WO2022232856A1 - Mundstückbelagpapier mit nanoprägung - Google Patents

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WO2022232856A1
WO2022232856A1 PCT/AT2022/060150 AT2022060150W WO2022232856A1 WO 2022232856 A1 WO2022232856 A1 WO 2022232856A1 AT 2022060150 W AT2022060150 W AT 2022060150W WO 2022232856 A1 WO2022232856 A1 WO 2022232856A1
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tipping paper
nano
lacquer layer
machine
lacquer
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Michael Lindner
Bernhard KNAUSEDER
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Tannpapier Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to nano-embossed tipping paper.
  • the invention relates in particular to tipping paper for cigarettes and heat-not-burn consumer articles or, in general, for mouthpieces of aerosol-generating consumer articles.
  • the tipping paper is that part of the aerosol-generating consumer item that is touched by the person's lips when smoking a filter cigarette or heating the heat-not-burn consumer item.
  • the tipping paper wraps around the filter part and usually also protrudes slightly in the longitudinal direction of the consumer article into the longitudinal area of the tobacco rod or the aerosol-generating substrate and envelops the cigarette paper or the wrapping material of the aerosol-generating substrate there.
  • the tipping paper is actually paper, but it can also be a foil or a composite material made up of several layers of different materials.
  • the tipping paper often has printing on it. For example, this printing can be reminiscent of cork. However, tipping papers are also used which are white in the area touched by the lips.
  • the object on which the invention is based is to improve the moisture resistance or the water-repellent properties of a clear lacquer or colored lacquer in order to create alternatives to the application of an additional lip-release lacquer.
  • a tipping paper which has a clear lacquer layer or colored lacquer layer based on a nitrocellulose lacquer or ethyl cellulose lacquer, the lacquer layer being provided with a nanostructure by a mechanical embossing process.
  • the nanostructure in the clear coat or color coat advantageously achieves a lotus effect or improves the hydrophobic effect of the coat of paint.
  • the nanostructure also allows optical effects to be achieved, which also make counterfeiting of the tipping paper more difficult.
  • Cigarette paper is mentioned as a possible application in EP 2222711 B1, but a specific implementation for carrying out the method on cigarette paper is not disclosed.
  • the paper of a cigarette that wraps the tobacco rod is referred to as cigarette paper has additional tipping paper, which has different properties compared to the cigarette paper.
  • the nano-embossing is carried out, for example, at a temperature of at least 90° C., in particular at least 100° C., and a pressure of 1.5 bar.
  • the depth of the depressions of the nano-embossing structure can also be found in EP 2222711 B1 and is preferably in the range from 10 nm to 1500 nm, particularly preferably 50 nm to 1000 nm and in particular 75 nm to 800 nm.
  • the distance between the depressions of the nano-embossing structure is preferably in the range from 10 nm to 1500 nm, particularly preferably 50 nm to 1000 nm and in particular 100 to 500 nm.
  • a planar area is preferably provided with the nano-embossed structure, which area extends in the form of a band along an entire side of the tipping paper, so that the aerosol-generating article has an annular area with a nano-embossed structure.
  • the individual microstructures of the nano-embossing structure are preferably close to one another or without gaps in order to obtain a planar area with improved water-repellent properties.
  • Nano-embossing is preferably carried out on a continuously moving band of tipping paper, which is provided with the nanostructure between two rollers (embossing roller and counter-pressure roller) by the embossing structure of the embossing roller being transferred into the coating layer by heat and pressure, with either the embossing roller being heated and/or the lacquer layer is heated before embossing.
  • the present invention provides a suitable layer structure of the tipping paper, suitable lacquer compositions, and equipment to make mechanical embossing processes applicable for the production of a nanostructured tipping paper.
  • Lacquer is a film-forming substance.
  • the lacquer is a clear lacquer which hardens to form a transparent lacquer layer.
  • the clear lacquer is particularly preferably nitrocellulose lacquer.
  • the clear coat comprises nitrocellulose or ethylcellulose and one or more solvents selected from the group of solvents comprising: ethanol, ethyl acetate, isopropanol.
  • Said solvents can be in the form of an aqueous solution, so that the lacquer comprises nitrocellulose or ethylcellulose, an organic solvent and water.
  • the clear coat can also include effect pigments (e.g. mother-of-pearl, metallic, etc.).
  • the clearcoat composition is preferably applied in an amount of from 0.25 g/m 2 to 2 g/m 2 , particularly preferably from 0.5 g/m 2 to 1 g/m 2 .
  • the clear coat can also be in the form of a gloss paint, which effect pigments, for example in the form of metal effect pigments, pearlescent pigments or
  • the gloss lacquer preferably comprises nitrocellulose or ethylcellulose, effect pigments and one or more solvents selected from the group of solvents comprising: ethanol, ethyl acetate, isopropanol.
  • the solvents mentioned are preferably present as an aqueous solution, so that the lacquer comprises nitrocellulose or ethylcellulose, effect pigments and an organic solvent and water.
  • the gloss coating composition is preferably applied in an amount of 0.25 g/m 2 to 8 g/m 2 , particularly preferably 2 g/m 2 to 6 g/m 2 .
  • the paint is a colored paint which hardens to form a colored paint layer.
  • the colored lacquer layer is preferably opaque.
  • the colored lacquer layer can be executed in a bright color, or it can be gray or black.
  • the colored lake comprises nitrocellulose or ethylcellulose and color pigments and one or more solvents selected from the
  • Group of solvents comprising: ethanol, ethyl acetate, isopropanol.
  • Said solvents can be present as an aqueous solution, so that the colored lake comprises nitrocellulose or ethylcellulose, colored pigments and an organic solvent and water.
  • the colored lacquer can also contain additives such as additives and/or fillers.
  • the colored paint can also include effect pigments (e.g. mother-of-pearl, metallic, etc.).
  • effect pigments can be, for example, metallic effect pigments, pearlescent pigments or interference pigments.
