ES2155706T5 - Tinta para impresion offset de arco, de escasa migracion, escaso olor y escaso hinchamiento. - Google Patents
Tinta para impresion offset de arco, de escasa migracion, escaso olor y escaso hinchamiento. Download PDFInfo
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Abstract
LA INVENCION TRATA DE UNA CINTA DE IMPRESION EN OFFSET, QUE COMPRENDE UNA RESINA FENOLICA MODIFICADA CON COLOFONIA (A) Y/O UNA RESINA DE MALEINATO (B) Y/O UNA RESINA DE HIDROCARBURO (C) Y/O UN ESTER DE RESINA DE COLOFONIA (D), QUE SE CARACTERIZA PORQUE SE TIENE COMO DISOLVENTE PARA LA/LAS RESINA (S) UNO O VARIOS ESTERES DE ACIDOS GRASOS INSOLUBLES EN AGUA FORMADOS A PARTIR DE ALCOHOLES EQUIVALENTES QUE TIENE UN IMPEDIMENTO ESTERICO ELEVADO Y/O DE ETINOLES.
Description
Tinta para impresión offset de arco, de escasa
migración, escaso olor y escaso hinchamiento.
El invento se refiere a una tinta para impresión
offset de arco, de escasa migración, escaso olor y escaso
hinchamiento, adecuada para la preparación de envases para
alimentos.
En el estado actual de la técnica se conocen por
un lado tintas para impresión offset de arco, que se pueden
designar como de escaso olor y escaso sabor. Estas tintas contienen
como agente aglutinante componentes de escaso olor, tales como
resinas duras, fracciones de aceite mineral hidrogenadas, aceites
aromáticos sintéticos, resinas alquídicas, especialmente las de
bajo índice de yodo de \leq 30 g de I_{2}/100 g, y
dialquiléteres tales como, por ejemplo,
di-n-dodeciléter,
di-n-undeciléter,
alil-n-octiléter,
n-hexil-n-undeciléter.
Sin embargo, en el caso de estas tintas se
pueden producir transmisiones de sustancia al artículo envasado,
pudiendo estimarse las transmisiones de sustancia conforme a la ley
de la difusión. Sin embargo, la legislación alemana sobre alimentos
prohíbe cualquier transmisión de sustancia, excepto porciones
inocuas desde el punto de vista sanitario, odorífico y saborizante,
las cuales son inevitables técnicamente. En el caso de las tintas
del estado actual de la técnica se puede producir, sin embargo, una
migración de las sustancias constitutivas líquidas, lo cual puede
provocar, además, el aspecto desagradable del denominado
hinchamiento. Debido a la migración, especialmente en el caso de
láminas de embalaje finas, es decir láminas inferiores a 30 \mum,
se pueden producir defectos de la lámina en forma de formación de
pliegues y ondulaciones. Estos defectos son irreversibles e
inaceptables óptica y técnicamente.
En el estado actual de la técnica se conocen
además, las denominadas tintas anti-hinchamiento que
poseen una estructura del agente aglutinante exenta de aceite
mineral. El inconveniente agravante de estas tintas consiste, sin
embargo, en que los componentes de baja viscosidad del agente
aglutinante pueden presentar considerables potenciales de
migración. Por lo tanto, en los envases primarios son posibles
transmisiones de sustancias, las cuales pueden modificar
negativamente el olor y sabor del artículo envasado, especialmente
del alimento. Conforme a la legislación suiza, por ejemplo, estas
transmisiones son tratadas como impurezas ("Disposición sobre
sustancias extrañas y sustancias constitutivas en los alimentos"
- Disposición sobre sustancias extrañas y sustancias
constitutivas'', FIV - del 26.06.1996). Según la legislación
alemana, para los envases para alimentos y artículos de consumo
rige también el que se deban evitar modificaciones odoríficas y
saporíficas del artículo envasado, debidas al envase (\NAK 31
LMBG, sección 1).
