MIT INNENLIEGENDER BARRIERESCHICHT

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial zur Verpackung von Lebensmitteln. Insbesondere betrifft sie ein Laminat aus mindestens zwei Papiersubstraten, die jeweils mit einer Beschichtung versehen sind, und so verbunden sind, dass die Beschichtungen einander zugewandt sind. Dadurch sind die Beschichtungen besser vor Umwelteinflüssen geschützt. Das Verpackungsmaterial kann einfach hergestellt werden und ist gut wiederverwertbar.

HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK

An Verpackungsmaterial für Lebensmittel werden viele verschiedene und zum Teil einander widersprechende Anforderungen gestellt. Eine erste Funktion des Verpackungsmaterials besteht darin, dass es das verpackte Lebensmittel vor Umwelteinflüssen schützt. Dies erfordert zumindest eine gewisse mechanische Festigkeit und eine chemische Beständigkeit gegenüber typischen Umwelteinflüssen. Eine zweite Funktion besteht darin, dass das Verpackungsmaterial auch die Umwelt vor Einflüssen durch das verpackte Lebensmittel schützen soll, mit denen es möglicherweise in Kontakt kommt. Diese beiden Funktionen erfordern bei Lebensmitteln vor allem einen ausreichenden Widerstand gegen das Durchdringen von Fetten, Ölen, Wasser, Wasserdampf und Sauerstoff durch das Verpackungsmaterial.

Eine weitere wichtige Eigenschaft ist eine gute Bedruckbarkeit des Verpackungsmaterials, zumindest auf einer Seite, da viele Verpackungsmaterialien für Lebensmittel bedruckt werden, um das verpackte Lebensmittel und seine Herkunft identifizieren zu können, und um dem verpackten Lebensmittel ein attraktives Äußeres zu verleihen.

Da Verpackungsmaterial für Lebensmittel sehr oft nur einmal verwendet wird, ist es aus ökologischen Gründen sinnvoll, wenn das Verpackungsmaterial möglichst einfach wiederverwertet werden kann oder, falls es nicht ordnungsgemäß entsorgt wird, zumindest biologisch abgebaut werden kann.

Aus ökologischen Gründen werden auch Fasern aus Altpapier zur Herstellung von Verpackungsmaterialien für Lebensmittel verwendet. Diese Fasern können mit Mineralölprodukten kontaminiert sein, sodass eine Funktion des Verpackungsmaterials auch darin bestehen kann, die Migration von Kontaminationen aus dem Verpackungsmaterial in das Lebensmittel zu reduzieren. Um diese Funktionen möglichst gut zu erfüllen, bestehen Verpackungsmaterialien oft aus einem Laminat aus mehreren Schichten. Kunststofffolien und Aluminiumfolie bilden im Laminat sehr effektive Barrieren und sind aus dem Stand der Technik gut bekannt. Das Verpackungsmaterial ist dann aber nicht mehr einfach wiederverwertbar. Aus diesem Grund werden oft beschichtete Papiersubstrate als Verpackungsmaterial verwendet. Diese Papiersubstrate weisen aufwändige Schichtstrukturen auf, um die gewünschte Barrierewirkung zu erreichen. Insbesondere wenn die Beschichtungen biologisch abbaubar sind, müssen die Beschichtungen vor Umwelteinflüssen geschützt werden, was zumeist durch zusätzliche Schichten oder mehr Beschichtungsmaterial auf dem Papiersubstrat erreicht werden kann. Die Herstellung von Papiersubstraten mit vielen Schichten ist daher aufwändig und der Einsatz des Beschichtungsmaterials ineffizient.

Es besteht daher ein Bedarf in der Industrie, ein Verpackungsmaterial zur Verfügung zu haben, das eine gute Barriere bildet, wiederverwertbar ist und einfach hergestellt werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verpackungsmaterial für Lebensmittel anzugeben, das einen ausreichend hohen Widerstand gegen das Durchdringen Wasserdampf und Sauerstoff bietet, gut wiederverwertet oder biologisch abgebaut werden kann und vergleichsweise einfach hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verpackungsmaterial nach Anspruch i sowie durch ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 50 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial umfasst ein erstes und ein zweites Papiersubstrat, wobei das erste Papiersubstrat Cellulosefasern umfasst, ein Flächengewicht von mindestens 20 g/m ² und höchstens 65 g/m ² aufweist und auf mindestens einer Seite des ersten Papiersubstrats eine Beschichtung aufgetragen ist, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff bildet und die Sauerstoffdurchlässigkeit durch das erste Papiersubstrat bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% mindestens 0,1 cm ³ /(m ² -d-bar) und höchstens 5000 cm ³ /(m ² -d-bar) beträgt, und wobei das zweite Papiersubstrat Cellulosefasern umfasst, ein Flächengewicht von mindestens 20 g/m ² und höchstens 65 g/m ² aufweist und auf mindestens einer Seite des zweiten Papiersubstrates eine Beschichtung aufgetragen ist, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Wasserdampf bildet und die Wasserdampfdurchlässigkeit durch das zweite Papiersubstrat bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% mindestens 0,1 g/(m ² -d) und höchstens 200 g/(m ² -d) beträgt, und wobei das erste und das zweite Papiersubstrat im Verpackungsmaterial miteinander verbunden sind, so dass die Beschichtung des ersten Papiersubstrats und die Beschichtung des zweiten Papiersubstrats einander zugewandt sind.

Die Erfinder haben gefunden, dass die Barriereschichten auf den Papiersubstraten effizient vor Umwelteinflüssen geschützt werden können, indem sie nicht, wie im Stand der Technik üblich, auf einer Außenseite des Verpackungsmaterials aufgetragen sind, sondern dass ein Verbund aus zwei beschichteten Papiersubstraten gebildet wird, so dass sich die Beschichtungen innen befinden und die Papiersubstrate die äußeren Schichten des Verpackungsmaterials bilden. Dadurch kann mit vergleichsweise wenig Beschichtungsmaterial bereits eine gute Barriere gebildet werden und es entfällt die Notwendigkeit, durch mehr Beschichtungsmaterial oder durch zusätzliche Schichten die Barriereschichten vor Umwelteinflüssen zu schützen.

Zudem kann ein solches Verpackungsmaterial effizient hergestellt werden, indem zunächst die zwei Papiersubstrate, beispielsweise auf einer Papiermaschine hergestellt und beschichtet werden und auf einer weiteren Maschine miteinander verbunden werden. Es entfällt damit die Notwendigkeit, auf einer zusätzlichen Vorrichtung mehrere Schichten auf dem Papiersubstrat aufzubringen.

Des Weiteren ist ein solches Verpackungsmaterial gut wiederverwertbar, weil auf Kunststofffolien oder Aluminiumfolien verzichtet werden kann und es daher für die Wiederverwertung nicht notwendig ist, die Schichten des Verpackungsmaterials voneinander zu trennen.

Schließlich kann das vom verpackten Lebensmittel abgewandte Papiersubstrat beispielsweise Fasern aus Altpapier enthalten, weil durch die Barriere zwischen den beiden Papiersubstraten die Migration von Kontaminationen aus den Fasern des Altpapiers in das verpackte Lebensmittel behindert ist. Dies ist ein weiterer ökologischer Vorteil der Erfindung.

Das erste Papiersubstrat weist ein Flächengewicht von mindestens 20 g/m ² und höchstens 65 g/m ² auf, bevorzugt von mindestens 25 g/m ² und höchstens 45 g/m ² .

Das zweite Papiersubstrat weist ein Flächengewicht von mindestens 20 g/m ² und höchstens 65 g/m ² auf, bevorzugt von mindestens 25 g/m ² und höchstens 45 g/m ² .

