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Amélioration des formulations d'encre à base de solvant avec

Même si le monde actuel est dominé par les médias numériques, les encres jouent toujours un rôle important dans de nombreuses applications. Elles sont à la base de l'image de marque des emballages, des affiches, des supports promotionnels et des vêtements. Dans des applications comme l'emballage, notamment, le nombre de marques différenciées a augmenté au cours de la dernière décennie afin de répondre aux demandes croissantes des consommateurs et aux niches de marché.

Avec l'essor des nouvelles marques, une innovation considérable en matière de technologie et de formulation des encres est devenue nécessaire pour aider les marques à se démarquer lors de la promotion de leurs produits.

La base de toute formulation d'encre d'impression performante repose sur des liants et des additifs qui assurent un contrôle précis des propriétés rhéologiques, une excellente durabilité et une clarté visuelle inégalée. Les polymères ETHOCEL™ sont des composants idéaux pour de nombreuses encres d'impression utilisées dans plusieurs méthodes d'impression, notamment la flexographie, l'héliogravure, le jet d'encre, la sérigraphie et les encres thermofusibles.

ETHOCEL™ pour les formulations d'encre

ETHOCEL™ est une gamme de polymères d'éthylcellulose d'origine naturelle, couramment utilisés comme liants et additifs dans les formulations d'encres d'impression. Ils sont fabriqués par extraction de la cellulose de pâte de bois ou de linters de coton, puis par réaction avec du chlorure d'éthyle. Ces polymères sont insolubles dans l'eau, mais hautement solubles dans les solvants organiques. ETHOCEL™ est d'une grande pureté, avec une faible teneur en fibres, en NaCl et en humidité. La figure ci-dessous illustre le squelette cellulosique du polymère ETHOCEL™ et sa substitution en groupe éthoxyle.

Les polymères ETHOCEL™ sont précieux dans les formulations d'encre à base de solvants car ils sont :

  • Agents filmogènes exceptionnels
  • Modificateurs de rhéologie pseudoplastiques
  • Largement compatibles avec différents composants de formulation et solubles dans de nombreux solvants
  • Solutions hautement pures et de forme offrant une excellente qualité visuelle

Formation cinématographique exceptionnelle

ETHOCEL™ offre d'excellentes fonctionnalités, à la fois comme liant et comme additif, pour la formation de films durables et sans défauts sur diverses surfaces. Les liants ETHOCEL™ forment des films présentant une résistance élevée à la traction et à l'abrasion, une excellente adhérence et une brillance exceptionnelle, ainsi qu'une flexibilité extrême même à basse température. Les films d'encre fabriqués avec ETHOCEL™ présentent également un tack réduit et permettent une libération plus rapide des solvants. Ces propriétés améliorent l'efficacité des procédés d'impression et la longévité des encres. ETHOCEL™ agit également comme additif mouillant les pigments, ce qui le rend utile lors de la phase de broyage des pigments lors de la formulation des encres pour former des films aux couleurs et à la consistance exceptionnelles.

Modification de la rhéologie pseudoplastique

L'une des principales fonctions additives d'ETHOCEL™ est son rôle d'épaississant, permettant de contrôler précisément la viscosité et d'obtenir des propriétés d'écoulement pseudoplastiques dans les encres à base de solvants. ETHOCEL™ est disponible en grades aux spécifications de viscosité strictes, permettant aux formulateurs d'ajuster finement la viscosité sur une large plage. Ceci est important pour les procédés d'impression, car des encres trop visqueuses peuvent avoir un tack trop élevé et un transfert médiocre sur les supports, tandis que des encres trop faibles peuvent entraîner une perte de netteté de l'image. La rhéologie pseudoplastique conférée par ETHOCEL™ est essentielle pour appliquer le poids de couche approprié et obtenir une définition d'encre adéquate pour des procédés tels que la lithographie et la sérigraphie. La figure ci-dessous détaille les données de viscosité apparente rhéofluidifiante pour plusieurs grades d'ETHOCEL™ de masses moléculaires variables. Ces données sont basées sur des grades d'ETHOCEL™ ajoutés à du terpinéol à 3 % en poids.

Excellente pureté et qualité visuelle

Comme mentionné précédemment, ETHOCEL™ est d'une grande pureté et contient peu de fibres, d'humidité et de sel. L'absence de fibres insolubles permet de créer des films présentant moins de défauts et un meilleur aspect visuel. L'image ci-dessous compare un film formé avec ETHOCEL™ à un polymère d'éthylcellulose concurrent présentant une viscosité similaire. Ces films ont été examinés par imagerie à polarisation croisée ; les points blancs représentent des impuretés de fibres de cellulose pouvant entraîner la formation de films d'encre de mauvaise qualité visuelle.

