen, wobei geformte Artikel aus dem neuartigen Papiermaterial ebenso wasserundurchlässig und rezyklierbar sein sollen.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen gelöst.
  • Insbesondere wird ein Papiermaterial bereitgestellt, umfassend ein Papiersubstrat und eine Beschichtung, wobei die Beschichtung einen Mittelstrich, umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittelstrichs, 40 bis 90 Gewichtsprozent (Gew.-%), Pigment, 20 bis 55 Gew.-% Bindemittel und 0 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Zusatzstoffe, und einen Barrierestrich, umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Barrierestrichs, 0 bis 20 Gew.-% Pigment, 80 bis 100 Gew.-% Bindemittel und 0 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Zusatzstoffe umfasst, wobei sich der Mittelstrich zwischen dem Papiersubstrat und dem Barrierestrich befindet, wobei die Pigmente, Bindemittel und die einen oder mehreren Zusatzstoffe in jedem Strich gleich oder verschieden sein können, und wobei die Beschichtung polyethylenfrei ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich die Beschichtung auf beiden Seiten des Papiersubstrats, sodass das Papiermaterial beidseitig eine Barrierewirkung gegen Wasser aufweist. Wie bereits oben erwähnt, ist dies besonders für Papiermaterialien von Vorteil, aus denen Papierbecher für Kaltgetränke hergestellt werden sollen, da hierbei aufgrund von Kondensation an der äußeren Oberfläche des Bechers auch die Außenseite des Bechers wasserundurchlässig sein sollte. Dabei können die ober- und unterseitig aufgetragenen Striche gleich oder verschieden voneinander sein, beispielsweise bezüglich der Strichaufträge, Pigmente, Bindemittel, Zusatzstoffe sowie dem Vorhandensein eines oder zweier Vorstriche. In einer anderen Ausführungsform weist das Papiermaterial nur auf einer Seite des Papiersubstrats eine Beschichtung auf. Aus derartig gestrichenem Papiermaterial können Papierbecher mit wasserundurchlässiger Innenseite für Heißgetränke, wie Tee, Kaffee oder Kakao, hergestellt werden. Bevorzugt enthält der Mittelstrich, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittelstrichs, 45 bis 85 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 70 Gew.-%, beispielsweise 66 Gew.-% Pigment. Andere bevorzugte Bereiche sind 45 bis 70 Gew.-% und 50 bis 85 Gew.-% Pigment. Die in der vorliegenden Anmeldung genannten Bereiche sind beliebig miteinander kombinierbar.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegt das Pigment keiner besonderen Einschränkung und umfasst alle in der Herstellung von gestrichenem Papier üblichen Pigmente und deren Gemische. Als bevorzugtes Pigment wird Kaolin verwendet. Das Pigment kann einen organischen Füllstoff, beispielsweise Stärke oder Cellulosefasern, oder einen anorganischen Füllstoff, beispielsweise Calciumcarbonat, Titandioxid, Talk und/oder Kieselgur, umfassen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Pigment des Mittelstrichs, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pigments des Mittelstrichs, 50 bis 100 Gew.-% Kaolin und 0 bis 50 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs umfasst, beispielsweise 50 bis 75 Gew.-% Kaolin und 25 bis 50 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs oder 75 bis 100 Gew.-% Kaolin und 0 bis 25 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs. Ein bevorzugter anorganischer Füllstoff für den Mittelstrich ist Calciumcarbonat, beispielsweise "Hydrocarb 60".
  • Bevorzugt enthält der Mittelstrich, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittelstrichs, 25 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 40 Gew.-%, beispielsweise 33 Gew.-% Bindemittel. Andere bevorzugte Bereiche sind 25 bis 40 Gew.-% und 30 bis 50 Gew.-% Bindemittel.
  • Das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel unterliegt keiner besonderen Einschränkung und umfasst alle in der Herstellung von gestrichenem Papier üblichen Bindemittel und deren Gemische, mit der Maßgabe, dass das Bindemittel polyethylenfrei ist. Mögliche Bindemittel sind Acrylatpolymere, Copolymere von Styrol und einem ethylenisch ungesättigtem Monomer, beispielsweise Styrol-Acrylat-Copolymere oder Styrol-Butadien-Copolymere.
  • Bevorzugte Bindemittel des Mittelstrichs sind Copolymere, gebildet durch Reagierenlassen von Styrol und einem ethylenisch ungesättigtem Monomer, besonders bevorzugt Styrol-Acrylat-Copolymere, insbesondere bevorzugt Styrol-Butadien-Copolymere. Durch die Verwendung von derartigen Copolymeren im Mittelstrich wird vorteilhaft eine geschlossene Oberfläche als Untergrund für den funktionellen Barrierestrich erzeugt.
  • Die Glasübergangstemperatur des Bindemittels des Mittelstrichs (und, falls vorhanden, des Vorstrichs) beträgt vorzugsweise -20 bis 30 °C, besonders bevorzugt -10 bis 20 °C. Andere bevorzugte Bereiche der Glasübergangstemperatur des Bindemittels des Mittelstrichs sind -20 bis 20 °C oder -10 bis 30 °C. Dabei sind die in der vorliegenden Anmeldung genannten Glasübergangstemperaturen, sofern nicht anders angegeben, mittels Kalorimetrie mit Differentialabtastung gemessen. Liegt die Glasübergangstemperatur des Bindemittels des Mittelstrichs im oben genannten Bereich, so kann ein Mittelstrich mit ausreichenden Flexibilitätseigenschaften für einen späteren Umformungsprozess (z. B. Falzen, Wickeln, Rollen, Rändeln etc) erhalten werden. Das gleiche gilt analog für das Bindemittel des gegebenenfalls vorhandenen Vorstrichs.
  • Bevorzugte Bindemittel des Barrierestrichs sind heißsiegelfähige Bindemittel, beispielsweise Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Polyurethanester.
  • Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines der oben genannten Polymere oder Copolymere als Bindemittel im Mittelstrich, zusammen mit einem der oben genannten Bindemittel im Barrierestrich (und gegebenenfalls dem Vorstrich), kann ein Papiermaterial mit einem Wasserwiderstandswert von weniger als 5 g/m2, gemessen mittels eines Cobb-Tests (Normalbedingungen, Wassereinwirkung für 30 Minuten), erhalten werden. Für die Wasserundurchlässigkeit des Papiermaterials ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Massenverhältnis von Pigment zu Bindemittel des Mittelstrichs größer ist als das entsprechende Massenverhältnis des Barrierestrichs und, falls ein Vorstrich vorhanden ist, das Massenverhältnis Pigment/Bindemittel des Vorstrichs größer ist als das entsprechende Massenverhältnis des Mittelstrichs. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung der einzelnen Schichten, insbesondere dadurch, dass die Beschichtung polyethylenfrei ist, ein Papiermaterial bereitgestellt, das rezyklierbar ist und damit wiederverwertet werden kann. Zusätzlich ist das Papiermaterial auf der gestrichenen Seite, und auch auf der gegebenenfalls vorhandenen ungestrichenen Seite, bedruckbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Barrierestrich durch Beschichten des Mittelstrichs mit einer wässrigen Polymer- oder Copolymeremulsion gebildet, wobei die wässrige Polymer- oder Copolymeremulsion, bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Polymer- oder Copolymeremulsion, 30 bis 70 Gew.-% Wasser und 30 bis 70 Gew.-% mindestens eines Polymers oder Copolymers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polyurethanester und einem Copolymer, gebildet durch das Reagieren von Styrol und einem ethylenisch ungesättigten Monomer, beispielsweise Styrol-Acrylat-Copolymer und Styrol-Butadien-Copolymer, umfasst. Besonders bevorzugt enthält die wässrige Polymer- oder Copolymeremulsion 40 bis 60 Gew.-% Wasser. Der Anteil an dem Polymer in der wässrigen Polymer- oder Copolymeremulsion beträgt besonders bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%. Geeignete Polymer- oder Copolymeremulsionen sind beispielsweise Acronal S940 (umfassend ein Copolymer von Acrylsäureester und Styrol) und Acronal A969 (umfassend ein Copolymer von Acrylsäureester und Methacrylsäureester) von der Firma BASF sowie Michem Coat 95 ("MC95", umfassend Acryl-Styrol-Copolymer) der Firma Michelman. Das Beschichten unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann auf beliebige Weise erfolgen, beispielsweise durch Luftrakelbeschichten, Rakelbeschichten, Gravurbeschichten, Stabbeschichten, Gießbeschichten, Sprühbeschichten. Bevorzugt erfolgt das Beschichten der wässrigen Polymer- oder Copolymeremulsion durch Rakelbeschichten, insbesondere bevorzugt mit Glättschaber.
  • Erfindungsgemäß können der Vorstrich, der Mittelstrich und der Barrierestrich jeweils einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten. Beispiele für derartige Zusatzstoffe sind Verdickungsmittel, Entschäumer, Antischaummittel, Dispergierhilfsstoffe, Natronlauge, etc. Als Antischaummittel kann beispielsweise das Produkt "Nalco74101" von der Firma Nalco verwendet werden, ein geeignetes Verdickungsmittel ist beispielsweise "Rheocat 66" von der Firma Coatex.
  • Der Mittelstrich enthält bevorzugt 1 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,3 bis 1,0 Gew.-% eines oder mehrerer Zusatzstoffe.