Das Flächengewicht kann gemäß ISO 536:2019 bestimmt werden und bezieht sich auf das Flächengewicht des jeweiligen Papiersubstrats, also ohne Beschichtung. Das Flächengewicht des ersten und zweiten Papiersubstrats kann relativ gering sein, weil das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial durch den Verbund der Papiersubstrate eine gute mechanische Festigkeit aufweist, die bei einem Verpackungsmaterial bestehend aus einem einzelnen beschichteten Papiersubstrat nur mit wesentlich höherem Flächengewicht erreicht werden kann. Dadurch ergibt sich ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials, weil Material eingespart wird.

Das Verpackungsmaterial bleibt auch flexibel und ist damit im Unterschied zu Karton besonders gut für flexible Verpackungen geeignet.

Das erste Papiersubstrat umfasst Cellulosefasern, wobei die Cellulosefasern bevorzugt ganz oder teilweise aus Nadelhölzern, Laubhölzern, Fichte, Kiefer, Tanne, Buche, Birke, Eukalyptus, Hanf, Flachs, Sisal, Abaca oder Espartogras gewonnen sind, oder ganz oder teilweise durch eine Mischung von Cellulosefasern von zwei oder mehr dieser Pflanzen gebildet sind. Zusätzlich oder alternativ können die Cellulosefasern des ersten Papiersubstrats ganz oder teilweise durch Fasern regenerierter Cellulose gebildet sein.

Im ersten Papiersubstrat machen die Cellulosefasern bevorzugt mindestens 50% und höchstens 100% und besonders bevorzugt mindestens 60% und höchstens 100% und ganz besonders bevorzugt mindestens 60% und höchstens 95% der Masse des Papiersubstrats aus.

Das zweite Papiersubstrat umfasst Cellulosefasern, wobei die Cellulosefasern bevorzugt ganz oder teilweise aus Nadelhölzern, Laubhölzern, Fichte, Kiefer, Tanne, Buche, Birke, Eukalyptus, Hanf, Flachs, Sisal, Abaca oder Espartogras gewonnen sind, oder ganz oder teilweise durch eine Mischung von Cellulosefasern von zwei oder mehr dieser Pflanzen gebildet sind. Zusätzlich oder alternativ können die Cellulosefasern des zweiten Papiersubstrats ganz oder teilweise durch Fasern regenerierter Cellulose gebildet sein.

Im zweiten Papiersubstrat machen die Cellulosefasern bevorzugt mindestens 50% und höchstens 100% und besonders bevorzugt mindestens 60% und höchstens 100% und ganz besonders bevorzugt mindestens 60% und höchstens 95% der Masse des Papiersubstrats aus.

Die Cellulosefasern des ersten oder des zweiten Papiersubstrats können gebleicht oder ungebleicht sein, wobei bevorzugt mindestens 20% und höchstens 100%, besonders bevorzugt mindestens 50% und höchstens 90% der Masse der Cellulosefasern im ersten oder zweiten Papiersubstrat ungebleicht sind. Bevorzugt sind mindestens 20% und höchstens 100%, besonders bevorzugt mindestens 50% und höchstens 90% der Masse der Cellulosefasern in jenem der beiden Papiersubstrate ungebleicht, das dazu vorgesehen ist, dem verpackten Lebensmittel zugewandt zu sein. Die Herstellung von ungebleichten Cellulosefasern ist ökologisch günstiger, weil der Bleichprozess entfällt. Das Papiersubstrat weist dann aber eine bräunliche Farbe auf und ist schwieriger optisch ansprechend zu bedrucken. Deshalb ist es bevorzugt, wenn das nicht von außen sichtbare Papiersubstrat, also das dem verpackten Lebensmittel zugewandte Papiersubstrat, ungebleichte Cellulosefasern enthält.

Die Cellulosefasern des ersten oder des zweiten Papiersubstrats können bevorzugt aus Altpapier gewonnen sein, wobei mindestens 20% und höchstens ioo%, besonders bevorzugt mindestens 50% und höchstens 90% der Masse der Cellulosefasern im ersten oder zweiten Papiersubstrat aus Altpapier gewonnen sind. Bevorzugt sind mindestens 20% und höchstens 100%, besonders bevorzugt mindestens 50% und höchstens 90% der Masse der Cellulosefasern in jenem der beiden Papiersubstrate aus Altpapier gewonnen, das dazu vorgesehen ist, dem verpackten Lebens abgewandt zu sein.

Cellulosefasern aus Altpapier können Kontaminationen enthalten, beispielsweise durch Mineralölprodukte, die nicht in das Lebensmittel migrieren sollen. Die Verwendung von Cellulosefasern aus Altpapier bietet aber ökologische Vorteile, deshalb ist es bevorzugt, wenn das dem verpackten Lebensmittel abgewandte Papiersubstrat Cellulosefasern aus Altpapier enthält, weil die zwischen den Papiersubstraten befindlichen Beschichtungen die Migration von Kontaminationen in das Lebensmittel reduzieren.

Das erste Papiersubstrat kann Füllstoff enthalten, wobei der Füllstoff bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Talkum, Kaolin, Silikaten, Nanocellulose und Mischungen daraus.

Das zweite Papiersubstrat kann Füllstoff enthalten, wobei der Füllstoff bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Talkum, Kaolin, Silikaten, Nanocellulose und Mischungen daraus.

Das erste Papiersubstrat kann Füllstoff enthalten, wobei der Füllstoff bevorzugt mindestens 1% und höchstens 45% und besonders bevorzugt mindestens 5% und höchstens 45% der Masse des ersten Papiersubstrats ausmacht.

Das zweite Papiersubstrat kann Füllstoff enthalten, wobei der Füllstoff bevorzugt mindestens 1% und höchstens 45% und besonders bevorzugt mindestens 5% und höchstens 45% der Masse des zweiten Papiersubstrats ausmacht. Der Füllstoff im ersten oder zweiten Papiersubstrat kann die Weiße des Papiersubstrats erhöhen und somit das optische Erscheinungsbild verbessern. Der Füllstoff kann aber auch zur Barrierewirkung beitragen. Zudem kann der Füllstoff einen Teil der Cellulosefasern ersetzen und so das Papiersubstrat kostengünstiger hergestellt werden.

Das erste oder zweite Papiersubstrat kann weitere Substanzen, wie Additive oder Prozesshilfsmittel enthalten, die der Fachmann aus seiner Erfahrung nach Art und Menge wählen kann. Dazu gehören beispielsweise Leimungsmittel, wie Alkylketendimere (AKD) oder Alkenylbern- steinsäureanhydride (ASA), Nassfestmittel wir Epichlorhydrin, oder Mittel zur Steigerung der Festigkeit, wie Stärke oder Cellulosederivate, beispielsweise Carboxymethyl cellulose. Prozesshilfsmittel, wie Entschäumer oder Dispergiermittel, können bevorzugt für die Herstellung des Papiersubstrats verwendet werden, sind nicht dazu vorgesehen im Papiersubstrat zu verbleiben, können aber in Spuren enthalten sein.

Das erste Papiersubstrat weist bevorzugt eine Dicke von mindestens 30 pm und höchstens 80 pm, besonders bevorzugt von mindestens 40 pm und höchstens 60 pm auf.

Das zweite Papiersubstrat weist bevorzugt eine Dicke von mindestens 30 pm und höchstens 80 pm, besonders bevorzugt von mindestens 40 pm und höchstens 60 pm auf.