  • the color coating composition is preferably applied in an amount of 0.25 g/m 2 to 8 g/m 2 , particularly preferably 1 g/m 2 to 4 g/m 2 .
  • the colored lacquer is preferably applied in the form of a single-color coating of the surface.
  • the coating may be in the form of one band or multiple bands spaced apart from one another.
  • the paint composition has a viscosity of 8 to 30 seconds, especially 10-25 seconds.
  • the clear coat preferably has a viscosity of 8 to 16 seconds, in particular 10-14 seconds.
  • the viscosity value is determined using a flow cup test with a cup diameter of 4 mm (ISO cup 4 mm according to EN ISO 2431 version 1993-02-15).
  • the clear coat or color coat is preferably applied by gravure printing, in particular rotogravure printing.
  • the coating layer is preferably applied in a single layer, less preferably in two layers.
  • the base paper preferably has a grammage of 30 to 60 g/m 2 , particularly preferably 30 to 50 g/m 2 .
  • the varnish is preferably applied to an untreated surface of the base paper.
  • the base paper is therefore preferably not coated.
  • the coating takes place in the form of one or more bands of a colored lacquer, which are present on white base paper.
  • the coated tipping paper preferably has at least one white area and one area with a colored layer, these areas preferably each running in the form of a band in the circumferential direction of the aerosol-generating consumer article.
  • the tipping paper has an application of paint that mimics the appearance of cork.
  • the application of paint can be a layer of colored lacquer.
  • the application of color can be a non-film-forming coating or printing, for example in the form of a colored ink or printing ink, with clear lacquer being applied over the colored coating as described above.
  • the clear lacquer layer is preferably present over the entire surface of the tipping paper or is registered to form a strip-shaped color layer or several strip-shaped color layers.
  • the nano-embossing takes place in the clear coat layer or in the color coat layer.
  • the nano-embossing preferably takes place over the entire surface of the tipping paper or is registered to form a band-shaped lacquer layer or several band-shaped lacquer layers.
  • the nano-embossing is preferably carried out over a large area and independently of the colored coating, since the nanostructure is not visible, if at all, in the white areas.
  • the coating is applied to a continuously moving web of base paper. After application, the web of material is preferably moved through a drying device.
  • Heating dryers are preferably used as drying devices, in particular hot-air dryers and/or heated ones rolls.
  • Infrared radiators can also be used less preferably as an alternative or in addition.
  • the web of material is rolled up into a bobbin or fed directly to the embossing device for the production of the nanostructure. After the nanostructure has been produced, the web of material is rolled up into a bobbin or the nanostructured web of material is fed to a cigarette manufacturing machine.
  • the paint layer is preferably applied over a large area and at least in that area which is touched by the lips.
  • the finished nanostructured tipping paper preferably comprises a base paper to which a layer of lacquer is applied directly, with the nanostructure being embossed in the layer of lacquer.
  • the tipping paper can less preferably comprise a film, in particular made of cellulose hydrate. Less preferably, the tipping paper can consist of a film, in particular of cellulose hydrate, or be present as a laminate of several films.
  • the tipping paper can also have foil elements, in particular metallic foil elements. These are in particular in the form of thin bands or logos.
  • foil elements are preferably applied prior to nano-embossing of the tipping paper. It is applied by known methods, in particular by embossing methods such as in particular hot embossing, the film element being applied to the tipping paper by pressure or pressure and heat from a transfer element. In this case, the nano-embossing also gives the foil elements an optical effect.
  • foil elements can also be applied after nano-embossing.
  • Foil elements can also be given optical effects by embossing before they are transferred to the tipping paper be provided, so that the film elements and the paint layer are provided with different embossing or different effects.
  • the invention also encompasses a plant for manufacturing a tipping paper, comprising: a machine for coating the tipping paper with varnish, a machine for hot stamping the tipping paper, and a machine for nano-embossing the tipping paper.
  • a machine for printing the tipping paper with ink can be arranged upstream of the machine for coating the tipping paper with varnish, or the machine for coating the tipping paper with varnish can also have means for printing with a printing ink.
  • the tipping paper is moved through the respective machine as a strip, with the application of lacquer and the nano-embossing preferably being carried out continuously in the longitudinal direction of the strip.
  • the band of tipping paper is not transferred from one machine to the next, but is wound up into a bobbin after the respective machine and transferred to the next machine.
  • the strip which is moved through the machine for coating the tipping paper with lacquer, is composed of several tipping papers transversely to the direction of movement, with that direction of the tipping paper which is transverse to the direction of movement, i.e. along the width of the strip, later arranged in the longitudinal direction of the consumer article is.
  • the strip preferably has a number of 10 to 60, in particular 15 to 25, individual tipping papers transverse to the direction of movement.
  • the machine for coating the tipping paper with lacquer has a cutting device, which cuts the strip lengthwise after the layer of lacquer has been provided, so that at least two narrower strips of tipping paper coated with lacquer are obtained, which are each wound up to form a bobbin.
  • These bobbins are preferably fed with narrower bands to the device for hot stamping the tipping paper and are provided with foil elements.
  • the machine for hot stamping the tipping paper preferably has a cutting device which cuts the tape lengthways after it has been provided with at least one foil element, so that at least two narrower tapes of tipping paper coated with lacquer and provided with foil elements are obtained, which are each wound up to form a bobbin .
  • These bobbins are preferably fed with even narrower belts to the machine for nano-embossing of the tipping paper and provided with a nano-embossing.
  • the nano-embossing machine can be connected directly to the varnish coating machine or the tipping paper hot stamping machine without intermediate winding into a bobbin.
  • the nano-imprinting machine follows the varnish-coating machine, a lengthwise cutting of the material web can be carried out before or after the nano-imprinting machine in order to obtain narrower material webs.
  • the machine for hot stamping the tipping paper can follow the machine for nano-embossing.
  • Fig. 1 illustrates the use of an exemplary tipping paper according to the invention on a filter cigarette.
  • 2 illustrates the use of an exemplary tipping paper according to the invention on a heat-not-burn consumer article.
