BR112020015346A2

BR112020015346A2 - Composição de tinta resistente a mancha

Info

Publication number: BR112020015346A2
Application number: BR112020015346-0A
Authority: BR
Inventors: Jarol Alberto Osorio Murillo; Kyle Hill; Kaci Allen
Original assignee: Sun Chemical Corporation
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-12-08
Also published as: EP3749722A4; BR112020015346B1; US20210017409A1; US10961406B2; WO2019157482A1; EP3749722A1; EP3749722B1

Abstract

é aqui descrita uma composição de tinta resistente a mancha, particularmente quando usada em combinação com adesivos, tal como aqueles contendo polióis, incluindo adesivos de poliuretano. o presente sistema de tinta é resistente a calor, isto é, ele pode suportar temperaturas elevadas, tal como temperaturas de cozimento e cozimento, e, portanto, é adequado para impressão em embalagem de alimento na qual o conteúdo de alimento é cozido na embalagem. a composição inclui um ou mais de uma resina de poliuretano elastomérica, um copolímero de estireno anidrido maleico, uma resina de poliuretano-poliol e um agente quelante de metal do grupo iv.

Description

COMPOSIÇÃO DE TINTA RESISTENTE A MANCHA

[0001] O presente pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisório US Nº de Série 62/629.344, depositado em 12 de fevereiro de 2018, que é incorporado aqui por referência em sua totalidade e para todos os fins.

CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] O presente pedido é dirigido a revestimentos de tintas e combinações de laminados incluindo tintas e revestimentos que fornecem resistência efetiva a mancha.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0003] Manchas causadas por limitações de tintas e adesivos são predominantes na indústria de embalagem. Tais manchas podem ocorrer durante laminação. Manchas podem ser particularmente predominantes em tintas à base de uretano e sistemas de adesivos. Mancha pode ser causada por força mecânica, interação química ou uma combinação das mesmas.

[0004] Tintas e revestimentos podem ser aplicados à embalagem como um sistema ou camadas de laminado. Por exemplo, acima do substrato, as camadas aplicadas podem ser tinta, adesivo e vedante. O que pode ser problemático é a aplicação da camada de adesivo sobre a tinta a qual, no caso de poliuretanos e outros tipos de adesivos, pode conter componentes de poliol. Migração do adesivo para a camada de tinta e, em particular, migração do componente de poliol podem fazer a tinta manchar. Embora não desejando estar vinculado a nenhuma teoria, pode ser que o adesivo migrado ressolubilize resinas na tinta, tornando a tinta mais suscetível a manchar devido a interações químicas ou mecânicas, como ocorre frequentemente quando rolos recém- laminados contatam outras superfícies ou objetos. Os componentes de poliol de tais adesivos podem ser uma causa deste efeito de ressolubilização indesejável.

[0005] FIG. 1 representa uma estrutura de laminado da técnica anterior 10 exibindo o problema técnico a ser resolvido pela presente invenção. A estrutura de laminado 10 inclui camadas de vedante 12 (às vezes chamadas de "filme secundário"), adesivo 14 e tinta 16 no substrato 18. A migração do adesivo 14 que é aplicado sobre a tinta 16 migra para a camada de tinta 16 durante o processo de laminação, o que pode causar a ressolubilização de materiais de tinta, levando a manchamento.

[0006] Materiais de embalagem flexíveis são usados para embalar uma ampla variedade de materiais, incluindo bens de consumo e muitos tipos diferentes de itens alimentares. Uma embalagem flexível pode ser um laminado construído de diferentes camadas de filme nas quais tintas são impressas em um filme primário, então, revestido com uma camada de adesivo de laminação e aderida a um filme secundário para formar uma estrutura laminada.

[0007] Estruturas de embalagem flexíveis são tradicionalmente feitas com adesivos de laminação transportados em solvente. Adesivos sem solvente de dois componentes mais ambientalmente amigáveis de custo mais baixo foram comercializados para substituir adesivos transportados por solvente. No entanto, adesivos de laminação sem solvente frequentemente requerem armazenamento por um período prolongado (por exemplo, até 14 dias) antes de desenvolverem resistência de ligação suficiente para permitir manuseio e processamento adicional, assim como serem considerados seguros para embalagem de alimentos. Nos últimos anos, vários esforços foram feitos para diminuir a taxa de cura para adesivos de laminação sem solvente. Isso levou ao desenvolvimento de componentes de poliol de baixo peso molecular que exibem um grau mais alto de mobilidade molecular, permitindo as interações descritas anteriormente com a tinta impressa que fazem a tinta manchar ou riscar. A tinta manchada ou riscada é indesejável na aparência e pode ser percebida como uma falta de cuidado ou qualidade.

[0008] O problema pode ser particularmente agudo quando o adesivo é um adesivo à base de poliuretano 100% sólido. Esses adesivos curam à temperatura ambiente e, durante este tempo, eles interagem com as resinas de tinta. Em particular, componentes de poliol do adesivo interagem com as resinas.

