用于食品包装的可辐射固化组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种可辐射固化喷墨油墨套组，其包括至少一种青色可辐射固化喷墨油墨、品红色可辐射固化喷墨油墨、黄色可辐射固化喷墨油墨和黑色可辐射固化喷墨油墨，其中所述青色可辐射固化喷墨油墨、品红色可辐射固化喷墨油墨、黄色可辐射固化喷墨油墨和黑色可辐射固化喷墨油墨中的每一种为在25℃和90s-1的剪切速率下具有不超过50mPa.s的粘度的可辐射固化组合物，所述可辐射固化组合物含有：a) 基于可辐射固化组合物的总重量计以不超过4.0重量%的浓度存在的至少一种不可聚合、非聚合的双酰基氧化膦；b) 至少一种含有至少一个乙烯醚基团和至少一个选自丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团的可聚合基团的单体；和c) 至少一种可聚合或聚合型噻吨酮，条件是，如果所述至少一种可聚合或聚合型噻吨酮不含叔胺基团，则所述可辐射固化组合物还包含至少一种选自4-二甲基氨基苯甲酸乙基己酯、含有叔胺的可聚合共引发剂和含有叔胺的聚合共引发剂的叔胺共引发剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于包装印刷、更具体地用于高速数字食品包装印刷的可辐射固化组合物。
技术介绍
例如胶印和柔版印刷的印刷系统对于包装应用日益被工业喷墨印刷系统而替代，这归因于工业喷墨印刷系统在使用中的灵活性，例如可变数据印刷允许在包装的最后一分钟广告改变；且归因于其增强的可靠性，这允许将其并入生产线中。特别优选可辐射固化喷墨油墨，因为高质量的图像可印刷在例如塑料包装材料的不吸收受墨体上。喷墨印刷在食品包装上的高可靠性不仅由于在工业环境中的生产率原因而需要，而且由于食品安全性原因而需要。欧洲印刷油墨协会(EuPIA)提供关于食品包装印刷油墨的GMP准则。在欧洲，现今大部分的注意力集中到瑞士法规(Swisslegislation)(“OrdinanceonMaterialsandArticlesinContactwithFood”，SR817.023.21)，其公布了化合物的肯定列表。美国食品药物管理局(FDA)遵循不迁移原理且因此除了直接食品接触之外没有对油墨施加特定的准则。油墨化合物的迁移和/或反印(set-off)容许水平的关键数值为10μg/6dm2(6dm2为用于1kg食品的包装材料的典型表面积)/油墨化合物。10μg/1kg食品的该比率也描述为10ppb并且是在大多数法规中对于油墨化合物的容许迁移极限的经验法则，但通过足够的毒理学数据证实，该极限可更高。主要食品包装应用的适合的可UV固化的喷墨油墨(常称为低迁移(LM)油墨)由EP2053101A(AGFA)、EP2199273A(AGFA)和EP2161290A(AGFA)举例说明。然而，并不存在这样的低迁移可UV固化的喷墨油墨。用于在主要包装的外面印刷的油墨制剂仅可贡献安全的食品包装。并且，包装材料和印刷方法的所有条件都将通过迁移试验来监测。例如，从前在包装材料中的邻苯二甲酸酯增塑剂吸引了许多注意力，并且更多最新报道提到玉米片被来自包含在再循环纸张和纸板中的印刷油墨的矿物油所污染。从工程的观点来看，与传统汞紫外灯相比较，在生产线中结合LED固化明显更加方便，并且降低总能量消耗。固化可紫外固化喷墨油墨从宽谱的高功率汞紫外灯进化到在较小紫外光输出下在窄频带下发射的UVLED实现了对于印刷可靠性和食品安全性甚至更关键的低迁移可紫外固化喷墨印刷包装解决方案。UVLED的较小紫外光输出可通过在固化期间使用氮气层部分地补偿。然而，在生产线中，通过使用氮气层实现惰性化使得生产线的设计复杂到在生产线中实施数字印刷到不再经济可行的程度。另外，不当的储存和运输条件也可使可紫外固化LM喷墨油墨的性能降级。不仅可消极地影响有色颜料在油墨中的分散稳定性，而且可降低固化速度，同时增加可迁移性。因此，仍然需要改进的可辐射固化喷墨油墨，其可在高可靠性下印刷，其可通过UVLED固化且在改变冷冻温度和高温的运输条件的情况下不会受损。