EP4208602A1 - Beschichtetes papier - Google Patents

Beschichtetes papier

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EP4208602A1
EP4208602A1 EP21777419.9A EP21777419A EP4208602A1 EP 4208602 A1 EP4208602 A1 EP 4208602A1 EP 21777419 A EP21777419 A EP 21777419A EP 4208602 A1 EP4208602 A1 EP 4208602A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
barrier layer
coated paper
waxes
paper according
substances
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21777419.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marius SCHULTE
Claus Jurisch
Christian Kind
Dominik HOFERER
Aljoscha FÖLL
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.)
Koehler Innovation and Technology GmbH
Original Assignee
Koehler Innovation and Technology GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Koehler Innovation and Technology GmbH filed Critical Koehler Innovation and Technology GmbH
Publication of EP4208602A1 publication Critical patent/EP4208602A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/46—Pouring or allowing the fluid to flow in a continuous stream on to the surface, the entire stream being carried away by the paper
    • D21H23/48—Curtain coaters

Definitions

  • the present invention relates to a coated paper, a method for producing such a coated paper and the use of the coated paper as a packaging material.
  • Packaging generally refers to the cover or (partial or complete) covering of an object, in particular for its protection or for better handling.
  • a packaging material includes the material that forms such a package.
  • Packaging materials can, for example, be based on paper, plastics and/or metals.
  • the present invention relates to packaging materials based on paper,
  • Paper-based packaging materials are known. However, to date there is still no known fibre/paper-based flexible packaging material that is suitable for packaging objects that are sensitive to oxidation, moist and contain fat, in particular food, and at the same time is free of halogen-containing compounds or barrier layers made of aluminium, Al2O3 and/or S1O2, which have to be applied outside of a paper coating machine by means of lamination or vapor deposition.
  • Al2O3 is particularly disadvantageous since the extraction of aluminum, including for the Al2O3 coating, is resource-intensive and energy-intensive. Every tonne produced in the production of aluminum releases around three to five times as much carbon dioxide as in the production of plastics such as polyethylene. Aluminum is increasingly being criticized as a packaging material, especially for moist and acidic foods, since Al 3+ salts can dissolve. In addition, the recovery of aluminum from barrier papers involves additional effort. For example, such papers have to be boiled in water under pressure at 120°C for some time in order to separate the paper fibers from the metal.
  • S1O2 is particularly disadvantageous because, depending on the degree of purity required, S1O2 cannot be obtained from "sand” but only from quartz mining sites. Furthermore, an application process (chemical vapor deposition) must be used, which requires slow machine running and means additional costs.
  • both S1O2 and ALCh coatings can be detrimental in terms of kink resistance.
  • halogenated compounds such as halogenated hydrocarbons
  • halogenated compounds are very stable to biodegradation due to their hydrophobic character. Even sunlight or other weather conditions have hardly any effect on these connections.
  • incineration processes also produce caustic hydrogen halides and dioxins.
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • Known packaging materials often contain compounds such as polyvinylidene chloride (PVDC; contains halogen), have tear resistance that is in need of improvement, which can lead to running problems on packaging systems, and are also not recyclable via the paper fiber flow due to an excessively high proportion of coating.
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • known packaging materials have too high a permeability to water, water vapor, Oxygen and fat and thus lead to a short shelf life of the packaged product,
  • the object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the known materials and to provide a material that is suitable as a packaging material, in particular for oxidation-sensitive, moist and greasy food and can be used for the production of bags by means of a heat-sealing application.
  • the material should not contain any barrier layers based on halogen-containing compounds, aluminum, Al2O3 and/or SiC.
  • no adhesion promoter should be used between the individual layers of the material.
  • the material according to the invention should be as simple as possible to produce and manage with the smallest possible application weights, so that it can be recycled via the paper fiber flow.
  • a coated paper according to claim 1 i. H. by a coated paper comprising a base paper and at least three coatings applied thereto, the at least three coatings starting from the base paper in this order a first barrier layer comprising at least one hydrophobic polymer, a second barrier layer comprising at least one hydrophilic polymer and a third barrier layer , comprising at least one hydrophobic polymer.
  • a paper coated in this way is characterized in particular by the fact that it is particularly well suited as a packaging material for oxidation-sensitive, moist and greasy objects, in particular food, and can be used to produce bags by means of a heat-sealing application. Furthermore, there is no need for adhesion promoters between the individual layers and there need be no barrier layers based on halogen-containing compounds, aluminum, Al2O3 and/or SiO2.
  • Such a coated paper can also be produced relatively easily and with low application weights.
  • Hydrophobic polymers are also referred to as non-polar polymers and hydrophilic polymers as polar polymers.
  • Hydrophobicity or hydrophilicity can be defined, for example, via the logP value.
  • the n-octanol-water partition coefficient K ow (also spellings such as octanol/water partition coefficient are common and correct) is a dimensionless partition coefficient known to those skilled in the art that indicates the ratio of the concentrations of a chemical in a two-phase system of n-octanol and water and is therefore a measure of the hydrophobicity or hydrophilicity of a substance.
  • the logP value is the common logarithm of the n-octanol-water partition coefficient K ow .
  • Kow is greater than one when a substance is more soluble in fat-like solvents such as n-octanol, and less than one when it is more soluble in water.
  • log P is positive for hydrophobic/lipophilic and negative for hydrophilic/lipophobic substances.
  • the base paper used in the coated paper according to the invention is not restricted.
  • Coated paper the first barrier layer containing or consisting of substances selected from the group consisting of lipophilic substances, paraffins, in particular hard paraffins, waxes, in particular microcrystalline waxes, waxes based on vegetable oils or fats, waxes based on animal oils or fats , vegetable waxes, animal waxes, low molecular weight polyolefins, polyterpenes and mixtures thereof.
  • Coated paper the transfer of substances, in particular hydrophobic substances, being reduced or prevented by the second barrier layer.
  • Coated paper wherein the transfer of substances, in particular hydrophobic substances, from the first barrier layer or through the first barrier layer into the third barrier layer or beyond is reduced or prevented.
  • Coated paper wherein the transfer of substances, in particular hydrophobic substances, from the third barrier layer or through the third barrier layer into the first barrier layer is prevented.
  • Coated paper the transfer of substances selected from the group consisting of lipophilic substances, paraffins, in particular hard paraffins, waxes, in particular microcrystalline waxes, waxes based on vegetable oils or fats, waxes based on animal oils or fats, vegetable waxes, animal waxes, low molecular weight polyolefins, polyterpenes and mixtures thereof is reduced or prevented.
  • the transfer of these substances can be reduced or prevented in particular by a suitable type and quantity of the at least one hydrophilic polymer of the second barrier layer.
  • Coated paper the third barrier layer being free of substances that are not approved for direct food contact, in particular substances selected from the group consisting of lipophilic substances, paraffins, in particular hard paraffins, waxes, in particular microcrystalline waxes, except for unavoidable or permissible contamination , waxes based on vegetable oils or fats, waxes based on animal oils or fats, vegetable waxes, animal waxes, low molecular weight polyolefins, polyterpenes and mixtures thereof.
  • substances selected from the group consisting of lipophilic substances, paraffins, in particular hard paraffins, waxes, in particular microcrystalline waxes, except for unavoidable or permissible contamination , waxes based on vegetable oils or fats, waxes based on animal oils or fats, vegetable waxes, animal waxes, low molecular weight polyolefins, polyterpenes and mixtures thereof.
  • Hard paraffins in particular of natural origin or synthetic, microcrystalline waxes, low-molecular polypropylene, natural waxes, low-molecular polyolefins, polyterpenes and mixtures thereof are in particular those listed in BfR XXV. from 01.06.2019 (Federal Institute for Risk Assessment of the Federal Ministry of Food and Agriculture Germany) or in the respective versions.
  • This a) prevents these substances from migrating into the third barrier layer and/or from the third barrier layer to the outside, in particular into a contact material, in particular in contact with fatty foods, and b) by reducing or preventing the migration of these substances, the barrier properties of the layers, in particular those of the first, second and/or third barrier layer, are retained or otherwise change or are completely lost as a result of a transfer from these substances, c) that substances from the contact material are transferred into the first barrier layer and/or the first barrier layer thereby change.
  • the base paper has a basis weight of 20 to 120 g/m 2 , preferably 40 to 100 g/m 2 .
  • the paper has a composition with a long fiber content of 10 to 80%, preferably 20 to 50%, and a short fiber content of 20 to 90% by weight, preferably 50 to 80% by weight.
  • Long fibers are fibers with a fiber length of 2.6 to 4.4 mm and short fibers are fibers with a fiber length of 0.7 to 2.2 mm.
  • fillers such as GCC (ground calcium carbonate), which is known, for example, under the trade name Hydrocarb 60 or Hydroplex 60, PCC (precipitated calcium carbonate), which is known, for example, under the trade name Precarb 105 , natural kaolin and/or talc, as well as customary auxiliaries such as retention aids and/or sizing agents.
  • GCC ground calcium carbonate
  • HPC precipitated calcium carbonate
  • Precarb 105 natural kaolin and/or talc
  • customary auxiliaries such as retention aids and/or sizing agents.
  • base paper used here does not include cartons or cardboard.
  • the first barrier layer comprises at least one hydrophobic polymer.
  • This barrier layer preferably serves as a barrier layer for water vapor and thus protects the packaged product from drying out. If the contents of the packaging are dry, they are protected from moisture. It also serves to protect the hydrophilic barrier from moisture from the outside, as this can only develop its full effect when it is dry.
  • the at least one hydrophobic polymer preferably comprises a polymer based on a polyacrylate and/or a polyolefin, styrene-butadiene copolymer, polyvinyl acetate (also partially hydrolyzed), polyester, polyamide, polyurethane, polyether, polyethyleneimine and/or polyvinylamide.
  • Particularly suitable polymers are polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl arylate, polyethyl methacrylate, poly(n-, iso-, tert-)butyl acrylate, poly(n-, iso-, tert-)butyl methacrylate, polycyclohexyl methacrylate, polyethylhexyl acrylate and their copolymers, graft polymers, and also copolymers with styrene, acrylonitrile, methyl styrene or vinyl toluene.
  • a wax may also be present in addition to the hydrophobic polymer.
  • Suitable waxes include compounds such as mixtures or pure substances of fossil or natural short to medium-chain hydrocarbons, their acids, esters, amides and diamides, which are colloquially referred to as "waxes".
  • suitable waxes are heneicosane, docosane, tricosane, tetracosane, pentacosane, hexacosane , heptacosane, octacosane, nonacosane, triacontane, hentriacontane, dotriacontane, tritriacontane, tetratriacontane, pentatriacontane, hexatriacontane, heptatriacontane, octatriacontane, nonatriacontane; montan waxes, natural waxes (carnauba wax, beeswax, candelilla wax), by hydrogenation or partial hydrogenation of vegetable oils and Waxes produced from animal oils or fats, and metal soaps, such as Ca stearate.
  • Suitable polymers and polymer/wax mixtures are available under the trade names CHT Coat 230, Vapor Coat 2200, Vapor Coat 1300, BimBA 8510, BimBA 8888, Cartaseal VWF, Cartaseal SWF, Sealcoat SL251, Rhobarr 320, B-Coat SP1, B-Coat WB 100, B-Coat 50/3, Chemipearl S300, Ultraseal W-951, Ultraseal W-952, Ukaphob HR 530, Induprint SE 2555, Wükoseal 630, Extomine BG-EM 52%, EurikaCoat 3624, Aquacer 1061 and Epotal SP 106 famous.
  • the at least one hydrophobic polymer is preferably present in the first barrier layer in an amount of 1 to 100% by weight, more preferably 50 to 99.5% by weight or 50 to 100% by weight, based on the total weight of the first barrier layer included.
  • the first barrier layer is preferably hydrophobic as a whole.
  • the first barrier layer may further contain additives such as thickeners, e.g., acrylate-based thickeners, surfactants, e.g., sulfosuccinates, extensional rheology aids, e.g.