Die Dicke kann gemäß ISO 534:2011 bestimmt werden und bezieht sich auf die Dicke des jeweiligen Papiersubstrats, also ohne Beschichtung.

Eine Dicke in den bevorzugten und besonders bevorzugten Intervallen ist günstig, weil sie die Migration von Kontaminationen verlangsamt, zur Barrierewirkung des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials gegen das Durchdringen von Sauerstoff und Wasserdampf beiträgt und dem Verpackungsmaterial eine günstige mechanische Stabilität verleiht, die eine besonders effiziente Weiterverarbeitung des Verpackungsmaterials erlaubt.

Das erste Papiersubstrat kann bevorzugt kalandriert sein und weist eine Dicke von mindestens 30 pm und höchstens 60 pm auf.

Das zweite Papiersubstrat kann bevorzugt kalandriert sein und weist eine Dicke von mindestens 30 pm und höchstens 60 pm auf.

Das Kalandrieren des ersten oder zweiten Papiersubstrats reduziert die Dicke des Papiersubstrats und verleiht ihm eine glatte Oberfläche, die besonders gut beschichtet oder bedruckt werden kann. Das erste Papiersubstrat weist bevorzugt eine Luftdurchlässigkeit nach Gurley von mindestens too s und höchstens 50000 s, besonders bevorzugt von mindestens 100 s und höchstens 45000 s auf.

Das zweite Papiersubstrat weist bevorzugt eine Luftdurchlässigkeit nach Gurley von mindestens 100 s und höchstens 50000 s, besonders bevorzugt von mindestens 100 s und höchstens 45000 s auf.

Die Luftdurchlässigkeit nach Gurley kann gemäß ISO 5636-5:2013 bestimmt werden und bezieht sich auf die Luftdurchlässigkeit des jeweiligen Papiersubstrats ohne Beschichtung in mindestens einer der beiden Richtungen durch das Papiersubstrat.

Die Luftdurchlässigkeit des ersten und des zweiten Papiersubstrats ist verhältnismäßig niedrig, damit das Verpackungsmaterial eine gute Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff und Wasserdampf bildet. Durch eine Luftdurchlässigkeit in den bevorzugten oder besonders bevorzugten Intervallen kann das Papiersubstrat zur Barrierewirkung beitragen und damit ist weniger Beschichtungsmaterial erforderlich, um eine vorgegebene Barrierewirkung zu erzielen.

Auf das erste Papiersubstrat ist auf mindestens einer Seite eine Beschichtung aufgetragen, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff bildet. Art und Menge der Beschichtung sind dabei so gewählt, dass das erste Papiersubstrat bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% eine Sauerstoffdurchlässigkeit von mindestens 0,1 cm ³ /(m ² -d-bar) und höchstens 5000 cm ³ /(m ² -d-bar), bevorzugt von mindestens 0,5 cm ³ /(m ² -d-bar) und höchstens 300 cm ³ /(m ² -d-bar) aufweist.

Die Sauerstoffdurchlässigkeit kann nach ISO 15105-1:2007 bestimmt werden, wobei das Merkmal erfüllt ist, wenn die Sauerstoffdurchlässigkeit in mindestens einer Richtung durch das erste Papiersubstrat in dem erfindungsgemäßen oder bevorzugten Intervall liegt.

Die Sauerstoffdurchlässigkeit des ersten Papiersubstrats erlaubt es ein Verpackungsmaterial mit besonders niedriger Sauerstoffdurchlässigkeit herzustellen, sodass das darin verpackte Lebensmittel lange haltbar ist.

Bevorzugt umfasst die Beschichtung des ersten Papiersubstrats ein Polymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylalkohol, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Polysacchariden, Stärken, Pektinen, Glucanen und Mischungen daraus. Besonders bevorzugt ist das Polymer biologisch abbaubar und ganz besonders bevorzugt ist das Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polysacchariden, Stärken, Pektinen, Glucanen und Mischungen daraus.

Bevorzugt macht das Polymer der Beschichtung des ersten Papiersubstrats mindestens 20% und höchstens 100%, besonders bevorzugt mindestens 30% und höchstens 100% und ganz besonders bevorzugt mindestens 40% und höchstens 90% der Masse der Beschichtung aus.

Bevorzugt beträgt das Flächengewicht der Beschichtung des ersten Papiersubstrats mindestens 0,5 g/m ² und höchstens 10 g/m ² , besonders bevorzugt mindestens 1 g/m ² und höchstens 5 g/m ² , wobei das Flächengewicht die Masse der Beschichtung bezogen auf jene Fläche ist, auf die die Beschichtung tatsächlich aufgetragen ist.

Bevorzugt ist die Beschichtung des ersten Papiersubstrats auf mindestens 50% der Fläche und höchstens 100% der Fläche, besonders bevorzugt auf mindestens 70% der Fläche und höchstens 100% der Fläche und ganz besonders bevorzugt auf mindestens 70% und höchstens 95% der Fläche des ersten Papiersubstrats aufgetragen.

Das erste Papiersubstrat kann mindestens eine weitere Schicht zwischen dem Papiersubstrat und der Beschichtung gegen das Durchdringen von Sauerstoff aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst diese weitere Schicht Stärke und/ einen Füllstoff und das Flächengewicht dieser weiteren Schicht beträgt mindestens 1 g/m ² und höchstens 5 g/m ² , wobei das Flächengewicht die Masse der weiteren Schicht bezogen auf jene Fläche ist, auf die die weitere Schicht tatsächlich aufgetragen ist. Damit kann einfacher eine homogene Beschichtung gegen das Durchdringen von Sauerstoff aufgetragen werden.

Die bevorzugte Art und Menge der Beschichtung des ersten Papiersubstrats erzielen bei geringer Auftragsmenge eine günstige Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff. Dadurch dass sich die Beschichtung im Inneren des Verpackungsmaterials befindet, ist sie gut vor Umwelteinflüssen, insbesondere Wasser geschützt, das die Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff schädigen kann. So kann trotz der Verwendung von verhältnismäßig wenig Beschichtungsmaterial eine gute Barriere erreicht werden. Eine vollflächige Beschichtung ist bevorzugt, allerdings erfordert die Anwendung in der Verpackung oft nicht, dass tatsächlich die gesamte Fläche des Papiersubstrats beschichtet ist. Beispielsweise an Stellen, an denen das Verpackungsmaterial mit sich selbst verklebt wird, bedarf es keiner solchen Beschichtung, sodass in einer bevorzugten Ausführungsform Beschichtungsmaterial eingespart werden kann, indem es nur dort aufgetragen wird, wo es in der Verpackung auch als Barriere benötigt wird. Auf das zweite Papiersubstrat ist auf mindestens einer Seite eine Beschichtung aufgetragen, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Wasserdampf bildet. Art und Menge der Beschichtung sind dabei so gewählt, dass das zweite Papiersubstrat bei einer Temperatur von 23 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85 % eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 0,1 g/ (m ² -d) und höchstens 200 g/ (m ² -d), bevorzugt von mindestens 0,5 g/ (m ² -d) und höchstens 20 g/(m ² -d) aufweist.

Die Wasserdampfdurchlässigkeit kann nach ISO 2528:2017 bestimmt werden, wobei das Merkmal erfüllt ist, wenn die Wasserdampfdurchlässigkeit in mindestens einer Richtung durch das zweite Papiersubstrat in dem erfindungsgemäßen oder bevorzugten Intervall liegt.

Die Wasserdampfdurchlässigkeit des zweiten Papiersubstrats erlaubt es, ein Verpackungsmaterial mit besonders günstiger Wasserdampfdurchlässigkeit herzustellen, sodass das darin verpackte Lebensmittel nicht austrocknet aber auch nicht zu feucht wird.

