EP4079964A1 - Method for producing a heat-sealable paper - Google Patents

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EP4079964A1
EP4079964A1 EP21169546.5A EP21169546A EP4079964A1 EP 4079964 A1 EP4079964 A1 EP 4079964A1 EP 21169546 A EP21169546 A EP 21169546A EP 4079964 A1 EP4079964 A1 EP 4079964A1
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EP
European Patent Office
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heat
wax
weight
type
degrees celsius
Prior art date
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Pending
Application number
EP21169546.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Lemitz
Michael Steuernagel
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.)
Drewsen Spezialpapiere & Co KG GmbH
Original Assignee
Drewsen Spezialpapiere & Co KG GmbH
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 Drewsen Spezialpapiere & Co KG GmbH filed Critical Drewsen Spezialpapiere & Co KG GmbH
Priority to EP21169546.5A priority Critical patent/EP4079964A1/en
Publication of EP4079964A1 publication Critical patent/EP4079964A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP 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
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/10—Coatings without pigments
    • D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/18—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising waxes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP 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
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D21H19/40—Coatings with pigments characterised by the pigments siliceous, e.g. clays
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/46—Non-macromolecular organic compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21H19/46—Non-macromolecular organic compounds
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/54—Starch

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a heat-sealable paper, in which a heat-sealable coating based on a heat-sealable polymer is applied to a paper web and the paper web is rolled up after the application of the heat-sealable coating. More particularly, the invention relates to a heat-seal coating used in the manufacture of the heat-sealable paper.
  • Such heat-seal coating compositions contain an antiblocking agent in order to prevent the paper web from sticking to itself when it is rolled up or during subsequent storage. Platelet-shaped pigments based on kaolin, for example, are known as antiblocking agents.
  • Heat-sealable packaging papers are suitable, for example, for the production of bag packaging and filling of dry goods such as pudding powder or vanilla sugar, but also for packaging other everyday items such as screws or sewing utensils.
  • heat-sealable paper is produced using a 2- or 3-pass process on a paper machine, possibly a coating machine and then a film laminating or extrusion system.
  • Previous attempts to produce a heat-sealable paper in a 1-pass process directly on a paper machine with an integrated coating unit have failed due to the limited application weight and the strong tendency of the hot paper web to block in the after-dryer section and/or reel-up.
  • the aim of this invention is the development of a heat-sealable paper in a 1-pass process (online process) on a paper machine with an integrated coating unit (e.g. a film press) and conventional paper drying in the after-dryer section (e.g. Air-Turn, IR emitters and steam-heated cylinders) and can be rolled up at 50°C to 65°C without blocking.
  • an integrated coating unit e.g. a film press
  • conventional paper drying in the after-dryer section e.g. Air-Turn, IR emitters and steam-heated cylinders
  • the heat-seal line contains wax in a disperse phase of at least one first type of wax, the melting point of the at least one first type of wax being above the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up.
  • the melting temperature of the at least one type of wax is above the melting point of the heat-sealable polymer.
  • the invention proposes a synthetic or semi-synthetic wax as an anti-blocking agent, which wax is present in the heat-sealing coating composition as a disperse phase.
  • the wax of the at least one first type of wax is largely spherical in shape with a diameter of 1-6 ⁇ m.
  • the addition of at least one first type of wax in disperse form reduces the stickiness of the heat-seal coating composition at temperatures below the melting point of the heat-sealable polymer.
  • the cause of this phenomenon has not yet been researched, but one explanation could be that the wax balls largely retain their shape during the drying process and form a tangible spacer layer, while the polymer dries as a film and is largely distributed between the wax balls. In this way, the wax balls prevent the dried polymer film from coming into direct contact with the paper web lying over it when it is being wound up, and at most from having point-like contact.
  • the wax contains a second type of wax whose melting point is between the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up and the melting point of the first type of wax.
  • the melting point of the second type of wax is selected between the melting temperature of the heat-sealable polymer and the melting point of the first type of wax.
  • a type of wax whose melting point is close to the melting point of the heat-sealable polymer improves the heat-sealability of the coating slip and can simultaneously act as an antiblocking agent.
  • the proportion by weight of the heat-sealable polymer in the coating composition can then be reduced, so that the blocking tendency is reduced simply by reducing the polymer proportion in the coating composition.
  • adding the second type of wax largely, ideally completely, compensates for the reduced heat-sealability of the coating compound.
  • the melting point of the first type of wax is in a range from 86 to 164 degrees Celsius, preferably between 100 to 164 degrees Celsius, particularly preferably between 105 and 164 degrees Celsius and in particular between 115 and 164 degrees Celsius or between 156 and 164 degrees Celsius.
  • the melting point of the second type of wax is in a range from 86 to 164 degrees Celsius, preferably between 100 and 150 degrees Celsius, particularly preferably between 100 and 121 degrees Celsius and in particular between 100 and 115 degrees Celsius or at 105 degrees Celsius selected.
  • the weight proportion of the first type of wax when using only the first type of wax in the wax mixture is in a range from 2% to 25% by weight, and when using the first and the second type of wax in the wax mixture in the range of 2% to 15% by weight, preferably selected at 5% by weight.
  • the inventive use of the amount of the first type of wax or the second type of wax or a mixture of the first and second type of wax exceeds the amount of less than 1% usually used for paper applications in which waxes are used for purposes other than that of an antiblocking agent.
  • the first type of wax is based on ethylene acrylic acid.
  • Ethylene acrylic acid wax is a synthetic wax with a relatively low melting temperature, i.e. a melting temperature close to the melting temperature of the heat-sealable polymer. It has been shown that the use of this wax, in addition to its effect as an anti-blocking agent, also improves the sealing strength of the heat-seal coating.
  • the heat-seal coat is applied to the paper web as a single coat with a basis weight in a range from 2 g/m 2 to 7 g/m 2 .
  • the application of the heat-seal line is greater than 7-10 g/m 2 . Blocking is increased in the prior art by these relatively large coat applications.
  • a lower application of 2g/m 2 to 7g/m 2 is possible because both the proportion of the usual antiblocking agents can be reduced and by supporting the heat sealability, in particular by using a type of wax with a melting point close to the melting point of the heat sealable polymer, the heat sealability of the coating composition can be improved to such an extent that the proportion of the heat-sealable polymer can also be reduced.
  • the amount of coat application can also be reduced if the base paper used is a particularly dense base paper due to high beating and the use of a hydrophobing agent as the substrate and the coat application remains particularly well on the paper surface.
  • the proportion by weight of the second type of wax in the heat-seal coating is in the range of 3% to 10%, preferably 6%, based on 100% by weight of the polymer.
  • the first type of wax is a synthetic wax, which secondary fatty acid amide waxes.
  • PE or PP waxes are also suitable for the second type of wax.
  • synthetic waxes these waxes have a relatively high melting point compared to the melting point of the heat sealable polymer.
  • a further aspect of the invention is that the heat-seal coating additionally contains 5% to 40% by weight of a flake-form pigment based on kaolin, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer.
  • a further aspect of the invention is that the heat-seal coating additionally contains 0.1% to 1% by volume of acrylate copolymer, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer.
  • a further aspect of the invention is that the heat-seal coating additionally contains 0.01% to 0.2% by volume of fatty alcohols, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer.
  • the heat-sealable polymer consists of at least polyolefin or polypropylene ethylene acrylate polymers, or polyethylene polymers.
  • a front side coat is applied to the opposite side of the paper web with a coat application quantity of between 2 g/m 2 and 8 g/m 2 .
  • the precoating contains 20 to 80% by weight of a kaolin-based flaky pigment and 80 to 20% by weight modified starch. Modifications to the front coat may also be directed to other properties, such as improving gravure properties.
  • a production process for a heat-sealable paper provides the following process steps: production of a base paper in a paper machine with a mass per unit area (according to EN ISO 536) of 30 g/m 2 to 150 g/m 2 ; direct application of a heat seal line according to one of the method steps described above; and rolling up the paper web.
  • a heat-seal coating composition according to the invention based on a heat-sealable polymer, contains a synthetic or semi-synthetic wax of a first of preferably two or more types of wax, the melting point of which is above the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up.
  • the temperature difference between the melting point of the synthetic or semi-synthetic wax and the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up should be in a range between 1 and 60 degrees Celsius and in particular between 5 and 30 degrees Celsius and in particular between 5 and 15 degrees Celsius.
  • the melting point of the first type of wax is in a range from 100 to 110 degrees Celsius, preferably 105 degrees Celsius.
  • a further aspect of the invention is that the heat-sealable coating mass is in the range of 2% to 15% by weight, preferably 5% to 6% by weight, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer.
  • the second type of wax is based on ethylene acrylic acid.
  • the wax in the disperse phase of the heat-seal coating composition contains a second type of wax, the proportion by weight of which is in the range of 3% to 10%, preferably 6%, based on 100% by weight of the polymer, the second type of wax having a having a lower melting point than the first type of wax, preferably a melting point in the range of 100 degrees Celsius to 110 degrees Celsius and wherein the second type of wax is based on secondary fatty acid amide waxes.
  • the heat-seal coating composition contains 5% to 40% by weight of a kaolin-based flaky pigment; 0.1% to 1% by volume acrylate copolymer; 0.01% to 0.2% by volume fatty alcohols; the heat sealable polymer consists at least of polyolefin or polypropylene ethylene acrylate polymers, or polyethylene polymers.
  • Another aspect of the invention also includes the arrangement for producing a heat-sealable paper web comprising a paper machine for producing a base paper web, a coating device for applying a heat-seal coating composition according to one of the above coating compositions, a coating device for applying a coating composition on the opposite side, a drying device and a reel-up for winding up the paper web .
  • FIG. 1 shows the manufacturing steps for producing a paper with a heat seal line.
  • the starting point, or process step 1 is the production of base paper in a paper machine with a basis weight (according to EN ISO 536) between 30 g/m 2 and 150 g/m 2 .
  • the ground pulp preferably has a degree of freeness of 40-65 degrees Schopper Riegler (according to EN ISO 5267-1/2).
  • the raw paper preferably has a cellulose composition of bleached cellulose in proportions of long fibers 10%-80% and short fibers 20% to 90%.
  • the base paper is treated with a wet strength agent, such as polyamidoamine-epichlorohydrin resin, at an application rate of between greater than 0 L/t and 18 L/t.
  • a heat seal coat is then applied directly to one side of the base paper as a single coat with a film press, preferably with a basis weight of 2 g/m 2 -7 g/m 2 and then dried.
  • the properties of the high-quality paper pulp are complemented by the inventive composition of the heat-seal coating, which is why the applied heat-sealing coating of 2 g/m 2 to 7 g/m 2 can be significantly less than the 10 g/m 2 coating that is usually applied, which also contributes to prevent blocking of the wound paper web.
  • the heat-sealable coating is applied on one side and has the following basic coating composition components: a heat-sealable binder such as, for example, modified starch or a synthetic binder based on styrene butadiene or polyacrylate; a pigment, preferably plate-like, for example kaolin; Mixture of synthetic and semi-synthetic waxes; if necessary, a lubricant, for example based on calcium stearate or PE, which improves printability, optionally a rheology aid and optionally a defoamer.
  • a heat-sealable binder such as, for example, modified starch or a synthetic binder based on styrene butadiene or polyacrylate
  • a pigment preferably plate-like, for example kaolin
  • Mixture of synthetic and semi-synthetic waxes if necessary, a lubricant, for example based on calcium stearate or PE, which improves printability, optionally
  • Table 1 function chemical basis Melting point degrees Celsius Weight percentage absolutely dry heat sealable polymer polyolefins, 85 100 First type of wax as an anti-block agent Wax based on secondary fatty acid amide waxes, so-called ethylene bisstereamide waxes 140 - 150 3-6-10 Second type of wax as an anti-block agent to improve heat sealability Synthetic wax based on ethylene acrylic acid 105 2-5-15 antiblock agents Platelet-shaped pigment based on kaolin - 5 - 40 setting rheology acrylate copolymer - 0.1 - 1.0 defoamer fatty alcohols - 0.01 - 0.2
  • a pigmented line is applied directly to the opposite side to compensate for curl and set other required paper properties, such as achieving a barrier against fats and mineral oils and/or achieving printability with gravure printing/flexographic printing inks.
  • the coat application amounts for this reverse coat are 0.8 g/m 2 to 8 g/m 2 .
  • Table 2 function chemical basis Melting point degrees Celsius Weight percentage absolutely dry pigment Platelet-shaped pigment based on kaolin - 20 - 80 binder Modified Starch - 80 - 20
  • the main advantage of the proposed composition of the heat-seal coat is that the heat-sealable paper can be produced in a single operation because the risk of blocking when winding the heat-sealable paper is significantly reduced.
  • the paper web is rolled up, preferably in a temperature range of 50.degree. C. to 65.degree.
  • the heat-sealable paper produced in this way has good heat-sealability.
  • the heat-sealable paper can also be geared towards good recyclability, so that it can be reused in the waste paper cycle.
  • “Special properties” such as a barrier against fats / mineral oils or printability with gravure / flexographic printing can be achieved with the back coating.
  • Coldtack i.e. a cold peel test
  • hottack a hot peel test
  • Table 3 shows that the tightening forces with hottack are higher than with coldtack at a sealing temperature between 90°C and 110°C, but then drop off quickly above that.
  • the maximum tightening forces that can be achieved are slightly lower than with Hottack, but remain largely constant in a temperature range from 90°C to 130°C, with a maximum at around 130°C.
  • Height Pull-off forces at Hottack enable the sealing seam to be processed quickly, for example in pouch manufacture and pouch packaging.
  • the waxes used for this invention to avoid deposits in the drying of the paper machine and to avoid blocking of the paper web after winding on the cylinder without prior cooling of the paper web are shown in Table 6.
  • Table 6 Waxes used to avoid deposits during line drying and blocking in the spool after winding Chemistry Semi-synthetic wax, amide wax based on ethylene bistearamide Synthetic wax, polyethylene - wax Synthetic wax, polypropylene wax Vegetable wax, soy wax s Melting point °C 140-150 115-121 156-164 68 Average particle size ⁇ m 5 4 6 1 charge nonionic nonionic nonionic anionic
  • the various formulations are listed in Tables 7, 8 and 9 below.
  • the parts refer to the dry substance of the respective coating color component.
  • Table 7 shows formulations C1-0, C1-1, C1-2, C1-3, and C1-4 with polyolefin as the heat-seal polymer Table 7 recipe ingredient V1-0 V1-1 V1-2 V1-3 V1-4 heat seal polymer Type polyolefin heat seal polymer parts 100 100 100 100 100 100 100 100 kaolin parts 0 25 25 25 25 25 25 copolymer wax parts 0 20 20 20 20 amide wax parts 0 20 0 0 0 PE wax parts 0 0 20 0 0 PP wax parts 0 0 0 20 0 soy wax parts 0 0 0 0 20
  • Table 8 below shows formulations C2-0, C2-1, C2-2, C23, and C2-4 with polyethylene acrylate as the heat-seal polymer Table 8 recipe ingredient V2-0 V2-1 V2-2 V2-3 V2-4 heat seal polymer
  • Table 9 shows formulations C3-0, C3-1, C3-2 and C3-3 with polyol ethylene vinyl acetate as the heat seal polymer. Since neither copolymer wax nor soy wax is compatible with polyolethylene vinyl acetate, the proportions of the other waxes were increased compared to the previous formulations.
  • Table 9 recipe ingredient V3-0 V3-1 V3-2 V3-3 heat seal polymer Type polyolethylene vinyl
  • the coat weights were adjusted so that the handsheets without wax and pigments had the same coat weights of heat sealable polymer as the handsheets with wax and pigments. The handsheets with wax and pigments therefore had a higher application weight overall.
  • the slip force of the coated side of a handsheet on a hot plate is determined.
  • the handsheet is placed with the coated side on the hot plate.
  • a weight of 1 kg measuring 5 cm ⁇ 5 cm ⁇ 5 cm is placed on the upper side of the laboratory sheet, so that a pressure of 0.4 N/cm 2 is exerted on the laboratory sheet.
  • a spring force measuring device is then attached to the laboratory sheet with an adhesive strip.
  • the laboratory sheet is then manually drawn over the 60° C. hot plate on the spring force measuring device at a uniform speed (0.3 m/min).
  • the slip force can therefore be determined directly on the spring force measuring device. The higher the measured force, the stickier the paper surface.
  • the smoothness was determined using the Bekk smoothness test.
  • the smoothness of the handsheets on the coated side was measured using a smoothness meter.
  • the property of heat sealing was also determined by a test developed by the applicant, in which the handsheets are sealed using a hand-held welder.
  • the heat sealing force of the sealed seam was determined using a strength test in which the force required to pull the paper strips apart at the sealed seam was determined using a strength tester.
  • the sealing seam on the laboratory sheets was produced using a hand welding device from Kopp SZ IG, in which the laboratory sheets were welded from coated side to coated side by manually pressing together the welding tongs at 135° C. and for 5 seconds.
  • the heat sealing force was then determined using a Kogel FPG 7/18 strength tester. The paper strips were clamped into the tensile tester and the force required to pull the paper strips apart at their sealed seam was measured.
  • Tables 10, 11 and 12 The results of the laboratory testing are presented in Tables 10, 11 and 12 below.
  • the results of Table 10 correspond to the formulations shown in Table 7
  • the results of Table 11 correspond to the formulations shown in Table 8
  • the results of Table 12 correspond to the formulations shown in Table 9.
  • Table 10 V1-0 V1-1 V1-2 V1-3 V1-4 heat seal polymers r
  • V2-0 V2-1 V2-2 V2-3 V2-4 heat seal polymers
  • Type polyethylene acrylate line application gsm 2 4 6 6 6 6 Smoothness after Bekk s 30 ⁇ 5 15 ⁇ 5 20 ⁇ 5 15 ⁇ 5 20 ⁇ 5
  • the heat-sealable polymers applied showed a sticky surface, which, as expected, leads to problems when metering in a paper machine with an integrated film press and subsequent contact drying on hot cylinders.
  • the tack test showed a significant decrease in tack from grades 6-10 with no wax/no pigments to grades of 2-3 with wax/with pigments. Furthermore, the tack test showed a decrease in tack due to a reduction in slip force to values of 3-5 N compared to values without wax / without pigments of 6-12 N. As the values for the heat seal forces determined show, the heat sealing forces can be largely retained despite the added waxes.
  • soy wax is regarded as an exception. Due to its low melting point on the hot drying cylinder, it is not possible to avoid deposits in combination with the heat-sealable polymers. Therefore, the semi-synthetic and synthetic waxes of the setting according to the invention are considered to be more suitable for avoiding deposits and blocking of the paper roll.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verfahren zur Herstellung eines heißsiegelfähigen Papiers bei dem ein Heißsiegelstrich, basierend auf einem heißsiegelfähigen Polymer auf eine Papierbahn aufgebracht wird und die Papierbahn im Anschluss auf den Auftrag des Heißsiegelstrichs aufgerollt wird und welches dadurch gekennzeichnet, dass der Heißsiegelstrich ein synthetisches beziehungsweise halbsynthetisches Wachs enthält, dessen Schmelzpunkt über der maximalen Trocknungstemperatur der aufzurollenden Papierbahn liegt.The present invention relates to a method for producing a heat-sealable paper in which a heat-seal coating based on a heat-sealable polymer is applied to a paper web and the paper web is rolled up after the application of the heat-seal coating and which is characterized in that the heat-sealing coating is synthetic or semi-synthetic Contains wax whose melting point is above the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines heißsiegelfähigen Papiers bei dem ein Heißsiegelstrich, basierend auf einem heißsiegelfähigen Polymer auf eine Papierbahn aufgebracht wird und die Papierbahn im Anschluss auf den Auftrag des Heißsiegelstrichs aufgerollt wird. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Heißsiegelstreichmasse, die bei der Herstellung des heißsiegelfähigen Papiers verwendet wird. Solche Heißsiegelstreichmassen enthalten, um einem Verkleben der Papierbahn mit sich selbst beim Aufrollen oder der anschließenden Lagerung zu vermeiden, ein Antiblockmittel. Bekannt sind als Antiblockmittel zum Beispiel plättchenförmiges Pigment auf Basis von Kaolin.The invention relates to a method for producing a heat-sealable paper, in which a heat-sealable coating based on a heat-sealable polymer is applied to a paper web and the paper web is rolled up after the application of the heat-sealable coating. More particularly, the invention relates to a heat-seal coating used in the manufacture of the heat-sealable paper. Such heat-seal coating compositions contain an antiblocking agent in order to prevent the paper web from sticking to itself when it is rolled up or during subsequent storage. Platelet-shaped pigments based on kaolin, for example, are known as antiblocking agents.