  • thickeners e.g., acrylate-based thickeners
  • surfactants e.g., sulfosuccinates
  • extensional rheology aids e.g.
  • Polyacrylamides carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohols, and/or crosslinking agents such as aldehydes and polyhydric aldehydes, zirconates, polyhydric epoxides, epichlorohydrin resins and/or hydrazides.
  • additives are preferably each contained in an amount of 0.1 to 1% by weight, based on the total weight of the first barrier layer.
  • the application quantity of the first barrier layer is preferably 1 to 20 g/m 2 and particularly preferably 5 to 10 g/m 2 .
  • the amount refers to the dried first barrier layer in the final product.
  • the second barrier layer comprises at least one hydrophilic polymer.
  • This barrier layer preferably serves as a barrier layer for oxygen and thus protects the packaged product from oxidation.
  • the hydrophilic polymer preferably comprises a polyvinyl alcohol-based polymer.
  • Particularly suitable polymers are polymers based on vinyl alcohol or copolymers of ethylene and vinyl alcohols. Suitable polymers are known in particular under the trade names Exceval AQ 4104, Exceval HR 3010, Sealcoat HS 25 and MichemFlexB 1001.
  • the at least one hydrophilic polymer is preferably present in the second barrier layer in an amount of 1 to 100% by weight, more preferably 50 to 99.5% by weight or 50 to 100% by weight, based on the total weight of the second barrier layer included.
  • the second barrier layer is preferably hydrophilic as a whole.
  • the second barrier layer can also contain additives such as thickeners, e.g. acrylate-based thickeners, surfactants, e.g. sulfosuccinates, extensional rheology aids, e.g.
  • thickeners e.g. acrylate-based thickeners
  • surfactants e.g. sulfosuccinates
  • extensional rheology aids e.g.
  • additives are preferably each contained in an amount of 0.1 to 1% by weight based on the total weight of the second barrier layer.
  • the application rate of the second barrier layer is preferably 1 to 20 g/m 2 and particularly preferably 1 to 10 g/m 2 .
  • the amount refers to the dried second barrier layer in the final product.
  • the third barrier layer comprises at least one hydrophobic polymer.
  • This barrier layer preferably serves as a barrier layer for water vapor and thus protects the packaged product from drying out. If the contents of the packaging are dry, they are protected from moisture. It also serves to protect the hydrophilic barrier from moisture from the inside, as this can only develop its full effect when it is dry.
  • the at least one hydrophobic polymer contained in the third barrier layer is preferably a thermoplastic polymer, so that the layer becomes heat-sealable as a result.
  • the coated paper according to the invention is characterized in that the third barrier layer is heat-sealable.
  • the third barrier layer preferably comprises at least one thermoplastic polymer,
  • the coated paper according to the invention preferably has a seal seam strength of 1.5 N/l 5 mm to 10 N/l 5 mm, the seal seam strength for the coated paper being determined as follows:
  • the coated paper was sealed at 3.3 bar for 0.3 seconds in the temperature range from 100°C to 200°C transverse to the direction of paper travel and the seal seam strength was determined according to DIN 55529 (2012).
  • Heat sealing is preferably understood as meaning the joining of two layers of the coated paper by means of the local action of heat.
  • the at least one hydrophobic polymer preferably comprises a polymer based on a polyacrylate and/or a polyolefin, styrene-butadiene copolymer, polyvinyl acetate (also partially hydrolyzed), polyester, polyamide, polyurethane, polyether, polyethyleneimine and/or polyvinylamide.
  • Particularly suitable polymers are polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl arylate, polyethyl methacrylate, poly(n-, iso-, tert-)butyl acrylate, poly(n-, iso-, tert-)butyl methacrylate, polycyclohexyl methacrylate, polyethylhexyl acrylate and their copolymers, graft polymers, and also copolymers with styrene, acrylonitrile, methyl styrene or vinyl toluene
  • a wax may also be present in addition to the hydrophobic polymer.
  • Suitable waxes include compounds such as mixtures or pure substances of fossil or natural short to medium-chain hydrocarbons, their acids, esters, amides and diamides, which are colloquially referred to as "waxes".
  • Suitable waxes include heneicosane, docosane, tricosane, tetracosane, pentacosane, hexacosane , heptacosane, octacosane, nonacosane, triacontane, hentriacontane, dotriacontane, tritriacontane, tetratriacontane, pentatriacontane, hexatriacontane, heptatriacontane, octatriacontane, nonatriacontane; montan waxes, natural waxes (carnauba wax, beeswax candelilla wax), produced by hydrogenation or partial hydrogenation of vegetable oils and animal oils or fats Waxes, and metal soaps, such as Ca stearate.
  • montan waxes natural waxes (carnauba wax
  • Suitable polymers and polymer/wax mixtures are available in particular under the trade names Vapor Coat 1300, BimBA 8888, Cartaseal SWF, Sealcoat SL251, Rhobarr 320, B-Coat SP1, B-Coat WB 100, B-Coat 50/3, Chemipearl S300, Ultraseal W-951, Ultraseal W-952, Wükoseal 630, EurikaCoat 3624 and Epotal SP 106.
  • the at least one hydrophobic polymer is preferably present in the third barrier layer in an amount of 1 to 100% by weight, particularly preferably 50 to 100% by weight or 50 to 99.5% by weight, based on the total weight of the third barrier layer included.
  • the third barrier layer is preferably hydrophobic as a whole.
  • the third barrier layer can also contain additives such as thickeners, eg acrylate-based thickeners, surfactants, eg sulfosuccinates, extensional rheology aids, eg acrylate-based extensional rheology aids, waxes, such as fatty acids or fatty acid amide-based waxes, additives to reduce sensitivity to abrasion and increase slip, such as layered silicates, in particular magnesium silicate hydrates or Aluminosilicates and/or crosslinking agents such as aldehydes and polyhydric aldehydes, zirconates, polyhydric epoxides, epichlorohydrin resins and/or hydrazides.
  • additives such as thickeners, eg acrylate-based thickeners, surfactants, eg sulfosuccinates, extensional rheology aids, eg acrylate-based extensional rheology aids, waxes
  • additives are preferably each contained in an amount of 0 to 50% by weight, preferably 0 to 30% by weight, based on the total weight of the third barrier layer.
  • the application rate of the third barrier layer is preferably 1 to 20 g/m 2 and particularly preferably 5 to 10 g/m 2 .
  • the amount refers to the dried third barrier layer in the final product.
  • the third barrier layer should not contain any low-molecular, fat-soluble components, apart from the smallest amounts that are permitted for contact with fatty foods.
  • waxes to improve the water vapor barrier are largely ruled out and one has to resort to polymer systems that form acceptable water vapor barriers even without wax and are ideally heat-sealable.
  • polymer systems that form acceptable water vapor barriers even without wax and are ideally heat-sealable.
  • B. Copolymers of non-polar monomers such as ethylene with acrylic acid and other ethylenically unsaturated carboxylic acids, which also have a certain fat barrier in addition to the water vapor barrier.
  • Well-known products are e.g. B.
  • the 1st barrier layer can still contain wax, since the second barrier layer, with its function as an oxygen, grease and mineral oil barrier, also forms an excellent barrier against waxes, which usually have a strongly non-polar character.
  • a primer comprising at least one inorganic pigment and a polymeric binder is present between the base paper and the first barrier layer.
  • the inorganic pigment includes in particular a silicate, preferably a layered silicate and very particularly preferably a kaolin.
  • the polymeric binder preferably comprises a polymeric binder based on a polyacrylate.
  • acrylate-based or styrene/butadiene-based binders should be mentioned as suitable polymeric binders.
  • all polymers that can be used as binders for pigment coatings in the paper industry are suitable.
  • Starch-based binders are also possible.
  • Suitable polymeric binders are known in particular under the trade names Acronal 305S, Ugos K 4079, Acronal S 728, XZ94346.01, XZ94346.00.
  • the precoat preferably contains 1 to 70% by weight, preferably 5 to 50% by weight, of polymeric binder.
  • the amount refers to the dried primer in the final product.
  • the precoat also contains preferably 50 to 95% by weight, preferably 80 to 90% by weight, of inorganic pigment.
  • the amount refers to the dried primer in the final product.
  • the primer can contain additives such as thickeners, eg acrylate-based thickeners, surfactants and/or rheology modifiers.
  • additives such as thickeners, eg acrylate-based thickeners, surfactants and/or rheology modifiers.
  • crosslinkers is also conceivable.
  • the primer preferably contains a zirconium-based crosslinking agent and is itself crosslinked with formaldehyde. These additives are preferably each contained in an amount of 0 to 2% by weight. The amount refers to the dried primer in the final product.
  • the amount of primer applied is preferably 1 to 10 g/m 2 and particularly preferably 2 to 6 g/m 2 .
  • the amount refers to the dried primer in the final product.
  • this primer reduces the average roughness of the base paper and offers an advantageous holdout, which is characterized by an area-wide application and a defined surface energy, so that a coated barrier layer can form optimally.
  • the primer provides ply adhesion between the base paper and the barrier layers, which can be important for later sealing applications.
  • the coated paper according to the invention is characterized in that a sealing layer comprising at least one thermoplastic polymer is present on the third barrier layer.
  • Such a sealing layer is particularly useful when the at least one hydrophobic polymer in the third barrier layer does not include a thermoplastic polymer, ie is not heat-sealable.
  • the sealing layer preferably comprises a thermoplastic polymer based on a polyacrylate, a styrene/butadiene copolymer and/or a polyolefin.
  • Suitable polymers are, in particular, acrylates, polymethacrylates, polymethyl acrylates, polymethyl methacrylates, polyethyl arylates,
  • Suitable polymers are in particular under the trade names Vapor Coat 1300, BimBA 8888, Cartaseal SWF, Rhobarr 320, B-Coat WB 100, B-Coat 50/3, Chemipearl S300, Ultraseal W-952, Wükoseal 630, EurikaCoat 3624, Epotal SP 106 , Hypod 2000, Extomine BS-OF 40%, Aquaseal X2200, Cartaseal SCR, CHT Coat 8080, Sealcoat MB46HE and Extomine BG-EM 48%.
  • the at least one thermoplastic polymer in the sealing layer is preferably in an amount of 1 to 100% by weight, particularly preferably 70 to 100% by weight or 70 to 99.5% by weight, based on the total weight of the sealing layer , contain.
  • the sealing layer can also contain additives such as thickeners, e.g. acrylate-based thickeners, surfactants, e.g. sulfosuccinates, extensional rheology aids, e.g.
  • thickeners e.g. acrylate-based thickeners
  • surfactants e.g. sulfosuccinates
  • extensional rheology aids e.g.
  • additives are preferably each contained in an amount of 0 to 50% by weight, preferably 0 to 30% by weight, based on the total weight of the sealing layer.
  • the application amount of the sealing layer is preferably 1 to 10 g/m 2 and particularly preferably 1 to 5 g/m 2 .
  • the amount refers to the dried sealing layer in the final product.
  • the coated paper according to the invention preferably has a seal seam strength of 1.5 N/15 mm to 10 N/15 mm, the seal seam strength for the coated paper being determined as follows:
  • the coated paper was sealed at 3.3 bar for 0.3 seconds in the temperature range from 100°C to 200°C transverse to the direction of paper travel and the seal seam strength was determined according to DIN 55529 (2012).
  • the coated paper according to the invention is preferably characterized in that no adhesion promoter is used between the individual barrier layers.
  • adhesion promoters are understood to mean, in particular, substances that are applied between the individual barrier layers to ensure or increase the adhesion of the respective barrier layers to one another.
  • the coated paper according to the invention is also preferably characterized in that the coated paper is free from halogen-containing compounds.
  • the three barrier layers are free of halogen-containing compounds.
  • the primer and/or the sealing layer are also free of halogen-containing compounds.
  • coated paper according to the invention is further characterized in that the coated paper does not comprise any aluminum, Al2O3 and/or SiO2 layer, in particular aluminum, Al2O3 and/or SiO2 not as pure substances.
  • the coated paper according to the invention is further characterized in that the first, second and/or third barrier layer is not an aluminum, Al2O3 and/or SiO2 layer and/or contains no aluminum, Al2O3 and/or SiO2, in particular not as pure substances .
