PT2129732E - Verniz de sobreimpressão com baixo nível de amarelecimanto - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "VERNIZ DE SOBREIMPRESSÃO COM BAIXO NÍVEL DE AMARELECIMANTO" A presente invenção refere-se a novos e vantajosos vernizes de sobreimpressão com baixo nivel de amarelecimento, ou mesmo sem amarelecimento, em particular, vernizes de sobreimpressão à base de óleo. Estes são úteis, por exemplo, em combinação com as tintas para impressão offset planas e respectivos processos de impressão.

Uma grande quantidade de material impresso é submetido a algum tipo de acabamento de impressão a fim de torná-lo adequado para o seu uso pretendido. As operações de acabamento também podem envolver operações mais complexas, incluindo a utilização de vernizes de sobreimpressão (OPVs) . Deve-se ter em mente que cada tipo de operação de acabamento irá aumentar as exigências, em maior ou menor grau, sobre a tinta previamente impressa, e o formulador de tinta deve estar ciente das exigências adaptadas a um sistema particular. Desse modo, os vernizes de sobreimpressão precisam de ser adaptados para um uso particular, tendo em consideração as tintas de impressão e o respectivo processo de impressão. A litografia offset plana é o processo de impressão predominante para a impressão de caixas desmontáveis para muitas finalidades, incluindo para utilização como embalagem de alimentos. Contudo, quando uma tinta e/ou de verniz e/ou verniz de sobreimpressão são para serem utilizados na embalagem de alimentos, era até agora 2 essencial, do ponto de vista da aceitação do cliente, que não devem contaminar o alimento ou transmitir qualquer odor anormal ao mesmo. Além disso, há uma tendência crescente para que a legislação prescreva niveis muito baixos de contaminantes em alimentos e outras matérias, que poderiam afetar a saúde pública. A contaminação, neste contexto, pode ser resultado de migração de componentes que afetam a saúde pública de uma tinta ou verniz ou OPV no material de alimento ou outro material embalado. Odores indesejáveis podem ser transmitidos para o material embalado pela tinta ou verniz ou OPV utilizados na embalagem. Além disso, um verniz de sobreimpressão, se aplicado a um material impresso, deve cumprir padrões desejados, tais como resistência à abrasão, brilho desejado e não deve causar odores indesejáveis.

De modo geral, os vernizes de sobreimpressão são vernizes de secagem rápida que podem, por exemplo, oferecer um acabamento brilhante sobre as áreas impressas. Estão também disponíveis como vernizes semifoscos e foscos. Existem diferentes tipos de vernizes de sobreimpressão utilizados, dependendo dos requisitos para o revestimento e dependendo da tecnologia de transferência utilizada e, claro, dependendo do acabamento em particular a ser alcançado.

Vernizes de sobreimpressão incluem vernizes à base de óleo de secagem, inter alia, por oxidação. vernizes que obtêm

Com OPV à base de óleo, também conhecido como "vernizes para imprensa" pode-se, como mencionado acima, distinguir vernizes adequados para aumentar o brilho da tinta de impressão (vernizes brilhantes), 3 efeitos foscos específicos (vernizes fosco se vernizes de acabamento acetinado) e vernizes de proteção que podem melhorar as propriedades de resistência (resistência à abrasão, resistência química, etc.)·

Os principais componentes dentre os OPVs à base de óleo são as resinas, óleos secantes, óleos minerais e agentes secantes. Os OPVs à base de óleo secam por absorção e oxidação (secagem oxidativa).

Os OPVs à base de óleo podem ser à base de um sistema óleo-resinoso. Tais vernizes podem ser passados em linha ou fora de linha e podem ser aplicados por offset húmido a partir de uma placa litográfica normal e, desse modo, pode ser aplicado a partes específicas das folhas impressas. Alternativamente, tais vernizes podem ser aplicados por offset seco, isto é, com a unidade de humedecimento estando inoperativa, para proporcionar a cobertura completa da folha. Estes vernizes são usados com a finalidade de melhorar as propriedades de resistência de gravuras, bem como para dar brilho, se desejado, ou, alternativamente, pode proporcionar um acabamento fosco ou semifosco para dar uma aparência distinta a um produto. Como mencionado anteriormente, em particular o material impresso que é o resultado de um processo de impressão offset de alimentação folha a folha, como por exemplo, o material de embalagem de alimentos, tem necessidades específicas, tais como baixas propriedades odoríferas.