Heißsiegelfähige Verpackungspapiere sind geeignet für z.B. die Herstellung von Tütenverpackungen und Abfüllung von Trockenfüllgüter, wie beispielsweise Puddingpulver oder Vanillezucker, aber auch für die Verpackung von anderen Gebrauchsgegenständen, wie zum Beispiel Schrauben oder Nähutensilien.Heat-sealable packaging papers are suitable, for example, for the production of bag packaging and filling of dry goods such as pudding powder or vanilla sugar, but also for packaging other everyday items such as screws or sewing utensils.

Die Herstellung eines heißsiegelfähigen Papiers erfolgt beim aktuellen Stand der Technik durch ein 2-oder 3-Pass-Verfahren auf einer Papiermaschine, ggf. Streichmaschine und anschl. Folien-Laminier- oder Extrusions-Anlage. Bisherige Versuche, ein heißsiegelfähiges Papiers in einem 1-Pass-Verfahren direkt auf einer Papiermaschine mit integriertem Strichauftragsaggregat herzustellen, sind an dem hierbei nur begrenzt möglichen Auftragsgewicht und der starken Verblockungsneigung der heißen Papierbahn in der Nachtrockenpartie und / oder Aufrollung gescheitert.In the current state of the art, heat-sealable paper is produced using a 2- or 3-pass process on a paper machine, possibly a coating machine and then a film laminating or extrusion system. Previous attempts to produce a heat-sealable paper in a 1-pass process directly on a paper machine with an integrated coating unit have failed due to the limited application weight and the strong tendency of the hot paper web to block in the after-dryer section and/or reel-up.

