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Drucken mit Lacken



Technik



Ein wesentlicher Grund für den Erfolg von Lackierungen liegt in der gerade in den letzten Jahren rasanten Entwicklung der Drucktechnologie. Die meisten Anforderungen bezüglich des Lackens können heute bereits mittels effizienter Inlineproduktion abgedeckt werden.
So vielfältig wie die Veredelungs- und Verarbeitungsmöglichkeiten durch das Drucken mit Lacken bei den verschiedenen Druckverfahren sind, so vielseitig sind auch die Lackvarianten.

Lackvarianten


Die Fachbegriffe für verschiedene Lackvarianten werden oft unterschiedlich eingesetzt. Die wichtigsten Differenzierungen sind:

Öldrucklack/Drucklack: pigmentlose Farbe
Primer: Haftvermittler auf Dispersionsbasis, der sehr dünn aufgetragen wird (Puderersatz)
Dispersionslack/Wasserlack: lackbildende Substanzen, die im Wasser feinst verteilt sind und mittels spezieller Lackwerke aufgetragen werden
UV-Lack : die Lackbildung erfolgt durch Trocknung unter UV-Licht

Einzelne Lackvarianten können auch gezielt miteinander kombiniert werden. Bei der Dripp-off-Lackierung werden zum Beispiel Glanzkontraste erzeugt, indem auf die Basis eines matten Öldrucklacks ein spezieller, erwärmter Dispersionslack aufgetragen wird, welcher dann vom Öldrucklack, wie der Name schon sagt, abtröpfelt.

Im Offsetdruck lassen sich folgende Glanzgrade erzielen:
- Öldrucklack (über Druckwerk) ca. 60 Glanzpunkte
- Dispersionslack über Lackwerk ca. 70 Glanzpunkte
- UV-Lack Inline (über Doppellackwerk) ca. 80 Glanzpunkte
- UV-Lack auf UV-Farben ca. 90 Glanzpunkte
- UV-Lack offline bis zu 95 Glanzpunkte

Öldrucklack


Da der Öldrucklack sich wie eine konventionelle Offsetfarbe verhält, war das Lackieren mit Drucklack im Akzidenzdruck lange Zeit die vorherrschende Veredelungsvariante. Der Lack lässt sich aufgrund fehlender Farbpigmente im normalen Druckwerk verarbeiten. Die Trocknung erfolgt durch Wegschlagen und Oxidation. Das geschieht allerdings relativ langsam; eine lange Trocknungszeit ist erforderlich. Zudem ist auch ein späteres Vergilben der Druckprodukte möglich. Dennoch lassen sich hiermit gute Glanz- und Matteffekte erzielen.
Im Siebdruck werden vor allem Lösemittellacke verwendet. Hier erfolgt die Trocknung durch Verdunsten eines zumeist organischen Lösemittels.

Dispersionslack


Die oftmals als Wasserlack bezeichneten Dispersionslacke enthalten, wie diese Bezeichnung nahe legt, einen sehr hohen Wasseranteil von etwa 50 bis 60 %. Zu den weiteren Bestandteilen gehören vor allem Harze und Wachs sowie Stabilisatoren und Emulgatoren wie beispielsweise Ammoniak. Aus diesem Grund müssen die verwendeten Druckfarben alkaliecht sein. Ansonsten würden diese nach der Lackierung „ausbluten“.
Übertragen werden die wasserbasierten Lacke nass-in-nass entweder über ein Lackierwerk mit Zwei-Walzen-System und anschließender Trocknungseinheit oder mit einem Kammerrakel-System. Liegt dem Lackturm ein Flexodruckwerk zugrunde, sind größere Perlglanz oder andere Effektpigmente übertragbar, die dem Dispersionslack beigemischt werden können. Dosiert wird der Lack mithilfe der Aniloxwalze und Kammerrakel. Im Gegensatz zu Drucktüchern sind polymere Flexoplatten beim partiellen Lackieren auch für sehr filigranen Details geeignet.
Neben dem Offsetdruck findet der Dispersionslack auch im Flexo- und Tiefdruck weitverbreitete Anwendung.
Während des recht schnellen Trocknungsvorgangs verdunstet die Wasserbasis und hinterlässt einen dichten, schützenden Film in einer Schichtdicke von etwa 3 µm. Trocknungsgeschwindigkeit und Stapeltemperatur können mithilfe von Luftrakeln oder Infrarotlampen weiter beschleunigt werden. Normalerweise ist ein lackierter Bogen jedoch bereits an der Auslage fast berührungstrocken. Die ideale Stapeltemperatur beträgt bei einseitiger Lackierung etwa 30-35°C.
Die schnelle Trocknung erlaubt einerseits eine hohe Produktions- und Weiterverarbeitungsgeschwindigkeit, andererseits wird deutlich weniger, bisweilen sogar gar kein Puder benötigt. Dispersionslacke trocknen deutlich schneller, sind geschmacks- und geruchsneutral, lösemittelfrei und weisen keine Vergilbungseffekte auf.