Os OPVs à base de óleo secam pelo mesmo mecanismo que a tinta convencional, ou seja, por fixação e oxidação. Como são à base de óleos secantes, amarelam com o envelhecimento, o que é um efeito indesejável, em 4 particular para material impresso de alta qualidade que deve permanecer apresentável por longos periodos de tempo. Ainda adicionalmente os OPVs secam com um odor típico à base de óleo e, portanto, podem não ser adequados para aplicações importantes, tais como, por exemplo, para embalagens de alimentos.

As formulações padrão para resinas à base de óleo são, por exemplo, descritas em "Printing Ink for Lithography" por David J. Owen, 1990, páginas 147 a 149. Todas estas incluem resinas fenólicas, colofónias, tais como por exemplo Pentalyn 802 A®, que leva ao amarelecimento. Resinas de hidrocarboneto de acordo com a técnica anterior são habitualmente fornecidas de fontes petroquímicas e podem compreender 5 ou 9 átomos de carbono e, geralmente, têm uma cor Gardner superior a 3 e até 14. O amarelecimento também pode aparecer devido à utilização de quantidades consideráveis de óleos vegetais presentes em vernizes à base de óleo convencionais. Esses óleos compreendem ligações duplas conjugadas que, mediante oxidação levam a produtos de reação amarelada.

Os vernizes de sobreimpressão à base de óleo conhecidos compreendem ainda combinações de cobalto/manganês e também cobalto/zircónio (como, por exemplo, Cozirc® fornecido pela Borchers). Os sais de cobalto e de manganês de ácidos orgânicos, como outros agentes de secagem, contudo, são coloridos (azul/violeta) ou mesmo acastanhados (sais de manganês), resultando numa cor amarelo forte na camada final de sobreimpressão. 5

Em resumo, as desvantagens dos OPVs à base de óleo conhecidas hoje são que todos eles são propensos ao amarelecimento indesejável que resulta em material impresso sem atrativo ou pouco apresentável.

No entanto, devido à falta de uma alternativa com baixo nivel de amarelecimento, os vernizes de sobreimpressão à base de óleo com amarelecimento ainda são utilizados para a produção de folhetos de elevada qualidade, produtos de embalagem ou outros materiais impressos, impressos por um processo de impressão offset plano, e até à presente invenção, o problema do amarelecimento não tinha sido resolvido. 0 mesmo se aplica para baixas propriedades odoríferas.

Desse modo, existe uma forte necessidade do fornecimento de vernizes de sobreimpressão, em particular OPV à base de óleo, com propriedades de baixo nível de amarelecimento ou sem amarelecimento também com boa resistência à abrasão e características de printabilidade, cujos vernizes de sobreimpressão são também, de preferência, de baixo odor.

Os problemas acima referidos são superados pela presente invenção que proporciona vernizes de sobreimpressão com baixo nível de amarelecimento ou de preferência até mesmo de não-amarelecimento descritos nas reivindicações da patente e, tal como aqui apresentados.

De acordo com a presente invenção são fornecidos vernizes de sobreimpressão, em particular OPVs à base de óleo, que compreendem uma resina de hidrocarboneto hidrogenado com uma cor Gardner inferior a 3, de preferência inferior a 2, 6 mais preferido de cerca de 1. Tais cores Gardner baixas e desejáveis podem ser conseguidas por meio de hidrogenação. A resina de hidrocarboneto hidrogenado pode estar presente, por exemplo, numa quantidade de pelo menos 10% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar, de preferência, numa quantidade de 10 a 50% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar. O OPV de baixo nivel de amarelecimento de acordo com a presente invenção, que compreende uma resina de hidrocarboneto hidrogenado conduz a baixas propriedades de amarelecimento do material impresso que compreende o OPV. Além disso, o próprio OPV de acordo com a presente invenção é de baixo nivel de amarelecimento. Isto significa que após armazenamento da OPV, em condições convencionais, incluindo um intervalo do tempo convencional, é mantida a cor Gardner desejada do OPV. O verniz de sobreimpressão de acordo com a invenção pode opcionalmente compreender ainda uma resina SMA com uma cor

Gardner inferior a 3, de preferência inferior a 2. O verniz de sobreimpressão de acordo com a invenção pode opcionalmente compreender ainda uma resina acrilica. O verniz de sobreimpressão de acordo com a invenção pode opcionalmente compreender ainda uma resina de colofónia livre de compostos fenólicos, de preferência, estando presente em quantidades de até 30% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar. 7 0 verniz de sobreimpressão de acordo com a invenção pode, opcionalmente, ainda mais compreender um óleo secante, por exemplo, selecionado de um ou mais do grupo que consiste em óleo de soja, óleo de colza, óleo de ricino desidratado (DCO) , os derivados de DCO ou óleo de girassol. 0 óleo secante está, de preferência, presente em quantidades de até 20% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar. O verniz de sobreimpressão de acordo com a invenção pode opcionalmente ainda compreender ainda um secante. O secante pode, por exemplo, estar presente em quantidades de 1 a 2,5% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar. A presente invenção também se refere a um método para o acabamento de um material impresso resultante de um processo de impressão, que é de preferência um processo de impressão offset plano, que faz uso de um verniz de sobreimpressão, tal como aqui definido. A presente invenção também se refere a um material impresso que compreende um verniz de sobreimpressão, tal como aqui definido, bem como a uma utilização de uma resina de hidrocarboneto hidrogenado para a preparação de um verniz de sobreimpressão.

Numa forma de realização preferida, a nova e vantajosa composição do OPV de acordo com a presente invenção permite a utilização de quantidades extremamente baixas de agentes secantes como, por exemplo, compostos de cobalto e/ou de manganês, que podem estar presentes no OPV em quantidades de 0 a 0,8% em peso. De acordo com a presente invenção, todos 8 os valores indicados em % em peso são com base no peso da composição do OPV pronta a usar. A descoloração, (tal como amarelecimento) pode ser reduzida ou evitada, quando em comparação com quantidades típicas de tais produtos secantes utilizados de acordo com a técnica anterior.

Numa forma de realização preferida, o amarelecimento é muito reduzido ou eliminado nos OPVs da presente invenção, devido à utilização de resinas de hidrocarbonetos hidrogenados com ligações duplas conjugadas significativamente reduzidas ou mesmo ausentes. Tais ligações duplas conjugadas estão presentes nas resinas utilizadas de acordo com a técnica anterior e levam ao amarelecimento indesejável.

As resinas de menos amarelecimento utilizadas no OPV de acordo com a presente invenção são resinas de hidrocarbonetos hidrogenados com cor Gardner inferior a 3, de preferência inferior a 2, mais preferido cerca de 1. Neste contexto, "uma cor Gardner de um determinado valor" para uma substância definida significa que a respectiva substância foi objecto de um teste de cor Gardner, tal como estabelecido abaixo. A cor Gardner é determinada por opcionalmente dissolvendo a resina (ou outra amostra) em solventes apropriados. A cor Gardner é determinada por meio de equipamento de teste de acordo com a norma DIN ISO 4630.