Film moulé avec ETHOCEL™Standard 100
        
Film coulé avec de l'éthylcellulose compétitive
Les solutions fabriquées avec ETHOCEL™ présentent un faible voile et une transparence élevée. Cela permet aux formulateurs de créer des encres qui reproduisent fidèlement les qualités visuelles souhaitées sur divers supports. Les images ci-dessous comparent la clarté des solutions fabriquées avec ETHOCEL™ à celle d'un polymère d'éthylcellulose concurrent.
Solutions dans DOWANOL™ DB, 5 % en poids
               ETHOCEL™ Standard 45            Concurrent 50 cPs
                                                                      ethylcellulose

 
        
Solutions dans Texanol™, 15 % en poids
             ETHOCEL™ Standard 10           Concurrent 10 cPs
                                                                    ethylcellulose

 

Large compatibilité et solubilité des solvants

ETHOCEL™ est hautement compatible avec une variété d'autres résines, pigments, plastifiants, cires et autres matériaux entrant dans la composition des encres d'impression. ETHOCEL™ est également soluble dans de nombreux solvants, tels que les alcools aliphatiques, les éthers alcools, les hydrocarbures aromatiques, les hydrocarbures aliphatiques et aromatiques chlorés et les huiles naturelles. Cette large plage de solubilité offre aux formulateurs une grande flexibilité lors de l'utilisation d'ETHOCEL™ dans diverses formulations d'encre. Dans de nombreux cas, ETHOCEL™ est utilisé dans des mélanges de solvants pour personnaliser et obtenir des viscosités inférieures à celles obtenues avec un seul solvant. Par exemple, les solutions d'ETHOCEL™ dans le toluène peuvent bénéficier de l'ajout d'une faible quantité d'alcool pour obtenir des viscosités minimales plus faibles. L'utilisation d'ETHOCEL™ dans ces mélanges permet également d'obtenir des films plus résistants.

Nuances ETHOCEL™

ETHOCEL™ est disponible dans les grades répertoriés ci-dessous, qui présentent des spécifications de viscosité strictes basées sur une large gamme de valeurs.

Grade

Viscosité (mPa·s)*

ETHOCEL™ Standard 4 Industrial 3.0–5.5 
ETHOCEL™ Standard 7 Industrial 6.0–8.0 
ETHOCEL™ Standard 10 Industrial 9.0–11.0 
ETHOCEL™ Standard 20 Industrial 18.0–22.0 
ETHOCEL™ Standard 45 Industrial 41.0–49.0 
ETHOCEL™ Standard 100 Industrial 90.0–110.0 
ETHOCEL™ Standard 200 Industrial 180.0–220.0 
*(5 % en poids dans un mélange toluène/alcool 80/20 à 25 °C)

Exemples de formulations

Vous trouverez ci-dessous plusieurs types de formulations d'encres utilisant ETHOCEL™ comme liant ou additif. Par exemple, les formulations d'encres flexographiques et sérigraphiques utilisent ETHOCEL™ comme modificateur de rhéologie, tandis que les formulations d'encres hélio et thermofusibles utilisent ETHOCEL™ comme liant filmogène.

Encre flexographique                                               Encre de gravure
Composante Parts Composante Parts
ETHOCEL™ Standard 10 7 ETHOCEL™ Standard 10 30
Résine polyamide 13 Pigments 8
Pigment organique 15 Solvants 56
Plastifiants, cires 5 Argile/charges 5
Solvant 60   Autres additifs 1
Encre de sérigraphie                                   Encre thermofusible
Composante Parties Composante Parties
ETHOCEL™ Standard 4, 45, or 100 2 ETHOCEL™ Standard 10 16
Fritte de verre 1 Huile de ricin 6
Poudre d'argent 80 Paraffine 5
Solvant (terpinéol) 17 Pigments 20
      Stabilisateur de chaleur 0-10

Résumé

ETHOCEL™ est un composant indispensable de nombreuses formulations d'encres à base de solvants. C'est un excellent liant pour encres, qui forme des films d'encre à base de solvants offrant une durabilité, une brillance, une flexibilité et une adhérence exceptionnelles, ainsi qu'une réduction des défauts. ETHOCEL™ peut également être utilisé comme additif pour encres afin de permettre le mouillage des pigments lors de la phase de broyage et de permettre aux formulateurs d'épaissir et de créer une rhéologie pseudoplastique dans la plage de viscosité souhaitée lors de la phase de dilution. ETHOCEL™ est hautement compatible avec une variété de composants d'encre et soluble dans de nombreux solvants, ce qui facilite son utilisation dans un grand nombre de formulations.

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