  • the sealing layer is preferably characterized in that it does not contain or consists of aluminum, Al2O3 and/or SiO2 , in particular not as pure substances.
  • coated paper according to the invention can be obtained using known production methods.
  • the recording material according to the invention using a process in which aqueous suspensions comprising the starting materials of the first, second and third barrier layer are applied to the base paper in succession, the aqueous application suspensions having a solids content of 10 to 60% by weight. , preferably from 30 to 50% by weight, and applied using the curtain coating method at an operating speed of the coating plant of at least 200 m/min.
  • This method is particularly advantageous from an economic point of view and because of the uniform application over the paper web. If the value of the solids content falls below about 10% by weight, the economics deteriorate, since a large amount of water has to be removed in a short time by gentle drying, which has a disadvantageous effect on the coating speed. On the other hand, if the value of 60% by weight is exceeded, then this only leads to increased technical effort to ensure the stability of the coating color curtain during the coating process and the drying of the applied film, since the machine is very busy again in this case has to run fast.
  • a freely falling curtain of a coating dispersion is formed.
  • the coating dispersion which is in the form of a thin film (curtain), is "cast” onto a substrate by free fall in order to apply the coating dispersion to the substrate.
  • DE 10 196 052 TI discloses the use of the curtain coating coating process in the production of information recording materials , whereby multilayer recording layers are realized by applying the curtain consisting of several coating dispersion films onto substrates.
  • Embodiments of the method according to the invention are also conceivable in which a "double curtain" is used. This means that two consecutive barrier layers are applied directly one after the other. The application takes place so immediately after the other that the layer applied first has not yet dried before the second barrier layer is applied. The two layers are therefore preferably applied "wet on wet”.
  • the method according to the invention is preferably characterized in that the first and second or the second and third barrier layer are applied directly one after the other "wet on wet" by means of a double curtain coating method.
  • Coating process is that the two barrier layers have a stronger Have connection and in particular can be dispensed with intermediate adhesion promoter.
  • the aqueous, deaerated application suspension has a viscosity of about 100 to about 800 mPas (Brookfield, 100 rpm, 20° C.). If the value falls below about 100 mPas or the value of about 800 mPas is exceeded, this leads to poor runnability of the coating composition on the coating unit.
  • the viscosity of the aqueous, deaerated application suspension is particularly preferably about 200 to about 500 mPas.
  • the viscosities of successive coating compositions in the double curtain should decrease from bottom to top. Improperly adjusted coatings increase the likelihood of heeling at the curtain impact point, as well as the occurrence of "wetting failures".
  • the surface tension of the aqueous application suspension can be reduced to about 25 to about 70 mN/m, preferably to about 35 to about 60 mN/m (measured based on the standard for bubble pressure tensiometry (ASTM D 3825-90) , as described below). Better control over the coating process is obtained by determining the dynamic surface tension of the coating color and adjusting it by selecting the appropriate surfactant and determining the required amount of surfactant.
  • the dynamic surface tension is measured using a bubble pressure tensiometer.
  • the maximum internal pressure of a gas bubble that is formed in a liquid via a capillary is measured.
  • the internal pressure p of a spherical gas bubble depends on the radius of curvature r and the surface tension a:
  • the radius of the capillary is determined using a reference measurement made with a liquid of known surface tension, usually water. If the radius is then known, the surface tension can be calculated from the maximum pressure pmax. Since the capillary is immersed in the liquid, the hydrostatic pressure pO, which results from the immersion depth and the density of the liquid, must be subtracted from the measured pressure (this is done automatically with modern measuring instruments). This results in the following formula for the bubble pressure method:
  • the measured value corresponds to the surface tension at a specific surface age, the time from the start of bubble formation to the occurrence of the pressure maximum.
  • the generation speed of the bubbles By varying the generation speed of the bubbles, the dependence of the surface tension on the surface age can be recorded, resulting in a curve in which the surface tension is plotted against time.
  • Successive coating masses in a double curtain should have surface tensions that decrease from bottom to top, otherwise wetting problems can occur. Crossing surface tension curves can also work as long as the difference is small, but this is not preferred.
  • the individual barrier layers can be formed on-line or off-line in a separate coating process.
  • the individual barrier layers can also be applied to the base paper using the following methods: Individual barrier layers can be applied to the base paper and/or to other existing barrier layers by means of printing processes.
  • Individual barrier layers can be applied to the base paper and/or to other existing barrier layers by means of multiple extrusion (from 3 to 4 different polymer melts).
  • Individual barrier layers can be applied to the base paper and/or other existing barrier layers by laminating or covering paper, e.g. with plastic films.
  • Individual barrier layers can also be applied one after the other over several application steps. For this purpose, it may be necessary to increase the surface energy of a dried coating for painting over using various methods. These possible methods include, for example, corona or plasma treatments as well as flame treatment, UV treatment or chemical activation methods.
  • the method according to the invention is preferably characterized in that individual barrier layers are not applied to the base paper and/or to other barrier layers that are already present by means of gas phase deposition of metals or metal oxides.
  • the present invention also relates to a coated paper which can be obtained using the process described above.
  • the present invention also relates to the use of a coated paper as described above or a coated paper obtainable by the process described above as packaging material.
  • the present invention also relates to the use of a coated paper as described above or a coated paper obtainable by the method described above as packaging material for food, in particular for fatty and oxidation-sensitive food, such as meat and milk products.
  • the paper coated according to the invention is applied to cardboard or paperboard, in particular by lining, laminating or gluing.
  • the present invention also relates to the use of a composite in which a coated paper according to the invention is applied to cardboard or paperboard, in particular by lining, laminating or gluing, as packaging material for food, in particular for fatty and oxidation-sensitive food, such as meat and dairy products .
  • packaging materials can be produced in a simple and economical manner which have the advantages of both material components, such as the increased strength and rigidity of cardboard or paperboard compared to coated paper and the described advantages of coated papers.
  • the application can take place, for example, using starch.
  • the coated paper is therefore preferably a component of packaging materials based on cardboard or paperboard.
  • These packaging materials preferably have a mass fraction of more than 95% by weight of the uniform type of material paper, cardboard or paperboard. This results in a further advantage of the present invention, that these packaging materials according to the invention are not composite packaging ⁇ 3 (5) of the Packaging Act and thus this embodiment of the present invention contributes significantly to reducing the impact of packaging waste on the environment.
  • the following coatings were applied to a 60 g/m 2 base paper containing 40% long fibers and 60% short fibers.
  • the primer contains 75.9% pigment (Capim NP), 22.8% latex (Ligos K4079) and 1.3% rheology modifiers (0.2% Acroflex VX559, 1.1% Auerzirc PZCS20).
  • the first barrier layer comprises 99.05% styrene/butadiene copolymer (CHT Coat 230) and 0.95% rheology modifiers (0.1% Sterocoll DF3; 0.15% Acroflex VX559; 0.7% Aerosol OT 70 pg).
  • the first barrier layer comprises 99.3% polymer (BimBA 8510) and 0.7% rheology modifiers (0.7% Aerosol OT 70 PG)
  • the second barrier layer comprises 99.5% polyvinyl alcohol crosslinked with glyoxal (V 1+2: MFB 1000; V3: MFB 1001). The remaining 0.5% includes rheology modifiers (0.1% Sterocoll DF3; 0.4% Aerosol OT 70 PG).
  • the third barrier layer comprises 98.74% styrene/butadiene copolymer (Ultraseal W-952) and 1.26% rheology modifiers (0.08% Sterocoll DF3; 0.69% Acroflex VX559; 0 .49% aerosol OT 70 PG).
  • the third barrier layer comprises 97.74% ethylene-acrylic acid copolymer (Wükoseal 630) and 2.26% rheology modifiers (0.18% Sterocoll DF3, 0.08% Acroflex VX559, 0.25% Aerosol OT 70 PG, 1.66% Metolate 368, 0.10% Genapol PF10).
  • the primer was applied with a blade.
  • the first and second barrier layers were applied using the double-curtain method.
  • the third barrier layer was applied as a single curtain.
  • WVTR Water vapor transmission rate, determined according to ISO 15106-2.
  • OTR Oxygen transmission rate, determined according to DIN 53380-2 (0% relative humidity, 23°C), ISO 15105-2 (80% relative humidity, 23°C).
  • HVTR Hexane vapor transmission rate.
  • hexane is filled into a beaker (solvent-resistant), tightly sealed with the test item, and the weight loss is monitored over time.
  • Palm kernel fat test analogous to DIN 53116.
  • Display paper Evaluation of the display paper mentioned in DIN 53116. Here, fat penetration points with a diameter (d) >/ ⁇ 1 mm are counted.
  • Sample paper Evaluation of the back of the test specimen from DIN 53116. Grease penetration points with a diameter (d) >/ ⁇ 1 mm are counted here.
  • Seal seam strength The samples are sealed at 3.3 bar for 0.3 seconds in the temperature range from 100°C to 200°C transverse to the direction of paper travel and the seal seam strength is determined according to DIN 55529 (2012). n.d. not determined
  • coated papers according to the invention were compared with commercially available papers (see tables below).
  • the third barrier layer is free of substances that are not approved for direct contact with food, in particular substances that are selected from the group of paraffins, in particular hard paraffins, waxes, in particular microcrystalline waxes, low molecular weight, except for unavoidable or permissible contamination Polyolefins, polyterpenes and mixtures thereof, and waxes obtained from plants or animals or waxes produced from vegetable oils/fats or animal oils/fats.
  • the material has a primer
  • Aluminum silicate base and an 8 ⁇ m thick line of PVDC on top Aluminum silicate base and an 8 ⁇ m thick line of PVDC on top.
  • the permeability to oxygen and hexane is similar to Examples VI to V3 according to the invention, and that to water vapor is even somewhat better.
  • the sealing strength obtained is also within the range of the examples according to the invention.
  • the material contains PVDC as a barrier medium. This is not justifiable from an ecological point of view.
  • Algrofiness/PET This is a paper with 20 pm
  • Algrofiness/PETmet The material is a paper coated with metallized PE or PET. This of course has very good barriers due to the metallization.
  • the big difference from the examples according to the invention is the metallization, which is considered to be highly disadvantageous from an economic and ecological point of view.
  • Barricote BAG WG The material initially has a clay content
  • the SealSilk is constructed similarly to the Barricote BAG WG. It's here first using a dash from GCC Styrene/butadiene latex has been coated onto which a poly(ethylene-co-acrylic acid) dispersion was then coated. The sealing force of this material is still about 1 N/15 mm below Examples VI to V3 according to the invention. All transmission rates (WVTR, OTR, HVTR) are far above those of the examples according to the invention.
  • ShieldPlus 1 The material "ShieldPlus 1" has a simple PE coating. At 3.5 N/15mm, this seals 27 to 50% less strongly than the examples according to the invention. Furthermore, the oxygen permeability of the material is very high. The hexane permeability of the Material has not been tested, but as expected it is not particularly high. The water vapor barrier is good, which is clearly due to the PE.
  • the “ShieldPlus 2-4" consist of a styrene/butadiene coat and a PVOH coat, and one or both coats contain clay.
  • the water vapor and hexane permeability of these materials is in the range of the examples according to the invention (WVTR between V3 and VI), but the oxygen permeability is very high and the materials are therefore unsuitable for sensitive foods. Furthermore, the materials are not heat sealable.

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Abstract

Beschrieben wird ein beschichtetes Papier, umfassend ein Basispapier und mindestens drei darauf aufgebrachte Beschichtungen, wobei die mindestens drei Beschichtungen ausgehend von dem Basispapier in dieser Reihenfolge eine erste Barriereschicht, umfassend mindestens ein hydrophobes Polymer, eine zweite Barriereschicht, umfassend mindestens ein hydrophiles Polymer und eine dritte Barriereschicht, umfassend mindestens ein hydrophobes Polymer, umfassen, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen beschichteten Papiers und die Verwendung des beschichteten Papiers als Verpackungsmaterial.