[0009] Por conseguinte, há uma necessidade de uma composição de tinta que possa ser usada em combinações com adesivos, tal como em sistemas de laminados, nos quais a tinta é resistente a manchamento. : z

[0010] A presente invenção é uma composição de tinta adequada para uso em embalagens flexíveis que são resistentes a manchamento, particularmente quando usadas em combinação com adesivos; tal como aqueles contendo polióis, tal como adesivos de poliuretano. Além disso, o presente sistema de tinta é resistente ao calor, isto é, é imprimível em embalagens e outros materiais que são expostos a temperaturas elevadas, tal como temperaturas de cozimento de cerca de 180ºF a 190ºF.

[0011] As composições de tinta incluem um ou mais de um solvente ou solventes orgânicos; resina de poliuretano elastomérica, um copolímero de anidrido maleico de estireno, uma resina de poliuretano-poliol e um agente quelante de metal do grupo |V.

[0012] Em um aspecto, a presente composição de tinta inclui um ou mais de: a) Um solvente orgânico ou uma combinação de dois ou mais solventes orgânicos;

b) Uma resina de poliuretano elastomérica não reativa, tal como uma resina de poliuretano elastomérica semialifática; c) Um copolímero de anidrido maleico de estireno; d) Uma resina de poliuretano poliol, tal como uma resina de poliuretano poliol em solução; e) Um promotor de adesão (por exemplo, um quelado de titânio de metal do grupo IV, tal como um quelato de titânio); e ND Um pigmento.

[0013] Num aspecto, a resina de poliuretano elastomérica não reativa é uma resina de poliuretano elastomérica semialifática.

[0014] Num aspecto, a resina de poliuretano poliol é uma resina de poliuretano poliol em solução.

[0015] Num aspecto, o promotor de adesão é um quelato de titânio.

[0016] Num aspecto, o pigmento adicionado à composição de tinta é adicionado como dispersão em um ligante de resina.

[0017] Num aspecto, a invenção aqui descrita é um verniz que inclui o solvente orgânico; a resina de poliuretano elastomérica não reativa, tal como uma resina de poliuretano elastomérica semialifática; o copolímero de anidrido maleico de estireno; a solução de resina de poliuretano poliol; e o promotor de adesão (por exemplo, um quelato de titânio). O pigmento e/ou a dispersão de pigmento é posteriormente adicionada ao verniz para formar as formulações de tinta aqui descritas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] FIG. 1 representa uma estrutura de laminado da técnica anterior exibindo o problema técnico a ser resolvido pela presente invenção.

[0019] FIG. 2A representa uma estrutura de laminado formada de uma tinta não inventiva que exibe mancha;

[0020] FIG. 2B representa uma estrutura de laminado não exibindo mancha. À tinta aplicada é aquela do Exemplo 3 inventivo;

[0021] FIG. 3A representa uma estrutura de laminado formada de uma tinta não inventiva que exibe mancha;

[0022] FIG. 3B representa uma estrutura de laminado não exibindo mancha. À tinta aplicada é aquela do Exemplo 3 inventivo;

[0023] FIG. 4A representa uma estrutura de laminado formada de uma tinta não inventiva que exibe mancha;

[0024] FIG. 4B representa uma estrutura de laminado não exibindo mancha. À tinta aplicada é aquela do Exemplo 3 inventivo;

[0025] FIG. 5A representa uma estrutura de laminado formada de uma tinta não inventiva que exibe mancha; e

[0026] FIG. 5B representa uma estrutura de laminado não exibindo mancha. À tinta aplicada é aquela do Exemplo 3 inventivo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0027] Em um aspecto, a tinta à base de solvente resistente a mancha inclui uma resina de poliuretano elastomérica, um copolímero de anidrido maleico de estireno, uma resina de poliuretano poliol, um pigmento e um promotor de adesão de agente quelante de metal do grupo |V.

[0028] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica é uma resina de poliuretano elastomérica de alto peso molecular semialifática.

[0029] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica é não reativa.

[0030] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica é livre de estanho.

[0031] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica tem uma Tg de 60ºC.

[0032] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica é um poliuretano elastomérico de alto peso molecular semialifático sem estanho.

[0033] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica é um poliuretano elastomérico de alto peso molecular semialifático sem estanho tendo um peso molecular de 90.000 a 120.000 (peso médio).

[0034] Em um aspecto, o pigmento está presente como um componente de pigmento compreendido por pigmento e ligante de resina.

[0035] Em um aspecto, o ligante de resina é uma resina de polímero selecionada de resinas à base de nitrocelulose, resinas à base de poliéster, resinas à base de poliuretano, resinas à base de polivinil butiral, resinas modificadas de estireno e misturas das mesmas.

[0036] Num aspecto, a invenção aqui descrita é um verniz que inclui o solvente orgânico; a resina de poliuretano elastomérica não reativa, tal como uma resina de poliuretano elastomérica semialifática; o copolímero de anidrido maleico de estireno; a solução de resina de poliuretano poliol; e o promotor de adesão (por exemplo, um quelato de titânio). O pigmento e/ou a dispersão de pigmento é posteriormente adicionada ao verniz para formar as formulações de tinta aqui descritas.