专利技术概述为了解决上述问题，已经用权利要求1所限定的可辐射固化组合物实现了本专利技术的优选实施方案。意外地发现可使用不可聚合、非聚合的双酰基氧化膦来提供具有高LED敏感性的用于工业食品包装印刷的可辐射固化组合物，而不需要惰性化，同时还达到了瑞士条例法规的食品安全要求。通过将不可聚合、非聚合的双酰基氧化膦的浓度控制到上限，使改变储存和运输条件对可辐射固化组合物的性能的影响减至最小。该优势仅可使用可聚合或聚合型噻吨酮、含有叔胺的特定共引发剂和乙烯基醚(甲基)丙烯酸酯单体的特定组合实现。根据本专利技术的可辐射固化组合物优选用于在食品包装上喷墨印刷图像，更优选用于其中图像通过一个或多个UVLED至少部分地固化的喷墨印刷。本专利技术的其他目的将自下文描述中显而易见。定义术语“烷基”意指对于烷基中每种碳原子数可能的所有变体，即，甲基；乙基；对于3个碳原子：正丙基和异丙基；用于4个碳原子：正丁基、异丁基和叔丁基；对于5个碳原子：正戊基、1,1-二甲基-丙基、2,2-二甲基丙基和2-甲基-丁基等。除非另作说明，否则被取代或未被取代的烷基优选为C1-C6-烷基。除非另作说明，否则被取代或未被取代的烯基优选为C1-C6-烯基。除非另作说明，否则被取代或未被取代的炔基优选为C1-C6-炔基。除非另作说明，否则被取代或未被取代的芳烷基优选为包含一个、两个、三个或更多个C1-C6-烷基的苯基或萘基。除非另作说明，否则被取代或未被取代的烷芳基优选为包括苯基或萘基的C7-C20-烷基。除非另作说明，否则被取代或未被取代的芳基优选为苯基或萘基。除非另作说明，否则被取代或未被取代的杂芳基优选为被一个、两个或三个氧原子、氮原子、硫原子、硒原子或其组合取代的5或6元环。在例如被取代的烷基中的术语“被取代的”意指该烷基可被除在这一基团中通常存在的原子(即，碳和氢)外的其他原子取代。例如，被取代的烷基可包含卤素原子或硫醇基。未被取代的烷基仅含有碳和氢原子。除非另作说明，否则被取代的烷基、被取代的烯基、被取代的炔基、被取代的芳烷基、被取代的烷芳基、被取代的芳基和被取代的杂芳基优选被选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基、酯基、酰胺基、醚基、硫醚基、酮基、醛基、亚砜基、砜基、磺酸酯基、磺酰胺基、-Cl、-Br、-I、-OH、-SH、-CN和-NO2的一种或多种成分取代。术语“图像”包括文字、数字、图形、标识(logo)、照片、条形码、QR码等。图像可以一种或多种颜色限定。可辐射固化组合物根据本专利技术的可辐射固化组合物在25℃和90s-1的剪切速率下具有不超过50mPa.s的粘度且含有：a)基于可辐射固化喷墨油墨的总重量计以不超过4.0重量%的浓度存在的至少一种不可聚合、非聚合的双酰基氧化膦；b)至少一种含有至少一个乙烯基醚基团和至少一个选自丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团的可聚合基团的单体；和c)至少一种可聚合或聚合型噻吨酮，条件是，如果所述至少一种可聚合或聚合型噻吨酮不含叔胺基团，则所述可辐射固化组合物还包含至少一种选自4-二甲基氨基苯甲酸乙基己酯、含有叔胺的可聚合共引发剂和含有叔胺的聚合共引发剂的叔胺共引发剂。所述可辐射固化组合物优选可通过UV辐射固化。所述可辐射固化组合物优选可通过喷墨印刷装置、更优选通过采用UV固化而不是电子束固化的喷墨印刷装置喷射。所述可辐射固化组合物可为杂化型可紫外固化组合物，即可通过阳离子和自由基聚合固化，但优选所述可辐射固化组合物为自由基可紫外固化组合物。