Печатная краска или печатный лак для упаковок пищевых продуктов или для контактных устройств, которые могут вступать в контакт с пищевыми продуктами
Изобретение относится к печатной краске или печатному лаку для упаковок пищевых продуктов или контактных устройств, которые могут вступать в контакт с пищевыми продуктами. Предложенный печатный состав в виде печатной краски или печатного лака включает связующее вещество со смоляным компонентом и компонентом растворителя. Растворитель связующего вещества представляет собой однокомпонентный или многокомпонентный насыщенный растворитель для смолы, который является пищевым продуктом или пищевой добавкой ряда моноглицеридов и/или диглицеридов, и/или триглицеридов. Предпочтительно компонент растворителя связующего вещества включает ацетилированные или этерифицированные моноглицериды и/или ацетилированные или этерифицированные диглицериды, и/или ацетилированные или этерифицированные триглицериды. Предложенный печатный состав обеспечивает снижение степени миграции растворителя из печатной краски и упрощение обработки ввиду возможности высыхания печатного состава впитыванием и исключения перелакировки. 3 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретение относится к печатной краске или печатному лаку для упаковок пищевых продуктов или для контактных устройств, которые могут вступать в контакт с пищевыми продуктами, включающим связующее вещество со смоляным компонентом и компонентом растворителя.
Как правило, в упаковках пищевых продуктов различают первичные упаковки и вторичные упаковки. В первичных упаковках на наружную сторону упаковки, как правило, нанесена печать и пищевой продукт, который находится в упаковке, соприкасается с внутренней стороной упаковки, противолежащей внешней стороне. Во вторичных упаковках пищевой продукт помещен в дополнительную оболочку, которая размещена в частности в надпечатанной на внешней стороне упаковке.
Примерами контактных устройств, которые могут находиться в контакте с продуктами и, в частности, могут вступать в непосредственный контакт, являются вкладки в упаковки пищевых продуктов или подложки для пищевых продуктов, такие как вкладки в подносы.
В принципе, компоненты печатных красок и печатного лака могут попадать сквозь упаковку к продукту, в особенности в первичных упаковках.
В ЕР 0 886 671 BI описана офсетная печатная краска, которая включает канифольную модифицированную фенольную смолу и/или малеиновую смолу, и/или модифицированную углеводородную смолу, и/или сложный эфир канифоли. В качестве растворителей для смолы/смол эта офсетная печатная краска имеет один или несколько водонерастворимых сложных эфиров кислот жирного ряда многоатомных спиртов с высоким стерическим объемом и/или этинолов, причем сложные эфиры имеют стерические размеры диаметра от 2,0 до 7,0 нм и объема от 1,0 до 21,0 нм3. Эта офсетная печатная краска описывается как краска с низкой степенью миграции, незначительным запахом и набуханием.
В статье "Шпинат - и только шпинат!" Клаус-Петера Николай (Klaus-Peter Nicolay) в Druckmarkt 40, февраль 2006, 30-32 описаны печатные краски с минимальной миграцией с маркировкой MGA производителя красок Huber. Они не высыхают посредством окисления и медленно впитываются. Требуется лакирование «inline» («в линию») при помощи дисперсного лака.
В Технической информации 10.1.15/11.2006/Verpackungsdruck/Offset-Druck "MGA-CORONA® 5045" Huber group равным образом описаны сенсорно нейтральные листовые офсетные краски с низкой степенью миграции для изготовления упаковок для пищевых продуктов. Эти печатные краски содержат исключительно компоненты с минимальным потенциалом миграции, чтобы значительно предотвратить нежелательное взаимодействие печатной краски с упакованными продуктами. Эти печатные краски не сохнут посредством окисления и впитываются относительно медленно; требуется лакировка «в линию» при помощи дисперсного лака. Материалы для печати с незначительным всасывающим способностями требуют использования специальных дисперсных лаков. Отказ от лакирования «в линию» влечет за собой отмарывание в стопе и не достигается необходимая прочность к истиранию.
Из USA 5178672 известна печатная краска на основе соевого масла.
В USA 2004/0086603 A1 упоминаются съедобные чернила для струйного принтера.
Из DE 10209013 A1 известна печатная офсетная краска, которая содержит красящие пигменты и связующее вещество для красящих пигментов, причем связующее вещество охватывает, по меньшей мере, один эпоксидированный органический компонент.
В основе изобретения лежит задача предоставить печатную краску и печатный лак для упаковок пищевых продуктов упомянутого вначале вида, которые используются простым способом.