  • Der Barrierestrich enthält bevorzugt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Barrierestrichs, 90 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 95 bis 100 Gew.-%, beispielsweise 100 Gew.-% Bindemittel. Der Gehalt an Pigment im Barrierestrich beträgt vorzugsweise 0 bis 10 Gew.-%, besondere bevorzugt 0 bis 5 Gew.-%, beispielsweise 0 Gew.-%. Darüber hinaus enthält der Barrierestrich bevorzugt 0 bis 2,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 1 Gew.-%, beispielsweise 0 Gew.-% eines oder mehrerer Zusatzstoffe.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich zwischen dem Papiersubstrat und dem Mittelstrich ein Vorstrich, wobei der Vorstrich, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vorstrichs, 75 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 85 bis 90 Gew.-% Pigment, 5 bis 20 Gew.-% , bevorzugt 10 bis 15 Gew.-% Bindemittel und 0 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Zusatzstoffe umfasst. Für Pigment, Bindemittel und Zusatzstoff(e) des Vorstrichs gelten, soweit nicht anders beschrieben, die gleichen Maßgaben wie für die Bestandteile des Mittelstrichs.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Pigment des Vorstrichs, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pigments des Vorstrichs, 50 bis 100 Gew.-% Kaolin und 0 bis 50 Gew.-% eines weiteren anorganischen Füllstoffs umfasst, beispielsweise 50 bis 75 Gew.-% Kaolin und 25 bis 50 Gew.-% eines weiteren anorganischen Füllstoffs oder 75 bis 100 Gew.-% Kaolin und 0 bis 25 Gew.-% eines weiteren anorganischen Füllstoffs. Ein bevorzugter weiterer anorganischer Füllstoff für den Vorstrich ist Calciumcarbonat.
  • Das erfindungsgemäß verwendete Papiersubstrat unterliegt keiner besonderen Einschränkung und umfasst jedes gängige Papier, das für die Herstellung von gestrichenem Papier geeignet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Papiersubstrat hochgeleimtes Papier, umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Papiersubstrats, weniger als 10 Gew.-% Asche, 90 bis 99 Gew.-% Zellstoff und 1 bis 3 Gew.-% Leimungsmittel, wobei der Zellstoff, bezogen auf das Gesamtgewicht des Zellstoffs, 90 bis 100 Gew.-% Kurzfaser umfasst. In diesem Zusammenhang bezeichnet der Begriff "Kurzfaser" Zellstofffasern, die eine maximale Länge von 800 µm aufweisen. Dabei unterliegt das Leimungsmittel keinen besonderen Einschränkungen und umfasst, bezogen auf das Gesamtgewicht des Leimungsmittels, bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 45 bis 55 Gew.-% Alkylketen-Dimer und bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 45 bis 55 Gew.-% Harzleim. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäß verwendete Papiersubstrat vorzugsweise ein spezifisches Flächengewicht von 100 bis 450 g/m2, besonders bevorzugt 200 bis 350 g/m2 auf. Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich die genannten Flächengewichte des Rohpapiers oder des Papiermaterials auf das lufttrockene (lutro) Rohpapier oder Papiermaterial, d. h. mit einer Papierrestfeuchte von 3,5 Gew.-%.
  • Der verwendete Zellstoff unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Der Begriff "Zellstoff" umfasst jeden für die Papierherstellung geeigneten Zell- oder Faserstoff. Bevorzugt wird Eukalyptus- oder Birkenzellstoff verwendet. Auch die verwendete Asche unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann beliebig gewählt werden. Bevorzugt wird Calciumcarbonat, beispielsweise Hydrocarb 60GU der Firma Omya, verwendet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betragen der Strichauftrag des Vorstrichs, falls vorhanden, 2 bis 20 g/m2, besonders bevorzugt 5 bis 15 g/m2, der Strichauftrag des Mittelstrichs 2 bis 25 g/m2, besonders bevorzugt 5 bis 20 g/m2, und der Strichauftrag des Barrierestrichs 2 bis 22 g/m2, besonders bevorzugt 5 bis 18 g/m2.