[0037] Em um aspecto, o copolímero de anidrido maleico de estireno é um monoéster parcial de anidrido maleico de estireno e uma mistura de ciclo- hexanol e álcool isopropílico e tendo um peso molecular em torno de 7.000, uma Tg de 125ºC e um valor equivalente de ácido de 270 mgKOH/g.

[0038] Em um aspecto, a resina de poliuretano-poliol tem uma Tg de 100ºC a 160ºC e valor de hidroxila equivalente de 170 mg de KOH/g a 200 mg de KOH/g.

[0039] Em um aspecto, a dispersão de pigmento da tinta inclui um solvente orgânico selecionado de álcoois e ésteres alifáticos.

[0040] Em outro aspecto inventivo, a invenção é um artigo impresso compreendendo um substrato impresso com a composição de tinta aqui descrita.

[0041] Em um aspecto, o substrato do artigo impresso é compreendido por um material selecionado de poliéster, por exemplo, polietileno tereftalato, náilon e polipropileno, tal como o polipropileno biaxialmente orientado (BOPP). Filmes de substrato frequentemente usados para embalagem de alimento incluem, além de BOPP, BO-PET (Poliéster Tereftalato Bi-Orientado) e OPA (Poliamida ou Náilon Orientado).

[0042] Em um aspecto, a impressão da tinta ocorre por impressão flexográfica e impressão de rotogravura.

[0043] Em um aspecto, o artigo impresso inclui uma camada adesiva impressa sobre a composição de tinta aqui descrita, em que a composição de tinta é resistente a manchas que podem ser causadas pelo adesivo, em particular um adesivo que inclui polióis, tal como um adesivo de poliuretano.

[0044] Em outro aspecto inventivo, a invenção é embalagem flexível compreendendo substrato de embalagem flexível impresso com a composição de tinta aqui descrita.

[0045] Em um aspecto, o o substrato de embalagem flexível é compreendido por um material selecionado de poliéster, por exemplo, polietileno tereftalato, náilon e polipropileno, tal como polipropileno orientado biaxialmente (BOPP). Filmes de substrato frequentemente usados para embalagem de alimento flexível incluem, além de BOPP, BO-PET (Poliéster Tereftalato Bi-Orientado) e OPA (Poliamida ou Náilon Orientado).

[0046] Em um aspecto, a embalagem flexível inclui uma camada adesiva impressa sobre a composição de tinta aqui descrita, em que a composição de tinta é resistente a manchas que podem ser causadas por um adesivo, em particular um adesivo que inclui polióis, tal como um adesivo de poliuretano.

[0047] Em outro aspecto inventivo, a invenção é um método para melhorar resistência a mancha em um artigo impresso compreendendo imprimir a composição de tinta da reivindicação 1 em um substrato, em que a tinta resiste a mancha causada por uma camada adesiva impressa sobre a tinta. O adesivo pode ser um adesivo contendo poliol, tal como um adesivo de poliuretano e/ou um adesivo de poliuretano 100% sólido. Solvente

[0048] Qualquer solvente orgânico adequado pode ser utilizado na formulação de tinta. Exemplos de solventes incluem, mas não estão limitados a, álcool etílico, álcool de diacetona, N-propil acetato, N-propil álcool, álcool isopropílico, n-butanol, acetato de etila, acetato de isopropila, N-butil acetato, metóxi propil acetato, dipropileno glicol metil éter, metóxi propanol acetato (também conhecido como propileno glicol! monometil éter acetato), dipropileno glicol metil éter, e misturas dos mesmos.

[0049] Em um aspecto, álcool etílico e n-propil acetato são uma combinação de solvente preferida, pois ele levam à secagem rápida da tinta em uma quantidade de tempo desejada.

[0050] A quantidade de solvente na formulação de tinta pode ser de 5,0% em peso a 40% em peso, preferencialmente 5,0% em peso a 30% em peso, mais preferencialmente 10% em peso a 20% em peso. Resina de Poliuretano Elastomérica

[0051] A solução de resina de poliuretano elastomérica ajuda a manter a estrutura laminada junta e fornece resistência química, tal como a um componente de poliol de um adesivo. Em um aspecto, a solução de resina de poliuretano elastomérica não reativa inclui um poliuretano semialifático, isto é, um que inclui grupos aromáticos. Uma solução de resina de poliuretano elastomérica adequada está disponível em solução como TP-633, disponível de Morchem. Verificou-se que essa resina tem boa compatibilidade com dispersões de pigmentos. Outra resina adequada é um poliuretano elastomérico alifático amino funcional.

[0052] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica é um poliuretano elastomérico de alto peso molecular semialifático, por exemplo, um peso molecular de 90.000 a 120.000 (peso médio).

[0053] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica é não reativa.

[0054] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica é livre de estanho. Por ser isenta de estanho, a solução de resina de poliuretano elastomérica está em conformidade com os regulamentos regendo embalagem de alimento. Assim, é preferido um poliuretano elastomérico sem estanho. Acredita-se que TP-633 seja livre de estanho.

[0055] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica tem uma Tg de 60ºC.Uma resina tendo essa Tg é capaz de resistir a tensões mecânicas e desgaste e ainda é suficientemente flexível para produzir fortes ligações com o adesivo e o filme.

[0056] Em um aspecto, a resina de poliuretano elastomérica é um poliuretano elastomérico de alto peso molecular semialifático sem estanho.

[0057] A quantidade de resina de poliuretano elastomérica na formulação de tinta pode ser de 5,0% em peso a 40% em peso, preferencialmente 5% em peso a 30% em peso, mais preferencialmente 7,5% em peso a 30% em peso. Cc 7 Anidrido Malei Esti

[0058] O copolímero de anidrido maleico de estireno fornece resistência química e resistência mecânica ao componente de poliol dos adesivos, tal como adesivos de poliuretano.

[0059] Em um aspecto, o copolímero de anidrido maleico de estireno é um monoéster parcial de anidrido maleico de estireno e uma mistura de ciclo- hexanol e álcool isopropílico e tendo um peso molecular de ou em torno de

7.000, Tg de 125ºC e valor equivalente de ácido de 270 mgKOH/g.

[0060] Outros compostos à base de estireno com Tgs, valores de ácido e pesos moleculares semelhantes também podem ser usados no lugar de ou em combinação com o copolímero de anidrido estireno-málico.

[0061] Um copolímero anidrido estireno-maleico adequado é um disponível de Cray Valley sob a designação SMAG 17352. Este copolímero tem um número de ácido de 270 mgKOH/g, uma Tg de 125ºC, Mn de 2.800 e Mw de 7.000.

[0062] Também podem ser utilizados copolímeros semelhantes, isto é, copolímeros tendo outro componente de anidrido ácido ou monômeros etilenicamente insaturados aromáticos, a fim de fornecer resistência ao componente de poliol do adesivo de uretano.

[0063] A quantidade de copolímero de anidrido estireno-maleico na formulação de tinta pode ser de 0,5% em peso a 10% em peso, de preferência 1,0% em peso a 8,0% em peso, mais preferencialmente 1,0% em peso a 5,0% em peso. Resi Poli Poliol

[0064] A resina de poliuretano poliol contribui para a adesão da tinta ao substrato. Em um aspecto, a resina de poliuretano-poliol tem uma Tg de 100ºC a 160ºC e valor de hidroxila equivalente de 170 mg de KOH/g a 200 mg de KOH/g. Uma resina de poliuretano poliol adequada está disponível como resina de poliuretano poliol em solução sob o nome comercial TEGOO VariPlus 1201 TF, disponível de Evonik Industries (solvente: acetato de etila). Esta resina tem uma Tg de 130ºC e um valor de hidróxi de 200 mgKOH/g. A solução de resina de poliuretano poliol fornece ainda dureza, brilho e resistência ao bloqueio, bem como intensificação de cor.

[0065] A quantidade de solução de resina de poliuretano poliol na formulação de tinta pode ser de 0,5% em peso a 10% em peso, preferencialmente 1,0% em peso a 8,0% em peso, mais preferencialmente 2,5% em peso a 6,0% em peso. Normalmente, cerca de 40 a 50% em peso da solução são os sólidos de resina de poliuretano poliol.

Promotor de Adesão

[0066] O promotor de adesão do agente quelante de metal do grupo IV que fornece resistência química a adesivos contendo poliol, tal como adesivos de poliuretano. O promotor de adesão pode ser um agente quelante de metal do grupo IV, tal como um agente quelante de titânio ou zircônio. Agentes quelantes adequados incluem: ortoésteres de titânio, tal como Tyzor& IAM - um complexo de fosfato à base de titânio; tetra-alquil titanatos representados pela estrutura geral Ti(OR)4a, em que R é C3 a Cs alquil.

[0067] Exemplos incluem: TYZORO TPT - tetraisopropil titanato (Ti(OC3aH7)a); TYZORO TnBT—Ttetra-n-butil titanato (Ti(OCaHa)a); e TV ZORO TOT- tetrakis(2- etilhexil)titanato (TIKOCH2CHCaHa)C2Hs).

[0068] Exemplos de outros exemplos de titanatos e zirconatos orgânicos estão listados na Tabela 1 abaixo: Tabela 1 Titanato de Tetra n-Butil 5593-70-4 Titanato de Tetra 2-Etilhexil 1070-10-6 Titanato de Isopropil Butil 68955-22-6

[0069] Exemplos adicionais estão listados na Tabela 2 abaixo: Tabela 2 complexo de titanato de alconolamina 68784-47-4 (complexo de titânio, dietilenoglicol| etilenoglico! tri- isopropanolamina, conforme descrição CAS) complexo de titanato de alconolamina 68784-48-5 (complexo de titânio, dietileno glicol propileno glico! trietanolamina, conforme descrição CAS) complexo de titanato de alconolamina 1072830-14-8 (complexo de titânio, (s)-lactato polietileno glicol tri- isopropanolamina amônio, conforme descrição CAS) acetato de lactato de zircônio e amônio 68909-34-2

[0070] Um ou mais agentes quelantes de metal do Grupo IV podem ser usados nas tintas.

[0071] A quantidade de promotor de adesão na formulação de tinta pode ser de 0,1% em peso a 5,0% em peso, preferencialmente 0,25% em peso a 5,0% em peso, mais preferencialmente 0,25% em peso a 1,0% em peso.

Pi Di z Pi O C

[0072] Pigmentos são preferidos como o corante a ser usado na formulação das composições de tinta descritas, embora outros corantes, tal como tingidores, possam ser empregados. Corantes adequados incluem, mas não estão limitados a, pigmentos e tingidores orgânicos ou inorgânicos. Os tingidores incluem, mas não estão limitados a, tingidores fluorescentes, tingidores azo, tingidores de antraquinona, tingidores de xanteno, tingidores de azina, combinações dos mesmos e similares. Pigmentos orgânicos podem ser um pigmento ou uma combinação de pigmentos, tal como, por exemplo, Pigmento Amarelo Números 12, 13, 14, 17, 74, 83, 114, 126, 127, 174, 188; Pigmento Vermelho Números 2, 22, 23, 48:1, 48:2, 52, 52:1, 53, 57:1, 112, 122, 166, 170, 184, 202, 266, 269; Pigmento Laranja Números 5, 16, 34, 36; Pigmento Azul Números 15, 15:3, 15:4; Pigmento Violeta Números 3, 23, 27; e/ou Pigmento Verde Número 7. Pigmentos inorgânicos podem ser um dos seguintes pigmentos não limitativos: óxidos de ferro, dióxidos de titânio, óxidos de cromo, ferrocianetos de amônio férricos, negros de óxido férrico, Pigmento Preto Número 7 e/ou Pigmento Branco Números 6 e 7. Outros pigmentos e tingidores orgânicos e inorgânicos também podem ser empregados, bem como combinações que atinjam as cores desejadas.

[0073] O corante empregado na presente invenção pode ser qualquer pigmento FD&C ou D&C. Pigmentos FD&C preferidos incluem FD&C Vermelho Nº 40, FD&C Amarelo Nº 5, FD&C Amarelo Nº 6 e FD&C Azul Nº 1. Pigmentos D&C preferidos incluem D&C Vermelho Nº 6, D&C Vermelho Nº 7, D&C Vermelho Nº 21, D&C Vermelho Nº 22, D&C Vermelho Nº 27, Vermelho Nº 28, D&C Vermelho Nº 30, D&C Vermelho Nº 33, D&C Vermelho Nº 34, D&C Vermelho Nº 36, D&C Laranja Nº 5 e D&C Amarelo Nº 10.

[0074] O pigmento pode estar presente em uma dispersão, isto é, um pigmento disperso em um liigante de resina e um ou mais solventes. O ligante de resina pode ser uma resina de polímero selecionada de resinas à base de nitrocelulose, resinas à base de poliéster, resinas à base de poliuretano, resinas à base de polivinil butiral, resinas modificadas de estireno e misturas das mesmas. Esses ligantes de resina estão disponíveis sob os nomes comerciais Neorez, Versamid, Morchem, Laroflex, Degalan, Mowital e Neocry|.

[0075] A quantidade de pigmento na formulação de tinta pode ser de 0,1% em peso a 20,0% em peso, preferencialmente 0,25% em peso a 15,0% em peso, mais preferencialmente 8,0% a 15% em peso. Outros Aditivos

[0076] Como na maioria das composições de tinta, aditivos podem ser incorporados para intensificar várias propriedades. Uma lista parcial de tais aditivos inclui, mas sem limitação promotores de adesão, silicones, estabilizadores de luz, aditivos de desgaseificação, amônia, promotores de fluxo, desespumantes, antioxidantes, estabilizadores, surfactantes, dispersantes, plastificantes, aditivos reológicos, ceras, silicones, etc.

[0077] Composições de tinta podem ser preparadas em formulações de duas partes nas quais uma primeira parte é verniz e uma segunda parte é uma dispersão de pigmento. O verniz pode conter a resina de poliuretano elastomérica, copolímero de anidrido maleico de estireno, resina de poliuretano poliol e um promotor de adesão de agente quelante de metal do grupo IV. O pigmento pode ser adicionado ao verniz a fim de formar a formulação de tinta.

[0078] As tintas aqui descritas podem ser impressas por quase todos os métodos de impressão conhecidos, tal como flexografia, rotogravura, litografia, serigrafia, impressão digital, dentre outros. As tintas são particularmente bem adequadas para impressão flexográfica e rotogravura.

[0079] As tintas podem ser impressas em todos os tipos de materiais de substrato de embalagem flexível, tal como, por exemplo, Poliésteres (PET) (por exemplo, tratados com coroa, tratados quimicamente, revestidos com AIOx. Eles também podem ser impressos, por exemplo, em náilon e polipropileno, tal como polipropileno orientado biaxialmente.

[0080] Após imprimir o substrato, a laminação pode ocorrer em linha ou fora de linha. No processo em linha, a impressão e a laminação ocorrem na mesma etapa. No processo fora de linha, a laminação ocorre em uma etapa separada da etapa de impressão. O adesivo e o filme secundário (isto é, camada selante) são introduzidos durante laminação. O adesivo cola os filmes uuntos para formar uma estrutura final e o filme secundário fornece uma selagem térmica que forma a embalagem final (bolsa, bolsão, etiqueta etc.).

[0081] As presentes formulações de tinta e vernizes são adequadas para embalagem que é exposta a altas temperaturas, tal como uma embalagem que contenha aliment aquecido ou cozido em um forno. Além das propriedades resistentes a manchas discutidas aqui, as tintas e os vernizes podem suportar altas temperaturas de aquecimento, por exemplo, 180ºF a 195ºF por até 4 horas.

[0082] As tintas e os vernizes atualmente descritos são bem adequados para uso em impressão de embalagem usada para embalar carnes pré-cozidas e outros alimentos que requerem calor. As estruturas de embalagens laminadas flexíveis impressas devem atender aos requisitos padrão de embalagens laminadas (isto é, 160 gF/in de resistência a descascamento) e sobreviver ao processo de cozimento ou fervura em saco que os alimentos embalados serão submetidos tipicamente água quente a 95ºC por até 4 horas à pressão atmosférica, sem perda da resistência ao descascamento.

[0083] As tintas e os vernizes inventivos tratam de ambos os desafios. Eles são resistentes a manchas de adesivos e sobrevivem ao processo de cozimento.

EXEMPLOS Exemplo 1 - Formulação de Verniz Resistente a Manchas

[0084] Os vernizes e as tintas dos exemplos foram preparados misturando os componentes listados juntos à temperatura ambiente em um misturador de pás. Tabela 3 Descrição do Material Álcool! etílico Acetato de propila normal Resina de Poliuretano Elastomérica não Reativa (em solução) 35,0 (TP-633) Copolímero de Anidrido Maleico de Estireno (SMAG 17352) Solução de Resina de Poliuretano Poliol (TEGOG VariPlus 1201 133 TF - 45% em peso de sólidos de resina) ' Promotor de adesão de quelato de titânio Exemplo 2 - Formulação de Tinta Resistente a Manchas

[0085] O Exemplo 2 é uma tinta que inclui o verniz do Exemplo 1 e uma dispersão de pigmento em ligante de resina:

Tabela 4 EXEMPLO 2 Descrição do Material Exemplo 1 Verniz Dispersão de pigmento em ligante de resina | eo |

[0086] A dispersão de pigmento é misturada em um misturador de pás. A quantidade de verniz pode ser de 20% em peso a 50% em peso. A quantidade de dispersão de pigmento pode ser de 10% em peso a 80% em peso. Exemplo 3 - Formulação de Verniz Resistente a Manchas Tabela 5 Descrição do Material Álcool! Etílico Álcool! de Diacetona Acetato de Propila Normal Dipropileno Glicol Metil Éter Metóxi Propanol Acetato Solução de Resina de Poliuretano Elastomérica Semialifática Copolímero de Anidrido Maleico de Estireno Solução de Resina de Poliuretano Poliol Promotor de adesão de quelato de titânio

[0087] A Resina de Poliuretano Elastomérica não Reativa, o Copolímero de Anidrido Maleico de Estireno, a solução de resina de Poliuretano Poliol são os produtos comerciais usados no Exemplo 1. Exemplo 4 - Tinta Amarela Resistente a Manchas Tabela 6 [somponeiss deferir — | [Componentos de Dispersão de lamento FO Se]

[0088] A Resina de Poliuretano Elastomérica não Reativa, o Copolímero de Anidrido Maleico de Estireno, a solução de resina de Poliuretano Poliol são os produtos comerciais usados no Exemplo 1. Exemplo 5 - Tinta Preta Resistente a Manchas Tabela 7 o Bemplor | eomponenies deferir — | Solução de Resina de Poliuretano Elastomérica [omponenies de Dispersão de Piamento — | — Fte a ú”- ecc Aeogó

[0089] A Resina de Poliuretano Elastomérica não Reativa, o Copolímero de Anidrido Maleico de Estireno, a solução de resina de Poliuretano Poliol são os produtos comerciais usados no Exemplo 1. Exemplo 6 - Tinta Ciano Resistente a Manchas Tabela 8 [eomponeiss deferir —

[0090] A Resina de Poliuretano Elastomérica não Reativa, o Copolímero de Anidrido Maleico de Estireno, a solução de resina de Poliuretano Poliol são os produtos comerciais usados no Exemplo 1. Exemplo 7 - Tinta Magenta Resistente a Manchas Tabela 9

[0091] A Resina de Poliuretano Elastomérica não Reativa, o Copolímero de Anidrido Maleico de Estireno, a solução de resina de Poliuretano Poliol são os produtos comerciais usados no Exemplo 1.

Exemplo 8 - Tinta Metálica Resistente a Manchas Tabela 10 Exemplo 8 Descrição do Material Álcool! Etílico Acetato de Propila Normal Solução de Resina de Poliuretano Elastomérica Semialifática Promotor de adesão de quelato de titânio Pigmento de Alumínio Álcool! Propílico Normal

[0092] A Resina de Poliuretano Elastomérica não Reativa, o Copolímero de Anidrido Maleico de Estireno, a solução de resina de Poliuretano Poliol são os produtos comerciais usados no Exemplo 1.

COMPARAÇÃO DE DADOS

[0093] Tintas foram preparadas misturando o verniz inventivo do Exemplo 3 com uma dispersão de pigmento preto ou uma dispersão de pigmento vermelho.

[0094] Tintas de comparação foram preparadas misturando uma formulação de verniz disponível comercialmente com a mesma dispersão de pigmento misturada com os vernizes do Exemplo 3 nas mesmas quantidades. Os dados estão descritos abaixo.

[0095] Em todos os casos, adesivo aplicado é um adesivo de laminação à base de Poliuretano de dois componentes 100% sólidos (Isocianato + Poliol) aplicado a 1,0 lb/peso de revestimento de resma disponível sob o nome comercial Purelam'*Y A5000/B9240 disponível de Ashland.

[0096] As tintas das FIGS. 2A e 2B foram impressas como códigos de barras em substratos. Tintas foram impressas em filme de poliéster e laminadas com Adesivo Purelam'!Y A5S000/B9240 em filme selante de polietileno. O método de impressão foi via flexografia em uma prensa flexográfica comercial, uma Miraflex Il fabricada por W&H. A mancha foi causada durante o processo de laminação em um Laminador NordMecanicca comercial. A tinta da FIG. 2A foi preparada misturando uma dispersão de pigmento preto com um verniz comercialmente disponível. A tinta da FIG. 2B foi preparada misturando a mesma dispersão de pigmento preto com o verniz do Exemplo Inventivo 3. O verniz comercialmente disponível da tinta da FIG. 2A inclui uma resina de poliuretano reativa (isto é, ele contém grupos funcionais carboxila reativos). Além disso, a tinta da FIG. 2A não contém um copolímero de estireno ácido maleico e ela não contém uma resina de poliuretano poliol.

[0097] Como pode ser visto nas FIGS. 2A e 2B, a tinta da FIG. 2A comercial exibe manchas substanciais enquanto a tinta inventiva da FIG. 28 não manchou.

[0098] As tintas das FIGS. 3A e 3B foram impressas como códigos de barras em substratos. Tintas foram impressas em filme de Poliéster e laminadas com adesivo Purelam'y A5000/B9240 em filme selante de polietileno no laboratório usando máquina de impressão de laboratório (Flexiproof 100). A mancha foi causada submetendo a amostra laminada a uma prensa hidráulica sob 1 tonelada de pressão por 10 segundos a 49ºC. A formulação de tinta da FIG. 3A corresponde à formulação de tinta da FIG. 2A e a formulação de tinta da FIG. 3B corresponde à formulação de tinta da FIG. 2B. Como pode ser visto nas FIGS. 3A e 3B, a tinta da FIG. 3A comercial exibe manchas substanciais enquanto a tinta inventiva da FIG. 3B não manchou.

[0099] As tintas das FIGS. 4A e 4B foram impressas como texto em substratos. Tintas foram impressas em filme de Poliéster e laminadas com Adesivo Purelam'Y ASO00/B9240 em filme selante de polietileno. O método de impressão foi via Flexografia em uma prenda Flexográfica comercial (Miraflex Il feita por W&H). A mancha foi causada durante o processo de laminação em um Laminador NordMecanicca comercial. A dispersão de pigmento inclui um pigmento vermelho. Além dessa diferença, a formulação de tinta da FIG. 4A corresponde à formulação de tinta da FIG. 2A e a formulação de tinta da FIG. 4B corresponde à formulação de tinta da FIG. 2B. Como pode ser visto nas FIGS. 4A e 4B, a tinta da FIG. 4A comercial exibe manchas substanciais enquanto a tinta inventiva da FIG. 4B não manchou.

[100] As tintas das FIGS. 5A e 5B foram impressas como linhas sólidas em substratos. A tinta da FIG. 5A foi preparada de um verniz comercialmente disponível que não incluiu o copolímero de estireno anidrido maleico e a resina de poliuretano poliol. Tintas foram impressas em filme de Poliéster e laminadas com Adesivo Purelam'” A5000/B9240 em filme selante de polietileno. A mancha foi causada submetendo a amostra laminada a uma prensa hidráulica sob 1 tonelada de pressão por 10 segundos a 49ºC. A formulação de tinta da FIG. 5B corresponde à formulação de tinta da FIG. 2B. Como pode ser visto nas fotos das FIGS. 5A e 5B, a tinta da FIG. 5A comercial exibe manchas substanciais enquanto a tinta inventiva da FIG. 58 não manchou. Resistênci D je Laminad

[101] Os laminados foram preparados imprimindo as composições de tinta estabelecidas na Tabela 11 abaixo em um substrato de poliéster aplicando adesivo PurelamTy AS5000/B9240 sobre a tinta e, então, selando com uma camada de filme de polietileno.

[102] Os laminados foram submetidos ao teste de Cozimento, em que uma bolsa selada formada dos laminados e que contém grânulos de polímero é colocada em água a 90ºC. O lado da tinta das bolsas está voltado para fora em direção à água.

[103] Após quatro (4) horas, as bolsas são removidas da água e deixadas esfriar.

[104] Os laminados foram submetidos a teste de resistência de descascamento em um testador Instron. Os resultados são estabelecidos na Tabela 11. Tabela 11 Resistência de descascamento Após o Processo de Cozimento Estrutura Carga Carga de Tinta Preta Máxima | Média Laminado (gf/in) (gflin) Exemplo inventivo Dispersão de pigmento 5 + 444,5 162 Poliéster, Exemplo Comparativo (Tinta da FIG. 2A) Tinta, Exemplo Comparativo (Tinta da FIG. 2A) Adesivo, Exemplo Comparativo Polietileno — | (Tinta da FIG. 5A) 84 39 Exemplo Comparativo (Tinta da FIG. 5A) 64 36

[105] A presente invenção foi descrita em detalhes, incluindo suas modalidades preferidas. No entanto, será apreciado que aqueles versados na técnica, considerando a presente divulgação, podem fazer modificações e/ou melhorias nesta invenção que se enquadram no escopo e espírito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Tinta à base de solvente resistente a mancha, caracterizada pelo fato de que compreende uma resina de poliuretano elastomérica, um copolímero de estireno anidrido maleico, uma resina de poliuretano poliol, um pigmento e um promotor de adesão de agente quelante de metal do grupo IV, em que a tinta fornece resistência à mancha a adesivos contendo poliol, tal como, adesivos de poliuretano.

2. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de poliuretano elastomérica é uma resina de poliuretano elastomérica semialifática de alto peso molecular.

3. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de poliuretano elastomérica é não reativa.

4. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de poliuretano elastomérica é livre de estanho.

5. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de poliuretano elastomérica tem uma Tg de 60ºC.

6. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de poliuretano elastomérica é um poliuretano elastomérico livre de estanho semialifático de alto peso molecular.

7. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de poliuretano elastomérica é um poliuretano elastomérico livre de estanho semialifático de alto peso molecular tendo um peso molecular de

90.000 a 120.000.

7. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pigmento está presente como um componente de pigmento compreendido por pigmento e ligante de resina.

8. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ligante de resina é uma resina de polímero selecionada de resinas à base de nitrocelulose, resinas à base de poliéster, resinas à base de poliuretano, resinas à base de polivinil butiral, resinas modificadas de estireno e misturas das mesmas.

9. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o copolímero de estireno anidrido maleico é um monoéster parcial de estireno anidrido maleico e uma mistura de ciclo-hexanol e álcool isopropílico e tem um peso molecular de 7.000, uma Tg de 125ºC e um valor equivalente de ácido de 270 mg de KOH/g.

10. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de poliuretano-poliol tem uma Tg de 100ºC a 160ºC e valor de hidroxila equivalente de 170 mg de KOH/g a 200 mg de KOH/g.

11. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dispersão de pigmento inclui um solvente orgânico selecionado de álcoois e ésteres alifáticos.

12. — Artigo impresso, caracterizado pelo fato de que compreende um substrato impresso com a composição de tinta das reivindicações 1 a 11.

13. — Artigo impresso, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o substrato do artigo impresso é compreendido por um material selecionado de poliéster, polietileno tereftalato, náilon e polipropileno, tal como, polipropileno biaxialmente orientado.

14. — Artigo impresso, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma camada adesiva impressa sobre a tinta.

Embalagem flexível, caracterizada pelo fato de que compreende substrato de embalagem flexível impresso com a tinta das reivindicações 1 a 11.

16. Embalagem flexível, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o substrato de embalagem flexível é compreendido por um material selecionado de poliéster, polietileno tereftalato, náilon e polipropileno, tal como, polipropileno biaxialmente orientado.

17. Embalagem flexível, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma camada adesiva impressa sobre a composição de tinta.

18. Método para melhorar resistência a mancha em um artigo impresso, caracterizado pelo fato de que compreende imprimir a composição de tinta da reivindicação 1 em um substrato.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a tinta resiste a manchas causadas por uma camada adesiva impressa sobre a tinta.

Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o adesivo é um adesivo de poliuretano 100% sólido.

21. Vernizàbase de solvente resistente a mancha, caracterizado pelo fato de que compreende uma resina de poliuretano elastomérica, um copolímero de estireno anidrido maleico, uma resina de poliuretano poliol e um promotor de adesão de agente quelante de metal do grupo |V, em que o verniz fornece resistência à mancha a adesivos contendo poliol, tal como, adesivos de poliuretano.

22. Tinta metálica à base de solvente resistente a mancha, caracterizada pelo fato de que compreende uma resina de poliuretano elastomérica, um pigmento metálico e um promotor de adesão de agente quelante de metal do grupo IV, em que a tinta fornece resistência à mancha a adesivos contendo poliol, tal como adesivos de poliuretano.