Эта задача решается при помощи указанной вначале печатной краски или указанного вначале печатного лака согласно изобретению посредством того, что компонентом растворителя связующего вещества является однокомпонентный или многокомпонентный насыщенный растворитель для смолы, причем растворитель или компоненты растворителя представляют собой пищевой продукт или добавку к пищевым продуктам.
Связующее вещество состоит из смоляного компонента (с одной или несколькими смолами) и компонента растворителя для растворения смолы. В печатных красках подготовленное для изготовления печатных красок связующее вещество для пигментов также обозначается как олифа.
Согласно изобретению компонент растворителя связующего вещества представляет собой однокомпонентный или многокомпонентный насыщенный растворитель для смолы, причем растворителем (если это однокомпонентный) или компонентами растворителя (если растворитель многокомпонентный) являются пищевой продукт или добавка к пищевым продуктам. Химическое высушивание и, в частности, окислительное высушивание печатной краски/печатного лака предотвращается посредством применения насыщенного компонента растворителя печатной краски или печатного лака при/после печати. Не происходит образование продуктов деления (путем окислительного расщепления кратных связей), которые могут мигрировать к упакованному продукту, который помещен в надпечатанную соответствующим образом упаковку. Продукты деления подобного рода также в принципе могут идти в газовую фазу и вызывать снижение интенсивности запаха и набухание. При решении согласно изобретению они предотвращены в значительной степени.
Если компонент растворителя состоит из разрешенного пищевого продукта (однокомпонентный или многокомпонентный) или однокомпонентной или многокомпонентной разрешенной пищевой добавки, то миграция компонентов растворителя в пищевой продукт не является вредной. Если пищевой продукт или пищевая добавка выбирают сенсорно нейтрально, то не происходит ухудшение качества пищевого продукта, который находится в упаковке пищевых продуктов, надпечатанной соответствующей печатной краской или соответствующим печатным лаком.
Пищевой продукт согласно §2, абз. 2 Кодекса законов о пищевых продуктах и кормовых средствах (LFGB) определен как продукт согласно статье 2 Регламента (ЕС) №178/2002. В соответствии с вышеупомянутым Регламентом пищевыми продуктами являются все вещества или изделия, которые для этого предназначены или от которых согласно здравому смыслу можно ожидать, что люди употребляют их в обработанном, частично обработанном или необработанном виде.
Согласно §2, абз. 3 Кодекса законов о пищевых продуктах и кормовых средствах добавками к пищевым продуктам являются вещества с или без пищевой ценности, которые, как правило, не употребляются ни как сам пищевой продукт, ни как характерный ингредиент пищевого продукта, и которые добавляют к продукту исходя из технологических оснований при производстве или обработке, вследствие чего они сами или их продукты расщепления, или продукты реакции опосредовано или непосредственно становятся или могут становиться составной частью пищевого продукта.
Благодаря решению согласно изобретению изготавливают печатные краски/печатные лаки, которые можно обрабатывать просто. Перелакировка не является обязательно необходимой. Не происходит вредного заражения пищевых продуктов, так как сам заражающий продукт является пищевым продуктом или разрешенной пищевой добавкой. Поэтому в известной мере также допускается миграция. Вследствие этого печатная краска/печатный лак может высыхать путем впитывания.
Печатные краски/печатные лаки согласно изобретению реализуют, к примеру, как офсетные печатные краски/печатные лаки и, в частности, как листовые печатные краски/печатные лаки.
В частности, в печатной краске согласно изобретению и печатном лаке согласно изобретению не происходит сшивание химических компонентов. Кроме того, в растворителе и/или смоле нет необходимости в двойных связях, которые приводят к пленкообразованию. В известных печатных красках, которые высыхают посредством окисления, смола и/или масло растворителя образуют пленку на основе двойных связей при впитывании кислорода воздуха, инициированных металлическими компонентами как, например, соли кобальта и/или соли марганца. Как описано в DE 10209013 А1, вместо окислительного высушивания пленкообразование может быть достигнуто также благодаря использованию, по меньшей мере, одного эпоксидированного компонента, причем открывание, по меньшей мере, одного эпоксидированного компонента вызывает пленкообразование и вместе с тем сшивание.
В решении согласно изобретению пленкообразование (сшивание) не происходит. Соответственно также не должны применяться в качестве осушителей ионы металла.
Оказалась благоприятным, если растворитель (если он однокомпонентный) или компоненты растворителя образованы углеродными соединениями с жирными кислотами с цепочками средней длины. К примеру, применяются масла МСТ (МСТ - middle chain triglyceride - триглицериды с цепочками средней длины). Вследствие этого можно предоставить растворитель, который является жидким при обычных условиях для печатных красок/печатных лаков.
В частности, углеродная цепь растворителя или компонентов растворителя включает от 6 до 12 атомов углерода.
Оказалась благоприятным, если компоненты растворителя олифы включают моноглицериды (моноацилглицерины) и/или диглицериды (диацилглицерины), и/или триглицериды (триацилглицерины). Соответствующие вещества разрешены в качестве пищевых продуктов. При этом они могут однокомпоненто образовывать растворитель или образовывать растворитель в смеси. Соответствующие жирные кислоты (ациловые остатки) этих компонентов растворителя включают, в частности, жирные кислоты (ациловые остатки), которые имеют длину углеродной цепи от 6 до 12.
Также является возможным, что компонент растворителя включает одни или в комбинации ацетилированные или этерифицированные моноглицериды и/или ацетилированные или этерифицированные диглицериды и/или ацетилированные, или этерифицированные триглицериды. Например, в качестве компонентов растворителя используют соответствующие эмульгаторы. Возможными компонентами растворителя являются, к примеру, моноглицериды и диглицериды жирных кислот этерифицированных пищевыми кислотами, такими как этиловый эфир уксусной кислоты (Е 472а), сложный эфир молочной кислоты (Е 472b), сложный эфир лимонной кислоты (Е 472с), сложный эфир винной кислоты (Е 472d) и т.д.
От С2- до С24-алифатические, с прямой цепью монокарбоновые кислоты (из природных жиров и синтетического происхождения) и их моно-, ди- и триглицериновые сложные эфиры согласно Директиве ЕС 2002/72/EG (О материалах и предметах из полимера, которые предназначены для контакта с пищевыми продуктами) разрешены как добавки без ограничения. Нанесение печати на упаковку пищевых продуктов или на контактное устройства соответствующей печатной краской или соответствующим печатным лаком соответствует требованиями, которые содержатся в статье 3 Регламента ЕС №1935/2004 для пищевых товаров первой необходимости.
В высшей степени выгодным является, если компонент растворителя связующего вещества, по сути, не содержит кратных связей и, в частности, не содержит двойных связей. Вследствие этого по существу предотвращаются окислительные продукты расщепления. Благодаря чему снова незначительно удерживается способная к миграции доля печатной краски/печатного лака из продукции расщепления. Дальше вследствие этого также получают печатную краску и печатный лак с незначительным запахом и набуханием. Объем набухания зависит от размера молекул используемого растворителя.
В частности, растворитель имеет (если он однокомпонентный) или компоненты растворителя имеют йодное число менее 10 и преимущественно меньше чем 1 для того, чтобы незначительно удерживать окислительные продукты расщепления. Особенно предпочтительно йодное число является меньше 0,4.
В дальнейшем оказалась более чем благоприятным, если молекулы растворителя или компонентов растворителя имеют молекулярный вес менее 1000 дальтон. Вследствие этого получают улучшенные печатные свойства соответствующей печатной краски/ печатного лака.
Может быть благоприятным, если компонентом растворителя связующего вещества является смесь нескольких веществ (которые соответственно являются пищевыми продуктами или разрешенной пищевой добавкой). Вследствие этого возможно регулировать свойства печатной краски/печатного лака путем соответствующего выбора компонентов смеси.
Оказалась выгодным, если весовая доля связующего вещества в печатной краске находится между 50% и 80%. Благодаря этому получаются хорошие печатно-технические свойства с хорошим результатом печати. В печатном лаке доля связующего вещества может быть выше.
Печатная краска включает пигменты. Весовая доля пигментов может составлять до 35%.
Может быть предусмотрено, чтобы печатная краска/печатный лак содержит одну или несколько алкидных смол. Посредством алкидной смолы можно смачивать пигменты. Это позволяет их лучшее распределить в связующем веществе и в результате печати получают высокий блеск (Здесь алкидная смола рассматривается как отдельный от связующего вещества компонент; соответствующие данные веса относятся к тому, что связующее вещество не содержит алкидной смолы. Тем не менее алкидную смолу можно также присоединять к связующему веществу).
В особенности, весовая доля алкидной смолы составляет ниже 15%. К примеру, она находится ниже 10%.
Может быть предусмотрено, чтобы печатная краска/печатный лак содержал добавки для печати, такие как, например, паста для повышения стойкости на истирание.
Является благоприятным, если весовая доля компонента растворителя составляет самое большее 45%. Компонент растворителя, в частности, в неосветленных красках составляет менее, чем 45%. Например, он может составлять менее 40%.