  • Das spezifische Flächengewicht des erfindungsgemäßen Papiermaterials beträgt vorzugsweise 200 bis 600 g/m2, besonders bevorzugt 300 bis 500 g/m2, insbesondere bevorzugt 350 bis 450 g/m2.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Papiermaterial der vorliegenden Erfindung heißsiegelfähig, vorzugsweise bei einer Kraft von 100 bis 1000 N und einer Temperatur von 80 bis 400 °C. Eine durch Heißsiegeln unter den genannten Bedingungen gebildete Verbindung zwischen zwei Oberflächen des Papiermaterials der vorliegenden Erfindung, beispielsweise bei einem aus dem Papiermaterial hergestellten geformten Artikel, ist wasserundurchlässig. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff "wasserundurchlässig", dass bei einem Cobb-Test kein Wasser durch die Verbindung, gebildet durch Heißsiegeln, dringt. Darüber hinaus bedeutet der Begriff "wasserundurchlässig", dass ein erfindungsgemäßer Papierbecher, der mit Kaffee (13 g Kaffeepulver pro 330 mL Wasser, 80°C) gefüllt wird, eine halbe Stunde nach dem Befüllen mit Kaffee keine dunklen Verfärbungen aufweist und bei dem keine Flüssigkeit durch die Verbindung, gebildet durch Heißsiegeln, gedrungen ist (visuelle Auswertung).
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Papiermaterials, wobei das Verfahren die Schritte
    1. (a) Bereitstellen eines Papiersubstrats,
    2. (b) gegebenenfalls Auftragen einer Vorstrichzusammensetzung auf mindestens eine Oberfläche des Papiersubstrats, gefolgt von Trocknen,
    3. (c) Auftragen einer Mittelstrichzusammensetzung auf das Papiersubstrat, oder, falls vorhanden, auf den Vorstrich, gefolgt von Trocknen,
    4. (d) Auftragen einer Barrierestrichzusammensetzung auf den Mittelstrich, gefolgt von Trocknen,
    umfasst.
  • Die erfindungsgemäß verwendeten Vor-, Mittel- und Barrierestrichzusammensetzungen sind bevorzugt wässrige Gemische, umfassend 10 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 80 Gew.-%, Wasser, sowie die oben beschriebenen Bestandteile des jeweiligen Strichs als Feststoffanteil.
  • Das Trocknen unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann auf beliebige Weise erfolgen. So kann beispielsweise durch das Anwenden von erwärmter Luft getrocknet werden. Vorzugsweise weist die erwärmte Luft eine Temperatur von 50 bis 130°C, besonders bevorzugt 60 bis 120 °C, auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Trocknen mehrstufig, beispielsweise unter Verwendung von Infrarotstrahlern, Heißluft-Schwebetrocknern und/oder dampfbeheizten Trockenzylindern. Nach dem Trocknen kann das Papiermaterial abgekühlt und weiterverarbeitet werden.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft einen geformten Artikel, umfassend das oben beschriebene Papiermaterial. Herstellungsverfahren für geformte Artikel, wie beispielsweise Papierbecher, Joghurtbecher, Verpackungen für Fastfoodprodukte und andere Lebensmittel, sind im Stand der Technik bekannt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der geformte Artikel ein rezyklierbarer Papierbecher für heiße und/oder kalte Getränke.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Papiermaterial bereit, das durch seine besonderen Eigenschaften überraschenderweise gleichzeitig wasserundurchlässig und rezyklierbar ist. Darüber hinaus werden ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Papiermaterials sowie geformte Artikel, umfassend das Papiermaterial, bereitgestellt. Geformte Artikel, die das erfindungsgemäße Papiermaterial umfassen oder daraus bestehen, insbesondere Papierbecher, können wiederverwertet werden, womit derartige geformte Artikel ökonomisch von Vorteil sind und eine geringere Umweltbelastung verursachen als herkömmliche Papierbecher und Verpackungen.
  • Die nachstehenden Beispiele dienen als weitere Erläuterung der vorliegenden Erfindung, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Beispiel 1: Herstellung von gestrichenem Papiermaterial Rohpapier
  • Das Rohpapier wurde in einer Langsiebpapiermaschine mit Hybridformer der Firma Escher-Wyss aus 94 Gew.-% gebleichtem Zellstoff (95 Gew.-% Kurzfaser und 5 Gew.-% ungestrichener Rückstoff), 3 Gew.-% Asche und Leimungsmittel (50 Gew.-% Alkylketen-Dimer und 50 Gew.-% Harzleim) hergestellt. Es wurden 30 Liter Leimungsmittel pro Tonne lufttrockenem (lutro) Rohpapier eingesetzt. Dies entspricht einem Anteil an Leimungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Papiersubstrats, von 3 Gew.-%.
    Bezeichnung spezifisches Flächengewicht Rohpapier [g/m2]
    ofentrocken (otro) lutro
    CF-BLE - BBB 317 328
    CF-BLE - III/R 317 328
    CF-BLE - BB 255 264
  • Vorstrich
  • Auf Rohpapiere CF-BLE - BBB und CF-BLE - BB wurden beidseitig, auf CF-BLE - III/R einseitig, mittels Walzenauftragswerk und Glättschaber 10 g/m2 der Beschichtungszusammensetzung 3272, entsprechend einem Feststoff-Strichauftrag von 8 g/m2, aufgetragen und durch Anwenden von erwärmter Luft mit einer Temperatur von 120°C getrocknet.