La misión del invento consistía, por lo tanto,
en poner a disposición tintas para impresión offset de arco, que
sean tanto de escasa migración y escaso olor, como también de escaso
hinchamiento, y las cuales, por lo tanto, no provoquen molestas
modificaciones odoríficas y saporíficas del artículo a envasar y,
respectivamente, cumplan los valores de migración preestablecidos
legalmente.
Según la norma DIN 10955, Examen de sustancias
de envase y agentes de envase para alimentos, se examinan las
modificaciones odoríficas y saporíficas del artículo a envasar
ocasionadas por las tintas de impresión. En este caso, para
corresponder a las citadas exigencias, los valores tienen que ser
menores que 2.
La misión del invento se soluciona con una tinta
para impresión offset que abarca una resina fenólica (A) modificada
con colofonia y/o una resina de maleinato (B) y/o una resina de
hidrocarburo (C) modificada y/o un éster de resina de colofonia
(D), caracterizada porque está exenta de minerales y como disolvente
para la o las resinas presenta uno o varios ésteres (E) de ácido
graso de alcoholes polivalentes, insolubles en agua, presentando
los ésteres dimensiones estéricas del diámetro I_{max} de 2,0 a
7,0 nm, y del volumen V_{medio} de 1,0 a 21,0 nm^{3}.
Por demanda espacial se entiende la dimensión
estérica tridimensional de las moléculas. Los valores indicados se
refieren a las moléculas presentes en su elongación máxima.
En una forma de ejecución preferida, la tinta
para impresión offset conforme al invento presenta, además, ésteres
alílicos polifuncionales de ácidos orgánicos polivalentes. Estos
ésteres alílicos están capacitados para el secado oxidativo y
durante el secado no desarrollan productos de disociación que
conduzcan a perjuicios sensoriales de los alimentos envasados. En
el secado oxidativo se produce una reticulación y, con ello, una
película estable de tinta para impresión. Este proceso de
reticulación oxidativa de la tinta impresa se provoca por las sales
de cobalto y/o manganeso de los ácidos orgánicos en ella contenidos,
en concentraciones de 0,05-0,2%.
Son preferidos los ésteres alílicos de ácidos
orgánicos polivalentes con un índice de acidez de
2-20 mg de KOH/g (DIN 55 936), un índice de yodo de
50-120 g de I_{2}/100 g (DIN 55 936) y una
viscosidad de 0,5-300 Pa\cdots, medidos a 20ºC y
50 l/s, así como un peso molecular M_{w} de
300-10000.
Además, es preferida una tinta para impresión
offset que presenta adicionalmente un polialiléter. Su función
corresponde esencialmente a la de los ésteres alílicos
polifuncionales.
Debido a la adición de los ésteres alílicos
polifuncionales o, respectivamente, polialiléteres se puede
conseguir la resistencia mecánica para la aplicación técnica
exigida para los envases de alimentos y artículos de consumo, la
cual en la mayoría de los casos sólo se podía conseguir hasta ahora
por barnizado, de modo que se puede prescindir de éste.
Estas tintas están exentas de sustancias con
elevado potencial de migración. Las resinas y los ésteres de ácidos
grasos especiales contenidos en los agentes aglutinantes de las
tintas, con su elevada demanda estérica de espacio se ajustan entre
sí de tal modo que la transmisión de sustancias a los alimentos,
también en el caso de envases primarios, se reduce de tal manera
que claramente se rebasan por debajo los valores límite prescritos
legalmente. Además, en el caso de un contacto directo entre la tinta
impresa y, por ejemplo, una lámina de envase de polipropileno, casi
no tiene lugar una modificación dimensional debido al impedimento
de una transmisión de sustancia conforme al invento. Esta
modificación dimensional era ocasionada hasta ahora por una
migración a la matriz del material sintético, lo cual se designa
como hinchamiento de las láminas.
Por consiguiente, con las tintas conforme al
invento se ha conseguido por primera vez alcanzar simultáneamente
las propiedades ventajosas de poco olor, poca migración y poco
hinchamiento en las tintas para impresión offset de arco. Por lo
tanto, estas tintas son especialmente adecuadas para la fabricación
de envases para alimentos utilizando, por ejemplo, cartón y
papel.