Ziel dieser Erfindung ist die Entwicklung eines heißsiegelfähigen Papiers, das in einem 1-Pass-Verfahren (online Verfahren) auf einer Papiermaschine mit einem integrierten Strichauftragsaggregat (zum Beispiel einer Filmpresse) und einer konventionellen Papiertrocknung in der Nachtrockenpartie (zum Beispiel Air-Turn, IR-Strahler und dampfbeheizte Zylinder) hergestellt und ohne Verblocken bei 50°C bis 65 °C aufgerollt werden kann.The aim of this invention is the development of a heat-sealable paper in a 1-pass process (online process) on a paper machine with an integrated coating unit (e.g. a film press) and conventional paper drying in the after-dryer section (e.g. Air-Turn, IR emitters and steam-heated cylinders) and can be rolled up at 50°C to 65°C without blocking.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Heißsiegelstrich Wachs in disperser Phase wenigstens einer ersten Wachssorte enthält, wobei der Schmelzpunkt der wenigstens einen ersten Wachssorte über der maximalen Trocknungstemperatur der aufzurollenden Papierbahn liegt. In einer weiteren Ausführungsform liegt die Schmelztemperatur der wenigstens einen Wachssorte über dem Schmelzpunkt des heißsiegelfähigen Polymers.This object is achieved in that the heat-seal line contains wax in a disperse phase of at least one first type of wax, the melting point of the at least one first type of wax being above the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up. In a further embodiment, the melting temperature of the at least one type of wax is above the melting point of the heat-sealable polymer.

Die Erfindung schlägt als Antiblockmittel ein synthetisches beziehungsweise halbsynthetisches Wachs vor, welches in der Heißsiegelstreichmasse als disperse Phase vorliegt. Das Wachs der wenigstens einen ersten Wachssorte hat in der dispersen Phase weitgehend eine Kugelform mit einem Durchmesser von 1 - 6 µm. Die Zugabe wenigstens einer ersten Wachssorte in disperser Form reduziert die Klebrigkeit der Heißsiegelstreichmasse bei Temperaturen die unter dem Schmelzpunkt des heißsiegelfähigen Polymers liegen. Die Ursache für dieses Phänomen sind noch nicht erforscht, aber eine Erklärung könnte darin liegen, dass beim Trockenprozess die Wachskugeln weitgehend ihre Form erhalten und eine fühlbar Abstandsschicht bilden, während das Polymer als Film auftrocknet und weitgehend zwischen den Wachskugeln verteilt ist. Auf diese Weise verhindern die Wachskugeln dass der aufgetrocknete Polymerfilm beim Aufwickeln mit der darüber zum liegen kommenden Papierbahn in direkten Kontakt kommt, und allenfalls punktförmigen Kontakt hat.The invention proposes a synthetic or semi-synthetic wax as an anti-blocking agent, which wax is present in the heat-sealing coating composition as a disperse phase. In the disperse phase, the wax of the at least one first type of wax is largely spherical in shape with a diameter of 1-6 μm. The addition of at least one first type of wax in disperse form reduces the stickiness of the heat-seal coating composition at temperatures below the melting point of the heat-sealable polymer. The cause of this phenomenon has not yet been researched, but one explanation could be that the wax balls largely retain their shape during the drying process and form a tangible spacer layer, while the polymer dries as a film and is largely distributed between the wax balls. In this way, the wax balls prevent the dried polymer film from coming into direct contact with the paper web lying over it when it is being wound up, and at most from having point-like contact.

Mit bisherigen bekannten Heißsiegelstreichmassen musste die Temperatur des Papiers bei der Aufrollung stark begrenzt werden, damit bei der Aufwicklung der Papierrolle Ablagerungen auf den Trockenzylindern der Strichtrocknung, sowie ein Verblocken der Papierbahn nach der Aufrollung vermieden werden konnten. Mit der erfindungsgemäßen Heißsiegelstreichmasse kann die Aufwicklung im Bereich 50 °C bis 65°C erfolgen ohne dass Verblockungen auftreten.With previously known heat-seal coating compositions, the temperature of the paper had to be severely limited when it was being rolled up, so that deposits on the drying cylinders did not occur when the roll of paper was being wound up Line drying and blocking of the paper web after winding could be avoided. With the hot-seal coating composition according to the invention, winding can take place in the range from 50° C. to 65° C. without blocking occurring.

Ein weiterer Vorteil besteht zudem aber auch aus energetischer Sicht, weil bei der Herstellung des heißsiegelfähigen Papiers das Papier nicht wie üblich zwingend unter 50 Grad Celsius abgekühlt werden muss, bevor es aufgewickelt werden kann.There is also another advantage from an energy point of view, because during the production of heat-sealable paper, the paper does not have to be cooled to below 50 degrees Celsius, as is usually the case, before it can be wound up.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält das Wachs eine zweite Wachssorte deren Schmelzpunkt zwischen der maximalen Trocknungstemperatur der aufzurollenden Papierbahn und dem Schmelzpunkt der ersten Wachssorte liegt. In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Schmelzpunt der zweiten Wachssorte zwischen der Schmelztemperatur des heißsiegelfähigen Polymers und dem Schmelzpunkt der ersten Wachssorte gewählt.In a further aspect of the invention, the wax contains a second type of wax whose melting point is between the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up and the melting point of the first type of wax. In a further aspect of the invention the melting point of the second type of wax is selected between the melting temperature of the heat-sealable polymer and the melting point of the first type of wax.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass eine Wachssorte, deren Schmelzpunkt nahe am Schmelzpunkt des heißsiegelfähigen Polymers liegt, die Heißsiegelfähigkeit der Streichmasse verbessert und gleichzeitig als Antiblockmittel wirken kann. Durch die Verbesserung der Heißsiegelfähigkeit der Streichmasse kann dann aber der Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers in der Streichmasse verringert werden, so dass schon alleine durch die Reduzierung des Polymeranteils in der Streichmasse die Blockierungsneigung verringert wird. Durch die Zugabe der zweiten Wachssorte wird die verringerte Heißsiegelfähigkeit der Streichmasse aber weitgehend, idealerweise komplett kompensiert.Surprisingly, it has been found that a type of wax whose melting point is close to the melting point of the heat-sealable polymer improves the heat-sealability of the coating slip and can simultaneously act as an antiblocking agent. However, by improving the heat-sealability of the coating composition, the proportion by weight of the heat-sealable polymer in the coating composition can then be reduced, so that the blocking tendency is reduced simply by reducing the polymer proportion in the coating composition. However, adding the second type of wax largely, ideally completely, compensates for the reduced heat-sealability of the coating compound.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Schmelzpunkt der ersten Wachssorte in einem Bereich von 86 bis 164 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen 100 bis 164 Grad Celsius, besonders bevorzugt zwischen 105 und 164 Grad Celsius und insbesondere zwischen 115 und 164 Grad Celsius bzw. zwischen 156 bis 164 Grad Celsius gewählt.In a further aspect of the invention, the melting point of the first type of wax is in a range from 86 to 164 degrees Celsius, preferably between 100 to 164 degrees Celsius, particularly preferably between 105 and 164 degrees Celsius and in particular between 115 and 164 degrees Celsius or between 156 and 164 degrees Celsius.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Schmelzpunkt der zweiten Wachssorte in einem Bereich von 86 bis 164 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen 100 bis 150 Grad Celsius, besonders bevorzugt zwischen 100 und 121 Grad Celsius und insbesondere zwischen 100 und 115 Grad Celsius bzw. bei 105 Grad Celsius gewählt.In a further aspect of the invention, the melting point of the second type of wax is in a range from 86 to 164 degrees Celsius, preferably between 100 and 150 degrees Celsius, particularly preferably between 100 and 121 degrees Celsius and in particular between 100 and 115 degrees Celsius or at 105 degrees Celsius selected.

Der Klarheit wegen soll festgestellt werden, dass die Zugabe nur der zweiten Wachssorte, also ohne die erste Wachssorte Verbesserungen im gleichen, größeren oder auch kleineren Umfang als die Zugabe der ersten Wachssorte führen kann. Besonders vorteilhafte Ergebnisse können jedoch durch eine aufeinander abgestimmte Dosierung von erster Wachssorte und zweiter Wachssorte erzielt werden.For the sake of clarity, it should be noted that the addition of only the second type of wax, i.e. without the first type of wax, can result in improvements of the same, greater or smaller extent than the addition of the first type of wax. However, particularly advantageous results can be achieved through a coordinated dosage of the first type of wax and the second type of wax.

Hierzu ist in einem weiteren Aspekt der Erfindung bezogen auf 100% Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers der Gewichtsanteil der ersten Wachssorte bei alleiniger Verwendung der ersten Wachssorte im Wachsgemisch in einem Bereich von 2% bis 25% Gewichtsanteile, und bei der Verwendung der ersten und der zweiten Wachssorte im Wachsgemisch im Bereich von 2% bis 15% Gewichtsanteile, verzugsweise bei 5% Gewichtsanteil gewählt.For this purpose, in a further aspect of the invention, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer, the weight proportion of the first type of wax when using only the first type of wax in the wax mixture is in a range from 2% to 25% by weight, and when using the first and the second type of wax in the wax mixture in the range of 2% to 15% by weight, preferably selected at 5% by weight.

Die erfindungsgemäße Verwendung der Menge der ersten Wachssorte, beziehungsweise der zweiten Wachssorte, beziehungswiese eines Gemisches von erster und zweiter Wachssorte übersteigt die üblicherweise eingesetzte Menge von kleiner 1% für Papieranwendungen, bei welchen Wachse für andere Zwecke als die eines Antiblockmittels eingesetzt werden.The inventive use of the amount of the first type of wax or the second type of wax or a mixture of the first and second type of wax exceeds the amount of less than 1% usually used for paper applications in which waxes are used for purposes other than that of an antiblocking agent.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung basiert die erste Wachssorte auf Ethylen Acrylsäure. Ethylen Acrylsäure Wachs ist ein synthetisches Wachs mit relativ niedriger Schmelztemperatur, das heißt einer Schmelztemperatur nahe an der Schmelztemperatur des heißsiegelfähigen Polymers. Es hat sich gezeigt dass der Einsatz dieses Wachses zusätzlich zu der Wirkung als Antiblockmittel auch eine Verbesserung der Siegelkraft des Heißsiegelstrichs bewirkt.In another aspect of the invention, the first type of wax is based on ethylene acrylic acid. Ethylene acrylic acid wax is a synthetic wax with a relatively low melting temperature, i.e. a melting temperature close to the melting temperature of the heat-sealable polymer. It has been shown that the use of this wax, in addition to its effect as an anti-blocking agent, also improves the sealing strength of the heat-seal coating.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Heißsiegelstrich mit einer Flächenmasse in einem Bereich von 2g/m2 bis 7g/m2 als Einfachstrich auf die Papierbahn aufgetragen. Im Stand der Technik hingegen liegen die Strichaufträge des Heißsiegelstrichs in Höhe von größer 7 - 10 g/m2. Durch diese relativ großen Strichaufträge wird im Stand der Technik ein Verblocken verstärkt. Eine geringere Auftragung von 2g/m2 bis 7g/m2 ist möglich weil sowohl der Anteil der üblichen Antiblockmittel reduziert werden kann als auch durch die Unterstützung der Heißsiegelfähigkeit, insbesondere durch eine Wachssorte mit einem Schmelzpunkt nahe der Schmelztemperatur des heißsiegelfähigen Polymers die Heißsiegelfähigkeit der Streichmasse soweit verbessert werden kann, dass sich auch der Anteil des heißsiegelfähigen Polymers verringert werden kann.In a further aspect of the invention, the heat-seal coat is applied to the paper web as a single coat with a basis weight in a range from 2 g/m 2 to 7 g/m 2 . In the prior art, on the other hand, the application of the heat-seal line is greater than 7-10 g/m 2 . Blocking is increased in the prior art by these relatively large coat applications. A lower application of 2g/m 2 to 7g/m 2 is possible because both the proportion of the usual antiblocking agents can be reduced and by supporting the heat sealability, in particular by using a type of wax with a melting point close to the melting point of the heat sealable polymer, the heat sealability of the coating composition can be improved to such an extent that the proportion of the heat-sealable polymer can also be reduced.