As resinas de hidrocarbonetos hidrogenados são de preferência utilizadas no OPV de acordo com a invenção em quantidades de pelo menos 10% em peso, de preferência entre 10 a 50% em peso, com base no OPV pronto a usar. 9

Igualmente adequados nos OPV de acordo com a invenção são as resinas de hidrocarbonetos totalmente hidrogenados com uma cor Gardner de menos de 3 e preferivelmente menos de 2, mais preferido perto de um ou mesmo inferior a 1, medido de acordo com a norma DIN ISO acima mencionada. 0 especialista na técnica está perfeitamente em condições de determinar o grau de hidrogenação mais adequado da resina de hidrocarboneto hidrogenado. Como mencionado antes, devem ser evitadas ligações duplas conjugadas. Considerando que o minimo possivel de ligações duplas é, por um lado, desejável em termos de baixas propriedades de amarelecimento, por outro lado as ligações duplas dentro da resina de hidrocarboneto hidrogenado levam a melhores propriedades de secagem.

Quanto à escolha de resina de hidrocarboneto hidrogenado de acordo com a invenção o especialista na técnica está perfeitamente na posição de começar com resinas de hidrocarbonetos hidrogenados comercialmente disponíveis, tal como aqui descrito. Normalmente, a cor Gardner está indicado nas folhas de dados publicamente disponíveis referentes às respectivas resinas. Tais folhas de dados também indicam outras propriedades adequadas da respectiva resina de hidrocarboneto hidrogenado. No caso de uma resina mencionada neste documento já não estar disponível comercialmente, o especialista na técnica é capaz de rastrear a folha de dados respectiva para a resina definida por uma marca, e de escolher uma alternativa adequada com base nas informações da folha de dados.

Além disso, a resina de hidrocarboneto hidrogenado de acordo com a invenção deve ser solúvel num óleo mineral e/ou um éster de ácido gordo, tal como por exemplo um óleo 10 mineral com uma gama de ponto de ebulição entre 2 60 °C a 290 °C, TKWF 6/9®, da Dow Chemical. Exemplos de ésteres de ácidos gordos são Estisol 312® (laurato de etil hexilo) fornecidos por Estichem no caso de serem produzidos OPVs à base de óleo. As resinas de hidrocarbonetos hidrogenados preferidas de acordo com a invenção incluem, mas não estão limitadas a resinas à base de polipropileno, estireno, tais como resinas à base de α-metilo estireno, resinas do tipo ciclo-alifáticas ou aromáticas.

Alguns exemplos são as seguintes resinas:

Arkon® P 125, Arkon® P140, Arkon® P 110 fornecidas por Arakawa;

Kristalex® 5140; Plastolyn® 290 Plastolyn® 240, Endex® 155, Estotac® 142;

Regalite® S 7125 fornecida pela empresa Eastman;

Escorez® 5340, Escorez ® 5320 fornecida pela Exxon;

Norsolene® W100, Norsolene® W100, Norsolene® S145 fornecida pela Cray Valley.

Outras resinas adequadas são copolimeros de estireno anidrido maleico (SMA) ou acrílicos solúveis em óleo mineral, opcionalmente utilizados em associação com a resina de hidrocarboneto hidrogenado descrita acima.

Compostos adequados são, por exemplo, metacrilatos de polimetilo ou ésteres de resinas colofónia modificadas com anidrido maleico.

Alguns exemplos são os seguintes: 11

Acrilic Degalan® PQ611 fornecida pela Rohm;

Resina SMA Sylvaprint SA140.

De acordo com formas de realização preferidas da presente invenção, até 30% em peso, com base no OPV pronto a usar, de resinas de colofónia livres de compostos fenólicos podem opcionalmente, ser utilizados para fornecer secagem mais rápida, viscosidade mais elevada e baixa aderência. Estas resinas devem, de preferência, também ter uma baixo valor de cor Gardner, que é, pelo menos, inferior a 10, sendo bem abaixo da cor Gardner para as resinas de colofónia utilizadas de acordo com a técnica anterior. Resinas adequadas são, por exemplo, os ésteres de colofónia modificados, tais como ésteres de colofónias modificados com poliol ou ésteres de colofónia modificadas com anidrido maleico.