Además de esto, una ventaja muy esencial de la
tinta para impresión offset conforme al invento es que está
constituida a base de materias primas reponibles.
Antes de su esterificación, estos ácidos grasos
se pueden purificar por destilación.
Preferida es una tinta para impresión offset
conforme al invento en la cual los ésteres de ácido graso de los
alcoholes polivalentes presentan un índice de acidez comprendido
entre 5 y 20 mg de KOH/g (DIN 53402), un índice de yodo entre 0 y
150 g de I_{2}/100 g (DIN 55936) y una viscosidad entre 20 y 500
mPa\cdots (DIN 53229). Los alcoholes polivalentes están
totalmente esterificados.
El empleo de aceites vegetales naturales, es
decir de los respectivos triglicéridos no puede solucionar el
problema planteado, y sólo a través de la tinta para impresión
offset conforme al invento descrita, se pudo solucionar
sorprendentemente el problema.
Es preferida, además, una tinta para impresión
offset conforme al invento, caracterizada porque las resinas
presentan un peso molecular M_{w} de 5000-120000,
un índice de acidez de 10-40, un índice de hidroxilo
de 20-70 y un intervalo de fusión de
120-190ºC. La medición del intervalo de fusión se
efectúa en este caso por el método del capi-
lar.
lar.
Las resinas se deben comportar sensorialmente
neutras y disolverse sin co-disolventes en los
ésteres de ácido grasos citados, o en sus mezclas. Además de esto,
las resinas tienen que ser compatibles con los citados ésteres de
ácido graso o con sus mezclas. La compatibilidad de una solución de
resina y, respectivamente, de un agente aglutinante se define por
el índice de hexano (HEZ). La compatibilidad debe estar en un
intervalo de HEZ comprendido entre 0 y +20.
Como especialmente bien adecuado y, por lo
tanto, preferido resultaron resinas con una viscosidad de
10-90 Pa\cdots al 40% en aceite mineral (razón
social Haltermann PKW-F 6/9) y, respectivamente, con
una viscosidad de 20-100 Pa\cdots al 40% en
aceite mineral (razón social Haltermann PKW-f 6/9
ar), medidos en cada caso a 50 l/s y una temperatura de 20ºC.
Como especialmente adecuadas resultaron, además,
resinas con un punto de turbidez de 55-150ºC al 10%
en aceite mineral (razón social Haltermann PKW-F
6/9 af nuevo) y, respectivamente, con un punto de turbidez de
50-150ºC al 10% en aceite mineral (razón social
Haltermann PKW-F 6/9).
Como ventajosa resultó una tinta para impresión
offset, en la cual las resinas (A):(B) se presentan en una relación
cuantitativa de 33-76:24-67, así
como una tinta para impresión offset, en la cual las resinas
(A):(B):(C) se presentan en una relación cuantitativa de
22-51:23-46:16-33.
Como especialmente ventajosa y, por lo tanto,
preferida es una tinta para impresión offset conforme al invento,
en la cual las resinas (A) y (B), así como el éster de ácido graso
(E) de alcoholes polivalentes se presenta en una relación
cuantitativa de
17-36:13-32:45-70,
así como una tinta para impresión offset conforme al invento, en la
cual las resinas (A), (B), (C) y (D), así como el éster de ácido
graso (E) se presenta en una relación cuantitativa de (A):
(B):(C):(D):(E) de
0-45:0-32:0-24:0-19:38-70.
La preparación de las tintas para impresión
offset conformes al invento se efectúa de manera en sí conocida.
La relación de viscosidad a extensibilidad de
las tintas para impresión offset se debería situar en el intervalo
de 50-120 Pa\cdotS (50 l/s, 20ºC) a
8-14 (26ºC; velocidad de medida 200 rpm; 1,3 m^{3}
de tinta), habiéndose medido la extensibilidad mediante el
Prüfbau-Inkomat de la razón social Dürner.
Los datos reológicos de las tintas para
impresión offset se ajustan de manera en sí conocida a las
exigencias de aplicación técnica y a los materiales a imprimir.
Las tintas para impresión offset citadas en los
siguientes ejemplos se prepararon de la manera siguiente:
Los componentes sólidos del agente aglutinante
se disolvieron, bajo agitación y gasificación con gas inerte, en el
componente disolvente o, respectivamente, componentes disolventes,
con una concentración de 50% a 180-200ºC.
Los componentes sólidos se dispersaron
previamente en el disolvedor con una concentración del 30%. Después
de añadir la cantidad residual de agente aglutinante, la mezcla se
dispersó finamente mediante una laminadora de tres vías. La deseada
relación de viscosidad/extensibilidad de la tinta se ajusta a través
de la concentración de ésteres de ácido graso.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una tinta para impresión offset
conforme a la siguiente receta:
Por una resina KP se entiende una resina
fenólica modificada con colofonia.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
comparativo
Se preparó una tinta para impresión offset
conforme a la siguiente receta:
La elaboración de las tintas para impresión
offset conformes al Ejemplo 1 y al Ejemplo comparativo se efectuó
en una imprenta offset de arco de tipo MAN-Roland R
700 con un rendimiento de impresión de 8000-12000
ejemplares/h utilizando un agente humectante con 5% de isopropanol.
Se imprimió con 1,5-2 g/m^{2} sobre cartón de
celulosa, adecuado para la preparación de envases primarios para
alimentos.
Inmediatamente después de la impresión, las
muestras se envasaron de forma compacta en lámina de aluminio y se
entregaron al Fraunhofer Institut Lebensmitteltechnologie und
Verpackung, Munich, para el análisis de migración según el método
Tenax allí desarrollado. Con este método se determina la transmisión
de sustancia en el caso de contacto directo entre la cara de cartón
impresa y Tenax® como simulacro de alimento (24 horas a 60ºC).
Tenax ® es un agente de adsorción, comercializado por la sociedad
Akzo. En este caso, se trata de un poli(óxido de fenileno) a base
de 2,6-difenilfenol.
En el dictamen emitido por el Fraunhofer
Institut se confirmó que la migración total de la muestra de tinta
para impresión offset conforme al invento, según el Ejemplo 1 no es
cuantitativamente superior a la cantidad del cartón sin imprimir,
frente a la tinta para impresión offset según el Ejemplo de
comparación. Por lo tanto, en comparación con el cartón sin
imprimir, las impresiones preparadas con la tinta para impresión
offset conforme al invento no presentan valores incrementados de la
migración.
\vskip1.000000\baselineskip
Además, investigaciones propias condujeron a los
siguientes resultados:
- (a)
- Recortes de cartón, los cuales se habían impreso con la tinta para impresión offset conforme al invento, en contacto con una lámina de polipropileno de 6 \mum de espesor, no condujeron prácticamente a ningún hinchamiento.
- (b)
- Los ensayos sensoriales según Robinson en cuanto a olor y sabor de impresiones con la tinta conforme al invento conducían a una evaluación, situada claramente por debajo de 2. Esto significa, que se cumplían completamente las exigencias solicitadas a tintas de escaso olor.
A través de las tintas para impresión offset del
presente invento, frente a las tintas del estado actual de la
técnica, se reduce o, respectivamente, elimina de manera muy
decisiva la transmisión de sustancia, la cual conforme a \NAK 31,
sección 1 de la Legislación sobre alimentos y artículos de
necesidad, se consideraba como técnicamente inevita-
ble.
ble.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una tinta para impresión offset
conforme a la siguiente receta:
\newpage
Se preparó una tinta para impresión offset
conforme a la siguiente receta:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una tinta para impresión offset
conforme a la siguiente receta:
\newpage
Se preparó una tinta para impresión offset
conforme a la siguiente receta:
La elaboración de los Ejemplos 2 a 5 se efectuó
en una imprenta offset de arco de tipo MAN-Roland R
700 con un rendimiento de impresión de 8000-12000
ejemplares/h utilizando un agente humectante con 5% de isopropanol.