Благоприятным образом печатная краска/печатный лак согласно изобретению сохнет путем впитывания, перелакировка не является необходимой.
Компонент растворителя в частности является жидким.
Выгодно печатная краска согласно изобретению или печатный лак согласно изобретению не объединяет в сеть, т.е. также нет пленкообразования на основе сшивания. Вследствие этого также не должны быть предусмотрены "компоненты сшивания" с двойными связями или с, по меньшей мере, одним эпоксидированным компонентом.
В частности, печатная краска согласно изобретению или печатный лак согласно изобретению не имеет эпоксидированных компонентов. Эпоксидированные компоненты в принципе могли бы мигрировать в пищевые продукты. Если эпоксидированный компонент не применяется, тогда получение может быть упрощено, так как при получении связующего вещества охлаждение не нужно. В печатных красках с эпоксидированными компонентами перед примешиванием эпоксида может быть необходимо охлаждение на основе реактивности эпоксида.
Печатная краска согласно изобретению или печатный лак согласно изобретению в дальнейшем являются свободными от ионов металла, действующих как осушитель. Ионы металла в красках, известных из уровня техники, используют в качестве осушителя.
Выгодно печатная краска согласно изобретению или печатный лак согласно изобретению не содержат минеральных масел. Минеральные масла являются нежелательными в связи с пищевыми продуктами.
Печатную краску согласно изобретению или печатный лак согласно изобретению можно выгодным образом применять для упаковки пищевых продуктов или для контактного устройства, которое может находиться в контакте и, в частности, в непосредственном контакте с пищевыми продуктами.
Печатная краска согласно изобретению или печатный лак согласно изобретению в частности представляет собой офсетную печатную краску/печатный лак, которые можно использовать для офсетной печати и, в частности, для листовой офсетной печати.
В конкретном примере выполнения печатной краски сначала получают связующее вещество или исходное связующее вещество. Для этого компонент смолы растворяют в компоненте растворителя при нагревании. При этом типичная температура составляет порядка 200°С. Растворение происходит при перемешивании. Дополнительно также может быть предусмотрена атмосфера защитного газа с инертным газом.
В полученное связующее вещество или исходное связующее вещество отвешивают пигменты. При необходимости добавляют алкидную смолу. В аппарате для растворения происходит предварительная дисперсия посредством механического воздействия, к примеру, с помощью дисковой мешалки. Тонкое диспергирование дополнительно происходит, к примеру, в прокатном стане трио.
Затем при необходимости к исходному связующему веществу можно добавить другой растворитель, чтобы установить реологию печатной краски. Этот добавленный растворитель может рассматриваться как компонент связующего вещества.
В первом конкретном примере выполнения получили печатную краску синего цвета.
Составленное исходное связующее вещество получали следующим образом:
| Малеиновая смола | Tertac 170 | Cray Valley | 43,5% |
| Глицеринтрикаприн/ сложный эфир капроновой кислоты | Radiamuls MCT 7104 | Oleon | 56,5% |
С этим исходным связующим веществом затем получали печатную краску со следующим составом:
| Исходное связующее вещество | 59,6% | ||
| Мягкая смола (алкидная смола) | Trionol 2088 | Hexion | 11,5% |
| Глицеринтрикаприн/сложный эфир капроновой кислоты (растворитель) | Radiamuls MCT 7104 | Oleon | 6,6% |
| Кремниевая кислота | Aerosil 300 | Degussa | 3,0% |
| Карбонат кальция | Omyalite 95 Т | Omya | 2,0% |
| Иргалит синий NGA (пигменты) | РВ15:3 | Ciba | 17,0% |
| Пудра рисового крахмала | REMY | 0,3% |
Доля растворителя в этой полученной печатной краске составляет 40,3 весовых процентов.
Печатную краску красного цвета получали следующим образом:
Сначала получали исходное связующее вещество со следующим составом:
| Малеиновая смола | Tertac 170 | Cray Valley | 50,0% |
| Ацетил ированный моноглицерид/диглицерид (Е 472а) | Radiamuls2134 | Oleon | 50,0% |
С этим исходным связующим веществом затем получали печатную краску со следующим составом:
| Исходное связующее вещество | 55,2% | ||
| Мягкая смола (алкидная смола) | Trionol 2088 | Hexion | 12,5% |
| Ацетилированный моноглицерид/диглицерид (Е 472а)(растворитель) | Radiamuls2134 | Oleon | 10,0% |
| Кремниевая кислота | Aerosil 300 | Degussa | 3,0% |
| Карбонат кальция | Omyalite 95 Т | Omya | 2,0% |
| Symuler Brillant Carmine 6B 306 (пигменты) | PR 57:1 | DIC | 17,0% |
| Пудра рисового крахмала | REMY | 0,3% |
Доля растворителя в этой печатной краске составляет 37,6 весовых процентов.