Die Menge des Strichauftrags kann auch in dem Fall reduziert werden, wenn als Rohpapier ein besonders dichtes Rohpapier durch hohe Mahlung und Einsatz eines Hydrophobierungsmittels als Substrat verwendet wird und der Strichauftrag dadurch besonders gut auf der Papieroberfläche bleibt.The amount of coat application can also be reduced if the base paper used is a particularly dense base paper due to high beating and the use of a hydrophobing agent as the substrate and the coat application remains particularly well on the paper surface.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Gewichtsanteil der zweiten Wachssorte im Heißsiegelstrich bezogen auf 100% Gewichtsanteil des Polymers im Bereich 3% bis 10%, verzugsweise bei 6% liegt.Another aspect of the invention is that the proportion by weight of the second type of wax in the heat-seal coating is in the range of 3% to 10%, preferably 6%, based on 100% by weight of the polymer.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die zweite Wachssorte, beziehungsweise wenn nur eine Wachssorte Verwendung findet, die erste Wachssorte ein synthetisches Wachs ist, welches auf sekundären Fettsäure-Amid-Wachsen basiert. Geeignet für die zweite Wachssorte sind aber auch PE oder PP Wachse. Als synthetische Wachse haben diese Wachse einen relativen hohen Schmelzpunkt gegenüber dem Schmelzpunkt des heißsiegelfähigen Polymers.Another aspect of the invention is that the second type of wax, or if only one type of wax is used, the first type of wax is a synthetic wax, which secondary fatty acid amide waxes. However, PE or PP waxes are also suitable for the second type of wax. As synthetic waxes, these waxes have a relatively high melting point compared to the melting point of the heat sealable polymer.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Heißsiegelstrich bezogen auf 100% Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers zusätzlich 5% bis 40% Gewichtsanteile eines plättchenförmigen Pigments auf Basis von Kaolin enthält.A further aspect of the invention is that the heat-seal coating additionally contains 5% to 40% by weight of a flake-form pigment based on kaolin, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Heißsiegelstrich bezogen auf 100% Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers zusätzlich 0,1% bis 1% Volumenanteile Acrylat Copolymer enthält.A further aspect of the invention is that the heat-seal coating additionally contains 0.1% to 1% by volume of acrylate copolymer, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Heißsiegelstrich bezogen auf 100% Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers zusätzlich 0,01% bis 0,2% Volumenanteile Fettalkohole enthält.A further aspect of the invention is that the heat-seal coating additionally contains 0.01% to 0.2% by volume of fatty alcohols, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass das heißsiegelfähige Polymer wenigstens aus Polyolefin oder Polypropylenethylen-Acrylat Polymeren, oder Polyethylen Polymeren besteht.Another aspect of the invention is that the heat-sealable polymer consists of at least polyolefin or polypropylene ethylene acrylate polymers, or polyethylene polymers.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass auf der Gegenseite der Papierbahn ein Vorderseitenstrich mit einer Strichauftragsmenge zwischen 2g/m2 und 8g/m2 aufgetragen wird.Another aspect of the invention is that a front side coat is applied to the opposite side of the paper web with a coat application quantity of between 2 g/m 2 and 8 g/m 2 .

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Vorderseitenstrich 20 bis 80 Gewichtsprozente eines plättchenförmigen Pigments auf Basis von Kaolin und 80 bis 20 Gewichtsprozente modifizierte Stärke enthält. Abwandelungen des Vorderseitenstrichs können auch auf andere Eigenschaften, wie zum Beispiel die Verbesserung der Tiefdruckeigenschaften ausgerichtet sein.Another aspect of the invention is that the precoating contains 20 to 80% by weight of a kaolin-based flaky pigment and 80 to 20% by weight modified starch. Modifications to the front coat may also be directed to other properties, such as improving gravure properties.

Ein Herstellungsverfahren eines heißsiegelfähigen Papiers sieht die folgenden Verfahrensschritte vor: Herstellung eines Rohpapiers in einer Papiermaschine mit einer flächenbezogenen Masse (nach EN ISO 536) von 30g/m2 bis 150 g/m2; direkter Auftrag eines Heißsiegelstriches entsprechend einem der vorangehend beschriebenen Verfahrensschritte; und Aufrollen der Papierbahn.A production process for a heat-sealable paper provides the following process steps: production of a base paper in a paper machine with a mass per unit area (according to EN ISO 536) of 30 g/m 2 to 150 g/m 2 ; direct application of a heat seal line according to one of the method steps described above; and rolling up the paper web.

Eine erfindungsgemäße Heißsiegelstreichmasse, basierend auf einem heißsiegelfähigen Polymer, enthält ein synthetisches beziehungsweise halbsynthetisches Wachs einer ersten von vorzugsweise zwei oder mehr Wachssorten, dessen Schmelzpunkt über der maximalen Trocknungstemperatur der aufzurollenden Papierbahn liegt.A heat-seal coating composition according to the invention, based on a heat-sealable polymer, contains a synthetic or semi-synthetic wax of a first of preferably two or more types of wax, the melting point of which is above the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up.

Dabei soll der Temperaturunterschied zwischen dem Schmelzpunkt des synthetisches beziehungsweise halbsynthetisches Wachses und der maximalen Trocknungstemperatur der aufzurollenden Papierbahn in einem Bereich zwischen 1 und 60 Grad Celsius und insbesondere zwischen 5 und 30 Grad Celsius und insbesondere zwischen 5 und 15 Grad Celsius betragen.The temperature difference between the melting point of the synthetic or semi-synthetic wax and the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up should be in a range between 1 and 60 degrees Celsius and in particular between 5 and 30 degrees Celsius and in particular between 5 and 15 degrees Celsius.

Ein weiterer Aspekt der Heißsiegelstreichmasse besteht darin, dass der Schmelzpunkt der ersten Wachssorte in einem Bereich von 100 bis 110 Grad Celsius, vorzugsweise bei 105 Grad Celsius liegt.Another aspect of the heat-seal coating composition is that the melting point of the first type of wax is in a range from 100 to 110 degrees Celsius, preferably 105 degrees Celsius.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Heißsiegelstreichmasse bezogen auf 100% Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers der Gewichtsanteil der zweiten Wachssorte im Bereich von 2% bis 15% Gewichtsanteile, verzugsweise bei 5% bis 6% Gewichtsanteil liegt.A further aspect of the invention is that the heat-sealable coating mass is in the range of 2% to 15% by weight, preferably 5% to 6% by weight, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die zweite Wachssorte auf Ethylen Acrylsäure basiert.Another aspect of the invention is that the second type of wax is based on ethylene acrylic acid.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass das in disperser Phase vorliegende Wachs der Heißsiegelstreichmasse eine zweite Wachssorte enthält, deren Gewichtsanteil bezogen auf 100% Gewichtsanteil des Polymers im Bereich 3% bis 10%, verzugsweise bei 6% liegt, wobei die zweite Wachssorte einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die erste Wachssorte, vorzugsweise einen Schmelzpunkt im Bereich von 100 Grad Celsius bis 110 Grad Celsius und wobei zweite Wachssorte auf sekundären Fettsäure-Amid-Wachsen basiert.Another aspect of the invention is that the wax in the disperse phase of the heat-seal coating composition contains a second type of wax, the proportion by weight of which is in the range of 3% to 10%, preferably 6%, based on 100% by weight of the polymer, the second type of wax having a having a lower melting point than the first type of wax, preferably a melting point in the range of 100 degrees Celsius to 110 degrees Celsius and wherein the second type of wax is based on secondary fatty acid amide waxes.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Heißsiegelstreichmasse 5% bis 40% Gewichtsanteile eines plättchenförmigen Pigments auf Basis von Kaolin; 0,1% bis 1% Volumenanteile Acrylat Copolymer; 0,01% bis 0,2% Volumenanteile Fettalkohole; das heißsiegelfähigen Polymer besteht wenigstens aus Polyolefin oder Polypropylenethylen-Acrylat Polymeren, oder Polyethylen Polymeren.In a further aspect of the invention, the heat-seal coating composition contains 5% to 40% by weight of a kaolin-based flaky pigment; 0.1% to 1% by volume acrylate copolymer; 0.01% to 0.2% by volume fatty alcohols; the heat sealable polymer consists at least of polyolefin or polypropylene ethylene acrylate polymers, or polyethylene polymers.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst auch die Anordnung zur Herstellung einer heißsiegelfähigen Papierbahn umfassend eine Papiermaschine zur Herstellung einer Rohpapierbahn, eine Streichvorrichtung zum Auftrag einer Heißsiegelstreichmasse nach einem der vorstehenden Strichzusammensetzungen, eine Streichvorrichtung zum Auftrag einer Gegenseitenstreichmasse, einer Trocknungsvorrichtung und einen Aufroller zum Aufwickeln der Papierbahn.Another aspect of the invention also includes the arrangement for producing a heat-sealable paper web comprising a paper machine for producing a base paper web, a coating device for applying a heat-seal coating composition according to one of the above coating compositions, a coating device for applying a coating composition on the opposite side, a drying device and a reel-up for winding up the paper web .

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen und der Figur 1 beschrieben. Die einzige Figur 1 zeigt die Herstellungsschritte zur Herstellung eines Papiers mit einem Heißsiegelstrich.The invention will now be illustrated by examples and the figure 1 described. The only figure 1 shows the manufacturing steps for producing a paper with a heat seal line.

Ausgangspunkt, beziehungsweise Verfahrensschritt 1 ist die Herstellung eines Rohpapiers in einer Papiermaschine mit einer flächenbezogenen Masse (nach EN ISO 536) zwischen 30 g/m2 und 150 g/m2. Um mit einem möglichst geringen Auftrag an heißsiegelfähigem Strich die geforderten hohen Siegelkräfte und -Qualitäten erreichen zu können, ist prinzipiell die Herstellung eines dichten Rohpapiers mit einem hoch ausgemahlenen Zellstoff von Vorteil. Der gemahlene Zellstoff weist dabei vorzugsweise Mahlgrade von 40 - 65 Grad Schopper Riegler (nach EN ISO 5267-1/2) auf. Das Rohpapier weist vorzugsweise eine Zellstoff-Zusammensetzung auf von gebleichten Zellstoffe in Anteilen Langfaser 10 %- 80 % und Kurzfaser 20 % bis 90 %. Gegebenenfalls ist das Rohpapier behandelt mit einem Nassfestmittel, wie beispielsweise Polyamidoamin-Epichlorhydrin Harz, bei einer Einsatzmenge zwischen größer 0 L/ t und 18 L/t.The starting point, or process step 1, is the production of base paper in a paper machine with a basis weight (according to EN ISO 536) between 30 g/m 2 and 150 g/m 2 . In order to be able to achieve the required high sealing forces and qualities with as little application of heat-sealable coating as possible, it is fundamentally advantageous to produce a dense base paper with a highly refined pulp. The ground pulp preferably has a degree of freeness of 40-65 degrees Schopper Riegler (according to EN ISO 5267-1/2). The raw paper preferably has a cellulose composition of bleached cellulose in proportions of long fibers 10%-80% and short fibers 20% to 90%. If necessary, the base paper is treated with a wet strength agent, such as polyamidoamine-epichlorohydrin resin, at an application rate of between greater than 0 L/t and 18 L/t.

