In erster Linie haben sich sowohl wässrige (wasserbasierte) als auch UV-Lacke in der grafischen Industrie als konkurrierende Decklacke weit verbreitet. Beide bieten ästhetische Aufwertung und Schutz und steigern so den Wert einer Vielzahl von Druckerzeugnissen.
Unterschiede in den Aushärtungsmechanismen
Grundsätzlich unterscheiden sich die Trocknungs- bzw. Aushärtungsmechanismen der beiden Beschichtungen. Wässrige Beschichtungen trocknen, indem die flüchtigen Bestandteile der Beschichtung (bis zu 60 % Wasser) verdunsten oder teilweise von einem porösen Substrat absorbiert werden. Dadurch verbinden sich die Feststoffe der Beschichtung zu einem dünnen, sich trocken anfühlenden Film.
Der Unterschied besteht darin, dass UV-Beschichtungen aus 100 % festen und flüssigen Komponenten (ohne flüchtige Bestandteile) bestehen, die bei Bestrahlung mit intensivem kurzwelligem ultraviolettem Licht (UV-Licht) durch eine energiearme photochemische Vernetzungsreaktion aushärten oder photopolymerisieren. Der Aushärtungsprozess bewirkt eine schnelle Umwandlung der Flüssigkeit in einen Feststoff (Vernetzung) und bildet so einen widerstandsfähigen, trockenen Film.
Unterschiede bei den Anwendungsgeräten
Hinsichtlich der Applikationstechnik lassen sich sowohl niedrigviskose wässrige als auch UV-Lacke effektiv mit der letzten Farbschicht im Flexo- und Tiefdruckverfahren mit Flüssigfarben auftragen. Im Gegensatz dazu benötigen Rollen- und Bogenoffsetdruckverfahren mit Lithopastenfarben einen zusätzlichen Lackierer am Druckmaschinenende, um niedrigviskose wässrige oder UV-Lacke aufzutragen. UV-Lacke werden auch im Siebdruckverfahren aufgebracht.
Flexo- und Tiefdruckmaschinen verfügen bereits über die notwendige Trocknungskapazität für lösemittel- und wasserbasierte Farben, um wasserbasierte Beschichtungen effektiv zu trocknen. Auch Rollenoffset-Heißfixierverfahren besitzen die erforderliche Trocknungskapazität für wasserbasierte Beschichtungen. Anders verhält es sich jedoch beim Bogenoffsetdruck. Hier erfordert die Verwendung wasserbasierter Beschichtungen den Einsatz spezieller Trocknungsanlagen, bestehend aus Infrarotstrahlern, Heißluftmessern und Luftabsaugvorrichtungen.
Unterschiede in der Trocknungszeit
Eine verlängerte Lieferdauer wird empfohlen, um zusätzliche Trocknungszeit zu gewährleisten. Bei der Trocknung (Aushärtung) von UV-Lacken oder -Tinten liegt der Unterschied in der Art der benötigten speziellen Trocknungs- (Aushärtungs-)Ausrüstung. UV-Aushärtungssysteme verwenden in der Regel UV-Licht von Mitteldruck-Quecksilberdampflampen oder LED-Lichtquellen mit ausreichender Leistung, um eine effektive Aushärtung bei der erforderlichen Produktionsgeschwindigkeit zu gewährleisten.
Wasserbasierte Lacke trocknen schnell, daher ist bei jedem Druckstillstand auf eine gründliche Reinigung zu achten. UV-Lacke hingegen bleiben auf der Druckmaschine offen, solange sie keinem UV-Licht ausgesetzt sind. UV-Farben, -Lacke und -Firnisse trocknen nicht aus und verstopfen die Aniloxzellen nicht. Eine Reinigung zwischen den Druckvorgängen oder über ein Wochenende ist nicht erforderlich, wodurch Ausfallzeiten und Materialverschwendung reduziert werden.
Sowohl wasserbasierte als auch UV-Lacke bieten hohe Transparenz und eine breite Palette an Oberflächenveredelungen – von Hochglanz über Seidenmatt bis Matt. Der Unterschied liegt darin, dass UV-Lacke einen deutlich höheren Glanzgrad mit erkennbarer Tiefe erzielen können.
Unterschiede bei den Beschichtungen
Wasserbasierte Beschichtungen bieten im Allgemeinen eine gute Beständigkeit gegen Abrieb, Kratzer und Verstopfungen. Speziell entwickelte wasserbasierte Beschichtungsprodukte können zusätzlich Beständigkeit gegen Fett, Alkohol, Laugen und Feuchtigkeit bieten. UV-Beschichtungen gehen in der Regel noch einen Schritt weiter und bieten eine deutlich bessere Beständigkeit gegen Abrieb, Kratzer, Verstopfungen, Chemikalien und andere Produkte.