Description

Beschichtetes Papier
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein beschichtetes Papier, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen beschichteten Papiers und die Verwendung des beschichteten Papiers als Verpackungsmaterial.
Eine Verpackung bezeichnet im Allgemeinen die Hülle bzw. (die partielle oder vollständige) Umhüllung eines Objektes insbesondere zu dessen Schutz oder zur besseren Handhabung. Folglich umfasst ein Verpackungsmaterial das Material, das eine solche Verpackung bildet.
Verpackungsmaterialien können beispielsweise auf Basis von Papier, Kunststoffen und/oder Metallen aufgebaut sein. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Verpackungsmaterialien auf Basis von Papier,
Verpackungsmaterialien auf Basis von Papier sind bekannt. Allerdings ist bis heute noch kein Faserstoff-/Papier-basiertes flexibles Verpackungsmaterial bekannt, das sich zur Verpackung von oxidationsempfindlichen, feuchten und fetthaltigen Objekten, insbesondere Nahrungsmitteln, eignet und gleichzeitig frei von halogenhaltigen Verbindungen oder Sperrschichten aus Aluminium, AI2O3 und/oder S1O2 ist, die außerhalb einer Papierstreichmaschine mittels Laminierung oder Gasphasenabscheidung aufgebracht werden müssen.
Der Einsatz von Aluminium und/oder AI2O3 ist insbesondere nachteilig, da die Gewinnung von Aluminium, auch für die AI2O3 Beschichtung, rohstoff- und energieintensiv ist. Bei der Produktion von Aluminium wird mit jeder Tonne etwa drei- bis fünfmal so viel Kohlenstoffdioxid freigesetzt wie bei der Produktion von Kunststoffen, wie z.B. Polyethylen. Aluminium gerät zunehmend in die Kritik als Verpackungsmaterial, insbesondere für feuchte und säurehaltige Lebensmitteln, da sich Al3+-Salze lösen können. Außerdem ist die Rückgewinnung von Aluminium aus Barrierepapieren mit zusätzlichem Aufwand verbunden. So müssen solche Papiere z.B. einige Zeit unter Druck bei 120°C in Wasser gekocht werden, um die Papierfasern vom Metall zu lösen.
Die Verwendung von S1O2 ist insbesondere nachteilig, da S1O2 je nach benötigtem Reinheitsgrad nicht aus „Sand" gewonnen werden kann, sondern lediglich aus Quarzabbaustätten. Ferner muss hierbei ein Auftragsverfahren (chemische Gasphasenabscheidung) eigesetzt werden, welches langsame Maschinenläufe voraussetzt und einen zusätzlichen Kostenaufwand bedeutet.
Auch können sowohl S1O2- und ALCh-Beschichtungen nachteilig bezüglich der Knickbeständigkeit sein.
Der Einsatz halogenierter Verbindungen ist insbesondere nachteilig, da halogenierte Verbindungen, wie halogenierte Kohlenwasserstoffe, durch ihren hydrophoben Charakter sehr stabil gegenüber biologischem Abbau sind. Auch Sonnenlicht oder andere Witterungen haben kaum einen Einfluss auf diese Verbindungen. In Verbrennungsprozessen fallen neben den üblichen Nebenprodukten der thermischen Verwertung von Kunststoffen auch ätzende Halogenwasserstoffe und Dioxine an.
Bekannte Verpackungsmaterialien beinhalten häufig Verbindungen wie Polyvinylidenchlorid (PVDC; halogenhaltig), weisen eine verbesserungswürdige Reißfestigkeit auf, was zu Laufproblemen auf Verpackungsanlagen führen kann, und sind zudem aufgrund eines zu hohen Beschichtungsanteils über den Papierfaserstrom nicht recycelbar. Ferner weisen bekannte Verpackungsmaterialien eine zu hohe Durchlässigkeit für Wasser, Wasserdampf, Sauerstoff und Fett auf und führen damit zu einer geringen Haltbarkeit des verpackten Produkts,
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Materialien zu beheben und ein Material bereitzustellen, dass sich als Verpackungsmaterial, insbesondere für oxidationsempfindliche, feuchte und fettige Nahrungsmittel eignet und zur Herstellung von Beuteln mittels Heißsiegelanwendung verwendet werden kann. Ferner soll das Material keine Barriereschichten auf Basis von halogenhaltigen Verbindungen, Aluminium, AI2O3 und/oder SiC enthalten. Zudem soll zwischen den einzelnen Schichten des Materials möglichst kein Haftvermittler eingesetzt werden. Ferner soll das erfindungsgemäße Material möglichst einfach herstellbar sein und mit möglichst kleinen Auftragsgewichten auskommen, sodass eine Recycelbarkeit über den Papierfaserstrom gegeben sein kann.
Diese Aufgabe wird durch ein beschichtetes Papier gemäß Anspruch 1 gelöst, d. h. durch ein beschichtetes Papier, umfassend ein Basispapier und mindestens drei darauf aufgebrachte Beschichtungen, wobei die mindestens drei Beschichtungen ausgehend von dem Basispapier in dieser Reihenfolge eine erste Barriereschicht, umfassend mindestens ein hydrophobes Polymer, eine zweite Barriereschicht, umfassend mindestens ein hydrophiles Polymer und eine dritte Barriereschicht, umfassend mindestens ein hydrophobes Polymer, umfassen.
Ein derart beschichtetes Papier zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es sich besonders gut als Verpackungsmaterial für oxidationsempfindliche, feuchte und fettige Objekte, insbesondere Nahrungsmittel, eignet und zur Herstellung von Beuteln mittels Heißsiegelanwendung verwendet werden kann. Ferner kann auf Haftvermittler zwischen den einzelnen Schichten verzichtet werden und es müssen keine Barriereschichten auf Basis von halogenhaltigen Verbindungen, Aluminium, AI2O3 und/oder S1O2 vorhanden sein.
Ein derartiges beschichtetes Papier lässt sich ferner relativ einfach und mit geringen Auftragsgewichten herstellen.
Im Folgenden soll der Begriff „umfassen" auch „bestehend aus" bedeuten.
Als „hydrophob" werden Substanzen bezeichnet, die sich nicht mit Wasser mischen lassen bzw. sich nur unter Verwendung von Tensiden von Wasser benetzen lassen. Als „hydrophil" werden Substanzen bezeichnet, die sich mit Wasser mischen lassen oder ohne Einsatz von Tensiden von Wasser benetzen lassen. Hydrophobe Polymere werden auch als unpolare Polymere und hydrophile Polymere auch als polare Polymere bezeichnet.
Hydrophobizität bzw. Hydrophilität kann beispielsweise über den logP-Wert definiert werden. Der n-Octanol-Wasser-Verteilungskoeffizient Kow (auch Schreibweisen wie Octanol/Wasser-Verteilungskoeffizient sind gebräuchlich und korrekt) ist ein dem Fachmann bekannter dimensionsloser Verteilungskoeffizient, der das Verhältnis der Konzentrationen einer Chemikalie in einem Zweiphasensystem aus n-Octanol und Wasser angibt und damit ein Maß für die Hydrophobizität bzw. Hydrophilität eines Stoffes ist. Der logP-Wert ist der dekadische Logarithmus des n-Octanol-Wasser-Verteilungskoeffizienten Kow.
Dabei gilt: mit c0 Si = Konzentration einer Chemikalie in der octanolreichen Phase und cw Si = Konzentration einer Chemikalie in der wasserreichen Phase.
Kow ist größer als eins, wenn eine Substanz besser in fettähnlichen Lösungsmitteln wie n-Octanol löslich ist, kleiner als eins, wenn sie besser in Wasser löslich ist. Entsprechend ist log P positiv für hydrophobe/lipophile und negativ für hydrophile/lipophobe Substanzen.
Das in dem erfindungsgemäßen beschichteten Papier verwendete Basispapier ist prinzipiell nicht beschränkt.
In folgenden werden bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben:
Beschichtetes Papier, wobei die erste Barriereschicht Stoffe enthält oder daraus besteht, die ausgewählt sind aus der Gruppe lipophile Stoffe, Paraffine, insbesondere Hartparaffine, Wachse, insbesondere mikrokristalline Wachse, Wachse auf Basis von pflanzlichen Ölen oder Fetten, Wachse auf Basis von tierischen Ölen oder Fetten, pflanzliche Wachse, tierische Wachse, niedermolekulare Polyolefine, Polyterpene und deren Mischungen. Beschichtetes Papier, wobei durch die zweite Barriereschicht der Übergang von Stoffen, insbesondere von hydrophoben Stoffen, verringert oder verhindert ist.
Beschichtetes Papier, wobei der Übergang von Stoffen, insbesondere von hydrophoben Stoffen, aus der ersten Barriereschicht oder durch die erste Barriereschicht, in die dritte Barriereschicht oder darüber hinaus verringert oder verhindert ist.
Beschichtetes Papier, wobei der Übergang von Stoffen, insbesondere von hydrophoben Stoffen, aus der dritten Barriereschicht oder durch die dritte Barriereschicht, in die erste Barriereschicht verhindert ist.
Beschichtetes Papier, wobei der Übergang von Stoffen, die ausgewählt sind aus der Gruppe lipophile Stoffe, Paraffine, insbesondere Hartparaffine, Wachse, insbesondere mikrokristalline Wachse, Wachse auf Basis von pflanzlichen Ölen oder Fetten, Wachse auf Basis von tierischen Ölen oder Fetten, pflanzliche Wachse, tierische Wachse, niedermolekulare Polyolefine, Polyterpene und deren Mischungen verringert oder verhindert ist.
Der Übergang von diesen Stoffen kann insbesondere durch geeignete Art und Menge des mindestens einen hydrophilen Polymers der zweiten Barriereschicht verringert oder verhindert werden.
Beschichtetes Papier, wobei die dritte Barriereschicht bis auf unvermeidliche oder zulässige Verunreinigungen frei von Stoffen ist, die nicht für den direkten Lebensmittelkontakt zugelassen sind, insbesondere von Stoffen, die ausgewählt sind aus der Gruppe lipophile Stoffe, Paraffine, insbesondere Hartparaffine, Wachse, insbesondere mikrokristalline Wachse, Wachse auf Basis von pflanzlichen Ölen oder Fetten, Wachse auf Basis von tierischen Ölen oder Fetten, pflanzliche Wachse, tierische Wachse, niedermolekulare Polyolefine, Polyterpene und deren Mischungen.
Hartparaffine, insbesondere natürlicher Herkunft oder synthetische, mikrokristalline Wachse, niedermolekulares Polypropylen, natürliche Wachse, niedermolekulare Polyolefine, Polyterpene und deren Mischungen sind insbesondere solche, die in BfR XXV. vom 01.06.2019 (Bundesinstitut für Risikobewertung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft Deutschland) oder in den jeweiligen Fassungen definiert sind. Dadurch wird a) verhindert, dass diese Stoffe in die dritte Barriereschicht übergehen und/oder aus der dritten Barriereschicht nach außen übergehen insbesondere in ein Kontaktmaterial, insbesondere in Kontakt mit fetthaltigen Lebensmitteln und b) dass durch das Verringern oder Verhindern des Übergangs dieser Stoffe die Barriereeigenschaften der Schichten, insbesondere der der ersten, zweiten und/oder dritten Barriereschicht erhalten bleiben bzw. ansonsten durch einen Übergang von diesen Stoffen sich verändern oder ganz verloren gehen, c) dass Stoffe aus dem Kontaktmaterial in die erste Barriereschicht übergeben und/oder die erste Barriereschicht dadurch verändern.
Es ist bevorzugt, dass das Basispapier ein Flächengewicht von 20 bis 120 g/m2, vorzugsweise von 40 bis 100 g/m2, aufweist.
Ferner ist es bevorzugt, dass das Papier eine Zusammensetzung mit einem Langfaseranteil von 10 bis 80%, bevorzugt von 20 bis 50%, und einem Kurzfaseranteil von 20 bis 90 Gew.-%, bevorzugt von 50 bis 80 Gew.-%, aufweist.
