[发明专利]用于食品包装的可辐射固化组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于包装印刷、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。

背景技术

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(Swiss legislation)(“Ordinance on Materials and Articles in Contact with Food”，SR 817.023.21)，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EP 2053101 A (AGFA)、EP 2199273 A (AGFA)和EP 2161290 A (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UV LED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。UV LED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UV LED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。

发明概述

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发明的优选实施方案。

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。

根据本发明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UV LED至少部分地固化的喷墨印刷。

本发明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。