Bevorzugt umfasst die Beschichtung des zweiten Papiersubstrats ein Polymer, und besonders bevorzugt ist das Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly(Meth)acrylat, Poly- acrylat, Polystyrol, Polybutadien, Polyethylen, Polyacrylnitril, Polyacrylsäure, Polyhydroxyal- kanoaten, Polylactiden, Wachsen, Paraffinen und Mischungen daraus. Besonders bevorzugt, um eine besonders gute Barriere gegen das Durchdringen von Wasserdampf zu erreichen, ist das Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polybutadien und Mischungen daraus.

Die ganz besonders bevorzugten Polymere sind gut biologisch abbaubar bieten im erfindungsgemäßen Verpackungsmaterial ökologische Vorteile und sind daher ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyhydroxyalkanoaten, Polylactiden, Wachsen mit Lebensmittelzulassung, Paraffinen und Mischungen daraus.

Bevorzugt macht das Polymer der Beschichtung des zweiten Papiersubstrats mindestens 20% und höchstens 100%, besonders bevorzugt mindestens 30% und höchstens 100% und ganz besonders bevorzugt mindestens 40% und höchstens 90% der Masse der Beschichtung aus.

Bevorzugt beträgt das Flächengewicht der Beschichtung des zweiten Papiersubstrats mindestens 0,5 g/m ² und höchsten 10 g/m ² , besonders bevorzugt mindestens 1 g/m ² und höchstens 5 g/m ² , wobei das Flächengewicht die Masse der Beschichtung bezogen auf jene Fläche ist, auf die die Beschichtung tatsächlich aufgetragen ist.

Bevorzugt ist die Beschichtung des zweiten Papiersubstrats auf mindestens 50% der Fläche und höchstens 100% der Fläche, besonders bevorzugt auf mindestens 70% der Fläche und höchstens ioo% der Fläche und ganz besonders bevorzugt auf mindestens 70% und höchstens 95% der Fläche des zweiten Papiersubstrats aufgetragen.

Das zweite Papiersubstrat kann mindestens eine weitere Schicht zwischen dem Papiersubstrat und der Beschichtung gegen das Durchdringen von Wasserdampf aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet diese weitere Schicht eine Barriere gegen das Durchdringen von Ölen und Fetten oder die Aufnahme von Wasser. Dabei beträgt das Flächengewicht dieser weiteren Schicht vorzugsweise mindestens 1 g/m ² und höchstens 5 g/m ² , wobei das Flächengewicht die Masse der weiteren Schicht bezogen auf jene Fläche ist, auf die die weitere Schicht tatsächlich aufgetragen ist. Je nach Art der weiteren Schicht weist in dieser bevorzugten Ausführungsform das zweite Papiersubstrat auf mindestens einer Seite ein Wasseraufnahmevermögen, charakterisiert durch den Cobb _3OO -Wert, von mindestens 0,1 g/m ² und höchstens 30 g/m ² und besonders bevorzugt von mindestens 0,5 g/m ² und höchstens 10 g/m ² auf, und/ oder das zweite Papiersubstrat weist auf mindestens einer Seite einen Widerstand gegen das Durchdringen von Öl, charakterisiert durch den KIT Level, von mindestens 4 und höchstens 12 und besonders bevorzugt von mindestens 7 und höchstens 11 auf.

Der Cobb _3OO -Wert kann gemäß ISO 535:2014 bestimmt werden. Der KIT Level kann gemäß TAPPI T559 (2012) bestimmt werden.

Mit dieser weiteren Schicht kann auf das zweite Papiersubstrat einfacher eine homogene Beschichtung gegen das Durchdringen von Wasserdampf aufgetragen werden.

Die Art und die Menge der Beschichtung des zweiten Papiersubstrats erzielen bei geringer Auftragsmenge eine günstige Barriere gegen das Durchdringen von Wasserdampf.

Im erfindungsgemäßen Verpackungsmaterial sind das erste Papiersubstrat mit der darauf aufgetragenen Beschichtung und das zweite Papiersubstrat mit der darauf aufgetragenen Beschichtung so verbunden, dass die Beschichtung des ersten Papiersubstrats und die Beschichtung des zweiten Papiersubstrats einander zugewandt sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials wird die Verbindung des ersten und des zweiten Papiersubstrats dadurch bewirkt, dass mindestens eine der Beschichtungen des ersten und des zweiten Papiersubstrats heißsiegelfähig ist. In diesem Fall können das erste und das zweite Papiersubstrat durch erhöhte Temperatur und mechanischen Druck zum erfindungsgemäßen Verpackungsmaterial verbunden werden, ohne dass ein weiterer Klebstoff nötig ist. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials wird die Verbindung des ersten und des zweiten Papiersubstrats durch eine zusätzliche Schicht aus Klebstoff bewirkt, wobei sich diese Schicht zwischen der Beschichtung des ersten und des zweiten Papiersubstrats befindet. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Klebstoff bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus heißsiegelfähigen Klebstoffen, kaltsiegelfähigen Klebstoffen, lösungsmittelbasierten Klebstoffen und wasserbasierten Klebstoffen.

Bei der Wahl des Klebstoffs ist darauf zu achten, dass er mit den Beschichtungen des ersten und des zweiten Papiersubstrats kompatibel ist. Dies bedeutet, dass der Klebstoff eine gute Verbindung der beschichteten Papiersubstrate erlaubt ohne die Beschichtungen zu schädigen. Der Klebstoff selbst kann dabei auch zur Barrierewirkung der Beschichtung des ersten oder des zweiten Papiersubstrats beitragen oder eine zusätzliche Barriere, beispielsweise gegen das Durchdringen von Fetten oder Ölen, bilden.

In dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dicke der Schicht des Klebstoffs besonders bevorzugt mindestens 1 pm und höchstens 10 pm und ganz besonders bevorzugt mindestens 2 pm und höchstens 7 pm.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial kann weitere Beschichtungen aufweisen, die auf mindestens einer oder auf beiden Seiten des Verpackungsmaterials aufgetragen sein können.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials ist auf jene Seite des Verpackungsmaterials ein Beschichtungsmaterial aufgetragen, die dazu vorgesehen ist, die Außenseite zu bilden, also dem verpackten Lebensmittel abgewandt zu sein. In dieser bevorzugten Ausführungsform bildet das Beschichtungsmaterial bevorzugt eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff, Wasserdampf, Wasser, Fetten oder Ölen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials ist auf jene Seite des Verpackungsmaterials ein Beschichtungsmaterial aufgetragen, die dazu vorgesehen ist, die Außenseite zu bilden, also dem verpackten Lebensmittel abgewandt zu sein. In dieser bevorzugten Ausführungsform dient das Beschichtungsmaterial dazu, die Bedruckbarkeit zu verbessern.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials ist jene Seite des Verpackungsmaterials bedruckt, die dazu vorgesehen ist, die Außenseite zu bilden, also dem verpackten Lebensmittel abgewandt zu sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials ist auf jene Seite des Verpackungsmaterials ein Beschichtungsmaterial aufgetragen, die dazu vorgesehen ist, die Innenseite zu bilden, also dem verpackten Lebensmittel zugewandt zu sein. In dieser bevorzugten Ausführungsform bildet das Beschichtungsmaterial bevorzugt eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff, Wasserdampf, Wasser, Fetten oder Ölen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials ist auf jene Seite des Verpackungsmaterials ein Klebstoff aufgetragen, die dazu vorgesehen ist, die Innenseite zu bilden, also dem verpackten Lebensmittel zugewandt zu sein. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Klebstoff bevorzugt ein heißsiegelfähiger Klebstoff, ein kaltsiegelfähiger Klebstoff, ein lösungsmittelbasierter Klebstoff oder ein wasserbasierter Klebstoff. In einer besonders bevorzugt Ausführungsform ist der Klebstoff nur auf einen Teil jener Seite des Verpackungsmaterials aufgetragen, wobei der Klebstoff auf mindestens 2% und höchstens 50%, ganz besonders bevorzugt auf mindestens 3% und höchstens 30% der Fläche jener Seite aufgetragen ist. Damit kann das Verpackungsmaterial gut mit sich selbst verklebt werden, um eine Verpackung zu bilden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials umfasst das Verpackungsmaterial genau zwei Papiersubstrate.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials umfasst das Verpackungsmaterial genau drei Papiersubstrate, wobei das dritte Papiersubstrat zwischen dem ersten und dem zweiten Papiersubstrat angeordnet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials umfasst das Verpackungsmaterial beliebige weitere Schichten, die besonders bevorzugt durch Papiersubstrate, biologisch abbaubare Folien oder Beschichtungsmaterialien gebildet sein können, insbesondere durch Beschichtungsmaterialien, die eine Barriere gegen Aromen bilden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials ist auf der Seite des Verpackungsmaterials, die dazu vorgesehen ist, dem verpackten Lebensmittel abgewandt zu sein, kein Beschichtungsmaterial aufgetragen, dass dazu vorgesehen ist, eine Barriere gegen Wasser, Wasserdampf, Sauerstoff, Fette oder Öle zu bilden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials ist auf der Seite des Verpackungsmaterials, die dazu vorgesehen ist, dem verpackten Lebensmittel zugewandt zu sein, kein Beschichtungsmaterial aufgetragen, dass dazu vorgesehen ist, eine Barriere gegen Wasser, Wasserdampf, Sauerstoff, Fette oder Öle zu bilden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials ist auf keiner der beiden Seiten des Verpackungsmaterials ein Beschichtungsmaterial aufgetragen, dass dazu vorgesehen ist, eine Barriere gegen Wasser, Wasserdampf, Sauerstoff, Fette oder Öle zu bilden.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial hat bevorzugt ein Flächengewicht von mindestens 41 g/m ² und höchstens 150 g/m ² , besonders bevorzugt von mindestens 45 g/m ² und höchstens 100 g/m ² und ganz besonders bevorzugt von mindesten 50 g/m ² und höchstens 80 g/m ² .

Das Flächengewicht kann gemäß ISO 536:2019 bestimmt werden und bezieht sich auf das Flächengewicht des gesamten Verpackungsmaterials.

Durch das verhältnismäßig geringe Flächengewicht des Verpackungsmaterials kann Material eingespart werden und das Verpackungsmaterial ist flexibel, sodass es gut weiterverarbeitet werden kann.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial hat bevorzugt eine Dicke von mindestens 40 pm und höchstens 250 pm, besonders bevorzugt von mindestens 80 pm und höchstens 120 pm. Die Dicke kann gemäß ISO 534:2011 bestimmt werden und bezieht sich auf die Dicke des gesamten Verpackungsmaterials.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial weist bevorzugt eine Zugfestigkeit von mindestens 20 N/15 mm und höchstens 200 N/15 mm auf, und besonders bevorzugt von mindestens 40 N/15 mm und höchstens 80 N/15 mm.

Die Zugfestigkeit kann nach ISO 1924-2:2008 bestimmt werden. Die Zugfestigkeit kann von der Richtung abhängen, in der die Probe für die Prüfung der Zugfestigkeit aus dem Verpackungsmaterial entnommen wurde. Die Richtungsabhängigkeit ist aber gering, sodass das Merkmal erfüllt ist, wenn die Zugfestigkeit in mindestens einer Richtung in dem bevorzugten oder besonders bevorzugten Intervall liegt.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial weist bevorzugt eine Bruchdehnung von mindestens 1 % und höchstens 4 % auf, und besonders bevorzugt von mindestens 2 % und höchstens 3 %-

Die Bruchdehnung kann nach ISO 1924-2:2008 bestimmt werden. Die Bruchdehnung kann von der Richtung abhängen, in der die Probe für die Prüfung der Bruchdehnung aus dem Verpackungsmaterial entnommen wurde. Die Richtungsabhängigkeit ist aber gering, sodass das Merkmal erfüllt ist, wenn die Bruchdehnung in mindestens einer Richtung in dem bevorzugten oder besonders bevorzugten Intervall liegt.

Die bevorzugten und besonders bevorzugten Intervalle für Zugfestigkeit und Bruchdehnung des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials erlauben eine besonders gute Weiterverarbeitbarkeit zu einer Verpackung.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial enthält im ersten und/oder zweiten Papiersubstrat bevorzugt ein Nassfestmittel und weist als Ganzes eine Nassfestigkeit von mindestens 3 N/15 mm und höchstens 20 N/15 mm auf, besonders bevorzugt von mindestens 5 N/15 mm und höchstens 10 N/15 mm.

Die Nassfestigkeit kann gemäß ISO 3781:2011 bestimmt werden und bezieht sich auf das gesamte Verpackungsmaterial.

Die Nassfestigkeit ist von Bedeutung, weil einerseits die Verpackung in der Umwelt Wasser ausgesetzt sein kann und andererseits verpackte Lebensmittel, insbesondere warme Lebensmittel, oft Wasserdampf abgeben, der an der Innenseite der Verpackung kondensiert. In beiden Fällen soll das Verpackungsmaterial eine gute Zugfestigkeit im nassen Zustand aufweisen. Aus demselben Grund ist es auch günstig, wenn das Verpackungsmaterial wenig Wasser aufnimmt.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial weist daher bevorzugt auf mindestens einer Seite ein Wasseraufnahmevermögen, charakterisiert durch den Cobb _3O o-Wert, von mindestens 0,1 g/m ² und höchstens 30 g/m ² auf, besonders bevorzugt von mindestens 0,5 g/m ² mm und höchstens 10 g/m ² .

Der Cobb _3O o-Wert kann gemäß ISO 535:2014 bestimmt werden.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial weist bevorzugt bei einer Temperatur von 23 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85 % eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 0,1 g/(m ² -d) und höchstens 100 g/(m ² -d), besonders bevorzugt von mindestens 0,5 g/(m ² -d) und höchstens 10 g/(m ² -d) auf.

Die Wasserdampfdurchlässigkeit kann nach ISO 2528:2017 bestimmt werden, wobei das Merkmal erfüllt ist, wenn die Wasserdampfdurchlässigkeit in mindestens einer Richtung durch das Verpackungsmaterial in dem bevorzugten oder besonders bevorzugten Intervall liegt.

Die Wasserdampfdurchlässigkeit des Verpackungsmaterials ist ein wesentlicher Parameter, um sicherzustellen, dass das verpackte Lebensmittel weder austrocknet noch zu feucht wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verpackungsmaterial lässt sich mit wenig Beschichtungsmaterial eine besonders niedrige Wasserdampfdurchlässigkeit erreichen.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial weist bevorzugt bei 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% eine Sauerstoffdurchlässigkeit von mindestens 0,1 cm ³ /(m ² -d-bar) und höchstens 2000 cm ³ /(m ² -d-bar), besonders bevorzugt von mindestens 0,5 cm ³ /(m ² -d-bar) und höchstens 100 cm ³ /(m ² -d-bar) auf.

