Obwohl die heutige Welt von digitalen Medien dominiert wird, spielen Tinten in vielen Anwendungen nach wie vor eine wichtige Rolle. Sie bilden die Grundlage für die Markenbildung von Verpackungen, Postern, Werbematerialien und Kleidung. Insbesondere in diesem Bereich hat die Zahl differenzierter Marken in den letzten zehn Jahren zugenommen, um den wachsenden Verbraucheranforderungen und Nischen gerecht zu werden.
Mit der zunehmenden Zahl neuer Marken ist ein hohes Maß an Innovationen in der Tintentechnologie und -formulierung erforderlich, um Markeninhabern zu helfen, sich bei der Vermarktung ihrer Produkte hervorzuheben.
Die Grundlage jeder guten Druckfarbenformulierung sind Bindemittel und Additive, die eine präzise Kontrolle der rheologischen Eigenschaften, hervorragende Haltbarkeit und unübertroffene visuelle Klarheit ermöglichen. ETHOCEL™-Polymere sind ideale Komponenten vieler Druckfarben, die in verschiedenen Druckverfahren eingesetzt werden, darunter Flexodruck, Tiefdruck, Tintenstrahldruck, Siebdruck und Hotmelt-Tinten.
ETHOCEL™ für Tintenformulierungen
ETHOCEL™ ist eine Produktreihe natürlich gewonnener Ethylcellulosepolymere, die häufig als Bindemittel und Additive in Druckfarben verwendet werden. Sie werden durch Extraktion von Cellulose aus Holzzellstoff oder Baumwoll-Linters und anschließende Reaktion mit Ethylchlorid hergestellt. Dadurch entstehen Ethylcellulosepolymere, die wasserunlöslich, aber in organischen Lösungsmitteln gut löslich sind. ETHOCEL™ ist hochrein und weist einen niedrigen Faser-, NaCl- und Feuchtigkeitsgehalt auf. Die folgende Abbildung zeigt das Celluloserückgrat des ETHOCEL™-Polymers und seine Ethoxygruppensubstitution.
ETHOCEL™-Polymere sind in lösungsmittelbasierten Tintenformulierungen von unschätzbarem Wert, weil sie:
Hervorragende Filmbildner
Pseudoplastische Rheologiemodifikatoren
Breitgehend kompatibel mit verschiedenen Formulierungskomponenten und löslich in vielen Lösungsmitteln
Hochreine Lösungen mit hervorragender optischer Qualität
Hervorragende Filmbildung
ETHOCEL™ bietet als Bindemittel und Additiv hervorragende Funktionalität bei der Bildung langlebiger und fehlerfreier Filme auf verschiedenen Oberflächen. ETHOCEL™-Bindemittel bilden Filme mit hoher Zugfestigkeit, Abriebfestigkeit, hervorragender Haftung und Glanz sowie extremer Flexibilität selbst bei niedrigen Temperaturen. Mit ETHOCEL™ hergestellte Tintenfilme zeichnen sich zudem durch eine geringere Klebrigkeit und eine schnellere Lösungsmittelabgabe aus. Diese Eigenschaften erhöhen die Effizienz von Tintendruckprozessen und die Langlebigkeit der Tinten. ETHOCEL™ fungiert zudem als Pigmentbenetzungsadditiv und eignet sich daher gut zur Zugabe während der Pigmentmahlphase der Tintenformulierung, um Filme mit hervorragender Farbe und Konsistenz zu erzeugen.
Pseudoplastische Rheologiemodifizierung
Eine der wichtigsten Additivfunktionen von ETHOCEL™ ist seine Rolle als Verdickungsmittel, mit dem sich die Viskosität präzise steuern und lösemittelbasierten Tinten pseudoplastische Fließeigenschaften verleihen lässt. ETHOCEL™ ist in Sorten mit engen Viskositätsspezifikationen erhältlich, sodass Formulierer die Viskosität innerhalb eines breiten Bereichs fein einstellen können. Dies ist für Druckverfahren von Bedeutung, da Tinten mit zu hoher Viskosität eine zu starke Klebrigkeit und eine schlechte Übertragung auf Substrate aufweisen können, während Tinten mit zu niedriger Viskosität zu einem Verlust an Bildschärfe führen können. Die pseudoplastische Rheologie, die ETHOCEL™ verleiht, ist entscheidend für das Auftragen des richtigen Schichtgewichts und das Erreichen der richtigen Tintendefinition für Verfahren wie Lithografie und Siebdruck. Die nachstehende Abbildung zeigt die Daten zur scheinbaren Scherverdünnungsviskosität für mehrere ETHOCEL™-Sorten mit unterschiedlichen Molekulargewichten. Diese Daten basieren auf ETHOCEL™-Sorten, denen 3 Gew.-% Terpineol zugesetzt wurden.