In einem weiteren Verfahrensschritt 2 wird daran anschließend ein Heißsiegelstrichs mit einer Filmpresse auf einer Seite des Rohpapiers als Einfachstrich mit vorzugsweise einem Flächengewicht von 2 g/m2 - 7 g/m2 direkt aufgetragen und anschließend getrocknet. Hierbei ergänzen sich die Eigenschaften der hochwertigen Papiermasse mit der erfinderischen Zusammensetzung des Heißsiegelstrichs weswegen der aufgetragene Heißsiegelstrich mit 2 g/m2 bis 7 g/m2 deutlich weniger als die üblicherweise aufgetragenen Striche mit 10g/ m2 betragen kann, was zusätzlich dazu beiträgt, ein Verblocken der aufgewickelten Papierbahn zu verhindern.In a further process step 2, a heat seal coat is then applied directly to one side of the base paper as a single coat with a film press, preferably with a basis weight of 2 g/m 2 -7 g/m 2 and then dried. Here, the properties of the high-quality paper pulp are complemented by the inventive composition of the heat-seal coating, which is why the applied heat-sealing coating of 2 g/m 2 to 7 g/m 2 can be significantly less than the 10 g/m 2 coating that is usually applied, which also contributes to prevent blocking of the wound paper web.

Der heißsiegelfähige Strich wird einseitig aufgetragen und weist folgende prinzipielle Streichmassenbestandteile auf: einen heißsiegelfähiger Binder wie zum Beispiel modifzierte Stärke oder synthetischer Binder auf Basis Styrolbutadien oder Polyacrylat; ein Pigment, vorzugsweise plättchenförmig, zum Beispiel Kaolin; Mischung aus synthetischen und halbsynthetischen Wachsen; gegebenenfalls Gleitmittel, zum Beispiel auf Basis Calciumstearat oder PE, wodurch die Bedruckbarkeit verbessert wird, gegebenenfalls ein Rheologie-Hilfsmittel und gegebenenfalls ein Entschäumer. Die folgende Tabelle gibt die Gewichtsanteile der einzelnen Bestandteile der Rezeptur als absolut trocken für ein Ausführungsbeispiel an: Tabelle 1 Funktion Chemische Grundlage Schmelzpunkt Grad Celsius Gewichtsanteil absolut trocken heißsiegelfähiges Polymer Polyolefine, 85 100 Erste Wachssorte als Antiblockmittel Wachs auf Basis sekundärer Fettsäure-Amid-Wachse, sogenannte Ethylenbistereamid-Wachse 140 - 150 3 - 6 -10 Zweite Wachssorte als Antiblockmittel zur Verbesserung der Heißsiegelfähigkeit Synthetisches Wachs auf Basis von Ethylen Acrylsäure 105 2 - 5 - 15 Antiblockmittel Plättchenförmigen Pigments auf Basis von Kaolin - 5 - 40 Einstellung Rheologie Acrylat Copolymer - 0,1 - 1,0 Entschäumer Fettalkohole - 0,01 - 0,2 The heat-sealable coating is applied on one side and has the following basic coating composition components: a heat-sealable binder such as, for example, modified starch or a synthetic binder based on styrene butadiene or polyacrylate; a pigment, preferably plate-like, for example kaolin; Mixture of synthetic and semi-synthetic waxes; if necessary, a lubricant, for example based on calcium stearate or PE, which improves printability, optionally a rheology aid and optionally a defoamer. The table below gives the weight percentages of the individual components of the formulation as absolutely dry for an exemplary embodiment: Table 1 function chemical basis Melting point degrees Celsius Weight percentage absolutely dry heat sealable polymer polyolefins, 85 100 First type of wax as an anti-block agent Wax based on secondary fatty acid amide waxes, so-called ethylene bisstereamide waxes 140 - 150 3-6-10 Second type of wax as an anti-block agent to improve heat sealability Synthetic wax based on ethylene acrylic acid 105 2-5-15 antiblock agents Platelet-shaped pigment based on kaolin - 5 - 40 setting rheology acrylate copolymer - 0.1 - 1.0 defoamer fatty alcohols - 0.01 - 0.2

In einem nächsten Verfahrenschritt 3 wird direkt ein pigmentierten Strichs auf der Gegenseite zum Curl-Ausgleich und Einstellen weiterer geforderter Papier-Eigenschaft, wie z.B. Erreichung einer Barriere gegen Fette und Mineralöle und/ oder Erreichung einer Bedruckbarkeit mit Tiefdruck / Flexodruckfarben aufgetragen. Die Strichauftragsmengen für diesen Rückseitenstrich betragen 0,8 g/m2 bis 8 g/m2. Tabelle 2 Funktion Chemische Grundlage Schmelzpunkt Grad Celsius Gewichtsanteil absolut trocken Pigment Plättchenförmigen Pigments auf Basis von Kaolin - 20 - 80 Binder Modifizierte Stärke - 80 - 20 In a next process step 3, a pigmented line is applied directly to the opposite side to compensate for curl and set other required paper properties, such as achieving a barrier against fats and mineral oils and/or achieving printability with gravure printing/flexographic printing inks. The coat application amounts for this reverse coat are 0.8 g/m 2 to 8 g/m 2 . Table 2 function chemical basis Melting point degrees Celsius Weight percentage absolutely dry pigment Platelet-shaped pigment based on kaolin - 20 - 80 binder Modified Starch - 80 - 20

Der Hauptvorteil der vorgeschlagenen Zusammensetzung des Heißsiegelstrichs liegt darin dass das heißsiegelfähige Papier in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden kann weil die die Gefahr einer Verblockung beim Aufwickeln des heißsiegelfähigen Papiers erheblich reduziert ist.The main advantage of the proposed composition of the heat-seal coat is that the heat-sealable paper can be produced in a single operation because the risk of blocking when winding the heat-sealable paper is significantly reduced.

Es ist natürlich möglich diese letzten beiden Verfahrensschritte auch in umgekehrter Reihenfolge auszuführen, also zuerst der Auftrag des Rückseitenstriches und danach der Auftrag des Heißsiegelstrichs. Als nächster Verfahrensschritt 4 erfolgt das Aufrollen der Papierbahn vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 50 °C bis 65°C.Of course, it is also possible to carry out these last two process steps in reverse order, ie first the application of the reverse coating and then the application of the heat-sealing coating. As the next method step 4, the paper web is rolled up, preferably in a temperature range of 50.degree. C. to 65.degree.

Das auf diese Weise hergestellte heißsiegelfähige Papier weist eine gute Heißsiegelfähigkeit auf. Durch Auswahl eines geeigneten Binders kann das heißsiegelfähige Papier auch auf eine gute Recycling Fähigkeit ausgerichtet werden, so dass ein Wiedereinsatz im Altpapierkreislauf gegeben ist. Mit der Rückseitenbeschichtung können "Sondereigenschaften", wie z.B. Barriere gegen Fette / Mineralöle oder Bedruckbarkeit mit Tiefdruck / Flexodruck erzielt werden.The heat-sealable paper produced in this way has good heat-sealability. By selecting a suitable binder, the heat-sealable paper can also be geared towards good recyclability, so that it can be reused in the waste paper cycle. "Special properties" such as a barrier against fats / mineral oils or printability with gravure / flexographic printing can be achieved with the back coating.

Mit dem beschriebenen Verfahren können die folgenden Siegelkräfte bei einem Siegelnahtabzugstest erzielt werden: Tabelle 3 Siegelnahtabzugstest Siegeltemperatur °C Hottack N/45mm Coldtack N/45mm 90 14,0 13,8 100 14,6 13,4 110 14,4 13,6 120 11,7 14,2 130 7,6 14.3 140 2,1 12,2 With the procedure described, the following sealing forces can be achieved in a seal seam pull-off test: Table 3 Seal pull test Sealing temperature °C Hottack N/45mm Coldtack N/45mm 90 14.0 13.8 100 14.6 13.4 110 14.4 13.6 120 11.7 14.2 130 7.6 14.3 140 2.1 12.2

Coldtack, also ein Kaltabzugstest und Hottack, ein Heißabzugstest sind bekannte Verfahren zur Messung der Klebekräfte. Tabelle 3 zeigt dass die Anzugskräfte bei Hottack bei einer Siegeltemperatur zwischen 90°C und 110°C höher liegen als bei Coldtack, darüber aber dann schnell abfallen. Bei Coldtack liegen die maximal erreichbaren Anzugskräfte etwas geringer als bei Hottack, bleiben aber in einem Temperaturbereich von 90°C bis 130°C weitgehend konstant, mit einem Maximum bei etwa 130°C. Hohe Abzugskräfte bei Hottack ermöglichen eine schnelle Verarbeitung der Siegelnaht, zum Beispiel bei der Beutelherstellung und der Beutelverpackung.Coldtack, i.e. a cold peel test, and hottack, a hot peel test, are known methods for measuring the adhesive forces. Table 3 shows that the tightening forces with hottack are higher than with coldtack at a sealing temperature between 90°C and 110°C, but then drop off quickly above that. With Coldtack, the maximum tightening forces that can be achieved are slightly lower than with Hottack, but remain largely constant in a temperature range from 90°C to 130°C, with a maximum at around 130°C. Height Pull-off forces at Hottack enable the sealing seam to be processed quickly, for example in pouch manufacture and pouch packaging.

Bei einem nach dem beschriebenen Herstellungsverfahren eines heißsiegelfähiges Papier mit 50 g/m2 mit einseitigen Heißsiegelstrich und einseitigen Strich für Bedruckung sowie Barriere wurden die folgenden Papiereigenschaften gemessen: Tabelle 4 Prüfparameter Wert Flächengewicht (EN ISO 536) 50,00 g/m2 Dicke (EN 20534) 53,40 µm Wassergehalt absolut (DIN EN 20 287) 6,08 % Glätte Bekk OS (ISO 5627) 100,40 s Glätte Bekk SS (ISO 5627) 90,40 s Porosität nach Bendtsen (ISO 5636-3) (150WG) 0,0 ml/Min Cobb-Wasser 60 OS (EN 20535) 13,90 g/m2 Cobb-Wasser 60 SS (EN 20535) 25,23 g/m2 Cobb-Unger 120 OS 2,08 g/m2 Cobb-Unger 120 SS 1,00 g/m2 Leimung 14,00 Min Leimungsfaktor 2,10 Asche (ISO 1762) 2,70 % Berstdruck Mullen (ISO 2758) 297,50 kPa Bruchkraft längs (EN ISO 1925 2/3) 67,70 N/15mm Bruchkraft quer (EN ISO 1925 2/3) 38,05 N/15mm Steifigkeit nach Taber längs 0,74 pcm Steifigkeit nach Taber quer 0,42 pcm Weisse mit UV auf OS (ISO 2470) 82,86 Farbort auf OS L* (ISO 5631-1/2) 95,78 Farbort auf OS a*(ISO 5631-1/2) -0,04 Farbort auf OS b*(ISO 5631-1/2) 5,32 Fett DIN Stufe OS 0,0 Stufe Fett DIN Stufe SS 4,0 Stufe The following paper properties were measured for a heat-sealable paper of 50 g/m 2 with one-sided heat-seal line and one-side line for printing and barrier according to the described manufacturing process: Table 4 test parameters value Basis weight (EN ISO 536) 50.00 gsm 2 Thickness (EN 20534) 53.40 µm Water content absolute (DIN EN 20 287) 6.08 % Smoothness Bekk OS (ISO 5627) 100.40 s Smoothness Bekk SS (ISO 5627) 90.40 s Bendtsen porosity (ISO 5636-3) (150WG) 0.0 ml/min Cobb water 60 OS (EN 20535) 13.90 gsm 2 Cobb water 60 SS (EN 20535) 25.23 gsm 2 Cobb-Unger 120 OS 2.08 gsm 2 Cobb-Unger 120 SS 1.00 gsm 2 sizing 14.00 minutes sizing factor 2.10 Ash (ISO 1762) 2.70 % Burst Pressure Mullen (ISO 2758) 297.50 kPa Longitudinal breaking strength (EN ISO 1925 2/3) 67.70 N/15mm Breaking strength transverse (EN ISO 1925 2/3) 38.05 N/15mm Longitudinal stiffness according to Taber 0.74 pcm Stiffness according to Taber transverse 0.42 pcm White with UV on OS (ISO 2470) 82.86 Color location on OS L* (ISO 5631-1/2) 95.78 Color location on OS a*(ISO 5631-1/2) -0.04 Color location on OS b*(ISO 5631-1/2) 5.32 Grease DIN level OS 0.0 Step Grease DIN level SS 4.0 Step

Im Folgenden werden nun Beispiele für eine Laborausarbeitung zur Darstellung der Reduzierung der Klebrigkeit von heißsiegelfähigen Polymeren mit Zugabe von Wachsen angegeben. Als Grundlage wurde ein Rohpapiermuster von der Papiermaschine mit 50 g/m2 , aschefrei verwendet, welches mit gebleichtem Markenzellstoff aus 2/3 Langfaser und 1/3 Kurzfaser, mit Dosierung Naßfestmittel auf Basis Polyaminamidepichlorhydrin-Harz. Blätter der Größe DIN A4 wurden mit Handrakel im Labor einseitig mit verschiedenen Rezepturen beschichtet. Die verwendeten heißsiegelfähigen Polymere sind in der folgenden Tabelle aufgelistet. Bei den heißsiegelfähigen Polymeren handelt es sich um handelsübliche wässrige Dispersionen mit unterschiedlichen Feststoffgehalten. Tabelle 5 Verwendetes Heißsiegelpolymer Chemie Polyolefin Polyethylenacrylat Polyethylenvinylacetat Handelsform wässrige Polyolefin-Dispersion wässrige Polyethylenacrylat-Dispersion wässrige Polyethylenvinylacetat -Dispersion Feststoffgehalt (FG) % Handelsware 56 30 50 pH Wert der Handelsware 9,9 9,5 4-5 The following are examples of a laboratory elaboration to demonstrate the reduction in tackiness of heat sealable polymers with the addition of waxes. A base paper sample from the paper machine with 50 g/m 2 , ash-free was used as the basis, which was bleached with branded pulp made from 2/3 long fibers and 1/3 short fibers, with dosage of wet strength agent based on polyamineamide epichlorohydrin resin. Sheets of size DIN A4 were coated on one side with different formulations in the laboratory using a hand doctor. The heat sealable polymers used are listed in the table below. The heat-sealable polymers are commercially available aqueous dispersions with different solids contents. Table 5 Heat seal polymer used Chemistry polyolefin polyethylene acrylate polyethylene vinyl acetate trading form aqueous polyolefin dispersion aqueous polyethylene acrylate dispersion aqueous polyethylene vinyl acetate dispersion Solids (FS) % Commercial Stock 56 30 50 pH value of the commodity 9.9 9.5 4-5

Die für diese Erfindung eingesetzten Wachse zur Vermeidung von Ablagerungen in der Trocknung der Papiermaschine und Vermeidung von Verblocken der Papierbahn nach Aufrollung am Tambour ohne vorherige Abkühlung der Papierbahn sind in Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 6 Verwendete Wachse zur Vermeidung von Ablagerungen in der Strichtrocknung und Vermeidung von Verblockung im Tambour nach Aufrollung Chemie Halbsynthetisches Wachs, Amidwachs auf Basis Ethylenbistearamide Synthetisches Wachs, Polyethylen - Wachs Synthetisches Wachs, Polypropylen -Wachs Pflanzliches Wachs, Sojawach s Schmelzpunkt °C 140-150 115-121 156-164 68 Partikelgröße durchschnittlich µm 5 4 6 1 Ladung nichtionisch nichtionisch nichtionisch anionisch The waxes used for this invention to avoid deposits in the drying of the paper machine and to avoid blocking of the paper web after winding on the cylinder without prior cooling of the paper web are shown in Table 6. Table 6 Waxes used to avoid deposits during line drying and blocking in the spool after winding Chemistry Semi-synthetic wax, amide wax based on ethylene bistearamide Synthetic wax, polyethylene - wax Synthetic wax, polypropylene wax Vegetable wax, soy wax s Melting point °C 140-150 115-121 156-164 68 Average particle size µm 5 4 6 1 charge nonionic nonionic nonionic anionic

Die verschiedenen Rezepturen sind in den folgenden Tabellen 7, 8 und 9 aufgeführt. Die Teile beziehen sich auf Trockensubstanz der jeweiligen Streichfarben Komponente.The various formulations are listed in Tables 7, 8 and 9 below. The parts refer to the dry substance of the respective coating color component.

Zunächst zeigt Tabelle 7 Rezepturen V1-0, V1-1, V1-2, V1-3, und V1-4 mit Polyolefin als Heißsiegelpolymer Tabelle 7 Rezeptur Bestandteil V1-0 V1-1 V1-2 V1-3 V1-4 Heißsiegelpolymer Type Polyolefin Heißsiegelpolymer Teile 100 100 100 100 100 Kaolin Teile 0 25 25 25 25 Copolymer Wachs Teile 0 20 20 20 20 Amidwachs Teile 0 20 0 0 0 PE Wachs Teile 0 0 20 0 0 PP Wachs Teile 0 0 0 20 0 Sojawachs Teile 0 0 0 0 20 First, Table 7 shows formulations C1-0, C1-1, C1-2, C1-3, and C1-4 with polyolefin as the heat-seal polymer Table 7 recipe ingredient V1-0 V1-1 V1-2 V1-3 V1-4 heat seal polymer Type polyolefin heat seal polymer parts 100 100 100 100 100 kaolin parts 0 25 25 25 25 copolymer wax parts 0 20 20 20 20 amide wax parts 0 20 0 0 0 PE wax parts 0 0 20 0 0 PP wax parts 0 0 0 20 0 soy wax parts 0 0 0 0 20

Unten stehende Tabelle 8 zeigt Rezepturen V2-0, V2-1, V2-2, V23, und V2-4 mit Polyethylenacrylat als Heißsiegelpolymer Tabelle 8 Rezeptur Bestandteil V2-0 V2-1 V2-2 V2-3 V2-4 Heißsiegelpolymer Type Polyethylenacrylat Heißsiegelpolymer Teile 100 100 100 100 100 Kaolin Teile 0 25 25 25 25 Copolymer Wachs Teile 0 20 20 20 20 Amidwachs Teile 0 20 0 0 0 PE Wachs Teile 0 0 20 0 0 PP Wachs Teile 0 0 0 20 0 Sojawachs Teile 0 0 0 0 20 Table 8 below shows formulations C2-0, C2-1, C2-2, C23, and C2-4 with polyethylene acrylate as the heat-seal polymer Table 8 recipe ingredient V2-0 V2-1 V2-2 V2-3 V2-4 heat seal polymer Type polyethylene acrylate heat seal polymer parts 100 100 100 100 100 kaolin parts 0 25 25 25 25 copolymer wax parts 0 20 20 20 20 amide wax parts 0 20 0 0 0 PE wax parts 0 0 20 0 0 PP wax parts 0 0 0 20 0 soy wax parts 0 0 0 0 20

Tabelle 9 zeigt Rezepturen V3-0, V3-1, V3-2 und V3-3 mit Polyolethylenvinylacetat als Heißsiegelpolymer. Da weder Copolymerwachs noch Sojawachs mit Polyolethylenvinylacetat verträglich ist, wurden die Anteile der anderen Wachse gegenüber der vorangehenden Rezepturen erhöht. Tabelle 9 Rezeptur Bestandteil V3-0 V3-1 V3-2 V3-3 Heißsiegelpolymer Type Polyolethylenvinylacetat Heißsiegelpolymer Teile 100 100 100 100 Kaolin Teile 0 25 25 25 Copolymer Wachs Teile 0 0 0 0 Amidwachs Teile 0 25 0 0 PE Wachs Teile 0 0 25 0 PP Wachs Teile 0 0 0 25 Sojawachs Teile - - - - Table 9 shows formulations C3-0, C3-1, C3-2 and C3-3 with polyol ethylene vinyl acetate as the heat seal polymer. Since neither copolymer wax nor soy wax is compatible with polyolethylene vinyl acetate, the proportions of the other waxes were increased compared to the previous formulations. Table 9 recipe ingredient V3-0 V3-1 V3-2 V3-3 heat seal polymer Type polyolethylene vinyl acetate heat seal polymer parts 100 100 100 100 kaolin parts 0 25 25 25 copolymer wax parts 0 0 0 0 amide wax parts 0 25 0 0 PE wax parts 0 0 25 0 PP wax parts 0 0 0 25 soy wax parts - - - -

Die Auftragsgewichte wurden so eingestellt, dass die Laborblätter ohne Wachs und Pigmente die gleichen Auftragsgewichte von heißsiegelfähigen Polymer aufwiesen wie die Laborblätter mit Wachs und Pigmenten. Die Laborblätter mit Wachs und Pigmenten hatten deshalb in der Summe ein höheres Auftragsgewicht. Anschließend wurden die beschichteten Laborblätter auf die Eigenschaft der Klebrigkeit und der Heißsiegelfähigkeit untersucht. Dabei wurden zwei Teste zur Bewertung der Klebrigkeit angewendet. Bei dem ersten Test wird die Klebrigkeit der Papieroberfläche durch manuelle Fühlsensorik mit den Fingern bewertet. Die Laborblätter wurden unmittelbar nach der Trocknung der Beschichtung im warmen Zustand auf die Klebrigkeit bewertet nach einem Notensystem. Je höher die Note, desto klebriger die beschichtete Oberfläche. Es wurde die folgende Notenskala verwendet: 10 = stark klebrig ; 8 = deutlich klebrig; 6 = fühlbare Klebrigkeit ; 4 = Klebrigkeit nicht mehr fühlbar; 2 = eindeutig nicht klebrigThe coat weights were adjusted so that the handsheets without wax and pigments had the same coat weights of heat sealable polymer as the handsheets with wax and pigments. The handsheets with wax and pigments therefore had a higher application weight overall. The coated handsheets were then tested for tack and heat sealability. Two tests were used to evaluate tack. In the first test, the stickiness of the paper surface is evaluated by manual touch sensors with the fingers. The handsheets were rated for hot tack immediately after the coating had dried, using a grading system. The higher the grade, the stickier the coated surface. The following grading scale was used: 10 = very sticky; 8 = distinctly sticky; 6 = Tackiness to the touch; 4 = stickiness no longer felt; 2 = clearly non-tacky

Bei einem von der Anmelderin entwickelten Test, nachfolgend als Klebkrafttest bezeichnet wird die Rutschkraft der beschichteten Seite eines Laborblattes auf einer heißen Platte bestimmt. Das Laborblatt wird hierbei mit der beschichteten Seite auf die heiße Platte gelegt. Auf die Oberseite des Laborblattes wird ein Gewicht von 1 kg mit den Abmaßen 5 cm x 5 cm x 5 cm gelegt, so dass hierdurch ein Druck 0,4 N/cm2 auf das Laborblatt ausgeübt wird. Mit einem Klebestreifen wird dann ein Federkraftmeßgerät am Laborblatt befestigt. Anschließend wird das Laborblatt mit gleichmäßiger Geschwindigkeit (0,3 m/min) an dem Federkraftmeßgerät manuell über die 60°C heiße Platte gezogen. Die Rutschkraft kann daher direkt am Federkraftmeßgerät bestimmt werden. Je höher die gemessene Kraft, desto klebriger ist die Papieroberfläche.In a test developed by the applicant, referred to below as the bond strength test, the slip force of the coated side of a handsheet on a hot plate is determined. The handsheet is placed with the coated side on the hot plate. A weight of 1 kg measuring 5 cm×5 cm×5 cm is placed on the upper side of the laboratory sheet, so that a pressure of 0.4 N/cm 2 is exerted on the laboratory sheet. A spring force measuring device is then attached to the laboratory sheet with an adhesive strip. The laboratory sheet is then manually drawn over the 60° C. hot plate on the spring force measuring device at a uniform speed (0.3 m/min). The slip force can therefore be determined directly on the spring force measuring device. The higher the measured force, the stickier the paper surface.

Zusätzlich wurde die Glätte mit der Glätte Bestimmung nach Bekk bestimmt. Mit einem Glättemessgerät wurde die Glätte der Laborblätter auf der beschichteten Seite gemessen.In addition, the smoothness was determined using the Bekk smoothness test. The smoothness of the handsheets on the coated side was measured using a smoothness meter.

Die Eigenschaft der Heißsiegelfähigkeit wurde ebenfalls durch einen von der Anmelderin entwickelten Test bestimmt, bei dem die Laborblätter mittels eines Handschweißgerätes versiegelt werden. Die Heißsiegelkraft der Siegelnaht wurde mit einem Festigkeitstest ermittelt, bei dem die Kraft für das Auseinanderziehen der Papierstreifen an der Siegelnaht durch ein Festigkeitsprüfgerät bestimmt wurde. Die Erzeugung der Siegelnaht auf den Laborblättern erfolgte mit einem Handschweißgerät der Fa. Kopp SZ IG, bei der die Verschweißung der Laborblätter von beschichteter Seite gegen beschichtete Seite durch manuelles Zusammenpressen der Schweißzange bei 135 °C und 5 Sekunden erfolgte. Anschließend wurde die Heißsiegelkraft mit einem Festigkeitsprüfgerät FPG 7/ 18 der Fa. Kögel bestimmt. Dabei wurden die Papierstreifen in das Zugprüfgerät eingespannt und die Kraft gemessen, die benötigt wurde die Papierstreifen an ihrer Siegelnaht auseinander zu ziehen.The property of heat sealing was also determined by a test developed by the applicant, in which the handsheets are sealed using a hand-held welder. The heat sealing force of the sealed seam was determined using a strength test in which the force required to pull the paper strips apart at the sealed seam was determined using a strength tester. The sealing seam on the laboratory sheets was produced using a hand welding device from Kopp SZ IG, in which the laboratory sheets were welded from coated side to coated side by manually pressing together the welding tongs at 135° C. and for 5 seconds. The heat sealing force was then determined using a Kögel FPG 7/18 strength tester. The paper strips were clamped into the tensile tester and the force required to pull the paper strips apart at their sealed seam was measured.

Die Ergebnisse der Laboruntersuchung sind in den unten abgebildeten Tabellen 10, 11 und 12 dargestellt. Die Ergebnisse der Tabelle 10 korrespondieren dabei mit den in Tabelle 7 dargestellten Rezepturen, die Ergebnisse der Tabelle 11 korrespondieren dabei mit den in Tabelle 8 dargestellten Rezepturen und die Ergebnisse der Tabelle 12 korrespondieren dabei mit den in Tabelle 9 dargestellten Rezepturen. Tabelle 10 V1-0 V1-1 V1-2 V1-3 V1-4 Heißsiegelpolyme r Type Polyolefin Strichauftrag g/m2 6 8 8 8 8 Glätte nach Bekk s 35 ±10 20 ±10 20 ±5 20 ±5 25 ±10 Sensorische Klebrigkeit Note 8 2 3 3 3 Klebekrafttest N 8 3 5 5 5 Heißsiegelkraft N/15m m 3,1 2,8 2,8 3,0 3,0 Tabelle 11 V2-0 V2-1 V2-2 V2-3 V2-4 Heißsiegelpolyme r Type Polyethylenacrylat Strichauftrag g/m2 4 6 6 6 6 Glätte nach Bekk s 30 ±5 15 ±5 20 ±5 15 ±5 20 ±5 Sensorische Klebrigkeit Note 6 2 3 3 2 Klebekrafttest N 6 3 4 4 3 Heißsiegelkraft N/15m m 3,0 2,8 3,0 3,2 2,6 Tabelle 12 V3-0 V3-1 V3-2 V3-3 Heißsiegelpolymer Type Polyolethylenvinylacetat Strichauftrag g/m2 6 8 8 8 Glätte nach Bekk s 30 ±5 25 ±5 20 ±5 15 ±5 Sensorische Klebrigkeit Note 10 2 3 3 Klebekrafttest N 12 3 4 4 Heißsiegelkraft N/15m m 3,0 2,9 3,1 2,9 The results of the laboratory testing are presented in Tables 10, 11 and 12 below. The results of Table 10 correspond to the formulations shown in Table 7, the results of Table 11 correspond to the formulations shown in Table 8 and the results of Table 12 correspond to the formulations shown in Table 9. Table 10 V1-0 V1-1 V1-2 V1-3 V1-4 heat seal polymers r Type polyolefin line application gsm 2 6 8th 8th 8th 8th Smoothness after Bekk s 35±10 20±10 20±5 20±5 25±10 Sensory stickiness grade 8th 2 3 3 3 adhesion test N 8th 3 5 5 5 heat seal strength N/15m m 3.1 2.8 2.8 3.0 3.0 V2-0 V2-1 V2-2 V2-3 V2-4 heat seal polymers r Type polyethylene acrylate line application gsm 2 4 6 6 6 6 Smoothness after Bekk s 30±5 15±5 20±5 15±5 20±5 Sensory stickiness grade 6 2 3 3 2 adhesion test N 6 3 4 4 3 heat seal strength N/15m m 3.0 2.8 3.0 3.2 2.6 V3-0 V3-1 V3-2 V3-3 heat seal polymer Type polyolethylene vinyl acetate line application gsm 2 6 8th 8th 8th Smoothness after Bekk s 30±5 25±5 20±5 15±5 Sensory stickiness grade 10 2 3 3 adhesion test N 12 3 4 4 heat seal strength N/15m m 3.0 2.9 3.1 2.9

Bewertung der Ergebnisse:Evaluation of the results:

Die aufgetragenen heißsiegelfähigen Polymere zeigten ohne Zugabe von Wachs / Pigmenten eine klebrige Oberfläche, die erwartungsgemäß zu Problemen bei einer Dosierung in einer Papiermaschine mit integrierter Filmpresse und anschließender Kontakttrocknung auf heißen Zylindern führt.Without the addition of wax/pigments, the heat-sealable polymers applied showed a sticky surface, which, as expected, leads to problems when metering in a paper machine with an integrated film press and subsequent contact drying on hot cylinders.

Ohne Zugabe von Wachs / Pigmenten in der Beschichtung sind in der anschließenden Aufrollung der Papierbahn ohne vorherige Abkühlung der Papierbahn Verklebungen bzw. Verblocken in der Papierrolle zu beobachten.Without the addition of wax/pigments in the coating, sticking or blocking can be observed in the paper roll during the subsequent winding of the paper web without prior cooling of the paper web.

Durch die erfindungsgemäße Zugabe von Wachsen und Pigmenten in den Rezepturen mit heißsiegelfähigen Polymeren konnte eine signifikante Reduzierung der Klebrigkeit an Hand von Laborblättern ermittelt werden. Insbesondere der Klebrigkeit Test zeigte eine deutliche Abnahme der Klebrigkeit auf Noten von Noten 6-10 ohne Wachs/ ohne Pigmente auf Noten von 2-3 mit Wachs/ mit Pigmente. Des Weiteren zeigte der Klebkrafttest eine Abnahme der Klebrigkeit durch eine Reduzierung der Rutschkraft auf Werte von 3-5 N im Vergleich zu Werten ohne Wachs / ohne Pigmente von 6-12 N. Wie die Werte für die ermittelten Heißsiegelkräfte zeigen, können die Heißsiegelkräfte trotz der zugegebenen Wachse weitgehend erhalten werden.By adding waxes and pigments according to the invention to the formulations with heat-sealable polymers, it was possible to determine a significant reduction in stickiness using laboratory sheets. In particular, the tack test showed a significant decrease in tack from grades 6-10 with no wax/no pigments to grades of 2-3 with wax/with pigments. Furthermore, the tack test showed a decrease in tack due to a reduction in slip force to values of 3-5 N compared to values without wax / without pigments of 6-12 N. As the values for the heat seal forces determined show, the heat sealing forces can be largely retained despite the added waxes.

Überraschender Weise konnten auch an Hand der Glätte-Bestimmung nach Bekk Unterschiede in den Beschichtungen gefunden werden. Die Ergebnisse zeigen einen Trend bei den Glätte Werten. Die Laborblätter ohne Wachs/ ohne Pigmente zeigten eine höhere Glätte als die Laborblätter mit Wachs/ mit Pigmenten. Eine Interpretation der Glätte für die Klebrigkeit besteht darin, je höher die Glätte, desto stärker wird die Papieroberfläche abgedichtet. Dies resultiert in einem höheren Luftwiderstand auf der Papieroberfläche und ist je höher ein Indiz für eine höhere Klebrigkeit der Papieroberfläche. Diese Werte im Hinblick auf Reduzierung der Klebrigkeit lassen die berechtigte Erwartung zu, dass die in der Papiermaschine aufgetragene Beschichtung auf der Papierbahn sich ohne Ablagerung auf Trockenzylinder und ohne Verblockung der aufgerollten Papierbahn produzieren lassen.Surprisingly, differences in the coatings could also be found using the Bekk smoothness determination. The results show a trend in the smoothness values. The handsheets with no wax/no pigments showed higher smoothness than the handsheets with wax/with pigments. One interpretation of smoothness for tack is that the higher the smoothness, the more the paper surface is sealed. This results in a higher air resistance on the paper surface and the higher is an indication for a higher stickiness of the paper surface. These values with regard to the reduction in stickiness allow the legitimate expectation that the coating applied to the paper web in the paper machine can be produced without deposits on drying cylinders and without blocking of the rolled-up paper web.

Als Ausnahme wird jedoch das Sojawachs betrachtet, dass auf Grund seines niedrigen Schmelzpunktes auf den heißen Trockenzylinder ein Vermeiden von Ablagerungen im Zusammenspiel mit den heißsiegelfähigen Polymeren nicht ermöglicht. Deshalb werden die halbsynthetischen und synthetischen Wachsen der erfindungsgemäßen Einstellung zur Vermeidung von Ablagerungen und Verblockungen der Papierrolle als geeigneter betrachtet.However, soy wax is regarded as an exception. Due to its low melting point on the hot drying cylinder, it is not possible to avoid deposits in combination with the heat-sealable polymers. Therefore, the semi-synthetic and synthetic waxes of the setting according to the invention are considered to be more suitable for avoiding deposits and blocking of the paper roll.