  • Beschichtungszusammensetzung 3272:
  • Komponente Gewichtsteile
    Hydrocarb 90 GU 50
    Miragloss 90 50
    Topsperse GX-N 0,12
    Acronal PR 8828 X 14
    Natronlauge (10 %) 0,051
    Rheocat 66 0,3
    Mischzeit: mindestens 10 Minuten
    Leimung (Gewichtsteile): 14,0
    Feststoffgehalt (%): 70,5
    pH-Wert soll (+/- 0,1) 8,4
    Dichte (errechnet): 1,629
    Binderverhältnis (%):
    Acronal PR 8828 X 100
    Pigmentverhältnis (%):
    Hydrocarb 90 GU 50
    Miragloss 90 50
    Hydrocarb 90 GU - Pigment Calciumcarbonat Dispersion 90er Feinheit
    Miragloss 90 - Pigment (Glanz-) Kaolin Dispersion in 90er Feinheit
    Topsperse GX-N - Dispergiermittel Polycarboxylat in wässriger Lösung
    Acronal PR 8828 X - Bindemittel Styrol/Acrylsäureester
    Rheocoat 66 - Rheologie-Hilfsmittel (Acrylpolymer)
  • Mittelstrich
  • Danach wurden beidseitig, bei CF-BLE - III/R mit Vorstrich einseitig auf der Vorstrichseite, mittels Walzenauftragswerk und Glättschaber 10 g/m2 der Beschichtungszusammensetzung 3273, entsprechend einem Feststoff-Strichauftrag von 8 g/m2, aufgetragen und durch Anwenden von erwärmter Luft mit einer Temperatur von 120 °C getrocknet.
  • Beschichtungszusammensetzung 3273:
  • Komponente Gewichtsteile
    Hydrocarb 90 GU 50
    Miragloss 90 50
    Topsperse GX-N 0,12
    Acronal PR 8828 X 50
    Natronlauge (10%) 0,051
    Rheocat 66 0,3
    Mischzeit: mindestens 10 Minuten
    Leimung (Gewichtsteile): 50,0
    Feststoffgehalt (%): 64,2
    pH-Wert soll (+/- 0,1) 8,4
    Dichte (errechnet): 1,393
    Binderverhältnis (%):
    Acronal PR 8828 X 100
    Pigmentverhältnis (%):
    Hydrocarb 90 GU 50
    Miragloss 90 50
  • Barrierestrich
  • Danach wurde beidseitig, bei CF-BLE - III/R mit Vor- und Mittelstrich einseitig auf der Oberseite mit Vor-/Mittelstrich, mittels Walzenauftragswerk und Glättschaber oberseitig (spätere Innenseite des Papierbechers) 10 g/m2, entsprechend einem Feststoff-Strichauftrag von 8 g/m2, und unterseitig (spätere Außenseite des Papierbechers) 6 g/m2, entsprechend einem Feststoff-Strichauftrag von 4 g/m2 der Beschichtungszusammensetzung 6000, beziehungsweise der Beschichtungszusammensetzung 6001, aufgetragen und durch Anwenden von erwärmter Luft mit einer Temperatur von 60°C (Rezeptur 6000) beziehungsweise mit 120°C (Rezeptur 6001) getrocknet.
  • Beschichtungszusammensetzung 6000:
  • Komponente Gewichtsteile
    Acronal A 969 100
    Miragloss 90 10
    Natronlauge (10%) 0,1266
    Rheocat 66 0,8
    Nalco 74101 0,25
    Mischzeit: mindestens 10 Minuten
    Leimung (Gewichtsteile): 100,0
    Feststoffgehalt (%): 41,5
    pH-Wert soll (+/- 0,1) 8,5
    Dichte (errechnet): 1,044
    Binderverhältnis (%):
    Acronal A 969 100
    Acronal A969 - Acrylsäureester mit Methacrylsäureester
    Miragloss 90 - Pigment (Glanz-) Kaolin Dispersion in 90er Feinheit
    Rheocoat 66 - Rheologie-Hilfsmittel (Acrylpolymer)
    Nalco 74101 - Entschäumer
  • Beschichtungszusammensetzung 6001:
  • Komponente Gewichtsteile
    Michelman MC 95 100
    Nalco 74101 0,01
    Mischzeit: mindestens 10 Minuten
    Leimung (Gewichtsteile): 100,0
    Feststoffgehalt (%): 46
    pH-Wert soll (+/- 0,1) 8,5
    Dichte (errechnet): 1,05
    Binderverhältnis (%):
    Michelman MC95 100
    Michelman MC 95 - Acryl Styrol Copolymer
    Nalco 74101 - Entschäumer
  • Endflächengewichte:
  • Bezeichnung spezifisches Flächengewicht Papiermaterial [g/m2] (lutro, Zielfeuchte von 6 Gew.-%)
    CF-BLE - BBB 6000 400
    CF-BLE - III/R 6000 380
    CF-BLE - BB 6000 315
    CF-BLE - BBB 6001 400
    CF-BLE - III/R 6001 380
    CF-BLE - BB 6001 315
  • Beispiel 2: Kaffee-Test
  • Aus den gestrichenen Papiermaterialien von Beispiel 1 wurden mit einer Vorrichtung zur Herstellung von Papierbechern (PMC 1000 von der Firma Paper Machine Corporation) Papierbecher hergestellt. Die fertigen Papierbecher wurden bis 1 cm unter dem oberen Rand mit frisch gebrühtem Kaffee (Temperatur ca. 80 °C) befüllt. Nach einer halben Stunde war durch die Siegelung kein Kaffee gedrungen und der Papierbecher wies keine Verfärbungen aufgrund eindringender Flüssigkeit auf.