发现，在工业喷墨印刷系统中，阳离子可固化喷墨油墨由于紫外漫射光而造成喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可辐射固化喷墨油墨套组，其包括至少一种青色可辐射固化喷墨油墨、品红色可辐射固化喷墨油墨、黄色可辐射固化喷墨油墨和黑色可辐射固化喷墨油墨，其中所述青色可辐射固化喷墨油墨、品红色可辐射固化喷墨油墨、黄色可辐射固化喷墨油墨和黑色可辐射固化喷墨油墨中的每一种为在25℃和90s‑1的剪切速率下具有不超过50mPa.s的粘度的可辐射固化组合物，所述组合物含有：a) 基于可辐射固化组合物的总重量计以不超过4.0重量%的浓度存在的至少一种不可聚合、非聚合的双酰基氧化膦；b) 至少一种含有至少一个乙烯基醚基团和至少一个选自丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团的可聚合基团的单体；和c) 至少一种可聚合或聚合型噻吨酮，条件是，如果所述至少一种可聚合或聚合型噻吨酮不含叔胺基团，则所述可辐射固化组合物还包含至少一种选自4‑二甲基氨基苯甲酸乙基己酯、含有叔胺的可聚合共引发剂和含有叔胺的聚合共引发剂的叔胺共引发剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.16 EP 13184521.61.一种可辐射固化喷墨油墨套组，其包括至少一种青色可辐射固化喷墨油墨、品红色
可辐射固化喷墨油墨、黄色可辐射固化喷墨油墨和黑色可辐射固化喷墨油墨，其中所述青
色可辐射固化喷墨油墨、品红色可辐射固化喷墨油墨、黄色可辐射固化喷墨油墨和黑色可
辐射固化喷墨油墨中的每一种为在25℃和90s-1的剪切速率下具有不超过50mPa.s的粘度的
可辐射固化组合物，所述组合物含有：
a)基于可辐射固化组合物的总重量计以不超过4.0重量%的浓度存在的至少一种不可
聚合、非聚合的双酰基氧化膦；
b)至少一种含有至少一个乙烯基醚基团和至少一个选自丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸
酯基团的可聚合基团的单体；和
c)至少一种可聚合或聚合型噻吨酮，条件是，如果所述至少一种可聚合或聚合型噻吨
酮不含叔胺基团，则所述可辐射固化组合物还包含至少一种选自4-二甲基氨基苯甲酸乙基
己酯、含有叔胺的可聚合共引发剂和含有叔胺的聚合共引发剂的叔胺共引发剂。
2.权利要求1的可辐射固化喷墨油墨套组，其中所述至少一种可聚合或聚合型噻吨酮
以基于所述可辐射固化组合物的总重量计至少2重量%的量存在。
3.权利要求1或2的可辐射固化喷墨油墨套组，其中所述至少一种不可聚合、非聚合的
双酰基氧化膦选自双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦和双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)
(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦。
4.权利要求1-3中任一项的可辐射固化喷墨油墨套组，其中所述至少一种可聚合或聚
合型噻吨酮为根据式(I)的可聚合噻吨酮：
式(I)，
其中：
k为具有0或1的值的整数；
n和m代表具有0或1的值的整数，条件是n和m中的至少一个应当具有1的值；
L代表经醚键将A连接到噻吨酮环的二价连接基团；且
A代表包含1-6个可自由基聚合的烯属不饱和键的结构部分。
5.权利要求1-4中任一项的可辐射固化喷墨油墨套组，其中含有叔胺的所述至少一种
可聚合或聚合型共引发剂包括一个或多个4-二烷基氨基苯甲酸酯基团。
6.权利要求1-5中任一项的可辐射固化喷墨油墨套组，其中所述至少一种可聚合或聚
合型噻吨酮选自：
N-烯丙基噻吨酮-3,4-二甲酰亚胺；
，
其中n平均等于2-4；及
，
其分子量Mw小于1,000。
7.权利要求1-6中任一项的可辐射固化喷墨油墨套组，其中包含至少一个乙烯基醚基
团和至少一个选自丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团的可聚合基团的所述至少一种单体
选自：
；
和
。

【专利技术属性】
技术研发人员：R德蒙德特，J洛库菲尔，
申请(专利权)人：爱克发印艺公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE