BRPI0508150B1 - Offset printing inks or varnishes with low odor and low migration - Google Patents

Abstract

tintas ou vernizes de impressão offset com baixo odor e baixa migração tinta ou verniz de impressão offset que usa como um solvente em pelo menos um éster insolúvel em água de um ácido policarboxílico com um álcool possuindo pelo menos 4 átomos de cabono.

Description

(54) Título: TINTAS OU VERNIZES DE IMPRESSÃO OFFSET COM BAIXO ODOR E BAIXA MIGRAÇÃO (51) lnt.CI.: C09D 11/02; B41M 1/06 (30) Prioridade Unionista: 12/03/2004 GB 0405658.6 (73) Titular(es): SUN CHEMICAL CORPORATION (72) Inventor(es): TILLMAN PULINA; WOLFRAM FALKENBERG

1/9

TINTAS OU VERNIZES DE IMPRESSÃO OFFSET COM BAIXO ODOR E BAIXA MIGRAÇÃO”.

[001] A presente invenção refere-se a novas tintas de baixo odor e baixa migração para impressão litográfica offset plana, especialmente impressão litográfica de offset impressora plana.

[002] A litografia de offset plana é o processo de impressão dominante para impressão de papelão de dobragem para vários propósitos, incluindo para o uso de embalagens. Entretanto, onde uma tinta a ser usada em embalagem para alimentos, é essencial, a partir do ponto de vista da aceitação do consumidor, que não deverá contaminar o alimento ou não dar nenhum odor ao mesmo. Ademais, existe uma tendência crescente para legislação determinar níveis muitos baixos de contaminantes em alimentos e outros assuntos que poderiam afetar a saúde pública. Contaminação, neste contexto, pode ser resultante da migração dos componentes de uma tinta nos gêneros alimentícios ou outro material embalado ou a partir de odores indesejáveis no material embalado pela tinta.

[003] Existe, desta forma, a necessidade de uma tinta de impressão a qual pode ser usada para litografia offset plana e a qual permite pouca ou nenhuma migração dos seus componentes por ser essencialmente inodoro ou possuindo pouco odor. A natureza do processo litográfico offset também implica restrições na formulação da tinta, como explicada no The Printing Ink Manual de R.H. Leach e outros. [Quinta edição (1993) páginas 342-346], e encontrar todos estes requisitos não é tarefa fácil.

[004] Um dos principais componentes odoríferos das tintas offset é o solvente usado.

[005] Está na natureza da litografia offset que o solvente seja orgânico e insolúvel em água. Muitos solventes possuindo estas propriedades não são apenas altamente odoríferos, mas também muitos de2/9 les são tóxicos para um de âmbito menor e melhor. A escolha dos solventes para este propósito, é desta forma, altamente restrito.

[006] A Patente Americana U.S. No. 6.613.813 se esforça para reverter estes problemas pelo uso, inter alia, de um solvente compreendendo um éster de um álcool multivalente com um ácido graxo. A composição pode opcionalmente conter um éster alil multifuncional de um ácido orgânico multivalente entretanto, a função destes ésteres é alcançar o processo de secagem pela resistência a secagem oxidante, invés de servir como uma parte substancial do sistema de solvente. Enquanto a solução proposta na patente Americana US No. 6,613.813 é efetiva, os Exemplos da patente parecem sugerir que um agente adicional de secagem é necessário para alcançar a secagem requerida em um tempo razoável.

[007] Descobriu-se agora que uma classe de compostos com base em ácidos policarboxílicos são úteis para tintas de impressão de offset e são capazes de fornecer um número de melhorias nas tintas conhecidas da Patente US No. 6.613.813, incluindo odores baixos ou equivalentes, migração baixa ou equivalente ou estabilidade aperfeiçoada na impressão.

[008] Então a presente invenção consiste em uma tinta ou verniz de impressão em offset, particularmente apropriada em impressão litográfica offset plana, caracterizada por no solvente compreender pelo menos um éster insolúvel em água de um ácido policarboxílico com um álcool monohídrico possuindo pelo menos 4 átomos de carbono. [009] Como o processo de secagem oxidante e pelos produtos gerados por isso são importantes fontes de desenvolvimento de odor em tintas de acabamento, uma seleção cuidadosa de matérias-primas é necessária. Secantes, bem como, matérias-primas com potencial de secagem oxidante como usado em tintas convencionais de offset alimentados por folha seriam preferivelmente excluídos. Boa resistência

3/9 a fricção do material impresso pode ser alcançada pelo uso de tintas da presente invenção em combinação com um verniz sobreposto na impressão à base de água (OVP).

[0010] A composição de tintas de impressão ou vernizes para impressão litográfica offset plana, incluindo impressão litográfica em offset impressora plana, é bem conhecida, e é descrita em consideráveis detalhes, por exemplo, no The Prínting Ink Manual (supramencionado) páginas 342-452, e nas Patentes Americanas U.S. No. 5.382.282, No. 5.725.646 e No. 6,489.375.

[0011] Nos termos gerais, uma tinta de impressão litográfica deve ter uma baixa tensão de superfície, ser repelente a água, ser capaz de emulsificação com uma solução de fonte, e, para a litografia offset plana convencional, deverá ser capaz de secar sem radiação. Estas muitas particularidades de requerimentos são encontradas em formulações cuidadosas e a escolha de vários componentes conhecidos na indústria de tintas de impressão.

[0012] O solvente usado na composição da tinta ou verniz da presente invenção é éster insolúvel em água de um ácido policarboxílico com um álcool possuindo pelo menos 4 átomos de carbono. O ácido policarboxílico pode ser aromático ou alifático, apesar de ser preferivelmente aromático, e deverá possuir mais que um grupo de ácido carboxílico. Preferivelmente, ácido possui de 2 a 4, mais preferivelmente 3, grupos de ácidos carboxílicos.

[0013] Exemplos de ácidos policarboxílicos inclui: ácido trimelítico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, 1,2,3benzenetricarboxílico, ácido 1,2,4- benzenetricarboxílico, 1,2,3,4benzenetetracarboxílico, ácido 1,2,3,5-benzenetetracarboxílico, ácido 1,3,5-naftalenetricarboxílico, ácido 6-carboxílico-1-(carboximetil)-2naftalenepropionico, ácido 1,4,5,8-naftalenetetracarboxilico, ácido 3,3’, 4, 4 bifeniltetracarboxilico e ácido 3,4,9,10-perilenetetracarboxílico.

4/9

Destes o ácido trimelítico é o preferido.

[0014] Exemplos de ácidos policarboxílicos alifáticos inclui: ácidos dicarboxílicos, tais como ácido oxálico, ácido malônico, ácido glutárico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido tartronico, ácido málico, ácido tartárico, ácido tricarboxílico, tais como ácido cítrico, ácido acetilcitrico, ácido 2-hidroxi-2-metilpropano-1,2,3tricarboxilico, ácido pentano-1,3,5-tricarboxílico, ácido 1,2,3propanetricarboxílico, e ácido 7-metil-1,7,9,-decanetricarboxilico; e ácidos tetracarboxílicos, tais como, 1,2,3,4-butanotetracarboxílico; ácido 1,2,3,4-tetracarboxílico ciclopentano, e ácido 1,1,12,12dodecanetetracarboxílico.

[0015] Álcool monohídrico com os quais estes ácidos policarboxílicos formam ésteres possui pelo menos 4 átomos de carbono, e preferivelmente de 4 a 20, mais preferivelmente de 4 a 18, e ainda mais preferivelmente de 6 a 10 átomos de carbono. Exemplos dos referidos álcoois incluem: butanol, sec-butanol, t-butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol, icosanol, hexan-2-ol-, 2,3-dimetilbutano-2-ol, 3-metilpentano-1-ol, 3-3-dimetilbutano-2-ol, e 2,3,3-trimetilbutano-2-ol.

[0016] Um solvente éster de ácido policarboxílico particularmente preferido de acordo com a presente invenção é aquele vendido sob nome comercial Uraplast 525 fabricado por DSM Resinas bv. Este é um triaquil trimelitato de baixa viscosidade a base de álcoois C₈-C₁₀. Este tem sido usado previamente como um plastificador. Outros solventes apropriados incluem tridecil trimelitato, citrato de tributil e citrato tributilacetil.

[0017] Para que o éster de ácido policarboxílico e o álcool sejam capazes de funcionar como um solvente, é normalmente importante que seu peso molecular esteja entre uma faixa especifica. Em geral, um peso molecular de pelo menos 250, e mais preferivelmente pelo

5/9 menos 300 é preferido, o peso molecular máximo preferido sendo 1000. Então, o peso molecular está preferivelmente entre 250 até 1000, mais preferivelmente de 300 até 1000 e ainda mais preferivelmente de 500 a 800.

[0018] Apesar do éster de ácido policarboxílico poder ser usado unicamente como solvente nas composições da presente Invenção, será necessário, para alcançar as propriedades reológicas corretas, incluir também outro solvente. Este outro solvente, se estiver presente, que preferivelmente não exceda a 60% do total na composição do presente solvente. Mais preferivelmente, de 45% até 90%, ainda mais preferivelmente de 50% até 80% e mais preferivelmente ainda 55% até 65%, por peso do referido solvente que compreenda o éster de ácido policarboxílico. [0019] Se outro solvente estiver presente, qualquer solvente convencionalmente usado em tintas litográficas pode ser empregado, desde que este não possua potencial secante oxidativo e que não tenda a migrar da tinta seca. Exemplos dos referidos solvente incluem triglicérides de ácidos carboxílico alífátícos C8-C20, por exemplo, óleo de coco, tal como aquele vendido sob o nome comercial Kokosõl por Lechner e Crebert.

[0020] O solvente, ou a mistura dos solventes, usados na presente invenção preferivelmente possui um ponto de fusão que é líquido a temperatura na qual a tínta de impressão ou verniz será usada. Isto normalmente significa que deverá ser liquida em temperatura da prensa de impressão, e preferivelmente em temperatura ambiente, por exemplo, temperatura acima de 10-15Ό. Em alguns

EXEMPLOS 1-4

Preparação de tintas [0021] Os componentes mostrados na seguinte Tabela 1 foram misturados como descritos abaixo para produzir tintas adequadas para uso em impressão lítográfica offset plana.

6/9

Tabela 1

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7/9 [0022] O óleo de coco e aproximadamente uma metade de Uraplast 525 foram adicionados em uma vasilha de reação, a qual foi agitada e aquecida a 1 SOO. Terhraf ND 2030 e Tergraf 902 foram então adicionados, garantindo que a temperatura não caia abaixo de 160Ό. A mistura foi aquecida até 180Ό e mantida naquela temperatura por 60 minutos. Aproximadamente outra metade da quantidade total da Uraplast 525 foi então adicionada e a mistura foi liberada para resfriar a 160Ό, O agente que faz o gel foi então adicionado em agitação rápida, e o verniz todo aquecido a 180Ό e mantido na quela temperatura por 30 minutos, O resfriamento externo então reduziu a temperatura para 110Ό, e o verniz foi descarregado da vasilha de reação.

[0023] O(s) pigmento(s) e outros componentes sólidos (com exceção da cera de polietileno) foram dispersados no verniz e a mistura foi inteiramente misturada com um moedor com tripla lâmina. A cera de polietileno foi então adicionada e a mistura novamente passada pelo moedor com tripla lâmina para desarificação, A viscosidade e o pegajosidade foram ajustados antes de desarificação, pela adição de pequenas quantidades de triaquii trimelitato, para fornecer a composição final mostrada na Tabela 1.

EXEMPLO 5

Preparação de tinta [0024] Os seguintes componentes foram misturados para formar a tinta magenta, seguindo essencialmente o mesmo procedimento como descrito nos Exemplos 1-4. As quantidades são partes por peso.

Nome	Fornecedor	Material	Quanti- dade
Citrofol Bl	Jungbunzlauer	Citrato de tributil	23,10
Becksol HS 201-100	Reichhold	Poliéster Não Saturados	10,00
		Silicato de alumínio de sódio	0,80
Talkum Finnatalk M 05	Omya	Talco	1,00
Symuler Brilliant Gramine	DIC	PR 57:1	16,50

8/9

Coconut oil	Lechner & Crebert	Óleo de coco refinado	23,50
Krumbhaar LR 10040	Eastman	Breu de éster modificado fenólico	8,20
Tergraf 902	Cray Valley	Breu de éster modificado fenólico	16,40
Additol VXL 12	Surface Chemie	Agente de gelificação de alumínio	0,50

= Alteração significante no odor/sabor = Alteração intensa em odor/sabor [0025] Quatro cores de impressão (Preto, Ciano, Magenta, amarelo) foram produzidas pela impressão descrita no Exemplo 14, e foram então testadas. Os conjuntos de tintas foram usados: Conjunto A, padrão de tintas offset, frocart Process Inks, um conjunto de tintas convencionais de offset (impressão plana) atualmente disponíveis pela Sun Chemical contendo secantes; Conjunto B, trocart GN Low Hex fnk, um conjunto atualmente disponível pela Sun Chemical de (impressão plana) convencionais de tintas offset formuladas contendo baixo odor e com baixos defeitos de manchas; Conjunto C, as tintas dos Exemplos de 1-4; e o Conjunto D, as tintas do Exemplo 7, e as tintas preta, ciano e amarela preparadas da mesma forma como aquelas do exemplo 7. Os resultados mostrados estão na tabela 3 abaixo.

Tabela 3

Amostra	Grau de Odor	Taxa de defeito
Preto	0	0
Substrato preto	0,5	0
Série Ã	3,5	3,0
Série B	0,5	0,5
Série C	0,5	0,5
Série D	1,5	0,5
Tintada US 6.613.813	1,5	1,0
Referência/branco	0	0

9/9 [0026] Pode ser visto a partir destes resultados que as composições da presente invenção (Exemplos de 1 a 7) deram a substância impressa odor comparável ou melhor defeitos de manchas menor ou comparável com o produto da patente americana US 6.613.813. EXEMPLO 16

Teste de Migração [0027] Tintas preparadas foram descritas no Exemplo 14 usando as tintas dos Exemplos de 1-4, ou para as tintas do Exemplo 8 usando a prensa de impermeabilização de laboratório Prüfbau.

1/3

Claims (17)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET COM BAIXO ODOR E BAIXA MIGRAÇÃO compreendendo um solvente caracterizado pelo fato de o solvente compreender pelo menos um éster insolúvel em água de um ácido policarboxílico contendo mais de dois grupos de ácido carboxilico com um álcool monohídrico possuindo pelo menos 4 átomos de carbono.
2. 2. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que 45% até 90% por peso do referido solvente compreende um éster de um ácido policarboxílico com o álcool monohídrico possuindo pelo menos 4 átomos de carbono.
3. 3. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que 50% até 80% por peso do referido solvente compreende um éster de um ácido policarboxílico com o álcool monohídrico possuindo pelo menos 4 átomos de carbono.
4. 4. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que 55% até 65% por peso do referido solvente compreende um éster de um ácido policarboxílico com o álcool monohídrico possuindo pelo menos 4 átomos de carbono.
5. 5. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o álcool monohídrico possuir de 4 até 20 átomos de carbono.
6. 6. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o álcool monohídrico possuir de 6 até 10 átomos de carbono.
7. 7. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o referido ácido policarboxí2/3 lico possuir 3 ou 4 grupos de ácido carboxílico.
8. 8. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o referido ácido policarboxílico ser um ácido policarboxílico aromático.
9. 9. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por o ácido policarboxílico ser um ácido benzenopolicarboxílico.
10. 10. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por o referido ácido benzenopolicarboxílico ser um ácido trimelítico.
11. 11. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por o éster ser um éster de ácido trimelítico com uma ou mais cadeia saturada reta C8-C10 de álcoois alifáticos.
12. 12. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por o éster ser tridecil trimelitato.
13. 13. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por o éster ser um éster de ácido cítrico ou de ácido acetilcitrico.
14. 14. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por o referido éster ser éster de butila.
15. 15. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada por o referido solvente adicionalmente compreender pelo menos um triglicéride de ácidos carboxílicos alifáticos C₈-C₂₀.
16. 16. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por o referido triglicéride ser um triglicéride de ácidos carboxílicos alifáticos C₁₀-C₁₈.

    3/3
17. 17. TINTA OU VERNIZ DE IMPRESSÃO OFFSET de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por o referido triglicéride ser óleo de coco.