Dienstleisterkontakte
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 Offset-, Sieb- oder 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.
- Doppellackwerk: 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.
Die Verlaufszeit des Lacks, die benötigt wird um eine glatte, gleichmäßige Oberfläche zu bilden, ist bei UV-Lacken sehr hoch. Um deswegen nicht die Druckgeschwindigkeit reduzieren zu müssen, wird die Verlaufsstrecke durch eine Auslageverlängerung erhöht. Sinnvoll ist bei der vollständigen UV-Produktion die doppelte Auslageverlängerung, damit der UV-Lack genügend härten kann. Im Hochgeschwindigkeitsbereich kann sie schon einmal um das Dreifache verlängert werden.
Wird der luftundurchlässige UV-Lack 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.
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.
Die hochviskosen UV-härtenden Drucklacke enthalten keine Lösemittel. Die Bindemittel bestehen aus flüssigen Kunststoffen, und zwar Monomeren und Oligomeren. Das sind sehr 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 mittlerer Lackschichten
- UVC-Bereich (280 - 100 Nm): zum Start einer schnellen Polymerisation
Durch die Belichtung bzw. die mit dem Licht zugeführte Energie lösen fotoaktive Substanzen, sogenannte Fotoinitiatoren, sofort die Polymerisation, die chemische Vernetzung, der Kunststoffe aus. Je nach Lackart werden dazu entweder Radikale (radikalische UV-Lacke) oder Kationen (kationische UV-Lacke) als Spaltprodukt freigesetzt
Die Trockenzeit beträgt bei beiden Varianten weniger als eine Sekunde. Die kationisch härtenden UV-Lacke haben mit 0.5 Sekunde zwar relativ gesehen eine deutlich langsamere Vernetzungszeit, härten dafür jedoch infolge der durch das UV-Licht angestoßenen Kettenreaktion vollständig. Bei radikalischen UV-Lacken hält der Vernetzungsvorgang nur so lange, wie das Druckprodukt mit UV-Licht bestrahlt wird. Sie müssen also vollständig vernetzt sein, wenn das Druckprodukt die UV-Endstrahler passiert hat.
Durch diesen Härtungsvorgang ändert sich die chemische Struktur des Lacks. So können zwar vielfältige Bedruckstoffe wie Papier, Karton, Polyester, PVC, PET, PC, Metallicfolie oder Vinyl genutzt werden, allerdings muss stets 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. Glanz, Verlauf, Haftung und andere Eigenschaften der UV-Lacke werden vor allem durch zugesetzte Additive beeinflusst.
Je nach Maschinentyp befinden sich zwei bis drei UV-Strahler in einer Trockeneinheit, die einzeln zugeschaltet werden können. Diese befinden sich stets an der letzten Position der Auslageverängerung, damit die Verlaufszeit möglichst hoch ist.
Ein konventioneller UV-Strahler besteht aus einer bzw. zwei Lampen vor einem Reflektor, der dafür sorgt, dass die Strahlen gleichmäßig über den Bedruckstoff verteilt werden und nicht zum Beispiel der Greifer einen Schatten bildet. Im Bogenoffset werden vor allem unregelmäßig gewölbte Reflektoren bevorzugt. Eine Fokussierung der Strahlen kann durch eine elliptische Wölbung erzielt werden.
Die Lampen sind im Regelfall aus Quarzglas und mit Quecksilberdampf gefüllt. Die Lampen müssen regelmäßig ausgetauscht und gereinigt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass nicht mehrere Lampen gleichzeitig getauscht werden. In diesem Fall kann es nämlich zu einer Übertrocknung und infolgedessen zu Haftungsproblemen des Lackfilms kommen.
Wichtig ist auch, dass die störende IR-Strahlung herausgefiltert wird. Ein wenig trägt dazu bereits das Quarzglas der Lampen bei. Zusätzlich kann auch eine Quarzglasfläche verwendet werden. Darüber hinaus sorgt eine spezielle dichroitische Beschichtung auf dem Reflektor (Kaltstrahler) oder einem halbdurchlässigen Spiegel (Kaltspiegel) zur Filterung der IR-Anteile.
Idealerweise werden für die UV-Lackierung Substrate mit sehr glatter Oberfläche verwendet. Eine raue Oberfläche bzw. eine höhere Saugfähigkeit fördern das Wegschlagen des Lacks. Stark saugende Materialien beeinträchtigen deshalb nicht nur den Glanzgrad, sondern verhindern sogar die vollständige Härtung, da die Fotoinitiatoren, wenn sie in den Bedruckstoff eindringen, nicht genügend durch die UV-Strahlung angeregt werden. Andererseits ist auf sehr glatten Oberflächen natürlich oft auch die Haftung der Lacke eingeschränkt.
UV-Lacke eignen sich für nicht saugfähige Bedruckstoffe wie zum Beispiel Kunststoffe oder Blech.
Kirchner Print.Media GmbH & Co. KG
Christian Sundermann
Marketingleitung und Vertrieb
Spradower Weg 100
32278 Kirchlengern
Tel: +49 (0) 5223 / 75 74-54
Fax: +49 (0) 5223 / 75 74-23
www.kirchner-printmedia.de
UV-Lack
Technik
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 Offset-, Sieb- oder 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.
- Doppellackwerk: 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.
Die Verlaufszeit des Lacks, die benötigt wird um eine glatte, gleichmäßige Oberfläche zu bilden, ist bei UV-Lacken sehr hoch. Um deswegen nicht die Druckgeschwindigkeit reduzieren zu müssen, wird die Verlaufsstrecke durch eine Auslageverlängerung erhöht. Sinnvoll ist bei der vollständigen UV-Produktion die doppelte Auslageverlängerung, damit der UV-Lack genügend härten kann. Im Hochgeschwindigkeitsbereich kann sie schon einmal um das Dreifache verlängert werden.
Draw-Back-Effekt
Wird der luftundurchlässige UV-Lack 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.
Härtung
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.
Die hochviskosen UV-härtenden Drucklacke enthalten keine Lösemittel. Die Bindemittel bestehen aus flüssigen Kunststoffen, und zwar Monomeren und Oligomeren. Das sind sehr 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 mittlerer Lackschichten
- UVC-Bereich (280 - 100 Nm): zum Start einer schnellen Polymerisation
Durch die Belichtung bzw. die mit dem Licht zugeführte Energie lösen fotoaktive Substanzen, sogenannte Fotoinitiatoren, sofort die Polymerisation, die chemische Vernetzung, der Kunststoffe aus. Je nach Lackart werden dazu entweder Radikale (radikalische UV-Lacke) oder Kationen (kationische UV-Lacke) als Spaltprodukt freigesetzt
Die Trockenzeit beträgt bei beiden Varianten weniger als eine Sekunde. Die kationisch härtenden UV-Lacke haben mit 0.5 Sekunde zwar relativ gesehen eine deutlich langsamere Vernetzungszeit, härten dafür jedoch infolge der durch das UV-Licht angestoßenen Kettenreaktion vollständig. Bei radikalischen UV-Lacken hält der Vernetzungsvorgang nur so lange, wie das Druckprodukt mit UV-Licht bestrahlt wird. Sie müssen also vollständig vernetzt sein, wenn das Druckprodukt die UV-Endstrahler passiert hat.
Durch diesen Härtungsvorgang ändert sich die chemische Struktur des Lacks. So können zwar vielfältige Bedruckstoffe wie Papier, Karton, Polyester, PVC, PET, PC, Metallicfolie oder Vinyl genutzt werden, allerdings muss stets 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. Glanz, Verlauf, Haftung und andere Eigenschaften der UV-Lacke werden vor allem durch zugesetzte Additive beeinflusst.
UV-Strahler
Je nach Maschinentyp befinden sich zwei bis drei UV-Strahler in einer Trockeneinheit, die einzeln zugeschaltet werden können. Diese befinden sich stets an der letzten Position der Auslageverängerung, damit die Verlaufszeit möglichst hoch ist.
Ein konventioneller UV-Strahler besteht aus einer bzw. zwei Lampen vor einem Reflektor, der dafür sorgt, dass die Strahlen gleichmäßig über den Bedruckstoff verteilt werden und nicht zum Beispiel der Greifer einen Schatten bildet. Im Bogenoffset werden vor allem unregelmäßig gewölbte Reflektoren bevorzugt. Eine Fokussierung der Strahlen kann durch eine elliptische Wölbung erzielt werden.
Die Lampen sind im Regelfall aus Quarzglas und mit Quecksilberdampf gefüllt. Die Lampen müssen regelmäßig ausgetauscht und gereinigt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass nicht mehrere Lampen gleichzeitig getauscht werden. In diesem Fall kann es nämlich zu einer Übertrocknung und infolgedessen zu Haftungsproblemen des Lackfilms kommen.
Wichtig ist auch, dass die störende IR-Strahlung herausgefiltert wird. Ein wenig trägt dazu bereits das Quarzglas der Lampen bei. Zusätzlich kann auch eine Quarzglasfläche verwendet werden. Darüber hinaus sorgt eine spezielle dichroitische Beschichtung auf dem Reflektor (Kaltstrahler) oder einem halbdurchlässigen Spiegel (Kaltspiegel) zur Filterung der IR-Anteile.
Materialien
Idealerweise werden für die UV-Lackierung Substrate mit sehr glatter Oberfläche verwendet. Eine raue Oberfläche bzw. eine höhere Saugfähigkeit fördern das Wegschlagen des Lacks. Stark saugende Materialien beeinträchtigen deshalb nicht nur den Glanzgrad, sondern verhindern sogar die vollständige Härtung, da die Fotoinitiatoren, wenn sie in den Bedruckstoff eindringen, nicht genügend durch die UV-Strahlung angeregt werden. Andererseits ist auf sehr glatten Oberflächen natürlich oft auch die Haftung der Lacke eingeschränkt.
UV-Lacke eignen sich für nicht saugfähige Bedruckstoffe wie zum Beispiel Kunststoffe oder Blech.
Dienstleisterkontakte
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