Hervorragende Reinheit und visuelle Qualität
Wie bereits erwähnt, ist ETHOCEL™ hochrein und enthält wenig Ballaststoffe, Feuchtigkeit und Salz. Das Fehlen unlöslicher Fasern trägt zur Herstellung von Filmen mit weniger Defekten und einem besseren optischen Erscheinungsbild bei. Die Abbildung unten vergleicht einen mit ETHOCEL™ hergestellten Film mit einem konkurrierenden Ethylcellulosepolymer mit ähnlicher Viskositätsspezifikation. Diese Filme wurden mittels kreuzpolarisierter Bildgebung untersucht; die weißen Flecken stellen Verunreinigungen durch Zellulosefasern dar, die zur Bildung von Farbfilmen mit schlechter optischer Qualität führen können.
Filmguss mit ETHOCEL™Standard 100
Filmguss mit wettbewerbsfähiger Ethylcellulose
Lösungen mit ETHOCEL™ zeichnen sich durch geringe Trübung und hohe Transparenz aus. Dies hilft Formulierern, Tinten zu entwickeln, die die gewünschten visuellen Eigenschaften auf verschiedenen Substraten präzise wiedergeben. Die folgenden Abbildungen vergleichen die Klarheit von Lösungen mit ETHOCEL™ mit der eines Ethylcellulosepolymers eines Wettbewerbers.
Lösungen in DOWANOL™ DB, 5 Gew.-%
ETHOCEL™ Standard 45 Wettbewerberin 50 cPs
ethylcellulose
Lösungen in Texanol™, 15 Gew.-%
ETHOCEL™ Standard 10 Wettbewerberin 10 cPs
ethylcellulose
Breite Kompatibilität und Lösungsmittellöslichkeit
ETHOCEL™ ist hochverträglich mit einer Vielzahl anderer Harze, Pigmente, Weichmacher, Wachse und weiterer Materialien, aus denen Druckfarbenformulierungen bestehen. ETHOCEL™ ist zudem in vielen Lösungsmitteln löslich, wie beispielsweise aliphatischen Alkoholen, Etheralkoholen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, chlorierten aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen sowie natürlichen Ölen. Dieser breite Löslichkeitsbereich bietet Formulierern Flexibilität bei der Verwendung von ETHOCEL™ in verschiedenen Druckfarbenformulierungen. Häufig wird ETHOCEL™ in Lösungsmittelmischungen eingesetzt, um individuell angepasste Viskositäten zu erzielen und niedrigere Viskositäten als bei Verwendung nur eines Lösungsmittels zu erreichen. Beispielsweise können Lösungen von ETHOCEL™ in Toluol durch die Zugabe einer kleinen Menge Alkohol niedrigere Mindestviskositäten erreichen. Die Verwendung von ETHOCEL™ in diesen Mischungen kann zudem zu festeren Filmen führen.
ETHOCEL™-Typen
ETHOCEL™ ist in den unten aufgeführten Qualitäten erhältlich, die enge Viskositätsspezifikationen auf der Grundlage eines breiten Wertebereichs aufweisen.
*(5 Gew.-% in einer 80/20 Toluol/Alkohol-Mischung bei 25 °C)
Beispielformulierungen
Nachfolgend werden verschiedene Tintenformulierungen vorgestellt, die von ETHOCEL™ als Bindemittel oder Additiv profitieren. Beispielsweise nutzen Flexo- und Siebdruckfarben ETHOCEL™ als Rheologiemodifikator, Tiefdruck- und Hotmelt-Farben ETHOCEL™ als filmbildendes Bindemittel.
Flexodruckfarbe
Tiefdruckfarbe
Komponente
Ersatzteile
Komponente
Ersatzteile
ETHOCEL™ Standard 10
7
ETHOCEL™ Standard 10
30
Polyamidharz
13
Pigmente
8
Organisches Pigment
15
Lösungsmittel
56
Weichmacher, Wachse
5
Ton/Füllstoffe
5
Lösungsmittel
60
Andere Zusatzstoffe
1
Siebdruckfarbe
Heißschmelztinte
Komponente
Ersatzteile
Komponente
Ersatzteile
ETHOCEL™ Standard 4, 45, or 100
2
ETHOCEL™ Standard 10
16
Glasfritte
1
Rizinusöl
6
Silberpulver
80
Paraffinwachs
5
Lösungsmittel (Terpineol)
17
Pigmente
20
Wärmestabilisator
0-10
Zusammenfassung
ETHOCEL™ ist ein unverzichtbarer Bestandteil vieler lösemittelbasierter Tintenformulierungen. Es ist ein hervorragendes Tintenbindemittel und bildet lösemittelbasierte Tintenfilme mit außergewöhnlicher Haltbarkeit, Glanz, Flexibilität, Haftung und minimierten Defekten. ETHOCEL™ kann auch als Tintenzusatz verwendet werden, um die Pigmentbenetzung in der Mahlphase zu gewährleisten und Formulierern die Verdickung und Erzeugung einer pseudoplastischen Rheologie im gewünschten Viskositätsbereich während der Auflackphase zu ermöglichen. ETHOCEL™ ist hochverträglich mit einer Vielzahl von Tintenkomponenten und in vielen Lösungsmitteln löslich, wodurch es sich problemlos in einer Vielzahl von Formulierungen verarbeiten lässt.
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