Claims (12)

  1. Papiermaterial, umfassend ein Papiersubstrat und eine Beschichtung, wobei die Beschichtung
    einen Mittelstrich, umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittelstrichs, 40 bis 90 Gew.-% Pigment, 20 bis 55 Gew.-% Bindemittel und 0 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Zusatzstoffe, und
    einen Barrierestrich, umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Barrierestrichs, 0 bis 20 Gew.-% Pigment, 80 bis 100 Gew.-% Bindemittel und 0 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Zusatzstoffe,
    umfasst,
    wobei sich der Mittelstrich zwischen dem Papiersubstrat und dem Barrierestrich befindet,
    wobei die Pigmente, Bindemittel und die einen oder mehreren Zusatzstoffe in jedem Strich gleich oder verschieden sein können, und
    wobei die Beschichtung polyethylenfrei ist.
  2. Papiermaterial nach Anspruch 1, wobei sich die Beschichtung auf beiden Seiten des Papiersubstrats befindet.
  3. Papiermaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich zwischen dem Papiersubstrat und dem Mittelstrich ein Vorstrich befindet, wobei der Vorstrich, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vorstrichs, 75 bis 95 Gew.-% Pigment, 5 bis 20 Gew.-% Bindemittel und 0 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Zusatzstoffe umfasst.
  4. Papiermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strichauftrag des Mittelstrichs 2 bis 25 g/m2, der Strichauftrag des Barrierestrichs 2 bis 22 g/m2 und der Strichauftrag des Vorstrichs, falls vorhanden, 2 bis 20 g/m2 betragen.
  5. Papiermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Papiersubstrat hochgeleimtes Papier, umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Papiersubstrats, weniger als 10 Gew.-% Asche, 90 bis 99 Gew.-% Zellstoff und 1 bis 3 Gew.-% Leimungsmittel, ist,
    wobei der Zellstoff, bezogen auf das Gesamtgewicht des Zellstoffs, 90 bis 100 Gew.-% Kurzfaser umfasst
    wobei das Leimungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Leimungsmittels, 40 bis 60 Gew.-% Alkylketen-Dimer und 40 bis 60 Gew.-% Harzleim umfasst.
  6. Papiermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pigment des Mittelstrichs, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pigments des Mittelstrichs, 50 bis 100 Gew.-% Kaolin und 0 bis 50 Gew.-% eines weiteren anorganischen Füllstoffs umfasst, und
    wobei die Glasübergangstemperatur des Bindemittels des Mittelstrichs von -20 °C bis 30 °C beträgt.
  7. Papiermaterial nach Anspruch 6, wobei das Bindemittel des Mittelstrichs ein Copolymer, gebildet durch Reagieren von Styrol und mindestens einem ethylenisch ungesättigten Monomer, umfasst.
  8. Papiermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Barrierestrich durch Beschichten des Mittelstrichs mit einer wässrigen Polymer- oder Copolymeremulsion gebildet wird,
    wobei die wässrige Polymer- oder Copolymeremulsion, bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Polymer- oder Copolymeremulsion, 30 bis 70 Gew.-% Wasser und 30 bis 70 Gew.-% mindestens eines Polymers oder Copolymers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polyurethanester und einem Copolymer, gebildet durch das Reagieren von Styrol und einem ethylenisch ungesättigten Monomer, umfasst.