Unter Langfaser wird eine Faser mit einer Faserlänge von 2,6 bis 4,4 mm und unter Kurzfaser eine Faser mit einer Faserlänge von 0,7 bis 2,2 mm verstanden.
Zudem können 0 bis 20%, vorzugsweise 0 bis 5% an Füllstoffen, wie GCC (gemahlenes Calciumcarbonat), das beispielsweise unter dem Handelsnamen Hydrocarb 60 oder Hydroplex 60 bekannt ist, PCC (gefälltes Calciumcarbonat), das beispielsweise unter dem Handelsnamen Precarb 105 bekannt ist, natürliches Kaolin und/oder Talkum, sowie übliche Hilfsstoffe, wie Retentionsmittel und/oder Leimungsmittel, enthalten sein.
Unter den hier verwendeten Begriff „Basispapier" sollen keine Kartons oder Pappen subsumiert werden.
Der Vorteil eines solchen Basispapiers ist zum einen seine hohe Flexibilität und zum anderen seine gute Verarbeitung auf bestehenden Verpackungsanlagen, die Aufrechterhaltung der hohen Maschinenverfügbarkeit und die Erzielung der notwendigen Durchstoßfestigkeit. Gängige Verpackungsanlagen sind beispielsweise vertikale und horizontale Schlauchbeutelmaschinen (Form-Fill-Seal) zur Herstellung von Standbeuteln, Flowpacks, Pillowpacks u. a., Maschinen, die zwei Bahnen gleicher oder verschiedener Materialien zusammenführen und durch Heißsiegelung verbinden, z. B. auch Traysealer, Kammerbandmaschinen (auch mit Vakuum), Beutelfüll- und verschließmaschinen, Tiefziehverpackungsmaschinen, Linearfüllmaschinen, die zum Verschließen Lids durch Heißsiegelung anbringen, Einschlagmaschinen mit finalem Heißsiegelschritt, Blisterverpackungsmaschinen und X-Fold- Verpackungsmaschinen.
Die erste Barriereschicht umfasst mindestens ein hydrophobes Polymer. Diese Barriereschicht dient vorzugsweise als Barriereschicht für Wasserdampf und schützt damit das verpackte Produkt vor dem Austrocknen. Im Falle von trockenen Verpackungsinhalten werden diese vor Feuchtigkeit geschützt. Außerdem dient sie zum Schutz der hydrophilen Barriere vor Feuchtigkeit von außen, da diese nur in trockenem Zustand ihre volle Wirkung entfalten kann.
Das mindestens eine hydrophobe Polymer umfasst vorzugsweise ein Polymer auf Basis eines Polyacrylats und/oder eines Polyolefins, Styrol-Butadien-Copolymers, Polyvinylacetates (auch teilverseift), Polyesters, Polyamids, Polyurethans, Polyethers, Polyethylenimins, und/oder Polyvinylamids. Als geeignete Polymere sind insbesondere Polymethylacrylate, Polymethylmethacrylate, Polyethylarylate, Polyethylmethacrylate, Poly(n-, iso-, tert.-)butylacrylate, Poly(n-, iso-, tert.- )butylmethacrylate, Polycyclohexylmethacrylate, Polyethylhexylacrylate und deren Copolymere, Pfropfpolymere, sowie Copolymere mit Styrol, Acrylnitril, Methylstyrol oder Vinyltoluol zu nennen.
Zusätzlich zu dem hydrophoben Polymer kann auch ein Wachs vorhanden sein. Geeignete Wachse umfassen Verbindungen wie Mischungen oder Reinstoffe fossiler oder natürlicher kurz- bis mittelkettiger Kohlenwasserstoffe, deren Säuren, Ester, Amide und Diamide, die umgangssprachlich als „Wachse" bezeichnet werden. Geeignete Wachse sind z.B. Heneicosan, Docosan, Tricosan, Tetracosan, Pentacosan, Hexacosan, Heptacosan, Octacosan, Nonacosan, Triacontan, Hentriacontan, Dotriacontan, Tritriacontan, Tetratriacontan, Pentatriacontan, Hexatriacontan, Heptatriaontan, Octatriacontan, Nonatriacontan; Montanwachse, natürliche Wachse (Carnaubawachs, Bienenwachs, Candelillawachs), durch Hydrierung oder Teilhydrierung von Pflanzenölen und tierischen Ölen oder Fetten hergestellte Wachse, sowie Metallseifen, wie z.B. Ca- Stearat.
Geeignete Polymere und Polymer-/Wachsgemische sind insbesondere unter den Handelsnamen CHT Coat 230, Vapor Coat 2200, Vapor Coat 1300, BimBA 8510, BimBA 8888, Cartaseal VWF, Cartaseal SWF, Sealcoat SL251, Rhobarr 320, B-Coat SP1, B-Coat WB 100, B-Coat 50/3, Chemipearl S300, Ultraseal W-951, Ultraseal W-952, Ukaphob HR 530, Induprint SE 2555, Wükoseal 630, Extomine BG-EM 52%, EurikaCoat 3624, Aquacer 1061 und Epotal SP 106 bekannt.
Das mindestens eine hydrophobe Polymer ist in der ersten Barriereschicht vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 50 bis 99,5 Gew.-% oder 50 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Barriereschicht, enthalten.
Bevorzugt ist die erste Barriereschicht als Ganzes hydrophob.
Die erste Barriereschicht kann ferner Additive, wie Verdicker, z.B, acrylatbasierte Verdicker, Tenside, z.B. Sulfosuccinate, Dehnrheologiehilfsmittel, z.B.
Polyacrylamide, Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohole, und/oder Vernetzungsmittel, wie Aldehyde und mehrwertige Aldehyde, Zirconate, mehrwertige Epoxide, Epichlorhydrinharze und/oder Hydrazide enthalten.
Diese Additive sind vorzugsweise jeweils in einer Menge von 0, 1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Barriereschicht, enthalten.
Die Auftragsmenge der ersten Barriereschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 20 g/m2 und besonders bevorzugt 5 bis 10 g/m2. Die Menge bezieht sich auf die getrocknete erste Barriereschicht in dem finalen Produkt.
Die zweite Barriereschicht umfasst mindestens ein hydrophiles Polymer. Diese Barriereschicht dient vorzugsweise als Barriereschicht für Sauerstoff und schützt damit das verpackte Produkt vor Oxidation.
Das hydrophile Polymer umfasst vorzugsweise ein Polymer auf Basis eines Polyvinylalkohols. Als geeignete Polymere sind insbesondere Polymere auf Basis von Vinylalkohol oder Copolymere aus Ethylen und Vinylalkoholen zu nennen. Geeignete Polymere sind insbesondere unter den Handelsnamen Exceval AQ 4104, Exceval HR 3010, Sealcoat HS 25 und MichemFlexB 1001 bekannt.
Das mindestens eine hydrophile Polymer ist in der zweiten Barriereschicht vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 50 bis 99,5 Gew.-% oder 50 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Barriereschicht, enthalten.
Bevorzugt ist die zweite Barriereschicht als Ganzes hydrophil.
Die zweite Barriereschicht kann ferner Additive, wie Verdicker, z.B. acrylatbasierte Verdicker, Tenside, z.B. Sulfosuccinate, Dehnrheologiehilfsmittel, z.B. acrylatbasierte Dehnrheologiehilfsmittel, und/oder Vernetzungsmittel, wie Aldehyde und mehrwertige Aldehyde, Zirconate, mehrwertige Epoxide, Epichlorhydrinharze und/oder Hydrazide, enthalten.
Diese Additive sind vorzugsweise jeweils in einer Menge von 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Barriereschicht, enthalten.
Die Auftragsmenge der zweiten Barriereschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 20 g/m2 und besonders bevorzugt 1 bis 10 g/m2. Die Menge bezieht sich auf die getrocknete zweite Barriereschicht in dem finalen Produkt.
Die dritte Barriereschicht umfasst mindestens ein hydrophobes Polymer. Diese Barriereschicht dient vorzugsweise als Barriereschicht für Wasserdampf und schützt damit das verpackte Produkt vor dem Austrocknen. Im Falle von trockenen Verpackungsinhalten werden diese vor Feuchtigkeit geschützt. Außerdem dient sie zum Schutz der hydrophilen Barriere vor Feuchtigkeit von innen, da diese nur in trockenem Zustand ihre volle Wirkung entfalten kann.
Das in der dritten Barriereschicht enthaltene mindestens eine hydrophobe Polymer ist vorzugsweise ein thermoplastisches Polymer, so dass die Schicht dadurch heißsiegelbar wird.
Das erfindungsgemäße beschichtete Papier ist demnach in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Barriereschicht heißsiegelbar ist. Vorzugsweise umfasst hierzu die dritte Barriereschicht wenigstens ein thermoplastisches Polymer, Das erfindungsgemäße beschichtete Papier weist vorzugsweise eine Siegelnahtfestigkeit von 1,5 N/l 5 mm bis 10 N/l 5 mm auf, wobei die Siegelnahtfestigkeit für das beschichtete Papier wie folgt bestimmt wurde:
Das beschichtete Papier wurde mit 3,3 bar für 0,3 Sek. im Temperaturbereich von 100°C bis 200°C quer zur Papierlaufrichtung gesiegelt und die Siegelnahtfestigkeit nach DIN 55529 (2012) bestimmt.
Unter „Heißsiegeln" wird vorzugsweise das Verbinden zweier Lagen des beschichteten Papiers mittels lokaler Wärmeeinwirkung verstanden.
Das mindestens eine hydrophobe Polymer umfasst vorzugsweise ein Polymer auf Basis eines Polyacrylats und/oder eines Polyolefins, Styrol-Butadien-Copolymers, Polyvinylacetates (auch teilverseift), Polyesters, Polyamids, Polyurethans, Polyethers, Polyethylenimins, und/oder Polyvinylamids. Als geeignete Polymere sind insbesondere Polymethylacrylate, Polymethylmethacrylate, Polyethylarylate, Polyethylmethacrylate, Poly(n-, iso-, tert.-)butylacrylate, Poly(n-, iso-, tert.-)butylmethacrylate, Polycyclohexylmethacrylate, Polyethylhexylacrylate und deren Copolymere, Pfropfpolymere, sowie Copolymere mit Styrol, Acrylnitril, Methylstyrol oder Vinyltoluol zu nennen
Zusätzlich zu dem hydrophoben Polymer kann auch ein Wachs vorhanden sein. Geeignete Wachse umfassen Verbindungen wie Mischungen oder Reinstoffe fossiler oder natürlicher kurz- bis mittelkettiger Kohlenwasserstoffe, deren Säuren, Ester, Amide und Diamide, die umgangssprachlich als „Wachse" bezeichnet werden. Geeignete Wachse sind z.B. Heneicosan, Docosan, Tricosan, Tetracosan, Pentacosan, Hexacosan, Heptacosan, Octacosan, Nonacosan, Triacontan, Hentriacontan, Dotriacontan, Tritriacontan, Tetratriacontan, Pentatriacontan, Hexatriacontan, Heptatriaontan, Octatriacontan, Nonatriacontan; Montanwachse, natürliche Wachse (Carnaubawachs, Bienenwachs Candelillawachs), durch Hydrierung oder Teilhydrierung von Pflanzenölen und tierischen Ölen oder Fetten hergestellte Wachse, sowie Metallseifen, wie z.B. Ca- Stearat.
Geeignete Polymere und Polymer-/Wachsgemische sind insbesondere unter den Handelsnamen Vapor Coat 1300, BimBA 8888, Cartaseal SWF, Sealcoat SL251, Rhobarr 320, B-Coat SP1, B-Coat WB 100, B-Coat 50/3, Chemipearl S300, Ultraseal W-951, Ultraseal W-952, Wükoseal 630, EurikaCoat 3624 und Epotal SP 106 bekannt.
Das mindestens eine hydrophobe Polymer ist in der dritten Barriereschicht vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 50 bis 100 Gew.-% oder 50 bis 99,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der dritten Barriereschicht, enthalten.
Bevorzugt ist die dritte Barriereschicht als Ganzes hydrophob.