Weitere Eigenschaften von Dispersionslacken:
- geringer VOC-Gehalt, Nichtentzündlichkeit und Nichttoxizität
- verbesserte Wischfestigkeit, Abriebfestigkeit
- Hohe Elastizität des Films und gute Gleitfähigkeit
- sehr gute Siegelfestigkeit
- hohe Blockfestigkeit

Dispersionslacke erzielen sehr hohe Glanz- oder Matteffekte, der erreichbare Glanzgrad liegt jedoch unter dem des UV-Lacks.

UV-Lack


Bei der UV-Technologie handelt es sich um eine spezielle Variante des Offsetdrucks. Sowohl die UV-Farben als auch UV-Lacke erfordern eine Sonderausstattung der Druckmaschine. Dazu gehört neben UV-Lampen für die Lackhärtung vor allem auch spezielle Gummitücher und Farbwalzen. Ansonsten könnten die Gummitücher und Walzen aufgrund der chemischen Zusammensetzung mit den chemischen Inhaltsstoffen der Lacke reagieren und sich dadurch verformen, zum Beispiel quellen.
Verwendet werden die UV-Lacke in verschiedenen Druckverfahren (Offset-, Sieb- und Flexodruck), wobei der größte Glanzgrad sicherlich beim Siebdruck erzielt wird. Beim Offsetdruck unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Ansätzen:
Vollständige UV-Produktion: In diesem Fall werden neben der UV-Endlackierung auch UV-Farben verwendet. Dadurch lässt sich ein sehr hoher Glanzgrad erzielen. Sinnvoll ist hierbei die doppelte Auslageverlängerung, damit der UV-Lack genügend härten kann.
Doppellackwerke: Vor der UV-Endlackierung wird in einem zweiten Lackwerk ein Primer auf Dispersionsbasis aufgebracht, der zum einen zur Steigerung des Glanzgrads beiträgt und zum anderen als Sperrschicht fungiert, um den plötzlichen Glanzverlust durch den sogenannten Draw-Back-Effekt zu vermeiden. Wird der luftundurchlässige UV-Lack nämlich auf die nasse Offsetfarbe aufgetragen, kann diese nur noch teilweise in den Bedruckstoff wegschlagen. Die oxidative Trocknung wird verhindert und einige Bestandteile der Druckfarbe verbinden sich mit dem Lack. Der Draw-Back-Effekt kann trotz des Dispersionsprimers auftreten, wenn dieser nicht ausreichend getrocknet wurde.
UV-härtende Drucklacke enthalten keine Lösemittel. Die Bindemittel bestehen aus flüssigen Kunststoffen, und zwar Monomeren und Oligomeren. Das sind reaktionsfähige Moleküle, die sich beim Trocknen zu einer harten und glänzenden Polymerschicht vernetzen (Polymerisation). Dazu wird der Lack nach dem Auftragen mit einer speziellen UV-Lampe bestrahlt. Als UV-Strahlung bezeichnet man kurzwelliges Licht im Wellenbereich von etwa 380 bis 100 Nanometer. Diese ist für den Menschen bereits nicht mehr sichtbar.
Man unterscheidet folgende UV-Strahlen:
- UVA-Bereich (380 - 315 Nm) zur Durchhärtung hoher Lackschichten
- UVB-Bereich (315 - 280 Nm) zur Härtung der mittlerer Lackschichten
- UVC-Bereich: (280 - 100 Nm) zum Start einer schnellen Polymerisation
Durch die Belichtung lösen fotoaktive Substanzen, sogenannte Fotoinitiatoren, sofort die Polymerisation der Kunststoffe aus.
Prinzipiell können zwar vielfältige Bedruckstoffe wie Papier, Karton, Polyester, PVC, PET, PC, Metallicfolie oder Vinyl genutzt werden, allerdings muss auch hier die Reaktion mit den chemischen Bestandteilen der UV-Lacke berücksichtigt werden. Beispielsweise ist das Vergilben von Papier und Karton für den UV-Offsetdruck typisch, da optische Aufheller zerstört werden.
Zu den Vorteilen des UV-Lacks zählt neben dem mit keinem anderen Lack erzielbaren Glanzgrad vor allem die sofortige Härtung. Es ist kaum Puder erforderlich und die Weiterverarbeitung kann rasch erfolgen. Zudem besteht eine relativ hohe Resistenz gegenüber mechanischen Einflüssen wie dem Verkratzen. UV-Lacke eignen sich auch für nicht saugfähige Bedruckstoffe wie zum Beispiel Kunststoffe oder Blech.

Weiterführende Informationen


PDF-Download "Auswahl der Lackarten nach optischen und funktionellen Eigenschaften und Eignungen im Offsetdruck" aus KBA Process
Lackuebersicht.pdf [PDF 51 KB]

PDF-Download "Praxistipps aus dem KBA-Lackseminar: Troubleshooting Lackieren" aus KBA Process
Troubleshooting+Lackieren.pdf [PDF 222 KB]

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