Sichere Lösungen beim Einsatz von Weichmachern - Siegwerk

Juni 2004
(aktualisierte Neuauflage
des Blattes direct Nr. 31
vom April 02)
Sichere Lösungen beim Einsatz von Weichmachern
In den meisten Verpackungsdruckfarben auf Lösemittelbasis für Tief- und Flexodruck sind
Weichmacher enthalten. Es handelt sich dabei um künstlich hergestellte, flüssige oder zähflüssige
Stoffe, die den wichtigsten Verpackungsdruckfarben (auf NC- und PVB-Basis) beigegeben
werden. Als ergänzende Komponente zum Bindemittel sorgen die Weichmacher für
höhere Elastizität des Druckes, indem sie dessen Härte reduzieren. Sie sind unentbehrlich
für gute Kratzfestigkeit, verbesserte Hafteigenschaften, rasche Lösemittelabgabe, wobei
gleichzeitig ein allzu rasches Eintrocknen auf der Druckform verhindert wird. Im Falle von
Drucken, die anschließend mit Klebern zu Laminaten kaschiert werden, sind Weichmacher
eine Bedingung für optimale Verbundhaftung.
Die Weichmacher lassen sich in zwei unterschiedliche Gruppen einteilen: die niedermolekularen
Weichmacher (auch Monomer -Weichmacher genannt) und die Polymer -Weichmacher
mit hohem Molekulargewicht.
Monomer -Weichmacher sind die klassischen und bis heute in Druckfarben am häufigsten
eingesetzten Weichmacher. Sie bestehen aus vergleichsweise kleinen, beweglichen und
chemisch nicht unbedingt langzeitstabilen Molekülen (Molekulargewicht in der Regel 280 -
400). Sie sind es, die im Lichte neuer Erkenntnisse bestimmte Fragen aufwerfen:
a) Embryo-Toxizität und Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit wichtiger niedermolekularer
Phthalat-Weichmacher
Die beiden früher häufig verwendeten Monomer -Weichmacher DEHP (Di-2-Ethylhexylphthalat,
auch DOP genannt) und DBP (Dibutylphthalat) dürfen aufgrund neuerer behördlicher
Einstufung als giftig mit Totenkopf seit Sommer 2002 nicht mehr eingesetzt
werden. Die beiden nunmehr als reproduktionstoxisch klassierten Phthalate erfüllen die
Negativkriterien der Ausschlussliste des Verbandes der Europäischen Druckindustrie
(EuPIA, vormals CEPE). Vom Ausschluss nicht betroffen und somit nach wie vor erlaubt
ist der Weichmacher DEHA (Di-2-Ethylhexyladipat, auch DOA Dioctyladipat
genannt), der im Markt als gebräuchliche Alternative zu den beiden Weichmachern DEHP
und DBP betrachtet wird. Siegwerk hat beide schon vor Jahren systematisch ersetzt, lange
bevor sie als giftig eingestuft wurden. Ein dritter, früher gebräuchlicher Weichmacher
BBP (Butylbenzylphthalat) wurde kürzlich von den zuständigen europäischen Gremien mit
dem Totenkopfsymbol klassifiziert. Unnötig zu betonen, dass Siegwerk den Weichmacher
BBP schon seit einiger Zeit nicht mehr verwendet.
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b) Mögliche Migration in Lebensmittel
Migration bedeutet, dass niedermolekulare Substanzen von einem Medium in ein anderes
übergehen, beispielsweise vom Druck ins Lebensmittel. Migrierende Substanzen können
durch gewisse Kunststofffilme diffundieren oder sich auf der Innenseite einer Verpackung
absetzen, wenn das Material aufgerollt ist. Dies trifft im Speziellen zu auf kaschierte Verbunde
ohne Aluminiumfolie, auf PE-beschichtete Getränkekartons, auf Monofilme sowie
auf Deckel für Becher und Behälter. Kontamination von Lebensmitteln kann im Prinzip bereits
bei den tiefen Temperaturen im Tiefkühlfach stattfinden; besonders aber wenn bedruckte
Verpackungen in Back- oder Mikrowellenöfen erhitzt, in abgepacktem Zustand
gekocht oder sterilisiert werden.
Der als Alternative genannte Weichmacher DEHA ist bezüglich Kontaminationsrisiko eine
valable Option. Für DEHA ist nämlich ein Migrationsgrenzwert von 18 mg pro kg Lebensmittel
festgesetzt, was eine komfortable Sicherheitsmarge darstellt, da die tatsächliche Migration
aus Drucken weit darunter liegt. Dies im Unterschied zu vielen anderen niedermolekularen
Weichmachern, wie Phthalaten oder Phosphaten. Der Migrationsgrenzwert für
Diphenyl-2-Ethylhexylphosphat beispielsweise liegt bei 2,4 mg pro kg Lebensmittel.
c) Leicht flüchtig bei hohen Temperaturen
Obwohl die Monomer -Weichmacher bei Raumtemperatur und bei durchschnittlichen
Druckmaschinen-Trocknungstemperaturen nicht flüchtig sind, verdampft bei erhöhten
Temperaturen ab ca. 120 °C ein kleiner Teil von ihnen, was bei bestimmten Anwendungen
nachteilig sein kann. Im Heißlufttrockner von Aluminium-Druckmaschinen kann Monomer
-Weichmacherdampf an kühleren Stellen des Trockenkanals kondensieren. Oder es
bildet sich unerwünschter Rauch bei schnellen Abpackmaschinen, die heute vermehrt mit
hohen Heißsiegeltemperaturen (z.B. 250 °C) arbeiten. Dieser Effekt ist auch bei Verwendung
des alternativen Weichmachers DEHA feststellbar.
Technisch hoch stehende Lösungen mit optimaler Sicherheit
Für Primärverpackungen von Lebensmitteln und Pharmazeutika erachtet Siegwerk die polymeren
Weichmacherharze als die ideale Lösung. Es sind Polymere aus relativ großen
Molekülen (mit Molekulargewicht nicht unter 1'000, gewöhnlich sogar zwischen 10'000 und
15'000), welche die unerwünschten Eigenschaften der Monomer -Weichmacher nicht aufweisen.
Mit den Druckfarben-Technologien ACCESS (auf Nitrocellulose-Basis) und FOCUS (auf Polyvinylbutyral-Basis)
liefert Siegwerk den Verpackungsdruckern seit Jahren praktikable Lösungen,
die auf einer Vielfalt maßgeschneiderter Weich-Polymere fußen. Damit werden die
erwähnten Nachteile vermieden. Im Besonderen werden die fürs Kaschieren geeigneten
Farbfamilien ACCESS-LAM sowie die für den Außendruck bestimmten Serien ACCESS-
FILM und ACCESS-FOIL 79-1 mit ausgesuchten polymeren Weichmacherharzen hergestellt.
Die Verpackungsfirmen schätzen nicht nur deren ausgezeichnete Verdruckbarkeit, die Kratzund
Wasserbeständigkeit respektive die vorzügliche Verbundhaftung, sondern auch die Sicherheit
gegenüber Migrations- und Sensorikrisiken. Selbstverständlich hat Siegwerk bei diesen
modernen Lösungen auch das Risiko unerwünschter Migration oder Geschmacksbeeinträchtigung
von Lebensmitteln minimiert, das von den übrigen Komponenten der Druckfarben
ausgehen könnte. Beispielsweise setzen die Haftvermittler keinerlei Acetylaceton frei.