Die dritte Barriereschicht kann ferner Additive, wie Verdicker, z.B. acrylatbasierte Verdicker, Tenside, z.B. Sulfosuccinate, Dehnrheologiehilfsmittel, z.B. acrylatbasierte Dehnrheologiehilfsmittel, Wachse, wie z.B. Fettsäuren oder fettsäureamidbasierte Wachse, Additive zur Verringerung der Abriebempfindlichkeit und Erhöhung des Slips, wie Schichtsilikate, insbesondere Magnesiumsilikathydrate oder Alumosilikate und/oder Vernetzungsmittel, wie Aldehyde und mehrwertige Aldehyde, Zirconate, mehrwertige Epoxide, Epichlorhydrinharze und/oder Hydrazide enthalten.
Diese Additive sind vorzugsweise jeweils in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der dritten Barriereschicht, enthalten.
Die Auftragsmenge der dritten Barriereschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 20 g/m2 und besonders bevorzugt 5 bis 10 g/m2. Die Menge bezieht sich auf die getrocknete dritte Barriereschicht in dem finalen Produkt.
In einer besonderen Ausführungsform, wenn das Verpackungsgut neben Wasser auch Fette enthält, sollte die dritte Barriereschicht keine niedermolekularen, fettlöslichen Bestandteile enthalten, abgesehen von Kleinstmengen, die für den Kontakt mit fettigen Lebensmitteln zugelassen sind. Damit sind Wachse zur Verbesserung der Wasserdampfbarriere weitgehend ausgeschlossen und man muss auf Polymersysteme zurückgreifen, die auch ohne Wachse akzeptable Wasserdampfbarrieren ausbilden und im Idealfall heißsiegelbar sind. Hierzu eignen sich z. B. Copolymere unpolarer Monomere wie Ethlen mit Acrylsäure und anderen ethylenisch ungesättigen Carbonsäuren, die neben der Wasserdampfbarriere auch eine gewisse Fettbarriere besitzen. Bekannte Produkte sind z. B. Cartaseal SWF, Wükoseal 630 und Sealcoat SL 251. Die 1. Barriereschicht kann dennoch Wachse enthalten, da die zweite Barriereschicht mit ihrer Funktion als Sauerstoff-, Fett-, und Mineralölbarriere auch eine hervorragende Barriere gegen Wachse bildet, die in der Regel einen stark unpolaren Charakter besitzen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen beschichteten Papiers liegt zwischen dem Basispapier und der ersten Barriereschicht ein Vorstrich, umfassend mindestens ein anorganisches Pigment und ein polymeres Bindemittel, vor.
Das anorganische Pigment umfasst insbesondere ein Silikat, vorzugsweise ein Schichtsilikat und ganz besonders bevorzugt ein Kaolin.
Das polymere Bindemittel umfasst vorzugsweise ein polymeres Bindemittel auf Basis eines Polyacrylats.
Als geeignete polymere Bindemittel sind insbesondere Acrylat-basierte oder Styrol-/Butadien-basierte Bindemittel zu nennen. Prinzipiell sind alle Polymere, die als Bindemittel für Pigmentstriche in der Papierindustrie verwendet werden können, geeignet. Auch Bindemittel auf Stärkebasis sind möglich.
Geeignete polymere Bindemittel sind insbesondere unter den Handelsnamen Acronal 305S, Ugos K 4079, Acronal S 728, XZ94346.01, XZ94346.00 bekannt.
Der Vorstrich enthält vorzugsweise 1 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%, polymeres Bindemittel. Die Menge bezieht sich auf den getrockneten Vorstrich in dem finalen Produkt.
Der Vorstrich enthält ferner vorzugsweise 50 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 80 bis 90 Gew.-%, anorganisches Pigment. Die Menge bezieht sich auf den getrockneten Vorstrich in dem finalen Produkt.
Zudem kann der Vorstrich Additive, wie Verdicker, z.B. Acrylat-basierte Verdicker, Tenside und/oder Rheologiemodifikatoren enthalten. Auch der Einsatz von Vernetzern ist denkbar. Bevorzugt enthält der Vorstrich einen Zirkoniumbasierten Vernetzer und ist selbst mit Formaldehyd vernetzt. Diese Additive sind vorzugsweise jeweils in einer Menge von 0 bis 2 Gew.-% enthalten. Die Menge bezieht sich auf den getrockneten Vorstrich in dem finalen Produkt.
Die Auftragsmenge des Vorstrichs beträgt vorzugsweise 1 bis 10 g/m2 und besonders bevorzugt 2 bis 6 g/m2. Die Menge bezieht sich auf den getrockneten Vorstrich in dem finalen Produkt.
Wird ein solcher Vorstrich (auch Primer genannt), aufgetragen, so hat dies den Vorteil, dass die Papieroberfläche verschlossen wird und die weiteren darauf gestrichenen Barriereschichten nicht in das Papier migrieren. Des Weiteren verringert dieser Vorstrich die mittlere Rautiefe des Basispapiers und bietet einen vorteilhaften holdout, der sich durch einen flächendeckenden Auftrag und eine definierte Oberflächenenergie auszeichnet, so dass sich eine aufgestrichene Barriereschicht optimal ausbilden kann. Außerdem vermittelt der Vorstrich die Lagenhaftung zwischen Basispapier und den Barriereschichten, was für spätere Siegelanwendungen von Bedeutung sein kann.
Das erfindungsgemäße beschichtete Papier ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass auf der dritten Barriereschicht eine Siegelschicht, umfassend mindestens ein thermoplastisches Polymer, vorhanden ist.
Eine solche Siegelschicht ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das mindestens eine hydrophobe Polymer in der dritten Barriereschicht kein thermoplastisches Polymer umfasst, also nicht heißsiegelbar ist.
Die Siegelschicht umfasst bevorzugt ein thermoplastisches Polymers auf Basis eines Polyacrylats, eines Styrol-/Butadien-Copolymers und/oder eines Polyolefins.
Als geeignete Polymere sind insbesondere auch Acrylate, Polymethacrylate, Polymethylacrylate, Polymethylmethacrylate, Polyethylarylate,
Polyethylmethacrylate, Poly(n-, iso-, tert.-)butylacrylate,
Poly(n-, iso-, tert.-)butylmethacrylate, Polycyclohexylmethacrylate, Polyethylhexylacrylate und deren Copolymere, Pfropfpolymere, sowie Copolymere mit Styrol, Acrylnitril, Methylstyrol und/oder Vinyltoluol zu nennen. Geeignete Polymere sind insbesondere unter den Handelsnamen Vapor Coat 1300, BimBA 8888, Cartaseal SWF, Rhobarr 320, B-Coat WB 100, B-Coat 50/3, Chemipearl S300, Ultraseal W-952, Wükoseal 630, EurikaCoat 3624, Epotal SP 106, Hypod 2000, Extomine BS-OF 40%, Aquaseal X2200, Cartaseal SCR, CHT Coat 8080, Sealcoat MB46HE und Extomine BG-EM 48% bekannt.
Das mindestens eine thermoplastische Polymer in der Siegelschicht ist vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 70 bis 100 Gew.-% oder von 70 bis 99,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Siegelschicht, enthalten.
Die Siegelschicht kann ferner Additive, wie Verdicker, z.B. acrylatbasierte Verdicker, Tenside, z.B. Sulfosuccinate, Dehnrheologiehilfsmittel, z.B. acrylatbasierte Dehnrheologiehilfsmittel, Wachse, Additive zur Verringerung der Abriebempfindlichkeit und Erhöhung des Slips, wie Schichtsilikate, insbesondere Magnesiumsilikathydrate oder Alumosilikate und/oder Vernetzungsmittel, enthalten.
Diese Additive sind vorzugsweise jeweils in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Siegelschicht, enthalten.
Die Auftragsmenge der Siegelschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 10 g/m2 und besonders bevorzugt 1 bis 5 g/m2. Die Menge bezieht sich auf die getrocknete Siegelschicht in dem finalen Produkt.
Das erfindungsgemäße beschichtete Papier weist vorzugsweise eine Siegelnahtfestigkeit von 1,5 N/15 mm bis 10 N/15 mm auf, wobei die Siegelnahtfestigkeit für das beschichtete Papier wie folgt bestimmt wurde:
Das beschichtete Papier wurde mit 3,3 bar für 0,3 Sek. im Temperaturbereich von 100°C bis 200°C quer zur Papierlaufrichtung gesiegelt und die Siegelnahtfestigkeit nach DIN 55529 (2012) bestimmt.
Das erfindungsgemäße beschichtete Papier ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Barriereschichten kein Haftvermittler eingesetzt wird. Unter Haftvermittler werden hier insbesondere Substanzen verstanden, die zwischen den einzeln Barriereschichten aufgebracht werden, um die Haftung der jeweiligen Barriereschichten untereinander zu gewährleisten bzw. zu erhöhen.
Das erfindungsgemäße beschichtete Papier ist außerdem vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Papier frei von halogenhaltigen Verbindungen ist. Insbesondere sind die drei Barriereschichten frei von halogenhaltigen Verbindungen. Zudem sind der Vorstrich und/oder die Siegelschicht ebenfalls frei von halogenhaltigen Verbindungen.
Das erfindungsgemäße beschichtete Papier ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Papier keine Aluminium-, AI2O3- und/oder S1O2- Schicht, insbesondere Aluminium, AI2O3 und/oder S1O2 nicht als Reinstoffe, umfasst.
Das erfindungsgemäße beschichtete Papier ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und/oder dritte Barriereschicht keine Aluminium-, AI2O3- und/oder S1O2- Schicht ist und/oder kein Aluminium, AI2O3 und/oder S1O2, insbesondere nicht als Reinstoffe, enthält.
Ferner ist die Siegelschicht vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass sie kein Aluminium, AI2O3 und/oder SiO2, insbesondere nicht als Reinstoffe, enthält oder daraus besteht.
Das erfindungsgemäße beschichtete Papier lässt sich mit bekannten Herstellungsverfahren gewinnen.
Es ist jedoch bevorzugt, das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial mit einem Verfahren zu gewinnen, bei dem auf das Basispapier nacheinander wässrige Suspensionen, umfassend die Ausgangsmaterialien der ersten, zweiten und dritten Barriereschicht aufgetragen werden, wobei die wässrige Auftragssuspensionen einen Feststoffgehalt von 10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 50 Gew.%, aufweisen, und mit dem Curtain-Coating- Beschichtungsverfahren bei einer Betriebsgeschwindigkeit der Streichanlage von mindestens 200 m/min aufgetragen werden.
Dieses Verfahren ist insbesondere unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten vorteilhaft und aufgrund des gleichmäßigen Auftrags über die Papierbahn. Wird der Wert des Feststoffgehaltes von etwa 10 Gew.-% unterschritten, dann verschlechtert sich die Wirtschaftlichkeit, da eine große Menge an Wasser durch schonende Trocknung in kurzer Zeit entfernt werden muss, was sich nachteilig auf die Streichgeschwindigkeit auswirkt. Wird auf der anderen Seite der Wert von 60 Gew.-% überschritten, dann führt dies lediglich zu einem erhöhten technischen Aufwand, um die Stabilität des Streichfarben-Vorhangs während des Beschichtungsprozesses und die Trocknung des aufgetragenen Filmes, da die Maschine in diesem Fall wieder sehr schnell laufen muss, zu gewährleisten.
Beim Curtain-Coating-Beschichtungsverfahren (Vorhangbeschichtungsverfahren) wird ein frei fallender Vorhang einer Beschichtungsdispersion gebildet. Durch freien Fall wird die in Form eines dünnen Filmes (Vorhangs) vorliegende Beschichtungsdispersion auf ein Substrat „gegossen", um die Beschichtungsdispersion auf das Substrat aufzubringen. Die DE 10 196 052 TI offenbart den Einsatz des Curtain-Coating-Beschichtungsverfahrens bei der Herstellung von Informationsaufzeichnungsmaterialien, wobei mehrschichtige Aufzeichnungsschichten durch Aufbringen des, aus mehreren Beschichtungsdispersionsfilmen bestehenden, Vorhangs auf Substrate realisiert werden.
Es sind auch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, bei denen ein „Doppel-Curtain" eingesetzt wird. Dies bedeutet, dass zwei aufeinanderfolgende Barriereschichten unmittelbar hintereinander aufgetragen werden. Der Auftrag erfolgt dabei so unmittelbar nacheinander, dass die zuerst aufgetragene Schicht noch nicht getrocknet ist, bevor die zweite Barriereschicht aufgetragen wird. Der Auftrag der beiden Schichten erfolgt somit vorzugsweise „nass in nass".
Alle Definitionen bezüglich des Curtain-Coating-Beschichtungsverfahrens gelten analog für das Doppel-Curtain-Coating-Beschichtungsverfahren.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite oder die zweite und dritte Barriereschicht mittels eine Doppel-Curtain-Coating-Beschichtungsverfahrens unmittelbar nacheinander „nass in nass" aufgetragen werden.
Der Vorteil eines „nass in nass" Auftrags mittels eines Doppel-Curtain-Coating-
Beschichtungsverfahrens ist, dass die beiden Barriereschichten eine stärkere Verbindung aufweisen und insbesondere auf dazwischenliegende Haftvermittler verzichtet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die wässrige entlüftete Auftragssuspension eine Viskosität von etwa 100 bis etwa 800 mPas (Brookfield, 100 U/min, 20 °C) auf. Wird der Wert von etwa 100 mPas unterschritten bzw. der Wert von etwa 800 mPas überschritten, dann führt dies zu einer mangelhaften Lauffähigkeit der Streichmasse am Streichaggregat.
Besonders bevorzugt beträgt die Viskosität der wässrigen entlüfteten Auftragssuspension etwa 200 bis etwa 500 mPas. Die Viskositäten aufeinander folgender Beschichtungsmassen im Doppelvorhang sollten von unten nach oben abnehmen. Bei falsch eingestellten Beschichtungen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit der Fersenbildung am Auftreffpunkt des Vorhangs, als auch das Auftreten von „Benetzungsstörungen".
In einer bevorzugten Ausführungsform kann zur Optimierung des Verfahrens die Oberflächenspannung der wässrigen Auftragssuspension auf etwa 25 bis etwa 70 mN/m, bevorzugt auf etwa 35 bis etwa 60 mN/m (gemessen in Anlehnung an die Norm zur Blasendrucktensiometrie (ASTM D 3825-90), wie nachstehend beschrieben), eingestellt werden. Eine bessere Kontrolle über das Streichverfahren erhält man, wenn man die dynamische Oberflächenspannung der Streichfarbe bestimmt und gezielt durch Auswahl des geeigneten Tensids und durch Ermittlung der erforderlichen Tensidmenge einstellt.
Die dynamische Oberflächenspannung wird mittels eines Biasendruck- Tensiometers gemessen. Gemessen wird der maximale Innendruck einer Gasblase, die über eine Kapillare in einer Flüssigkeit gebildet wird. Der Innendruck p einer kugelförmigen Gasblase (Laplace-Druck) hängt nach der Young-Laplace-Gleichung vom Krümmungsradius r und von der Oberflächenspannung a ab:
Wird eine Gasblase an der Spitze einer Kapillare in einer Flüssigkeit erzeugt, nimmt die Krümmung zunächst zu und dann wieder ab, wodurch ein Druckmaximum auftritt. Die größte Krümmung und damit der größte Druck treten auf, wenn der Krümmungsradius dem Kapillarradius entspricht. Druckverlauf bei der Blasendruckmessung, Lage des Druckmaximums:
Der Radius der Kapillare wird mit einer Referenzmessung bestimmt, die mit einer Flüssigkeit mit bekannter Oberflächenspannung, meist Wasser, durchgeführt wird. Ist der Radius dann bekannt, kann aus dem Druckmaximum pmax die Oberflächenspannung berechnet werden. Da die Kapillare in die Flüssigkeit eintaucht, muss vom gemessenen Druck der hydrostatische Druck pO subtrahiert werden, der aus der Eintauchtiefe und der Dichte der Flüssigkeit resultiert (erfolgt bei modernen Messinstrumenten automatisch). Daraus ergibt sich folgende Formel für die Blasendruck-Methode:
Der Messwert entspricht der Oberflächenspannung bei einem bestimmten Oberflächenalter, der Zeit vom Beginn der Blasenbildung bis zum Auftreten des Druckmaximums. Durch Variation der Erzeugungsgeschwindigkeit der Blasen, kann die Abhängigkeit der Oberflächenspannung vom Oberflächenalter erfasst werden, woraus eine Kurve resultiert, bei der die Oberflächenspannung über die Zeit aufgetragen wird.
Diese Abhängigkeit spielt für den Einsatz von Tensiden eine wichtige Rolle, da der Gleichgewichtswert der Grenzflächenspannung bei vielen Prozessen aufgrund der zum Teil geringen Diffusions- und Adsorptionsgeschwindigkeit von Tensiden gar nicht erreicht wird.
Aufeinanderfolgende Beschichtungsmassen in einem Doppelvorhang sollten von unten nach oben abnehmende Oberflächenspannungen aufweisen, da sonst Benetzungsstörungen auftreten können. Sich kreuzende Oberflächenspannungskurven können auch funktionieren, solange der Unterschied nur gering ist, dies ist aber nicht bevorzugt.
Die Ausbildung der einzelnen Barriereschichten kann on-line oder in einem separaten Streichvorgang off-line erfolgen.
In weiteren Ausführungsformen können die einzelnen Barriereschichten auch mittels der folgenden Verfahren auf das Basispapier aufgebracht werden: Einzelne Barriereschichten können mittels Druckverfahren auf das Basispapier und/oder auf bereits vorliegende andere Barriereschichten aufgebracht werden.
Einzelne Barriereschichten können mittels Mehrfachextrusion (von 3 bis 4 verschiedenen Polymerschmelzen) auf das Basispapier und/oder auf bereits vorliegende andere Barriereschichten aufgebracht werden.
Diese Technik hat den Vorteil, dass damit deutlich mehr Barrierematerial aufgetragen werden kann, was aber nur dann von Interesse ist, wenn das Gesamtprodukt nicht als Papier recycelbar zu sein braucht. Nachteile sind dagegen niedrigere Auftragsgeschwindigkeiten, höherer Energieverbrauch und höheres minimales Auftragsgewicht.
Einzelne Barriereschichten können mittels Laminierung bzw. Kaschieren von Papier, z.B. mit Kunststofffolien auf das Basispapier und/oder auf bereits vorliegende andere Barriereschichten, aufgebracht werden.
Einzelne Barriereschichten können auch nacheinander über mehrere Applikationsschritte aufgebracht werden. Hierfür kann gegebenenfalls eine Erhöhung der Oberflächenenergie eines getrockneten Coatings zur Überstreichung durch diverse Verfahren notwendig sein. Zu diesen möglichen Verfahren zählen beispielsweise Corona- oder Plasma-Behandlungen als auch Flammen- Behandlung, UV-Behandlung oder chemische Aktivierungsverfahren.
In anderen Ausführungsformen ist das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Barriereschichten nicht mittels Gasphasenabscheidung von Metallen oder Metalloxiden auf das Basispapier und/oder auf bereits vorliegende andere Barriereschichten aufgebracht werden.
Es sind auch jegliche Kombinationen der vorstehend beschriebenen Verfahren möglich.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein beschichtetes Papier, welches mit dem vorstehend geschilderten Verfahren erhältlich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines beschichteten Papiers wie vorstehend beschrieben oder eines beschichteten Papiers erhältlich durch das vorstehend beschriebene Verfahren als Verpackungsmaterial. Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich auch die Verwendung eines beschichteten Papiers wie vorstehend beschrieben oder eines beschichteten Papiers erhältlich durch das vorstehend beschriebene Verfahren als Verpackungsmaterial für Lebensmittel, insbesondere für fettige und oxidationsempfindliche Lebensmittel, wie beispielsweise Fleisch- und Milchprodukte.
In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das erfindungsgemäße beschichtete Papier auf Karton oder Pappe aufgebracht, insbesondere durch Kaschieren, Laminieren oder Verkleben.
Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich auch die Verwendung eines Verbundes, bei dem ein erfindungsgemäßes beschichtetes Papier auf Karton oder Pappe aufgebracht ist, insbesondere durch Kaschieren, Laminieren oder Verkleben, als Verpackungsmaterial für Lebensmittel, insbesondere für fettige und oxidationsempfindliche Lebensmittel, wie beispielsweise Fleisch- und Milchprodukte.
So lassen sich auf einfache und wirtschaftliche Art und Weise Verpackungsmaterialien herstellen, die die Vorteile beider Materialkomponenten aufweisen, wie die gegenüber einem beschichteten Papier erhöhte Festigkeit und Steifigkeit von Karton oder Pappe und die beschriebenen Vorteile der beschichten Papiere. Das Aufbringen kann beispielweise unter Verwendung von Stärke erfolgen.
Vorzugweise ist das beschichtete Papier also ein Bestandteil von Verpackungsmaterialien auf Basis von Karton oder Pappe.
Mit diesen erfindungsgemäßen Verpackungsmaterialien lassen sich insbesondere schwerere Nahrungsmittel, wie Fleisch, Fisch oder Käse, sicher verpacken und im Handel dem Kunden ansprechend in Form von stehenden Verpackungen präsentieren.
Diese Verpackungsmaterialien weisen bevorzugt einen Massenanteil von größer 95 Gew.-% der einheitlichen Materialart Papier, Karton oder Pappe auf. Hier ergibt sich ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass diese erfindungsgemäßen Verpackungsmaterialien keine Verbundverpackungen gemäß §3 (5) Verpackungsgesetz sind und somit diese Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wesentlich dazu beiträgt, Auswirkungen von Verpackungsabfällen auf die Umwelt zu verringern.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand nicht beschränkender Beispiele im Detail erläutert.
Die in der Beschreibung genannten und in den Beispielen eingesetzten Materialien sind mit ihrem Handelsnamen und den zugehörigen Herstellern in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiele:
Es wurden die folgenden Beschichtungen auf ein 60 g/m2 Basispapier mit 40% Langfaser- und 60% Kurzfaseranteil aufgebracht.
Vorstrich/ Primer:
Der Vorstrich enthält 75,9% Pigment (Capim NP), 22,8% Latex (Ligos K4079) und 1,3 % Rheologiemodifikatoren (0,2% Acroflex VX559, 1,1% Auerzirc PZCS20).
Barriereschicht 1:
VI + V2: Die erste Barriereschicht umfasst 99,05% Styrol-/Butadien-Copolymer (CHT Coat 230) und 0,95% Rheologiemodifikatoren (0,1% Sterocoll DF3; 0,15 % Acroflex VX559; 0,7% Aerosol OT 70 PG).
V3 + V4 + V5: Die erste Barriereschicht umfasst 99,3% Polymer (BimBA 8510) und 0,7% Rheologiemodifikatoren (0,7% Aerosol OT 70 PG)
Barriereschicht 2:
Die zweite Barriereschicht umfasst 99,5 % Polyvinylalkohol, welcher mit Glyoxal vernetzt wurde (V 1+2: MFB 1000; V3: MFB 1001). Die verbleibenden 0,5% umfassen Rheologiemodifikatoren (0,1% Sterocoll DF3; 0,4% Aerosol OT 70 PG).
Barriereschicht 3:
VI + V2 + V3: Die dritte Barriereschicht umfasst 98,74% Styrol-/Butadien- Copolymer (Ultraseal W-952) und zu 1,26% aus Rheologiemodifikatoren (0,08% Sterocoll DF3; 0,69% Acroflex VX559; 0,49% Aerosol OT 70 PG).
V4 + V5: Die dritte Barriereschicht umfasst 97,74% Ethylen-Acrylsäure-Copolymer (Wükoseal 630) und zu 2,26% aus Rheologiemodifikatoren (0,18% Sterocoll DF3, 0,08% Acroflex VX559, 0,25% Aerosol OT 70 PG, 1,66% Metolat 368, 0,10% Genapol PF10).
Dazu wurde der Vorstrich mit einem Blade appliziert. Die erste und zweite Barriereschicht wurden im Doppelcurtainverfahren aufgetragen. Die dritte Barriereschicht wurde als Singlecurtain aufgetragen.
WVTR: Water vapor transmission rate, bestimmt nach ISO 15106-2.
OTR: Oxygen transmission rate, bestimmt nach DIN 53380-2 (0% rel. Feuchte, 23°C), ISO 15105-2 (80% r.F., 23°C).
HVTR: Hexane vapor transmission rate. Hierbei wird Hexan in einen Becher (lösemittelbeständig) gefüllt, mit dem Prüfling dicht verschlossen und die Gewichtsabnahme über die Zeit verfolgt.
Palmkernfettest: Analog zu DIN 53116.
Anzeigepapier: Auswertung des in der DIN 53116 erwähnten Anzeigepapiers. Es werden hierbei Fettdurchtrittspunkte mit einem Durchmesser (d) >/< 1 mm abgezählt.
Probepapier: Auswertung der Rückseite des Prüflings aus DIN 53116. Es werden hier Fettdurchtrittspunkte mit einem Durchmesser (d) >/< 1 mm abgezählt.
Siegelnahtfestigkeit: Die Proben werden mit 3,3 bar für 0,3 Sek. im Temperaturbereich von 100°C bis 200°C quer zur Papierlaufrichtung gesiegelt und die Siegelnahtfestigkeit nach DIN 55529 (2012) bestimmt. n.d. not determined „nicht bestimmt"
Die erfindungsgemäßen beschichteten Papiere wurden mit kommerziell erhältlichen Papieren verglichen (siehe nachfolgende Tabellen).
* laut Hersteller nicht siegelfähig
Beispiele V4 und V5:
V4:
V3 + dass die dritte Barriereschicht bis auf unvermeidliche oder zulässige Verunreinigungen frei von Stoffen ist, die nicht für den direkten Kontakt zu Lebensmitteln zugelassen sind, insbesondere von Stoffen, die ausgewählt sind aus der Gruppe Paraffine, insbesondere Hartparaffine, Wachse, insbesondere mikrokristalline Wachse, niedermolekulare Polyolefine, Polyterpene und deren Mischungen, sowie aus Pflanzen oder Tieren gewonnene Wachse oder aus Pflanzenölen/fetten oder tierischen Ölen/Fetten hergestellten Wachsen.
V5:
Analog zu V4, jedoch halbes Auftragsgewicht der dritten Barriereschicht.
Algro Guard OHG: Das Material besitzt einen Vorstrich auf
Aluminiumsilikatbasis und darauf einen 8 pm dicken Strich PVDC.
Die Durchlässigkeit gegen Sauerstoff und Hexan sind ähnlich zu den erfindungsgemäßen Beispielen VI bis V3, die gegen Wasserdampf sogar um einiges besser. Auch die erhaltene Siegelkraft liegt im Bereich der erfindungsgemäßen Beispiele. Jedoch wird als großer Nachteil angesehen, dass das Material PVDC als Barrieremedium enthält. Dieses ist aus ökologischen Gesichtspunkten nicht vertretbar.
Algrofiness/PET: Es handelt sich hier um ein Papier, das mit 20 pm
PE/PET beschichtet wurde. Als Haftvermittler oder Vorstrich wurde ein Acrylat-co-acrylnitril eingesetzt. Die Wasserdampfdurchlässigkeit und Siegelkraft sind vergleichbar zu den erfindungsgemäßen Beispielen, jedoch sind die Hexan- und die Sauerstoffdurchlässigkeit sehr hoch.
Algrofiness/PETmet: Das Material ist ein mit metallisiertem PE oder PET beschichtetes Papier. Dieses weißt aufgrund der Metallisierung natürlich sehr gute Barrieren auf. Der große Unterschied zu den erfindungsgemäßen Beispielen ist die wirtschaftlich und ökologisch als stark nachteilig angesehene Metallisierung.
Barricote BAG WG: Das Material weißt zunächst einen clay-haltigen
Vorstrich und anschließend einen Funktionsstrich mit Poly(Etylen-co-Acrylsäure) auf. Die Wasserdampfdurchlässigkeit liegt zwischen dem 1,7- und 4-fachen der Beispiele VI bis V3, auch die Siegelkraft ist auf dem gleichen Niveau wie „Shieldplus 1" und damit 27 - 50% geringer als bei den erfindungsgemäßen Beispielen.
SealSilk: Das SealSilk ist ähnlich dem Barricote BAG WG aufgebaut. Es ist hier zunächst ein Strich aus GCC mit Styrol-/Butadien-Latex aufgetragen worden, auf den dann eine Poly(Ethylen-co-Acrylsäure)-Dispersion aufgetragen wurde. Die Siegelkraft dieses Materials liegt immer noch etwa 1 N/15 mm unterhalb der erfindungsgemäßen Beispiele VI bis V3. Alle Transmissionsraten (WVTR, OTR, HVTR) sind weit über denen der erfindungsgemäßen Beispiele.
ShieldPlus 1: Das Material „ShieldPlus 1" weist eine einfache PE- Beschichtung auf. Diese siegelt mit 3,5 N/15mm 27 bis 50% weniger stark als die erfindungsgemäßen Beispiele. Des Weiteren ist die Sauerstoffdurchlässigkeit des Materials sehr hoch. Die Hexandurchlässigkeit des Materials wurde nicht untersucht, ist erwartungsgemäß aber nicht sonderlich hoch. Die Wasserdampfbarriere ist gut, was klar auf das PE zurückzuführen ist.
„ShieldPlus 2-4" Die „ShieldPlus 2-4" bestehen aus einem Styrol-/ Butadien-Strich als auch einem PVOH-Strich, außerdem enthält einer oder beide Striche Clay. Die Wasserdampf“ und Hexandurchlässigkeit dieser Materialien ist im Bereich der erfindungsgemäßen Beispiele (WVTR zwischen V3 und VI), jedoch ist die Sauerstoffdurchlässigkeit sehr hoch und die Materialien somit für empfindliche Lebensmittel ungeeignet. Des Weiteren sind die Materialien nicht heißsiegelfähig.

Claims

34 Ansprüche
1. Beschichtetes Papier, umfassend ein Basispapier und mindestens drei darauf aufgebrachte Beschichtungen, wobei die mindestens drei Beschichtungen ausgehend von dem Basispapier in dieser Reihenfolge eine erste Barriereschicht, umfassend mindestens ein hydrophobes Polymer, eine zweite Barriereschicht, umfassend mindestens ein hydrophiles Polymer und eine dritte Barriereschicht, umfassend mindestens ein hydrophobes Polymer, umfassen.
2. Beschichtetes Papier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Barriereschicht Stoffe enthält oder daraus besteht, die ausgewählt sind aus der Gruppe lipophile Stoffe, Paraffine, insbesondere Hartparaffine, Wachse, insbesondere mikrokristalline Wachse, Wachse auf Basis von pflanzlichen Ölen oder Fetten, Wachse auf Basis von tierischen Ölen oder Fetten, pflanzliche Wachse, tierische Wachse, niedermolekulare Polyolefine, Polyterpene und deren Mischungen.
3. Beschichtetes Papier gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die zweite Barriereschicht der Übergang von Stoffen, insbesondere von hydrophoben Stoffen, verringert oder verhindert ist.
4. Beschichtetes Papier gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von Stoffen, insbesondere von hydrophoben Stoffen, aus der ersten Barriereschicht oder durch die erste Barriereschicht, in die drite Barriereschicht oder darüber hinaus verringert oder verhindert ist.
5. Beschichtetes Papier gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von Stoffen, insbesondere von hydrophoben Stoffen, aus der dritten Barriereschicht oder durch die dritte Barriereschicht, in die erste Barriereschicht verhindert ist.
6. Beschichtetes Papier gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von Stoffen, die ausgewählt sind aus der Gruppe lipophile Stoffe, Paraffine, insbesondere Hartparaffine, Wachse, insbesondere mikrokristalline Wachse, Wachse auf Basis von pflanzlichen Ölen oder Fetten, Wachse auf Basis von tierischen Ölen oder Fetten, pflanzliche 35
Wachse, tierische Wachse, niedermolekulare Polyolefine, Polyterpene und deren Mischungen verringert oder verhindert ist.
7. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Barriereschicht bis auf unvermeidliche oder zulässige Verunreinigungen frei von Stoffen ist, die nicht für den direkten Lebensmittelkontakt zugelassen sind, insbesondere von Stoffen, die ausgewählt sind aus der Gruppe lipophile Stoffe, Paraffine, insbesondere Hartparaffine, Wachse, insbesondere mikrokristalline Wachse, Wachse auf Basis von pflanzlichen Ölen oder Fetten, Wachse auf Basis von tierischen Ölen oder Fetten, pflanzliche Wachse, tierische Wachse, niedermolekulare Polyolefine, Polyterpene und deren Mischungen.
8. Beschichtetes Papier irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Basispapier und der ersten Barriereschicht ein Vorstrich, umfassend mindestens ein anorganisches Pigment und ein polymeres Bindemittel, vorhanden ist.
9. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dritten Barriereschicht eine Siegelschicht, umfassend mindestens ein thermoplastisches Polymer, vorhanden ist.
10. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier ein Flächengewicht von 20 bis 120 g/m2, vorzugsweise von 40 bis 100 g/m2, aufweist.
11. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Barriereschicht, mindestens ein hydrophobes Polymer auf Basis eines Polyacrylats und/oder eines Polyolefins, umfasst.
12. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Barriereschicht mindestens ein hydrophiles Polymer auf Basis eines Polyvinylalkohols umfasst.
13. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Barriereschicht mindestens ein hydrophobes Polymer auf Basis eines Polyacrylats, eines Styrol-/Butadien- Copolymers und/oder eines Polyolefins umfasst.
14. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Pigment ein Silikat, vorzugsweise ein Schichtsilikat, und ganz besonders bevorzugt ein Kaolin, umfasst und/oder dass das polymere Bindemittel ein polymeres Bindemittel auf Basis eines Polyacrylats umfasst.
15. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht ein thermoplastisches Polymer auf Basis eines Polyacrylats, eines Styrol-/Butadien-Copolymers und/oder eines Polyolefins umfasst.
16. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Barriereschichten kein Haftvermittler eingesetzt wird.
17. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Papier frei von halogenhaltigen Verbindungen ist.
18. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Papier keine Aluminium-, AI2O3- und/oder SiOa-Schicht umfasst.
19. Beschichtetes Papier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier einen Langfaseranteil von 10 bis 80% und einen Kurzfaseranteil von 20 bis 90 Gew.-%, aufweist, wobei eine Langfaser eine Faser mit einer Faserlänge von 2,6 bis 4,4 mm und eine Kurzfaser eine Faser mit einer Faserlänge von 0,7 bis 2,2 mm ist.
20. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Papiers gemäß irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Basispapier nacheinander wässrige Suspensionen, umfassend die Ausgangsmaterialien der ersten, zweiten und dritten Barriereschicht, aufgetragen werden, wobei die wässrigen Auftragssuspensionen einen Feststoffgehalt von 10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 50 Gew.%, aufweisen, und mit dem Curtain-Coating- Beschichtungsverfahren bei einer Betriebsgeschwindigkeit der Streichanlage von mindestens 200 m/min aufgetragen werden.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite oder die zweite und dritte Barriereschicht mittels eines Doppel-Curtain- Coating-Beschichtungsverfahrens unmittelbar nacheinander nass in nass aufgetragen werden.
22. Verwendung eines beschichteten Papiers gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 19 oder eines beschichteten Papiers erhältlich durch das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 20 oder 21 als Verpackungsmaterial oder als Bestandteil von Verpackungsmaterial, insbesondere von Verpackungsmaterial auf Basis von Karton oder Pappe, insbesondere als Verpackungsmaterial für Lebensmittel, vorzugsweise für Lebensmittelfette oder öl- und/oder fetthaltige Lebensmittel.
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