En este caso, se imprimió sobre calidades de papel y de cartón
satinado y no satinado, componiéndose el material de fibras de
pasta de madera, celulosa o fibras recicladas. Las tintas para
impresión offset se continuaron elaborando en estado no barnizado
y, respectivamente, en estado barnizado (en línea con barniz de
dispersión).
En todos los casos resultó que la resistencia al
rozamiento, adherencia del barniz, secado y subsiguiente
elaboración correspondían a las altas exigencias de los fabricantes
de envases. Por lo tanto, con respecto a estas propiedades
esenciales, las tintas conformes al invento eran como mínimo
equivalentes a las tintas para impresión offset para la impresión
de envases del estado actual de la técnica. La capacidad de
impresión y la calidad de impresión correspondían igualmente al
patrón de calidad de las tintas del estado de la técnica, incluso
en imprentas offset de arco de elevada velocidad, abriéndose sin
embargo ahora la posibilidad con las tintas conformes al invento de
recurrir a materias primas reponibles como sustancias de partida
para los componentes de las tintas para impresión offset y, además,
poner a disposición tanto tintas de escaso olor, escaso sabor, así
como de escaso hinchamiento.
Estas sorprendentes propiedades positivas de la
tinta para impresión offset se fundamentan en la selección y
combinación de las resinas y ésteres de ácidos grasos conforme al
invento.
Claims (7)
1. Tinta para impresión offset que abarca una
resina fenólica (A) modificada con colofonia y/o una resina de
maleinato (B) y/o una resina de hidrocarburos (C) modificada y/o un
éster (D) de resina de colofonia, caracterizada porque está
exenta de minerales y como disolvente para la o las resinas presenta
uno o varios ésteres (E) de ácido graso, tetracaprato de
pentaeritrita, hexacaprato de pentaeritrita, tetradocoseato de
pentaeritrita, hexadocoseato de pentaeritrita, tetraoleato de
pentaeritrita, trioleato de trimetilolpropano, tricaprilcaprato de
trimetilolpropano o tetraisoestearato de pentaeritrita, en donde los
alcoholes polivalentes de los ésteres de ácidos presentan una
elevada demanda estérica espacial, y los ésteres presentan
dimensiones estéricas del diámetro I_{max} de 2,0 a 7,0 nm, y del
volumen V_{medio} de 1,0 a 21,0 nm^{3}.
2. Tinta para impresión offset según la
reivindicación 1, caracterizada porque presenta, además,
ésteres alílicos polifuncionales de ácidos orgánicos
polivalentes.
3. Tinta para impresión offset según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque presenta, además,
un éter polialílico.
4. Tinta para impresión offset según una de las
reivindicaciones 1 a 3 anteriores, caracterizada porque los
ésteres de ácido graso de los alcoholes polivalentes presentan un
índice de acidez comprendido entre 5 y 20 mg de KOH/g, un índice de
yodo entre 0 y 150 g de I_{2}/100 g y una viscosidad en el
intervalo entre 20 y 500 mPa\cdots.
5. Tinta para impresión offset según una de las
reivindicaciones 1 a 4 anteriores, caracterizada porque las
resinas presentan un peso molecular M_{w} de
5000-120000, un índice de acidez de
10-40, un índice de hidroxilo de
20-70 y un intervalo de fusión de
120-190ºC.
6. Tinta para impresión offset según una de las
reivindicaciones 1 a 5 anteriores, caracterizada porque la
tinta para impresión offset presenta las resinas (A) y (B), así como
el éster de ácido graso (E) de alcoholes polivalentes en una
relación cuantitativa de
17-36:13-32:45-70.
7. Tinta para impresión offset según una de las
reivindicaciones 1 a 5 anteriores, caracterizada porque la
tinta para impresión offset presenta las resinas (A), (B), (C) y
(D), así como el éster de ácido graso (E) en una relación
cuantitativa de
0-45:0-32:0-24:0-19:38-70.
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