Für den Bogenoffsetdruck wurden thermoplastische, wasserbasierte Beschichtungen entwickelt, die langsam trocknende Pastenfarben inline feucht einschließen und so den Bedarf an Sprühpulver zur Verhinderung des Absetzens der Farbe minimieren oder ganz eliminieren. Die Stapeltemperatur muss im Bereich von 85–95 °F (29–35 °C) gehalten werden, um ein Erweichen der getrockneten Beschichtung bei höheren Temperaturen sowie das Risiko von Absetzen und Verstopfen zu vermeiden. Vorteilhaft ist die gesteigerte Produktivität, da die beschichteten Bogen schneller weiterverarbeitet werden können.
Der Unterschied besteht darin, dass UV-Lacke, die im Nass-in-Nass-Verfahren über UV-Farben aufgetragen werden, beide am Druckende aushärten und die Bogen sofort weiterverarbeitet werden können. Bei UV-Lacken über konventionellen Offsetfarben werden wässrige Primer empfohlen, um die Farben zu versiegeln und zu haften und so eine Basis für den UV-Lack zu schaffen. Hybridfarben (UV/konventionell) können verwendet werden, wodurch die Notwendigkeit eines Primers entfällt.
Einfluss auf Menschen, Lebensmittel und Umwelt
Wässrige Beschichtungen bieten saubere Luft, niedrige VOC-Werte, Alkoholfreiheit, geringe Geruchsentwicklung, Nichtbrennbarkeit, Ungiftigkeit und Umweltfreundlichkeit. Auch UV-Beschichtungen mit 100 % Feststoffanteil sind lösungsmittelfrei, VOC-frei und nicht brennbar. Der Unterschied besteht darin, dass nasse, noch nicht ausgehärtete UV-Beschichtungen reaktive Komponenten enthalten, die einen stechenden Geruch haben und von leicht bis stark reizend wirken können, was bei manchen Menschen allergische Reaktionen auslösen kann. Haut- und Augenkontakt sollte vermieden werden. Positiv hervorzuheben ist, dass UV-härtende Beschichtungen von der EPA als „Best Available Control Technology“ (BACT) eingestuft werden, da sie VOC-Emissionen, CO₂-Emissionen und den Energiebedarf reduzieren.
Wässrige Beschichtungen unterliegen während des Druckvorgangs Konsistenzschwankungen aufgrund der Verdunstung flüchtiger Bestandteile und des pH-Wert-Einflusses. Im Gegensatz dazu behalten UV-Beschichtungen mit 100 % Feststoffanteil ihre Konsistenz während des Druckvorgangs bei, solange sie keinem UV-Licht ausgesetzt sind.
Getrocknete wässrige Beschichtungen sind recycelbar, biologisch abbaubar und wiederaufbereitbar. Der Unterschied besteht darin, dass ausgehärtete UV-Beschichtungen zwar ebenfalls recycelbar und wiederaufbereitbar sind, sich aber langsamer biologisch abbauen. Dies liegt daran, dass die Aushärtung die Beschichtungskomponenten vernetzt.
die sowohl hohe physikalische als auch chemische Beständigkeit aufweisen.
Wasserbasierte Beschichtungen trocknen klar wie Wasser und vergilben nicht alterungsbedingt. UV-gehärtete Beschichtungen können zwar ebenfalls eine hohe Transparenz aufweisen, jedoch ist bei der Rezeptur Vorsicht geboten, da einige Rohstoffe zu Vergilbung führen können.
Wässrige Beschichtungen erfüllen die FDA-Vorschriften für den direkten Kontakt mit trockenen und/oder feuchten/fettigen Lebensmitteln. UV-Beschichtungen hingegen, mit Ausnahme einiger weniger spezifischer Formulierungen, erfüllen diese Vorschriften nicht.
Vorteile
Abgesehen von den Unterschieden bieten wässrige und UV-Lacke viele Vorteile in unterschiedlichem Maße. Bestimmte Formulierungen können beispielsweise Beständigkeit gegen Hitze, Fett, Alkohol, Laugen und Feuchtigkeit bieten. Darüber hinaus können sie Klebefähigkeit oder Klebstoffbeständigkeit, einen bestimmten Reibungskoeffizienten, Bedruckbarkeit, Heiß- oder Kaltfolienveredelung, Schutz von Metallicfarben, höhere Produktivität, Inline-Verarbeitung, schnelles Umsetzen, Energieeinsparungen, kein Absetzen und im Bogenoffsetdruck den Verzicht auf Sprühpulver ermöglichen.
Unser Kerngeschäft bei Cork Industries ist die Entwicklung und Formulierung von wässrigen, energiehärtenden UV- und Elektronenstrahl-Spezialbeschichtungen und -Klebstoffen. Cork zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, innovative und nützliche Spezialprodukte zu entwickeln, die der grafischen Industrie, insbesondere Druckereien und Beschichtern, einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.
Veröffentlichungsdatum: 21. März 2025