Exemplos de tais resinas de colofónia livres de compostos fenólicos são:

Tertac® 170, Tertac® 160, Pinerez® 2240 fornecidas pela Cray Valley;

Eco-Rez® 3409 e Eco-Rez® 3401 fornecidas pela Hexion;

Jonrez® IM820, Jonrez® IM 817 é fornecidas pela Westvaco;

Erkamar® 8170, 8020, 8130, 8190 fornecidas pela Kràmer. Óleos secantes com baixo nivel de amarelecimento utilizados no âmbito dos OPVs de acordo com a presente invenção incluem, de preferência uma combinação de óleo de 12 soja e óleo de colza. Estes podem ser combinados com baixas quantidades de óleo de tungue, no entanto, se o óleo de tungue for usado como agente de secagem, a quantidade é de preferência inferior (de preferência um máximo de 10% com base no OPV pronto a usar) do que quantidades normalmente utilizadas de óleo de tungue. O mesmo aplica-se a óleo de linhaça.

De acordo com formas de realização preferidas, o uso de óleo de tungue como óleo de secagem deve ser evitado; o mesmo aplica-se a óleo de linhaça.

Outro exemplo de um óleo de secagem com baixo nivel de amarelecimento que é adequado para utilização na presente invenção é o óleo de ricino desidratado (OCD, Alberding & Boley) e derivados do mesmo, por exemplo resina alquídica DCO, que proporciona boa resistência à abrasão.

De preferência, os óleos secantes são utilizados no OPV de acordo com a invenção em quantidades entre 0 e 20%. De acordo com uma forma de realização preferida 0 a 24% em peso de DCO e 0 a 24% em peso de resina alquídica DCO são usados, em que a soma dos dois componentes totaliza 16 a 24% em peso.

Exemplos de outros óleos secantes adequados para a presente invenção são resinas alquídicas com base em óleo de soja, como Setalin® V402 fornecida pela Akzo, Fineplus® ou AL7300 DCO Trionol® 1919 fornecida pela Hexion. De preferência, estas podem ser utilizadas em quantidades entre 0 e 20% em peso. 13

Exemplos de outros componentes de secagem adequados para a presente invenção, são resinas alquídicas com base em óleo de soja, como por exemplo, Setalin® V402 fornecida pela Hexion, Fineplus® AL7300 ex DIC ou Trionol® 1919 à base de óleo de rícino desidratado (DCO) fornecida pela Hexion. Do mesmo modo, resinas alquídicas de óleo de girassol são adequadas, como Setalin V407® ex Hexion. De preferência, estas podem ser utilizadas em quantidades entre 0 e 20% em peso.

Nos OPV de acordo com a invenção são também utilizados agentes de secagem eficazes com cério (Cério 10 fornecido pela OMG) sendo um composto preferido. É usado como um secador secundário incolor, em quantidades de, por exemplo, 0,1 a 0,25% em peso (com base no metal cério). Em termos da solução do agente de secagem utilizado, são utilizados 1 a 2,5% em peso de solução. Na solução estão presentes 10% em peso de metal cério. Pequenas quantidades de secantes de cobalto e/ou o manganês podem ser combinadas com o cério.

Exemplo 1: São fornecidos os seguintes vernizes de sobreimpressão:

Nome do material Verniz com baixo nível de amarelecimento* OPV Fosco OPV Brilho TALKUM FINNTALK M 05 — 3, 00 SYLOID 244 — 9, 00 — COBERTURA BRANCO — 0,50 — ARKON P 125 18,00 — — 14 TERTAC 170 26, 00 — — SETALIN V 402 — 8,00 — TRIONOL 1919 12,00 — — Co Secador — 0,30 0,30 Verniz com Baixo nível de amarelecimento* * — 68,60 89,40 POLYGLYKOL B 01/240 — 1,00 — MINERALOIL PKWF 6/9 AP 74 — — 6, 90 Óleo de tungue 6, 00 — — Óleo de rícino desidratado (DCO) STANDOIL DRO 8 P 10,00 — — RADIA 7192 14,00 — — RADIA 7528 12,50 4,50 — AC POLYAETHYLEN 6 1,50 — — DEUREX ME 1515 — 1,00 — SHAMROCK PTFE SST 3 — 0,50 — Pasta de Cera CC 6629 — 2,50 2,30 ASCININ ΑΝΤΙ SKIN VP 0240 — 0,10 0,10 Cério 10 — 1,00 1,00 100,00 100,00 100,00 * O verniz de baixo amarelecimento é o "pré-produto" (aqui referido como verniz de base) utilizado para produzir o OPV pronto a usar de acordo com a invenção. Para produzir o verniz de baixo amarelecimento, os óleos são aquecidos a 180 °C e em seguida as resinas fundidas são adicionadas. Após arrefecimento, é obtido um verniz (pré-produto). Este verniz é utilizado para a preparação dos OPVs de acordo com a invenção por adição de ceras adequados , secantes e outros compostos, tais como agentes para conferir aspecto fosco (por exemplo, Syloid), dependendo do carácter e aparência desej ados do OPV pronto a usar.

Lisboa, 31 de julho de 2013

Claims (19)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Verniz de sobreimpressão que compreende uma resina de hidrocarboneto hidrogenado e uma resina de colofónia livre de compostos fenólicos.

2. Verniz de sobreimpressão de acordo com a reivindicação 1, em que a uma resina de hidrocarboneto hidrogenado tem uma cor Gardner inferior a 3.

3. Verniz de sobreimpressão de acordo com a reivindicação 1 que é capaz de manter uma cor Gardner inferior a 3 quando armazenada em condições de armazenamento convencionais.

4. Verniz de sobreimpressão de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores que é um verniz de sobreimpressão à base de óleo.

5. Verniz de sobreimpressão de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores que compreende ainda uma resina acrílica.

6. Verniz de sobreimpressão de acordo com a reivindicação 1, em que a resina de colofónia livre de compostos fenólicos está presente em quantidades de até 30% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar.

7. Verniz de sobreimpressão de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores que compreende ainda um óleo secante. 2

8. Verniz de sobreimpressão de acordo com a reivindicação 7, em que o óleo secante é selecionado de um ou mais do grupo que consiste em óleo de soja, óleo de colza, óleo de ricino desidratado (DCO), derivados de DCO ou óleo de girassol.

9. Verniz de sobreimpressão de acordo com a reivindicação 8, em que o derivado de DCO é uma resina alquídica DCO.

10. Verniz de sobreimpressão de acordo com a reivindicação 8, em que o óleo secante está presente em quantidades de até 20% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar.

11. Verniz de sobreimpressão de acordo com a reivindicação 7, em que o óleo secante é selecionado de uma resina alquídica à base de óleo de soja, uma resina alquidica à base de óleo de girassol e misturas destas.

12. Verniz de sobreimpressão de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores que compreende ainda um secante.

13. Verniz de sobreimpressão de acordo com a reivindicação 12, em que o secante está presente em quantidades de 1 a 2,5% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar.

14. Verniz de sobreimpressão de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores em que a resina de hidrocarboneto hidrogenado está presente numa quantidade de pelo menos 10% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar. 3

15. Verniz de sobreimpressão de acordo com a reivindicação 14, em que a resina de hidrocarboneto hidrogenado está presente numa quantidade de 10% a 50% em peso, com base no verniz de sobreimpressão pronto a usar.

16. Método de acabamento de um material impresso que resulta de um processo de impressão que utiliza um verniz de sobreimpressão tal como definido em uma ou mais das reivindicações anteriores.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, em que o processo de impressão é um processo de impressão offset plano.

18. Material impresso que compreende um verniz de sobreimpressão tal como definido em uma ou mais das reivindicações anteriores.

19. Utilização de uma resina de hidrocarboneto hidrogenado em combinação com uma resina de colofónia livre de compostos fenólicos para a preparação de um verniz de sobreimpressão. Lisboa, 31 de julho de 2013