Die Sauerstoffdurchlässigkeit kann nach ISO 15105-1:2007 bestimmt werden, wobei das Merkmal erfüllt ist, wenn die Sauerstoffdurchlässigkeit in mindestens einer Richtung durch das Verpackungsmaterial in dem bevorzugten oder besonders bevorzugten Intervall liegt.

Die Sauerstoffdurchlässigkeit des Verpackungsmaterials ist ein wesentlicher Parameter, um sicherzustellen, dass das verpackte Lebensmittel lange haltbar ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verpackungsmaterial lässt sich mit wenig Beschichtungsmaterial eine besonders niedrige Sauerstoffdurchlässigkeit erreichen.

Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial kann nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, das die folgenden Schritte A-E umfasst:

A - Bereitstellen eines ersten Papiersubstrats umfassend Cellulosefasern,

B - Aufträgen einer Beschichtungszusammensetzung auf mindestens eine Seite des ersten Papiersubstrats aus Schritt A,

C - Bereitstellen eines zweiten Papiersubstrats umfassend Cellulosefasern,

D - Aufträgen einer Beschichtungszusammensetzung auf mindestens eine Seite des zweiten Papiersubstrats aus Schritt C,

E - Verbinden des beschichteten ersten Papiersubstrats aus Schritt B mit dem beschichteten zweiten Papiersubstrat aus Schritt D, so dass die Seiten des ersten und des zweiten Papiersubstrats, auf die in den Schritten B und D die Beschichtungszusammensetzung aufgetragen wurde, einander zugewandt sind, wobei das erste Papiersubstrat in Schritt A ein Flächengewicht von mindestens 20 g/m ² und höchstens 65 g/m ² aufweist, und die Beschichtungszusammensetzung in Schritt B ein Material enthält, das in der Lage ist, eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff zu bilden, und die Sauerstoffdurchlässigkeit durch das erste beschichtete Papiersubstrat aus Schritt B bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% mindestens 0,1 cm ³ /(m ² -d-bar) und höchstens 5000 cm ³ /(m ² -d-bar) beträgt und das zweite Papiersubstrat in Schritt C ein Flächengewicht von mindestens 20 g/ m ² und höchstens 65 g/m ² aufweist, und die Beschichtungszusammensetzung in Schritt D ein Material enthält, das in der Lage ist, eine Barriere gegen das Durchdringen von Wasserdampf zu bilden und die Wasserdampfdurchlässigkeit durch das zweite beschichtete Papiersubstrat aus Schritt D bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% mindestens 0,1 g/(m ² -d) und höchstens 200 g/ (m ² -d) beträgt.

Das erste Papiersubstrat aus Schritt A weist ein Flächengewicht von mindestens 20 g/m ² und höchstens 65 g/m ² auf, bevorzugt von mindestens 25 g/m ² und höchstens 45 g/m ² .

Das erste Papiersubstrat aus Schritt A umfasst Cellulosefasern, wobei die Cellulosefasern bevorzugt ganz oder teilweise aus Nadelhölzern, Laubhölzern, Fichte, Kiefer, Tanne, Buche, Birke, Eukalyptus, Hanf, Flachs, Sisal, Abaca oder Espartogras gewonnen sind, oder ganz oder teilweise durch eine Mischung von Cellulosefasern von zwei oder mehr dieser Pflanzen gebildet sind. Zusätzlich oder alternativ können die Cellulosefasern des ersten Papiersubstrats aus Schritt A ganz oder teilweise durch Fasern regenerierter Cellulose gebildet sein.

Im ersten Papiersubstrat aus Schritt A machen die Cellulosefasern bevorzugt mindestens 50% und höchstens 100% und besonders bevorzugt mindestens 60% und höchstens 100% und ganz besonders bevorzugt mindestens 60% und höchstens 95% der Masse des ersten Papiersubstrats aus.

Das erste Papiersubstrat aus Schritt A kann Füllstoff enthalten, wobei der Füllstoff bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Talkum, Kaolin, Silikaten und Mischungen daraus.

Das erste Papiersubstrat aus Schritt A kann Füllstoff enthalten, wobei der Füllstoff bevorzugt mindestens 5% und höchstens 45% und besonders bevorzugt mindestens 25% und höchstens 45% der Masse des ersten Papiersubstrats ausmacht.

Das Bereitstellen des ersten Papiersubstrats in Schritt A umfasst bevorzugt das Herstellen des Papiersubstrats auf einer Papiermaschine, besonders bevorzugt auf einer Langsiebpapiermaschine. Bevorzugt ist das Material der Beschichtungszusammensetzung in Schritt B, welches in der Lage ist, eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff zu bilden, ein Polymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylalkohol, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Polysacchariden, Stärken, Pektinen, Glucanen und Mischungen daraus. Besonders bevorzugt ist das Polymer biologisch abbaubar und ganz besonders bevorzugt ist das Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polysacchariden, Stärken, Pektinen, Glucanen und Mischungen daraus.

Bevorzugt umfasst die Beschichtungszusammensetzung in Schritt B ein Lösungsmittel, und besonders bevorzugt ist das Lösungsmittel Wasser.

Bevorzugt macht das Material der Beschichtungszusammensetzung in Schritt B, welches in der Lage ist, eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff zu bilden, mindestens io% und höchstens ioo%, besonders bevorzugt mindestens 25% und höchstens 100% und ganz besonders bevorzugt mindestens 40% und höchstens 95% der Masse der Beschichtungszusammensetzung aus.

Die Beschichtungszusammensetzung wird in Schritt B auf mindestens eine Seite des ersten Papiersubstrats aus Schritt A aufgetragen, wobei die Beschichtungszusammensetzung bevorzugt auf mindestens 50% der Fläche und höchstens 100% der Fläche, besonders bevorzugt auf mindestens 70% der Fläche und höchstens 100% der Fläche und ganz besonders bevorzugt auf mindestens 70% und höchstens 95% der Fläche des ersten Papiersubstrats aus Schritt A aufgetragen wird.

Das Aufträgen der Beschichtungszusammensetzung in Schritt B umfasst bevorzugt das Aufträgen in einer Papiermaschine oder in einer separaten Auftragsvorrichtung, sowie das Trocknen des Papiersubstrats nach dem Aufträgen der Beschichtungszusammensetzung.

Besonders bevorzugt erfolgt das Aufträgen der Beschichtungszusammensetzung in Schritt B in einer Leimpresse oder einer Filmpresse einer Papiermaschine.

Besonders bevorzugt erfolgt das Trocknen der Beschichtungszusammensetzung in Schritt B durch das Trocknen mittels heißer Luft, Kontakt mit beheizten Flächen, Mikrowellenstrahlung oder durch Infrarotstrahlung.

Das zweite Papiersubstrat aus Schritt C weist ein Flächengewicht von mindestens 20 g/ m ² und höchstens 65 g/m ² auf, bevorzugt von mindestens 25 g/m ² und höchstens 45 g/m ² . Das zweite Papiersubstrat aus Schritt C umfasst Cellulosefasern, wobei die Cellulosefasern bevorzugt ganz oder teilweise aus Nadelhölzern, Laubhölzern, Fichte, Kiefer, Tanne, Buche, Birke, Eukalyptus, Hanf, Flachs, Sisal, Abaca oder Espartogras gewonnen sind, oder ganz oder teilweise durch eine Mischung von Cellulosefasern von zwei oder mehr dieser Pflanzen gebildet sind. Zusätzlich oder alternativ können die Cellulosefasern des zweiten Papiersubstrats aus Schritt C ganz oder teilweise durch Fasern regenerierter Cellulose gebildet sein.