  • Fig. 3 illustrates the use of an exemplary tipping paper according to the invention on a filter cigarette.
  • FIG. 4 illustrates an example of the invention
  • FIG. 1 illustrates an exemplary structure of a filter cigarette which is equipped with a tipping paper 1 according to the invention which comprises a lacquer layer 2 which has an embossed nanostructure.
  • a conventional filter cigarette also includes a cigarette paper 3, which envelops a rod 4 of aerosol-generating substrate, which in the case of a filter cigarette is usually referred to as a tobacco rod.
  • a conventional filter cigarette also includes a filter paper 5 which encloses the filter 6 .
  • the present tipping paper 1 can also be provided on cigarettes without a filter.
  • FIG. 2 illustrates an exemplary structure of a heat-not-burn consumer article, which is equipped with a tipping paper 1 according to the invention, which comprises a lacquer layer 2, which lacquer layer 2 has an embossed nanostructure.
  • a typical heat-not-burn consumer article further comprises a strand 4 of aerosol generating substrate, a hollow section 7, a cooling section 8 and a filter 6. These sections may or may not each comprise their own wrapping materials.
  • the tipping paper 1 can spread over the entire length of the heat-not-burn
  • the tipping paper 1 can do this be designed in multiple layers and, for example, have an inner aluminum layer, at least in the area of strand 4 . Contrary to what is shown, however, a tipping paper 1 can also be attached to the heat-not-burn consumer article, which only extends over a partial area of the heat-not-burn consumer article, in which case an additional wrapping material for the strand and optionally also the others Components 6, 7, 8 may be present.
  • the heat-not-burn consumer article can be heated with an electronic device (heat-not-burn device), the heat-not-burn consumer article being introduced into the device with the strand 4 first, so that the tipping paper 1 and the present on it Lacquer layer 4 exposed for the user's lips. As shown, there is preferably no lacquer layer in that area in which the strand 4 is present, or in that area which is fed into the device.
  • this has a heat source itself in front of the strand 4, in particular in the form of coal, so that the strand 4 can be heated without an electronic device.
  • the lacquer layer 2 can only extend over a partial area of the tipping paper 1 and can only be present in the rear end of the aerosol-generating consumer article facing away from the strand 4 .
  • the tipping paper 1 can have perforations, which can be present in the area which is not provided with a lacquer layer 2, or can run through the lacquer layer 2 and the base paper.
  • the tipping paper 1 can be provided with the lacquer layer 2 over its entire surface, as illustrated in FIG. 3 .
  • the tipping paper 1 can additionally have a foil element 9, this can be applied over the lacquer layer 2, or in an area which is not covered by the lacquer layer 2.
  • the lacquer layer 2 can be a clear lacquer layer or a colored lacquer layer.
  • a clear coat this can be on white base paper or on colored printed or coated base paper.
  • the clear coat can cover a larger area than the colored print or coating.
  • this layer itself forms the colored coating or the colored area of the tipping paper.
  • Fig. 4 is a strip of an isolated
  • Tipping paper 1 shown in top view which comprises a base paper, a lacquer layer 2 , a colored coated area 10 , a nano-embossing and two film elements 9 .
  • the visible embossing structure of the nano-embossing is illustrated by the diamond pattern.
  • the nano-embossing is present both in the lacquer layer 2 and on the film elements 9 .
  • foil elements 9 do not have the nanostructure, these can be applied after the nano-embossing has been carried out, or the nano-embossing registers outside of the areas with foil elements 9 .
  • the tipping paper 1 is provided in one area with a colored coating 10 which is formed from a colored lacquer layer or is formed from a colored coating which is covered with a clear lacquer layer.
  • the layer of clear lacquer could extend over the entire surface of the tipping paper.
  • the nano-imprint structure can also extend over the entire surface of the tipping paper.
  • the nano-embossing structure Due to the dark background in the area of the colored printing, the nano-embossing structure becomes visible as an optical effect, while this is hardly visible in the area of a white tipping paper 1 covered with clear lacquer.
  • the nano-embossed structure can only be produced in the lacquer layer 2 and the film elements 9, while exposed areas of the base paper, which result from a region-wise coating with lacquer, do not have the embossed structure, even if they are used in the same way in the machine Manufacturing the nano-imprint can be edited.
  • the examples are purely illustrative.
  • the tipping paper 1 with the lacquer layer 2, which has an embossed nanostructure can be present on any type of aerosol-generating consumer article, for example as a wrapping material for cigars or cigarillos, or also as sheets of wrapping material for cigarettes that you can roll yourself.
  • the tipping paper 1 is to be arranged on the aerosol-generating consumer article in such a way that the lacquer layer 2 lies on the outside of the aerosol-generating consumer article. If the lacquer layer 2 is only present in a partial area, then this is to be arranged away from the strand 4 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1), welches eine Lackschicht (2) umfassend Nitrozellulose oder Ethylzellulose aufweist, wobei die Lackschicht (2) entweder als Klarlackschicht oder als Farblackschicht vorliegt und durch mechanische Prägung mit einer Nanostruktur versehen ist.

Description

Mundstückbelagpapier mit Nanoprägung
Die Erfindung betrifft ein Mundstückbelagpapier mit Nanoprägung.
Die Erfindung betrifft insbesondere Mundstückbelagpapier für Zigaretten und Heat-Not-Burn Konsumartikel bzw. allgemein für Mundstücke von aerosolerzeugenden Konsumartikeln.
Das Mundstückbelagpapier, oft auch als „Tippingpapier" oder kurz "Tipping" bezeichnet, ist jener Teil des aerosolerzeugenden Konsumartikels, welcher beim Rauchen einer Filterzigarette bzw. beim Erhitzen des Heat-Not-Burn Konsumartikels durch die Lippen der Person berührt wird. Das Mundstückbelagpapier umhüllt den Filterteil und ragt üblicherweise in Längsrichtung des Konsumartikels auch geringfügig in den Längsbereich des Tabakstranges bzw. des aerosolerzeugenden Substrats und umhüllt dort das Zigarettenpapier bzw. das Hüllmaterial des aerosolerzeugenden Substrats.
Das Mundstückbelagpapier ist zumeist tatsächlich ein Papier, es kann aber auch eine Folie sein oder auch ein Verbundmaterial aus mehreren Schichten verschiedener Materialien sein.
Oft weist das Mundstückbelagpapier eine Bedruckung auf. Beispielsweise kann diese Bedruckung an Kork erinnern. Es werden aber auch Mundstückbelagpapiere verwendet, welche im Bereich, welcher durch die Lippen berührt wird, weiß vorliegen.
Um die Beständigkeit gegen Feuchtigkeit des Mundstückbelagpapiers zu erhöhen, ist es bekannt, eine sogenannte Lip-Release-Beschichtung in jenem Bereich des Mundstückbelagpapiers vorzusehen, welche von den Lippen berührt wird.
Dabei ist es bekannt, eine farbige Bedruckung, insbesondere Korkbedruckung, durch einen Farblack zu bilden und über diesem Farblack zusätzlich einen Lack aufzubringen. Dieser zusätzliche Lack wird als Liprelease-Lack bezeichnet. Zudem ist es bekannt, auf einem weißen Mundstückbelagpapier zunächst einen Klarlack aufzubringen und danach einen zusätzlichen Liprelease-Lack, welcher auch aus einer zusätzlichen Schicht des Klarlacks bestehen kann. Eine weitere bekannte Ausführung ist es, das Mundstückbelagpapier zunächst mit einer nicht-filmbildenden Drucktinte zu bedrucken, über dieser Bedruckung einen Klarlack aufzubringen und über dem Klarlack eine zusätzliche Lackschicht für den Liprelease-Effekt aufzubringen.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist es, die Feuchtigkeitsbeständigkeit bzw. die wasserabweisenden Eigenschaften eines Klarlacks oder Farblacks zu verbessern, um Alternativen zur Aufbringung eines zusätzlichen Liprelease-Lacks zu schaffen.
Für das Lösen der Aufgabe wird ein Mundstückbelagpapier vorgeschlagen, welches eine Klarlackschicht oder Farblackschicht auf Basis eines Nitrozelluloselacks oder Ethylzelluloselacks aufweist, wobei die Lackschicht durch einen mechanischen Prägevorgang mit einer Nanostruktur versehen ist.
Durch die Nanostruktur in der Klarlackschicht oder Farblackschicht wird vorteilhaft ein Lotuseffekt erzielt bzw. die hydrophobe Wirkung der Lackschicht verbessert.
Durch die Nanostruktur lassen sich zudem optische Effekte erzielen, welche zusätzlich eine Fälschung des Mundstückbelagpapiers erschweren.
Für das Herstellen der Nanostruktur eignen sich bekannte Verfahren, wie insbesondere das in der EP 2222711 Bl offenbarte.
Aus der EP 2222711 Bl ist es bekannt zur Erzielung von besonderen optischen Effekten, welche dekorativ sein können und eine Nachahmung erschweren, eine Nanostruktur in einer Schicht eines thermoplastischen Kohlenhydratpolymers, insbesondere eines hydrophoben Stärkeesters herzustellen. In der EP 2222711 Bl wird Zigarettenpapier als mögliche Anwendung genannt, eine konkrete Umsetzung zur Durchführung des Verfahrens an Zigarettenpapier ist aber nicht offenbart. Als Zigarettenpapier wird in der Fachsprache das den Tabakstrang einhüllende Papier einer Zigarette bezeichnet, wobei die Zigarette in der Regel ein zusätzliches Mundstückbelagpapier aufweist, welches gegenüber dem Zigarettenpapier unterschiedliche Eigenschaften aufweist.
Das Nanoprägen wird beispielsweise mit einer Temperatur von zumindest 90°C, insbesondere zumindest 100° und einem Druck von 1,5 bar ausgeführt.
Die Tiefe der Vertiefungen der Nanoprägestruktur können ebenfalls der EP 2222711 Bl entnommen werden und liegen bevorzugt im Bereich von 10 nm bis 1500 nm, besonders bevorzugt 50 nm bis 1000 nm und insbesondere 75 nm bis 800 nm.
Der Abstand zwischen den Vertiefungen der Nanoprägestruktur liegen bevorzugt im Bereich von 10 nm bis 1500 nm, besonders bevorzugt 50 nm bis 1000 nm und insbesondere 100 bis 500 nm.
Bevorzugt wird bei der gegenständlichen Erfindung ein flächiger Bereich mit der Nanoprägestruktur versehen, welcher Bereich sich bandförmig entlang einer ganzen Seite des Mundstückbelagpapiers erstreckt, sodass am aerosolerzeugenden Artikel ein ringförmiger Bereich mit Nanoprägestruktur vorliegt. Die einzelnen Mikrostrukturen der Nanoprägestruktur liegen dabei bevorzugt dicht bzw. lückenlos aneinander, um einen flächigen Bereich mit verbesserten wasserabweisenden Eigenschaften zu erhalten.
Das Nanoprägen wird bevorzugt an einem kontinuierlich bewegten Band von Mundstückbelagpapier ausgeführt, wobei dieses zwischen zwei Walzen (Prägewalze und Gegendruckwalze) mit der Nanostruktur versehen wird, indem die Prägestruktur der Prägewalze durch Hitze und Druck in die Lackschicht übertragen wird, wobei entweder die Prägewalze beheizt ist und/oder die Lackschicht vor dem Prägen erhitzt wird.
Die gegenständliche Erfindung stellt einen geeigneten Schichtaufbau des Mundstückbelagpapiers, geeignete Lackzusammensetzungen, und eine Anlage bereit, um mechanische Prägevorgänge zur Herstellung eines nanostrukturierten Mundstückbelagpapiers anwendbar zu machen.
Als Lack ist eine filmbildende Substanz zu verstehen. In einer ersten Ausführungsvariante ist der Lack ein Klarlack, welcher zu einer transparenten Lackschicht aushärtet.
Besonders bevorzugt ist der Klarlack Nitrozelluloselack.
Der Klarlack umfasst Nitrozellulose oder Ethylzellulose und ein oder mehrere Lösemittel ausgewählt aus der Gruppe von Lösemitteln umfassend: Ethanol, Ethylacetat, Isopropanol. Die genannten Lösemittel können als wässrige Lösung vorliegen, sodass der Lack Nitrozellulose oder Ethylzellulose, ein organisches Lösemittel und Wasser umfasst. Der Klarlack kann zudem Effektpigmente (z. B. Perlmutt, Metallic, etc.) umfassen.
Der Auftrag der Klarlackzusammensetzung erfolgt bevorzugt in einer Menge von 0,25 g/m2 bis 2 g/m2, besonders bevorzugt 0,5 g/m2 bis 1 g/m2 .
Der Klarlack kann auch in Form eines Glanzlackes vorliegen, welcher Effektpigmente beispielsweise in Form von Metalleffektpigmenten, Perlglanzpigmenten oder
Interferenzpigmenten enthält. Der Glanzlack umfasst bevorzugt Nitrozellulose oder Ethylzellulose, Effektpigmente und ein oder mehrere Lösemittel ausgewählt aus der Gruppe von Lösemitteln umfassend: Ethanol, Ethylacetat, Isopropanol. Die genannten Lösemittel liegen bevorzugt als wässrige Lösung vor, sodass der Lack Nitrozellulose oder Ethylzellulose, Effektpigmente und ein organisches Lösemittel und Wasser umfasst.
Der Auftrag der Glanzlackzusammensetzung erfolgt bevorzugt in einer Menge von 0,25 g/m2 bis 8 g/m2, besonders bevorzugt 2 g/m2 bis 6 g/m2 .
In einer zweiten Ausführungsvariante ist der Lack ein Farblack, welcher zu einer farbigen Lackschicht aushärtet. Die farbige Lackschicht ist bevorzugt deckend. Die farbige Lackschicht kann in einer bunten Farbe ausgeführt sein, oder grau oder schwarz vorliegen.
Der Farblack umfasst Nitrozellulose oder Ethylzellulose und Farbpigmente und ein oder mehrere Lösemittel ausgewählt aus der
Gruppe von Lösemitteln umfassend: Ethanol, Ethylacetat, Isopropanol. Die genannten Lösemittel können als wässrige Lösung vorliegen, sodass der Farblack Nitrozellulose oder Ethylzellulose, Farbpigmente und ein organisches Lösemittel und Wasser umfasst. Der Farblack kann zudem Zusatzstoffe wie Additive und/oder Füllstoffe enthalten.
Der Farblack kann zudem Effektpigmente umfassen (z. B. Perlmutt, Metallic, etc.). Bei den Effektpigmenten kann es sich beispielsweise um Metalleffektpigmente, Perlglanzpigmente oder Interferenzpigmente handeln.
Der Auftrag der Farblackzusammensetzung erfolgt bevorzugt in einer Menge von 0,25 g/m2 bis 8 g/m2, besonders bevorzugt 1 g/m2 bis 4 g/m2 .
Der Farblack wird bevorzugt in Form einer einfarbigen Beschichtung der Oberfläche aufgetragen. Die Beschichtung kann als ein Band oder mehrere zueinander beabstandete Bänder vorliegen.
Die Lackzusammensetzung weist eine Viskosität von 8 bis 30 Sekunden, insbesondere 10-25 Sekunden auf. Der Klarlack weist bevorzugt eine Viskosität von 8 bis 16 Sekunden, insbesondere 10-14 Sekunden auf. Der Wert der Viskosität wird mit einem Auslaufbechertest mit einem Becherdurchmesser von 4mm (ISO Becher 4 mm nach EN ISO 2431 Version 1993-02-15) bestimmt.
Der Auftrag des Klarlacks oder Farblacks erfolgt bevorzugt durch Tiefdruck, insbesondere Rotationstiefdruck.
Der Auftrag der Lackschicht erfolgt bevorzugt einlagig, weniger bevorzugt in zwei Lagen.
Der Auftrag erfolgt bevorzugt direkt auf das Basispapier des Mundstückbelagpapiers .
Das Basispapier weist bevorzugt eine Grammatur von 30 bis 60 g/m2 auf, besonders bevorzugt 30 bis 50 g/m2 .
Der Auftrag des Lacks erfolgt bevorzugt auf eine unbehandelte Oberfläche des Basispapiers. Das Basispapier ist somit bevorzugt nicht gestrichen ausgeführt. In einer Ausführungsvariante erfolgt die Beschichtung in Form von einem oder mehreren Bändern eines Farblacks, welche auf weißem Basispapier vorliegen. Das beschichtete Mundstückbelagpapier weist bevorzugt zumindest einen weißen Bereich und einen Bereich mit Farbschicht auf, wobei diese Bereiche bevorzugt jeweils bandförmig in Umfangsrichtung des aerosolerzeugenden Konsumartikels verlaufen.
Bevorzugt weist das Mundstückbelagpapier einen Farbauftrag auf, welcher das Aussehen von Kork nachahmt.
Der Farbauftrag kann in einer Ausführungsvariante wie bereits beschrieben eine Farblackschicht sein.
Der Farbauftrag kann in einer zweiten Ausführungsvariante eine nicht-filmbildende Beschichtung oder Bedruckung sein, beispielsweise in Form einer Farbtinte oder Druckfarbe, wobei über der farbigen Beschichtung wie oben beschrieben Klarlack aufgebracht ist. Die Klarlackschicht liegt dabei bevorzugt flächig über das gesamte Mundstückbelagpapier oder registriert zu einer bandförmigen Farbschicht oder mehreren bandförmigen Farbschichten vor.
Die Nanoprägung erfolgt in der Klarlackschicht oder in der Farblackschicht .
Die Nanoprägung erfolgt bevorzugt flächig über das gesamte Mundstückbelagpapier oder registriert zu einer bandförmigen Lackschicht oder mehreren bandförmigen Lackschichten.
Bevorzugt erfolgt die Nanoprägung flächig und unabhängig von der farbigen Beschichtung, da an den weißen Bereichen die Nanostruktur nicht bis kaum sichtbar ist.
Der Auftrag des Lacks erfolgt auf eine kontinuierlich bewegte Materialbahn des Basispapiers. Nach dem Auftrag wird die Materialbahn bevorzugt durch eine Trocknungsvorrichtung bewegt.
Als Trocknungsvorrichtungen werden bevorzugt Heiztrockner eingesetzt, insbesondere Heißlufttrockner und/oder beheizte Walzen. Weniger bevorzugt können alternativ oder zusätzlich auch Infrarotstrahler eingesetzt werden.
Nach dem Trocknen der Lackschicht wird die Materialbahn zu einer Bobine aufgerollt oder direkt der Prägevorrichtung zur Herstellung der Nanostruktur zugeführt. Nach Herstellung der Nanostruktur wird die Materialbahn zu einer Bobine aufgerollt oder die nanostrukturierte Materialbahn einer Zigarettenherstellungsmaschine zugeführt.
Der Auftrag der Lackschicht erfolgt bevorzugt flächig und zumindest in jenem Bereich, welcher von den Lippen berührt wird.
Das fertige nanostrukturierte Mundstückbelagpapier umfasst bevorzugt ein Basispapier, auf welchem direkt eine Lackschicht aufgebracht ist, wobei in der Lackschicht die Nanostruktur eingeprägt ist.
Weniger bevorzugt kann das Mundstückbelagpapier zusätzlich zum Basispapier eine Folie, insbesondere aus Zellulosehydrat, umfassen. Weniger bevorzugt kann das Mundstückbelagpapier aus einer Folie, insbesondere aus Zellulosehydrat, bestehen, oder als Laminat aus mehreren Folien vorliegen.
Das Mundstückbelagpapier kann zudem Folien-Elemente, insbesondere metallische Folien-Elemente, aufweisen. Diese liegen insbesondere als dünne Bänder oder Logos vor.
Diese Folienelemente werden bevorzugt vor dem Nanoprägen des Mundstückbelagpapiers aufgebracht. Das Aufbringen erfolgt nach bekannten Verfahren, insbesondere durch Prägeverfahren wie insbesondere Heißprägen, wobei das Folienelement durch Druck oder Druck und Hitze von einem Transferelement auf das Mundstückbelagpapier aufgebracht wird. Die Nanoprägung verleiht in diesem Fall auch den Folienelementen einen optischen Effekt.
Weniger bevorzugt können Folien-Elemente auch nach dem Nanoprägen aufgebracht werden.
Folien-Elemente können auch bereits vor dem Übertragen auf das Mundstückbelagpapier durch Prägung mit optischen Effekten versehen sein, sodass die Folienelemente und die Lackschicht mit unterschiedlichen Prägungen bzw. unterschiedlichen Effekten versehen sind.
Die Erfindung umfasst auch eine Anlage zur Herstellung eines Mundstückbelagpapiers, umfassend: eine Maschine zur Beschichtung des Mundstückbelagpapiers mit Lack, eine Maschine zum Heißprägen des Mundstückbelagpapiers und eine Maschine zum Nanoprägen des Mundstückbelagpapiers.
Optional kann noch eine Maschine zum Bedrucken des Mundstückbelagpapiers mit Tinte der Maschine zur Beschichtung des Mundstückbelagpapiers mit Lack vorgeordnet sein oder die Maschine zur Beschichtung des Mundstückbelagpapiers mit Lack zudem Mittel zur Bedruckung mit einer Druckfarbe aufweisen.
Optional kann zudem eine Maschine zum Bedrucken des Mundstückbelagpapiers vorhanden sein, welche mehrfärbige Logos auf das Mundstückbelagpapier aufdruckt.
Das Mundstückbelagpapier wird als Band durch die jeweilige Maschine bewegt, wobei der Auftrag von Lack und das Nanoprägen bevorzugt kontinuierlich in Längsrichtung des Bandes erfolgt.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante wird das Band des Mundstückbelagpapiers nicht von einer Maschine zur nächsten übergeben, sondern nach der jeweiligen Maschine zu einer Bobine aufgewickelt und an die nächste Maschine übergeben.
Das Band, welches durch die Maschine zur Beschichtung des Mundstückbelagpapiers mit Lack bewegt wird, ist quer zur Bewegungsrichtung aus mehreren Mundstückbelagpapieren zusammengesetzt, wobei jene Richtung des Mundstückbelagpapiers, welche quer zur Bewegungsrichtung, also entlang der Breite des Bandes vorliegt, später in Längsrichtung des Konsumartikels angeordnet ist. Bevorzugt weist das Band quer zur Bewegungsrichtung eine Anzahl von 10 bis 60, insbesondere 15 bis 25 einzelne Mundstückbelagpapiere auf. Bevorzugt weist die Maschine zur Beschichtung des Mundstückbelagpapiers mit Lack eine Schneidevorrichtung auf, welche das Band nach dem Versehen mit der Lackschicht in Längsrichtung schneidet, sodass zumindest zwei schmälere Bänder aus mit Lack beschichteten Mundstückbelagpapieren erhalten werden, welche jeweils zu einer Bobine aufgewickelt werden.
Bevorzugt werden diese Bobinen mit schmäleren Bändern der Vorrichtung zum Heißprägen des Mundstückbelagpapiers zugeführt und mit Folienelementen versehen.
Bevorzugt weist die Maschine zum Heißprägen des Mundstückbelagpapiers eine Schneidevorrichtung auf, welche das Band nach dem Versehen mit zumindest einem Folienelement in Längsrichtung schneidet, sodass zumindest zwei schmälere Bänder aus mit Lack beschichteten und mit Folienelementen versehenen Mundstückbelagpapieren erhalten werden, welche jeweils zu einer Bobine aufgewickelt werden.