С полученными печатными красками были проведены тесты на впитывание. При этом напечатанный пробный оттиск покрывали контрполосой и вручную проводили через зазор между валками. При этом на бумажную полосу действует сила в 300 N. Все 30 секунд кегль валков каждый раз поворачивается примерно на 72°. Если краска впитывается на пробном оттиске, то с увеличивающимся временем немного краски переходит на контрполосу. Пробный оттиск этих печатных красок сравнивали с упомянутой вначале печатной краской "MGA-CORONA® 5045" huber group, а также с печатной краской "Öko Speed 210" Epple Druckfarben AG. В итоге эти опыты показали, что печатные краски согласно изобретению быстро впитываются. Печатная краска "Öko Speed 210" обладает свойствами впитывания классифицируемыми как очень быстрые. Печатные краски согласно изобретению впитываются даже еще быстрее чем "Öko Speed 210". Исследованные печатные краски "MGA-CORONA® 5045" напротив практически не обладают впитыванием.
В печатном лаке связующее вещество, как правило, получают одинаково, как и в печатной краске. Печатный лак может рассматриваться как печатная краска без доли пигментов. В связующее вещество печатного лака при необходимости еще примешивают добавки.
Для тестовых целей получили следующую печатную краску под наименованием Е-29099 со следующим составом:
| Малеиновая смола | Tertac 170 | Cray Valley | 25,9% |
| МСТ-масло | Rofacer GTCC | Ecogreen | 41,1% |
| Мягкая смола | Trionol 2088 | Hexion | 12% |
| Пудра рисового крахмала | REMY | 0,3% | |
| Кремниевая кислота | Aerosil 300 | Degussa | 2,3% |
| Карбонат кальция | Omyalite 95T | Omya | 1% |
| Пигмент P.Y.13 | Irgalith Gelb LBIW | Ciba | 3% |
| Пигмент P.R.57.1 | Symuler Bill. Carmine | Sun Chemical | 4,4% |
| Пигмент Р.В. 15.3 | Irgalith Blau NGA | Ciba | 4,5% |
| Пигмент P.BI.7 | Printex 35 | Degussa (Evionik) | 5,5% |
Печатные краски производились индивидуально с основными цветами желтый, пурпурный, циан и черный и затем для методов испытания смешивали эти четыре сорта печатных красок в равных долях. Со смешанной таким образом печатной краской (с цветовым тоном коричневого цвета) производили пробную печать и в ней проводили проверку миграции. Пробную печать хранили в течение 10 дней при температуре 40°С. При этом модифицируемый поливениленоксид под торговым знаком "ТЕМАХ" использовали в качестве модельной среды для сухих продуктов при долговременном хранении при комнатной температуре. Эта модельная среда регламентирована в директиве ЕС "Основные правила проверки миграции" 97/48/EG.
Посредством скрининг-анализа ГХ-FID или ГХ-МС можно было определить переход трикаприлглицерида и других триглицеридов с образцами С8-, С10- и С12- жирных кислот из (смешанной) печатной краски Е-29099 на модельную среду пищевого продукта.
Общая миграция соответствует предельному значению 10 мг/дм2 согласно Директиве о полимерах ЕС 2002/72/EG.
Общая миграция составляла 60 част. на млн. или менее.
1. Печатный состав в виде печатной краски или печатного лака для упаковок пищевых продуктов или контактных устройств, которые могут вступать в контакт с пищевыми продуктами, включающий связующее вещество со смоляным компонентом и компонентом растворителя, отличающийся тем, что компонент растворителя связующего вещества представляет собой однокомпонентный или многокомпонентный насыщенный растворитель для смолы, причем растворитель или компоненты растворителя являются пищевым продуктом или пищевой добавкой, которые выбирают из моноглицеридов, и/или диглицеридов, и/или триглицеридов.
2. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что растворитель или компоненты растворителя образованы посредством углеродных соединений с жирными кислотами с цепочками средней длины.
3. Печатный состав по п.2, отличающийся тем, что углеродная цепь включает жирную кислоту с от шести до двенадцати атомами углерода.
4. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что компонент растворителя связующего вещества включает ацетилированные или этерифицированные моноглицериды, и/или ацетилированные или этерифицированные диглицериды, и/или ацетилированные или этерифицированные триглицериды.