Im zweiten Papiersubstrat aus Schritt C machen die Cellulosefasern bevorzugt mindestens 50% und höchstens 100% und besonders bevorzugt mindestens 60% und höchstens 100% und ganz besonders bevorzugt mindestens 60% und höchstens 95% der Masse des zweiten Papiersubstrats aus.

Das zweite Papiersubstrat aus Schritt C kann Füllstoff enthalten, wobei der Füllstoff bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Talkum, Kaolin, Silikaten und Mischungen daraus.

Das zweite Papiersubstrat in Schritt C kann Füllstoff enthalten, wobei der Füllstoff bevorzugt mindestens 5% und höchstens 45% und besonders bevorzugt mindestens 25% und höchstens 45% der Masse des zweiten Papiersubstrats ausmacht.

Das Bereitstellen des zweiten Papiersubstrats in Schritt C umfasst bevorzugt das Herstellen des Papiersubstrats auf einer Papiermaschine, besonders bevorzugt auf einer Langsiebpapiermaschine.

Bevorzugt ist das Material der Beschichtungszusammensetzung in Schritt D ein Polymer, und besonders bevorzugt ist das Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly(Meth)ac- rylat, Polyacrylat, Polystyrol, Polybutadien, Polyethylen, Polyacrylnitril, Polyacrylsäure, Po- lyhydroxyalkanoaten, Polylactiden, Wachsen, Paraffinen und Mischungen daraus. Besonders bevorzugt ist das Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polybutadien und Mischungen daraus.

Ganz besonders bevorzugt ist das Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyhyd- roxyalkanoaten, Polylactiden, Wachsen mit Lebensmittelzulassung, Paraffinen und Mischungen daraus. Bevorzugt umfasst die Beschichtungszusammensetzung in Schritt D ein Lösungsmittel, und besonders bevorzugt ist das Lösungsmittel Wasser.

Bevorzugt macht das Material der Beschichtungszusammensetzung in Schritt D mindestens io% und höchstens ioo%, besonders bevorzugt mindestens 30% und höchstens 100% und ganz besonders bevorzugt mindestens 40% und höchstens 95% der Masse der Beschichtungszusammensetzung aus.

Die Beschichtungszusammensetzung wird in Schritt D auf mindestens eine Seite des zweiten Papiersubstrats aus Schritt C aufgetragen, wobei die Beschichtungszusammensetzung bevorzugt auf mindestens 50% der Fläche und höchstens 100% der Fläche, besonders bevorzugt auf mindestens 70% der Fläche und höchstens 100% der Fläche und ganz besonders bevorzugt auf mindestens 70% und höchstens 95% der Fläche des zweiten Papiersubstrats aus Schritt C aufgetragen wird.

Das Aufträgen der Beschichtungszusammensetzung in Schritt D umfasst bevorzugt das Aufträgen in einer Papiermaschine oder in einer separaten Auftragsvorrichtung, sowie das Trocknen des Papiersubstrats nach dem Aufträgen der Beschichtungszusammensetzung.

Besonders bevorzugt erfolgt das Aufträgen der Beschichtungszusammensetzung in Schritt D in einer Leimpresse oder der Filmpresse einer Papiermaschine.

Besonders bevorzugt erfolgt das Trocknen der Beschichtungszusammensetzung in Schritt D durch das Trocknen mittels heißer Luft, Kontakt mit beheizten Flächen, Mikrowellenstrahlung oder durch Infrarotstrahlung.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verbinden in Schritt E das Heißversiegeln der beiden Papiersubstrate, wobei besonders bevorzugt die Beschichtungszusammensetzung in Schritt B oder die Beschichtungszusammensetzung in Schritt D ein Material umfasst, das eine Heißversiegelung ermöglicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verbinden in Schritt E das Aufträgen eines Klebstoffs auf die Beschichtung aus Schritt B oder Schritt D, das Kontaktieren der beschichteten Papiersubstrate aus Schritt B und Schritt D und das Aktivieren des Klebstoffs, wobei besonders bevorzugt der Klebstoff ein heißsiegelfähiger Klebstoff ist. In diesem besonders bevorzugten Fall besteht das Aktivieren des Klebstoffs in der Erwärmung bzw. Erhitzung desselben. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verbinden in Schritt E das Aufträgen einer Klebstoffzusammensetzung auf die Beschichtung aus Schritt B oder Schritt D, wobei die Klebstoffzusammensetzung Klebstoff und ein Lösungsmittel enthält, das Kontaktieren der beschichteten Papiersubstrate aus Schritt B und Schritt D und das Entfernen des Lösungsmittels aus der Klebstoffzusammensetzung, wobei besonders bevorzugt das Lösungsmittel Wasser oder ein organisches Lösungsmittel ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. i zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Verpackungsmaterial

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Verpackungsmaterial, umfassend eine Schicht Klebstoff zur Verbindung der Papiersubstrate

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Verpackungsmaterial, umfassend mehrere zusätzliche Schichten und einen Aufdruck.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die Vorteile der Erfindung sollen an beispielhaften, erfindungsgemäßen Verpackungsmaterialien für Lebensmittel gezeigt werden.

Fig. i zeigt beispielhaft den Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Verpackungsmaterial, in dem ein erstes Papiersubstrat n mit einem zweiten Papiersubstrat 14 verbunden ist, wobei auf das erste Papiersubstrat 11 eine Beschichtung 12 aufgetragen ist, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff bildet, und auf das zweite Papiersubstrat 14 eine Beschichtung 13 aufgetragen ist, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Wasserdampf bildet. Die beiden Papiersubstrate 11 und 14 können durch Heißversiegelung verbunden sein, wobei sich in der Beschichtung 12 oder der Beschichtung 13 ein heißsiegelfähiges Material befindet.

Fig. 2 zeigt beispielhaft den Querschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Verpackungsmaterial, in dem ein erstes Papiersubstrat 21 mit einem zweiten Papiersubstrat 24 verbunden ist, wobei auf das erste Papiersubstrat 21 eine Beschichtung 22 aufgetragen ist, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff bildet, und auf das zweite Papiersubstrat 24 eine Beschichtung 23 aufgetragen ist, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Wasserdampf bildet. Eine Schicht Klebstoff 25 verbindet die beiden Papiersubstrate 21 und 24 so, dass die Beschichtungen 22 und 23 einander zugewandt sind. Fig. 3 zeigt beispielhaft den Querschnitt durch noch ein weiteres erfindungsgemäßes Verpackungsmaterial, in dem ein erstes Papiersubstrat 31 mit einem zweiten Papiersubstrat 34 verbunden ist, wobei auf das erste Papiersubstrat 31 eine Beschichtung 32 aufgetragen ist, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff bildet, und auf das zweite Papiersubstrat 34 eine Beschichtung 33 aufgetragen ist, die eine Barriere gegen das Durchdringen von Wasserdampf bildet. Zusätzlich ist zwischen dem ersten Papiersubstrat 31 und der Beschichtung 32 noch eine Schicht 36 aufgetragen, die beispielsweise die Oberfläche des Papiersubstrats 31 für den Auftrag der Beschichtung 32 vorbereitet. Zwischen dem zweiten Papiersubstrat 34 und der Beschichtung 33 ist noch eine Schicht 37 aufgetragen, die beispielsweise eine Barriere gegen das Durchdringen von Fetten und Ölen bildet. Die Papiersubstrate 31 und 34 sind durch eine Schicht Klebstoff 35 miteinander verbunden, so dass die Beschichtungen 32 und 33 einander zugewandt sind.