  9. Papiermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Papiermaterial heißsiegelfähig ist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Papiermaterials nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die Schritte
    (a) Bereitstellen eines Papiersubstrats,
    (b) gegebenenfalls Auftragen einer Vorstrichzusammensetzung auf mindestens eine Oberfläche des Papiersubstrats, gefolgt von Trocknen,
    (c) Auftragen einer Mittelstrichzusammensetzung auf das Papiersubstrat, oder, falls vorhanden, auf den Vorstrich, gefolgt von Trocknen,
    (d) Auftragen einer Barrierestrichzusammensetzung auf den Mittelstrich, gefolgt von Trocknen,
    umfasst.
  11. Geformter Artikel, umfassend das Papiermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  12. Geformter Artikel nach Anspruch 11, wobei der geformte Artikel ein rezyklierbarer Papierbecher für heiße und/oder kalte Getränke ist.
EP12006992.7A 2012-10-09 2012-10-09 Papiermaterial und daraus hergestellter Papierbecher Withdrawn EP2719825A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12006992.7A EP2719825A1 (de) 2012-10-09 2012-10-09 Papiermaterial und daraus hergestellter Papierbecher

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12006992.7A EP2719825A1 (de) 2012-10-09 2012-10-09 Papiermaterial und daraus hergestellter Papierbecher

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2719825A1 true EP2719825A1 (de) 2014-04-16

Family

ID=47046324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12006992.7A Withdrawn EP2719825A1 (de) 2012-10-09 2012-10-09 Papiermaterial und daraus hergestellter Papierbecher

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP2719825A1 (de)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9670621B2 (en) 2015-02-11 2017-06-06 Westrock Mwv, Llc Compostable paperboard with oil, grease, and moisture resistance
US9732474B2 (en) 2015-05-29 2017-08-15 International Paper Company Hydrophobic coated paper substrate for polymer emulsion topcoats and method for making same
US9863094B2 (en) 2015-02-11 2018-01-09 Westrock Mwv, Llc Printable compostable paperboard
WO2018156685A1 (en) * 2017-02-27 2018-08-30 Westrock Mwv, Llc Heat sealable barrier paperboard
US10253458B2 (en) 2015-02-11 2019-04-09 Westrock Mwv, Llc Printable compostable paperboard
CN111902513A (zh) * 2017-11-17 2020-11-06 英默里斯美国公司 热封涂层
US11174063B2 (en) 2018-04-30 2021-11-16 Westrock Mwv, Llc Coated paperboard container, method of manufacturing a coated paperboard container, and cup bottom forming apparatus
EP3929355A1 (de) * 2020-06-23 2021-12-29 Sustainable Carbohydrate Innovation Co., Ltd. Papiermaterial und flexibles verpackungsmaterial mit verwendung davon
US11377251B2 (en) 2018-04-27 2022-07-05 Westrock Mwv, Llc Heat-sealable paperboard structures and associated paperboard-based containers
US11578462B2 (en) 2018-04-27 2023-02-14 Westrock Mwv, Llc Anti-blocking high barrier paperboard structures
EP3710548B1 (de) 2017-11-17 2023-06-07 Imerys USA, Inc. Heisssiegelbeschichtungen
FR3132463A1 (fr) * 2022-02-04 2023-08-11 Hugues MOILET Procédé de préparation d’un emballage pour jeunes pousses d’endives

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996005054A1 (en) * 1994-08-15 1996-02-22 International Paper Company Recyclable and compostable coated paper stocks
JPH09158089A (ja) * 1995-12-07 1997-06-17 Nippon Paper Ind Co Ltd 紙器原紙

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996005054A1 (en) * 1994-08-15 1996-02-22 International Paper Company Recyclable and compostable coated paper stocks
JPH09158089A (ja) * 1995-12-07 1997-06-17 Nippon Paper Ind Co Ltd 紙器原紙

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 199734, Derwent World Patents Index; AN 1997-370169, XP002694283 *

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10519604B2 (en) 2015-02-11 2019-12-31 Westrock Mwv, Llc Oil and grease resistant paperboard
US9863094B2 (en) 2015-02-11 2018-01-09 Westrock Mwv, Llc Printable compostable paperboard
US11326308B2 (en) 2015-02-11 2022-05-10 Westrock Mwv, Llc Oil and grease resistant paperboard
US10253458B2 (en) 2015-02-11 2019-04-09 Westrock Mwv, Llc Printable compostable paperboard