Bevorzugt werden diese Bobinen mit noch schmäleren Bändern der Maschine zum Nanoprägen des Mundstückbelagpapiers zugeführt und mit einer Nanoprägung versehen.
In anderen Ausführungsvarianten kann die Maschine zum Nanoprägen direkt an die Maschine zum Beschichten mit Lack oder die Maschine zum Heißprägen des Mundstückbelagpapiers angeschlossen sein, ohne dazwischenliegendes Aufrollen zu einer Bobine.
Wenn die Maschine zum Nanoprägen nach der Maschine zum Beschichten mit Lack folgt, kann vor oder nach der Maschine zum Nanoprägen ein Schneiden der Materialbahn in Längsrichtung erfolgen, um schmälere Materialbahnen zu erhalten. In diesem Fall kann die Maschine zum Heißprägen des Mundstückbelagpapiers auf die Maschine zum Nanoprägen folgen.
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen veranschaulicht:
Fig. 1: veranschaulicht die Anwendung eines beispielhaften erfindungsgemäßen Mundstückbelagpapiers an einer Filterzigarette. Fig. 2: veranschaulicht die Anwendung eines beispielhaften erfindungsgemäßen Mundstückbelagpapiers an einem Heat-not- Burn Konsumartikel.
Fig. 3: veranschaulicht die Anwendung eines beispielhaften erfindungsgemäßen Mundstückbelagpapiers an einer Filterzigarette.
Fig. 4: veranschaulicht ein beispielhaftes erfindungsgemäßes
Mundstückbelagpapier .
Fig. 1 veranschaulicht einen beispielhaften Aufbau einer Filterzigarette, welche mit einem erfindungsgemäßen Mundstückbelagpapier 1 ausgestattet ist, welches eine Lackschicht 2 umfasst, welche eine geprägte Nanostruktur aufweist.
Eine übliche Filterzigarette umfasst weiters ein Zigarettenpapier 3, welches einen Strang 4 aus aerosolerzeugendem Substrat umhüllt, welcher bei einer Filterzigarette meist als Tabakstrang bezeichnet wird. Eine übliche Filterzigarette umfasst weiters ein Filterpapier 5, welches den Filter 6 umhüllt. Das gegenständliche Mundstückbelagpapier 1 kann aber auch an Zigaretten ohne Filter vorgesehen sein.
Fig. 2 veranschaulicht einen beispielhaften Aufbau eines Heat- Not-Burn Konsumartikels, welcher mit einem erfindungsgemäßen Mundstückbelagpapier 1 ausgestattet ist, welches eine Lackschicht 2 umfasst, welche Lackschicht 2 eine geprägte Nanostruktur aufweist.
Ein üblicher Heat-Not-Burn Konsumartikel umfasst weiters einen Strang 4 aus aerosolerzeugendem Substrat, einen hohlen Abschnitt 7, einen Abkühlabschnitt 8 und einen Filter 6. Diese Abschnitte können jeweils eigne Hüllmaterialien umfassen oder nicht.
Da beim Heat-Not-Burn Konsumartikel eine Erhitzung des Strangs 4 ohne Verbrennung des Hüllmaterials erfolgt, kann sich das Mundstückbelagpapier 1 über die gesamte Länge des Heat-Not-Burn
Konsumartikels erstrecken. Das Mundstückbelagpapier 1 kann dabei mehrlagig ausgeführt sein und beispielsweise eine innenliegende Aluminiumlage, zumindest im Bereich des Strangs 4, aufweisen. Anders als dargestellt, kann aber auch beim Heat-Not-Burn Konsumartikel ein Mundstückbelagpapier 1 angebracht sein, welches sich nur über einen Teilbereich des Heat-Not-Burn Konsumartikels erstreckt, wobei in diesem Fall ein zusätzliches Hüllmaterial für den Strang und optional auch die weiteren Komponenten 6, 7, 8 vorhanden sein kann.
Der Heat-Not-Burn Konsumartikel kann mit einem elektronischen Gerät (Heat-Not-Burn Gerät) erhitzt werden, wobei der Heat-Not- Burn Konsumartikel mit dem Strang 4 voran in das Gerät eingeführt wird, sodass das Mundstückbelagpapier 1 und die daran vorliegende Lackschicht 4 für die Lippen des Nutzers freiliegen. Wie dargestellt, ist bevorzugt in jenem Bereich in welchem der Strang 4 vorliegt, bzw. in jenem Bereich, welcher in das Gerät geführt wird, keine Lackschicht vorhanden.
In einer anderen bekannten Ausführung eines Heat-Not-Burn Konsumartikels, weist dieser selbst vor dem Strang 4 eine Hitzequelle auf, insbesondere in Form von Kohle, sodass die Erhitzung des Strangs 4 ohne ein elektronisches Gerät erfolgen kann.
Die Lackschicht 2 kann sich wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt nur über einen Teilbereich des Mundstückbelagpapiers 1 erstrecken und nur im hinteren, dem Strang 4 abgewandten Ende des aerosolerzeugenden Konsumartikels vorliegen.
Das Mundstückbelagpapier 1 kann Perforationen aufweisen, welche in jenem Bereich, welcher nicht mit einer Lackschicht 2 versehen ist, vorliegen können, oder durch die Lackschicht 2 und das Basispapier verlaufen können.
In einer anderen Ausführungsvariante kann das Mundstückbelagpapier 1 vollflächig mit der Lackschicht 2 versehen sein, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist.
Wie in den Figuren 1 bis 3 veranschaulicht ist, kann das Mundstückbelagpapier 1 zusätzlich ein Folienelement 9 aufweisen, wobei dieses über der Lackschicht 2 angebracht sein kann, oder in einem Bereich, welcher nicht von der Lackschicht 2 bedeckt ist.
Die Lackschicht 2 kann eine Klarlackschicht oder eine Farblackschicht sein.
Im Fall einer Klarlackschicht kann diese auf weißem Basispapier vorliegen oder auf farbig bedrucktem oder beschichtetem Basispapier. Die Klarlackschicht kann dabei einen größeren Bereich abdecken als die farbige Bedruckung oder Beschichtung.
Im Fall einer Farblackschicht bildet diese selbst die farbige Beschichtung bzw. den farbigen Bereich des Mundstückbelagpapiers .
In Fig. 4 ist ein Streifen eines vereinzelten
Mundstückbelagpapiers 1 in Ansicht von oben dargestellt, welcher ein Basispapier, eine Lackschicht 2, einen farbig beschichteten Bereich 10, eine Nanoprägung und zwei Folienelemente 9 umfasst. Die sichtbare Prägestruktur der Nanoprägung wird durch das Rautenmuster veranschaulicht. Die Nanoprägung liegt im Beispiel sowohl in der Lackschicht 2 als auch an den Folienelementen 9 vor.
Wenn gewünscht wird, dass die Folienelemente 9 die Nanostruktur nicht aufweisen, können diese nach der Vornahme der Nanoprägung aufgebracht werden, oder die Nanoprägung registriert, außerhalb der Bereiche mit Folienelementen 9 erfolgen.
Im Beispiel ist das Mundstückbelagpapier 1 in einem Bereich mit einer farbigen Beschichtung 10 versehen, welche aus einer Farblackschicht gebildet ist, oder aus einer farbigen Beschichtung gebildet ist, welche mit einer Klarlackschicht überzogen ist. Die Klarlackschicht könnte sich im Beispiel der Figur 4 über die gesamte Fläche des Mundstückbelagpapiers erstrecken. Die Nanoprägestruktur kann sich ebenfalls über die gesamte Fläche des Mundstückbelagpapiers erstrecken.
Durch den dunklen Hintergrund im Bereich der farbigen Bedruckung wird die Nanoprägestruktur als optischer Effekt sichtbar, während diese im Bereich eines mit Klarlack bedeckten weißen Mundstückbelagpapiers 1 kaum sichtbar ist.
Wichtig zu erwähnen ist, dass die Nanoprägestruktur nur in der Lackschicht 2 und den Folienelementen 9 herstellbar ist, während freiliegende Bereiche des Basispapiers, welche bei einer bereichsweisen Beschichtung mit Lack resultieren, die Prägestruktur nicht aufweisen, auch wenn diese in gleicher Weise in der Maschine zur Herstellung der Nanoprägung bearbeitet werden.
Die Beispiele sind rein erläuternd zu verstehen. Das Mundstückbelagpapier 1 mit der Lackschicht 2, welche eine geprägte Nanostruktur aufweist, kann auf jeder Art von aerosolerzeugendem Konsumartikel vorliegen, beispielsweise als Hüllmaterial von Zigarren oder Zigarillos, oder auch als Blätter von Hüllmaterial für selbst zu rollende Zigaretten.
Das Mundstückbelagpapier 1 ist derart an dem aerosolerzeugenden Konsumartikel anzuordnen, dass die Lackschicht 2 an der Außenseite des aerosolerzeugenden Konsumartikels liegt. Sofern die Lackschicht 2 nur in einem Teilbereich vorliegt, so ist dieser abgewandt vom Strang 4 anzuordnen.

Claims

Patentansprüche
1. Nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1), dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Lackschicht (2) umfassend Nitrozellulose oder Ethylzellulose aufweist, wobei die Lackschicht (2) entweder als Klarlackschicht oder als Farblackschicht (2) vorliegt und durch mechanische Prägung mit einer Nanostruktur versehen ist.
2. Nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht (2) Nitrozellulose umfasst.
3. Nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstückbelagpapier (1) ein Basispapier mit einer Grammatur von 30 bis 60 umfasst, welches mit der Lackschicht (2) versehen ist.
4. Nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht (2) eine Farblackschicht ist, welche Farbpigmente umfasst.
5. Nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht (2) eine Klarlackschicht ist, welche über einem farbigen Bereich des Mundstückbelagpapiers (1) aufgebracht ist.
6. Nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der farbige Bereich des Mundstückbelagpapiers (1) durch eine nicht-filmbildende Tinte oder Druckfarbe gebildet ist.
7. Nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstückbelagpapier (1) zumindest ein Folienelement (9) umfasst.
8. Nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht und das Folienelement (9) mit derselben Nanostruktur versehen sind.
9. Aerosolerzeugender Konsumartikel umfassend ein nanogeprägtes Mundstückbelagpapier (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nanogeprägte Lackschicht (2) frei an der Außenseite des Konsumartikels vorliegt.
10. Vorrichtung zur Herstellung eines nanogeprägten Mundstückbelagpapiers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Maschine zur Beschichtung des Mundstückbelagpapiers (1) mit Lack, eine Maschine zum Heißprägen des Mundstückbelagpapiers (1) und eine Maschine zum Nanoprägen des Mundstückbelagpapiers (1) umfasst, wobei durch jede Maschine ein Band transportierbar ist, welches in Querrichtung aus mehreren
Mundstückbelagpapieren (1) für je einen aerosolerzeugenden Konsumartikel zusammengesetzt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine zur Beschichtung des Mundstückbelagpapiers (1) mit Lack eine Schneidvorrichtung zum Schneiden des Bandes in Längsrichtung aufweist und eine Wickelvorrichtung aufweist, welche die geschnittenen schmäleren Bänder zu Bobinen aufrollt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine zum Heißprägen des Mundstückbelagpapiers (1) eine Schneidvorrichtung zum Schneiden des Bandes in Längsrichtung aufweist und eine Wickelvorrichtung aufweist, welche die geschnittenen schmäleren Bänder zu Bobinen aufrollt, wobei die Maschine zum Heißprägen des Mundstückbelagpapiers (1) im Herstellungsprozess nach der Maschine zur Beschichtung des Mundstückbelagpapiers (1) mit Lack und vor der Maschine zur Herstellung der Nanoprägung angeordnet ist.
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