Des Weiteren ist das Papiersubstrat 31 auf der Außenseite mit einer Schicht 38 versehen, um die Qualität eines Aufdrucks 39 zu verbessern. Die aufgedruckte Schicht 39 ist dazu gedacht, die Außenseite des Verpackungsmaterials zu bilden. Auf dem zweiten Papiersubstrat 34 ist noch eine zusätzliche Schicht 40 aufgetragen, die beispielweise heißsiegelfähig sein kann, um eine Verklebung des Verpackungsmaterials mit sich selbst zu ermöglichen, sodass aus dem Verpackungsmaterial eine Verpackung hergestellt werden kann. Die Schicht 40 ist dabei dazu vorgesehen, dem verpackten Lebensmittel zugewandt zu sein, und kann beispielsweise nur auf jenen Flächen aufgetragen zu sein, die später der Verklebung dienen.

Da die Beschichtungen des ersten und des zweiten Papiersubstrats sich im Inneren des Verpackungsmaterials befinden, sind sie gut geschützt und bewirken gute Barrieren gegen das Durchdringen von Sauerstoff und Wasserdampf. Daher kann auch auf weitere Barrierebeschichtungen auf dem Verpackungsmaterial verzichtet werden.

In einer Ausführungsform wurde ein erstes Papiersubstrat aus Cellulosefasern hergestellt, wobei 50% der Masse der Cellulosefasern aus Nadelhölzern gewonnene Zellstofffasern waren und 50% der Masse der Cellulosefasern aus Laubhölzern gewonnene Zellstofffasern waren. Das erste Papiersubstrat wies vor der Beschichtung ein Flächengewicht gemäß ISO 536:2019 von 30 g/m ² auf. Es wurde mit einer Zusammensetzung, umfassend Ethylen-Vinylalkohol-Copo- lymer und Kaolin als Barrierematerial, auf einer Seite beschichtet, sodass nach der Beschichtung 4,5 g/m ² auf dem beschichteten Papiersubstrat verblieben. Diese Beschichtung diente dazu, eine Barriere gegen das Durchdringen von Sauerstoff zu bilden. Auf der anderen Seite des Papiersubstrats wurde Stärke zur Verbesserung der Bedruckbarkeit aufgetragen. Nach der Beschichtung wurden die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung in Maschinenrichtung gemäß ISO 1924-2:2008 gemessen und es ergaben sich Werte von 50 N/15 mm bzw. 1,8%.

Die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung wurden auch in Querrichtung gemäß ISO 1924- 2:2008 gemessen und es ergaben sich Werte von 23 N/15 mm bzw. 6,0%.

Der Cobb _3OO -Wert gemäß ISO 535:2014 wurde für die mit dem Barrierematerial beschichtete Seite bestimmt und es ergab sich ein Wert von 19 g/m ² .

Die Sauerstoffdurchlässigkeit wurde gemäß ISO 15105-1:2007 bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% bestimmt und ein Wert von 62 cm ³ /(m ² -d-bar) wurde erhalten.

Die Wasserdampfdurchlässigkeit wurde gemäß ISO 2528:2017 bei 23°C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit bestimmt und ein Wert von 350 g/ (m ² -d) wurde erhalten. Dabei war die mit dem Barrierematerial beschichtete Seite der hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt.

Der Widerstand gegen das Durchdringen von Öl wurde durch den KIT Test gemäß TAPPI T559 (2012) für die mit dem Barrierematerial beschichtete Seite bestimmt und es ergab sich ein Wert von 1.

Ein zweites Papiersubstrat wurde aus Cellulosefasern hergestellt, wobei 40% der Masse der Cellulosefasern aus Nadelhölzern gewonnene Zellstofffasern waren und 60% der Masse der Cellulosefasern aus Laubhölzern gewonnene Zellstofffasern waren. Das zweite Papiersubstrat enthielt 7,5% Kaolin als Füllstoff, bezogen auf die Masse des Papiersubstrats. Das zweite Papiersubstrat wies vor der Beschichtung ein Flächengewicht gemäß ISO 536:2019 von 40 g/m ² auf. Es wurde mit einer Zusammensetzung, umfassend ein Polymer und ein Wachs als Barrierematerial, auf einer Seite beschichtet, sodass nach der Beschichtung 4,5 g/ m ² auf dem beschichteten Papiersubstrat verblieben. Diese Beschichtung diente dazu, eine Barriere gegen das Durchdringen von Wasserdampf zu bilden. Auf der anderen Seite des Papiersubstrats wurde Stärke zur Verbesserung der Bedruckbarkeit aufgetragen.

Nach der Beschichtung wurden die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung in Maschinenrichtung gemäß ISO 1924-2:2008 gemessen und es ergaben sich Werte von 50 N/15 mm bzw. 2,2%.

Die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung wurden auch in Querrichtung gemäß ISO 1924- 2:2008 gemessen und es ergaben sich Werte von 28 N/15 mm bzw. 7,0%.

Der Cobb _3OO -Wert gemäß ISO 535:2014 wurde für die mit dem Barrierematerial beschichtete Seite bestimmt und es ergab sich ein Wert von 8 g/m ² . Die Sauerstoffdurchlässigkeit wurde gemäß ISO 15105-1:2007 bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% bestimmt und ein Wert von etwa 30000 cm ³ /(m ² -d-bar) wurde erhalten.

Die Wasserdampfdurchlässigkeit wurde gemäß ISO 2528:2017 bei 23°C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit bestimmt und ein Wert von 30 g/(m ² -d) wurde erhalten. Dabei war die mit dem Barrierematerial beschichtete Seite der hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt.

Der Widerstand gegen das Durchdringen von Öl wurde durch den KIT Test gemäß TAPPI T559 (2012) für die mit dem Barrierematerial beschichtete Seite bestimmt und es ergab sich ein Wert von 7.

Um das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial zu erhalten, wurden das erste beschichtete Papiersubstrat und das zweite beschichtete Papiersubstrat mittels eines lösungsmittelbasierten Heißsiegelklebstoffs so verbunden, dass die jeweils mit dem Barrierematerial beschichteten Seiten der Papiersubstrate einander zugewandt waren und miteinander verklebt wurden.

Das Verpackungsmaterial wies ein Flächengewicht gemäß ISO 536:2019 von 81 g/m ² auf.

Der Cobb _3O o-Wert des Verpackungsmaterials wurde für die Seite des ersten Papiersubstrats gemäß ISO 535:2014 bestimmt und es ergab sich ein Wert von 26 g/m ² .

Die Sauerstoffdurchlässigkeit des Verpackungsmaterials wurde gemäß ISO 15105-1:2007 bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% bestimmt und ein Wert von 56 cm ³ /(m ² -d-bar) wurde erhalten.

Die Wasserdampfdurchlässigkeit des Verpackungsmaterials wurde gemäß ISO 2528:2017 bei 23°C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit bestimmt und ein Wert von 28 g/ (m ² -d) wurde erhalten. Dabei war die Seite des Verpackungsmaterials mit dem zweiten Papiersubstrat der hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt.

Der Widerstand des Verpackungsmaterials gegen das Durchdringen von Öl wurde durch den KIT Test gemäß TAPPI T559 (2012) für die Seite des Verpackungsmaterials mit dem zweiten Papiersubstrat bestimmt und es ergab sich ein Wert von 1.

Es zeigt sich, dass sich ohne weitere Beschichtungen zum Schutz der Barrierematerialien und ohne Verwendung von Kunststofffolien oder Aluminiumfolien ein Verpackungsmaterial herstellen lässt, das hinsichtlich seiner Durchlässigkeit für Sauerstoff und Wasserdampf, hinsichtlich seines Widerstands gegen Öle und hinsichtlich seines Wasseraufnahmevermögens zur Verpackung von Lebensmitteln sehr gut geeignet ist.