US9670621B2 (en) 2015-02-11 2017-06-06 Westrock Mwv, Llc Compostable paperboard with oil, grease, and moisture resistance
US9732474B2 (en) 2015-05-29 2017-08-15 International Paper Company Hydrophobic coated paper substrate for polymer emulsion topcoats and method for making same
US11136723B2 (en) 2017-02-27 2021-10-05 Westrock Mwv, Llc Heat sealable barrier paperboard
WO2018156685A1 (en) * 2017-02-27 2018-08-30 Westrock Mwv, Llc Heat sealable barrier paperboard
US11542665B2 (en) 2017-02-27 2023-01-03 Westrock Mwv, Llc Heat sealable barrier paperboard
CN110312833B (zh) * 2017-02-27 2022-06-14 维实洛克Mwv有限责任公司 可热封的屏障纸板
CN110312833A (zh) * 2017-02-27 2019-10-08 维实洛克Mwv有限责任公司 可热封的屏障纸板
CN111902513A (zh) * 2017-11-17 2020-11-06 英默里斯美国公司 热封涂层
EP3710547A4 (de) * 2017-11-17 2021-09-22 Imerys USA, Inc. Heisssiegelbeschichtungen
JP2021503563A (ja) * 2017-11-17 2021-02-12 アイメリーズ ユーエスエー,インコーポレーテッド ヒートシールコーティング
EP3710548B1 (de) 2017-11-17 2023-06-07 Imerys USA, Inc. Heisssiegelbeschichtungen
CN111902513B (zh) * 2017-11-17 2023-09-19 英默里斯美国公司 热封涂层
US11377251B2 (en) 2018-04-27 2022-07-05 Westrock Mwv, Llc Heat-sealable paperboard structures and associated paperboard-based containers
US11578462B2 (en) 2018-04-27 2023-02-14 Westrock Mwv, Llc Anti-blocking high barrier paperboard structures
US11787592B2 (en) 2018-04-27 2023-10-17 Westrock Mwv, Llc Heat-sealable paperboard structures and associated paperboard-based containers
US11174063B2 (en) 2018-04-30 2021-11-16 Westrock Mwv, Llc Coated paperboard container, method of manufacturing a coated paperboard container, and cup bottom forming apparatus
EP3929355A1 (de) * 2020-06-23 2021-12-29 Sustainable Carbohydrate Innovation Co., Ltd. Papiermaterial und flexibles verpackungsmaterial mit verwendung davon
FR3132463A1 (fr) * 2022-02-04 2023-08-11 Hugues MOILET Procédé de préparation d’un emballage pour jeunes pousses d’endives

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2719825A1 (de) Papiermaterial und daraus hergestellter Papierbecher
DE69004322T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Basis mit hohem Glanz und die so hergestellte Basis.
EP2928787B1 (de) Verfahren zum herstellen eines beschichteten verpackungsmaterials und verpackungsmaterial mit wenigstens einer sperrschicht für hydrophobe verbindungen
EP2714391B1 (de) Papier- und kartonverpackungen mit einer barrierebeschichtung aus einer polymermischung
EP2714990B1 (de) Papier- und kartonverpackungen mit barrierebeschichtung
EP0487497B1 (de) Verfahren zur Verringerung der Wasserdampfdurchlässigkeit
DE102019103343A1 (de) Heißsiegelfähiges Barrierepapier
EP2718359A1 (de) Verfahren zum herstellen eines beschichteten verpackungsmaterials und verpackungsmaterial mit wenigstens einer sperrschicht für hydrophobe verbindungen
EP0549607B1 (de) Beschichtetes papier
AT521900B1 (de) Heißextraktionspapier
EP3821074B1 (de) Heisssiegelfähiges barrierepapier
DE19745082A1 (de) Gestrichenes Rollendruckpapier mit Coldset-Eignung
EP0713548B1 (de) Papier oder karton mit einer im gussstreichverfahren aufgebrachten beschichtung, verfahren zur herstellung und verwendung
EP3754109B1 (de) Vorimprägnat mit verbesserter planlage
DE1546415A1 (de) Verfahren zur Erhoehung der Nassfestigkeit von Papier
EP4079964A1 (de) Verfahren zur herstellung eines heisssiegelfähigen papiers
DE4139386C1 (de)
EP2556953A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Papier-Schaumstoffverbunds
DE102019200705B3 (de) Verfahren mit Erzeugen einer Schichtfolge aus drei Zusammensetzungen zumindest teilweise verschiedenen PH-Werts, insbesondere zum Herstellen einer Trägerschicht
EP2365130A1 (de) Imprägnierter Faserverbund, dessen Herstellung und Verwendung
EP3943661A1 (de) Verpackungsmaterial mit wasserbasierter barriereschicht
WO2024052337A1 (de) Barrierepapier
EP3303701A1 (de) Faseriges trägermaterial zur herstellung eines porösen beschichtungsrohpapiers oder vorimprägnates, und verfahren zu dessen herstellung
WO2020239775A1 (de) Aufzeichnungsmaterial umfassend eine bedruckbare aufzeichnungsschicht und eine barriereschicht sowie herstellungsverfahren und verwendungen hierfür
WO2023203119A1 (de) Mehrschichtiges tiefziehfähiges verpackungsmaterial

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20141017