Die Eigenschaft einer Heißsiegelfähigkeit wurde durch die Zugabe von Wachsen und Pigmenten nicht negativ beeinflusst. Es konnte eine sehr gute Heißsiegelfähigkeit an den Laborblättern gemessen werden. Die durchgeführte Studie kommt daher zu dem Ergebnis, dass mit der erfindungsgemäßen Zugabe von halbsynthetischen und synthetischen Wachsen mit hohem Schmelzpunkt zu einer Rezeptur mit heißsiegelfähigen Polymeren eine Vermeidung von Ablagerungen auf den Trockenzylinder der Strichtrocknung sowie eine Vermeidung von Verblocken der Papierbahn nach der Aufrollung bei höheren Temperaturen im Bereich 50 °C bis 60°C zu erzielen ist und dabei ein heißsiegelfähiges Papier mit guten Heißsiegeleigenschaften erzeugt werden kann.The heat sealability property was not adversely affected by the addition of waxes and pigments. Very good heat sealability was measured on the laboratory sheets. The study carried out therefore comes to the conclusion that with the inventive addition of semi-synthetic and synthetic waxes with a high melting point to a formulation with heat-sealable polymers, deposits on the drying cylinder of the coat drying and blocking of the paper web can be avoided can be achieved after reeling at higher temperatures in the range of 50 °C to 60 °C and a heat-sealable paper with good heat-sealing properties can be produced.

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung eines heißsiegelfähigen Papiers bei dem ein Heißsiegelstrich, basierend auf einem heißsiegelfähigen Polymer auf eine Papierbahn aufgebracht wird und die Papierbahn im Anschluss auf den Auftrag des Heißsiegelstrichs aufgerollt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißsiegelstrich in disperser Phase Wachs wenigstens einer ersten Wachssorte enthält, dessen Schmelzpunkt über der maximalen Trocknungstemperatur der aufzurollenden Papierbahn liegt.A method for producing a heat-sealable paper in which a heat-sealable coating based on a heat-sealable polymer is applied to a paper web and the paper web is rolled up following application of the heat-sealable coating, characterized in that the heat-sealable coating contains wax in the disperse phase of at least a first type of wax, whose melting point is above the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt der wenigsten einen ersten Wachssorte in einem Bereich von 86 bis 164 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen 100 bis 164 Grad Celsius, besonders bevorzugt zwischen 105 und 164 Grad Celsius und insbesondere zwischen 115 und 164 Grad Celsius bzw. zwischen 156 bis 164 Grad Celsius liegt und / oder dass das Wachs eine zweite Wachssorte enthält, deren Schmelzpunkt zwischen der maximalen Trocknungstemperatur der aufzurollenden Papierbahn und dem Schmelzpunkt der ersten Wachssorte, insbesondere zwischen der Schmelztemperatur des heißsiegelfähigen Polymers und dem Schmelzpunkt der ersten Wachssorte gewählt ist.Method according to Claim 1, characterized in that the melting point of the at least one first type of wax is in a range from 86 to 164 degrees Celsius, preferably between 100 and 164 degrees Celsius, particularly preferably between 105 and 164 degrees Celsius and in particular between 115 and 164 degrees Celsius or between 156 and 164 degrees Celsius and/or that the wax contains a second type of wax whose melting point is between the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up and the melting point of the first type of wax, in particular between the melting point of the heat-sealable polymer and the melting point of the first type of wax is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass der Schmelzpunkt der zweiten Wachssorte in einem Bereich von 86 bis 164 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen 100 bis 150 Grad Celsius, besonders bevorzugt zwischen 100 und 121 Grad Celsius und insbesondere zwischen 100 und 115 Grad Celsius bzw. bei 105 Grad Celsius gewählt ist.Method according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the melting point of the second type of wax is in a range from 86 to 164 degrees Celsius, preferably between 100 and 150 degrees Celsius, particularly preferably between 100 and 121 degrees Celsius and in particular between 100 and 115 degrees Celsius or at 105 degrees Celsius is selected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf 100% Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers die Gewichtsanteile der ersten Wachssorte bei alleiniger Verwendung der ersten Wachssorte in einem Bereich von 2% bis 25% Gewichtsanteile, und bei der Verwendung der ersten und der zweiten Wachssorte im Bereich von 2% bis 15% Gewichtsanteile, verzugsweise bei 5% Gewichtsanteil gewählt ist.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that , based on 100% by weight of the heat-sealable polymer, the weight proportions of the first type of wax are in a range from 2% to 25% by weight when the first type of wax is used alone, and when the first and of the second type of wax in the range of 2% to 15% by weight, preferably at 5% by weight. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Gewichtsanteil der zweiten Wachssorte bezogen auf 100 % Gewichtsanteil des Polymers im Bereich 3 % bis 10 %, verzugsweise bei 6 % gewählt ist.Method according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the proportion by weight of the second type of wax, based on 100% proportion by weight of the polymer, is selected in the range from 3% to 10%, preferably at 6%. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erste oder zweite Wachssorte ein Wachs basierend auf Ethylen Acrylsäure oder sekundären Fettsäure-Amid-Wachsen gewählt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a wax based on ethylene, acrylic acid or secondary fatty acid amide waxes is selected as the first or second type of wax. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißsiegelstrich bezogen auf 100 % Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers zusätzlich 5 % bis 40 % Gewichtsanteile eines plättchenförmigen Pigments auf Basis von Kaolin enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-seal coating additionally contains 5 % to 40 % by weight of a platelet-shaped pigment based on kaolin, based on 100 % by weight of the heat-sealable polymer. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißsiegelstrich bezogen auf 100 % Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers zusätzlich 0,1 % bis 1 % Gewichtsanteile Acrylat Copolymer enthält und / oder dass der Heißsiegelstrich bezogen auf 100 % Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers zusätzlich 0,01 % bis 0,2 % Volumenanteile Fettalkohole enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-seal line, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer, additionally contains 0.1% to 1% by weight of acrylate copolymer and/or that the heat-seal line, based on 100% by weight of the heat-sealable polymer, additionally contains 0. 01% to 0.2% by volume of fatty alcohols. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das heißsiegelfähigen Polymer wenigstens aus Polyolefin oder Polypropylenethylen-Acrylat Polymeren, oder Polyethylen Polymeren besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-sealable polymer consists at least of polyolefin or polypropylene ethylene acrylate polymers, or polyethylene polymers. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass ein Vorderseitenstrich 20 bis 80 Gewichtsprozente eines plättchenförmigen Pigments auf Basis von Kaolin und 80 bis 20 Gewichtsprozente modifizierte Stärke enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a front coat contains 20 to 80 percent by weight of a flaky pigment based on kaolin and 80 to 20 percent by weight of modified starch. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximalen Trocknungstemperatur der aufzurollenden Papierbahn zwischen 80 und 100 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 80 und 90 Grad Celsius und insbesondere bei 85 Grad Celsius liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum drying temperature of the paper web to be rolled up is between 80 and 100 degrees Celsius, preferably between 80 and 90 degrees Celsius and in particular at 85 degrees Celsius. Herstellungsverfahren eines heißsiegelfähigen Papiers mit den Verfahrensschritten: • Herstellung eines Rohpapiers in einer Papiermaschine mit einer flächenbezogenen Masse von 30 g/m2 bis 150 g/m2; • Direkter Auftrag eines Heißsiegelstriches entsprechend einem der Verfahrensansprüche 1 bis 15; • Trocknen des Heißsiegelstriches • Aufrollen der Papierbahn. Manufacturing process of a heat-sealable paper with the process steps: • Production of a base paper in a paper machine with a mass per unit area of 30 g/m 2 to 150 g/m 2 ; • Direct application of a heat seal line according to one of the method claims 1 to 15; • Drying of the heat seal line • Rolling up the paper web. Heißsiegelstreichmasse, basierend auf einem heißsiegelfähigen Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißsiegelstreichmasse ein Wachs, bestehend aus wenigstens zwei Wachssorten, wobei die ersten Wachssorte, in disperser Phase vorliegt, dessen Schmelzpunkt über der Temperatur einer aufrollenden Papierbahn liegt und bevorzugt der Schmelzpunkt der ersten Wachssorte in einem Bereich von 100 bis 110 Grad Celsius, vorzugsweise bei 105 Grad Celsius liegt, wobei besonders bevorzugt auf 100 % Gewichtsanteil des heißsiegelfähigen Polymers der Gewichtsanteil der zweiten Wachssorte im Bereich von 2 % bis 15 % Gewichtsanteile, verzugsweise bei 5 bis 6 % Gewichtsanteil liegt und die zweite Wachssorte vorzugsweise auf Ethylen Acrylsäure basiert.Heat-seal coating composition, based on a heat-sealable polymer, characterized in that the heat-seal coating composition is a wax consisting of at least two types of wax, the first type of wax being present in a disperse phase, the melting point of which is above the temperature of a paper web that is rolling up and preferably the melting point of the first type of wax in a range of 100 to 110 degrees Celsius, preferably at 105 degrees Celsius, with the weight proportion of the second type of wax being particularly preferably in the range of 2% to 15% by weight, preferably 5 to 6% by weight per 100% by weight of the heat-sealable polymer, and the second type of wax preferably being based on ethylene acrylic acid. Heißsiegelstreichmasse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißsiegelstrich zusätzlich wenigstens eine der folgenden Komponenten enthält: • die zweite Wachssorte einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die erste Wachssorte, vorzugsweise einen Schmelzpunkt im Bereich von 140 Grad Celsius bis 150 Grad Celsius und wobei die zweite Wachssorte auf sekundären Fettsäure-Amid-Wachsen basiert; • 5 % bis 40 % Gewichtsanteile eines plättchenförmigen Pigments auf Basis von Kaolin; • 0,1 % bis 1 % Volumenanteile Acrylat Copolymer; • 0,01 % bis 0,2 % Volumenanteile Fettalkohole; • das heißsiegelfähigen Polymer besteht wenigstens aus Polyolefin oder Polypropylenethylen-Acrylat Polymeren, oder Polyethylen Polymeren besteht. Heat-seal coating composition according to Claim 13, characterized in that the heat-seal coating additionally contains at least one of the following components: • the second type of wax has a lower melting point than the first type of wax, preferably a melting point in the range of 140 degrees Celsius to 150 degrees Celsius and wherein the second type of wax is based on secondary fatty acid amide waxes; • 5% to 40% by weight of a kaolin-based flaky pigment; • 0.1% to 1% by volume acrylate copolymer; • 0.01% to 0.2% by volume of fatty alcohols; • the heat-sealable polymer consists of at least polyolefin or polypropylene ethylene acrylate polymers, or polyethylene polymers. Anordnung zur Herstellung einer heißsiegelfähigen Papierbahn umfassend: • Papiermaschine zur Herstellung einer Rohpapierbahn; • Streichvorrichtung zum Auftrag einer Heißsiegelstreichmasse nach einem der Ansprüche 13 und/oder 14; • Streichvorrichtung zum Auftrag einer Gegenseitenstreichmasse; • Trocknungsvorrichtung; • Aufroller zum Aufwickeln der Papierbahn. Arrangement for producing a heat-sealable paper web, comprising: • Paper machine for producing a base paper web; • Coating device for applying a heat-seal coating compound according to one of claims 13 and/or 14; • Coating device for applying a coating on the opposite side; • drying device; • Winder for winding up the paper web.
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