UV-härtende Farbe

UV-Farbe für Siebdruck und Lackierungen

UV-härtende Farben sind ein lösemittelfreies Farbsystem bei Siebdruck und Lackierungen. UV-härtende Farben tragen dem gestiegenen Umweltbewusstsein Rechnung.

Vorteile für den Druckbetrieb:

  • Typisch für UV-härtende Farben ist die sekundenschnelle Trocknung, auch radikalische Strahlungshärtung genannt. Dies bietet die Möglichkeit für hohe Druckgeschwindigkeiten, wie sie bei lösemittelbasierten Farben bisher nicht möglich waren. Gerade bei industriellen Anwendungen können wesentlich höhere Taktzahlen auf modernen, schnelllaufenden Maschinen gefahren werden.
  • Die unbegrenzte Sieboffenhaltung von UV-härtenden Farben ist ein weiteres starkes Argument in der Bewertung dieses Farbsystems durch den Siebdrucker. Dadurch entstehen wesentlich weniger Ausfallzeiten während des Druckprozesses.
  • Eine gleichbleibende Druckqualität in der Auflage wird erreicht, weil die UV-härtende Farbe keine flüchtigen Bestandteile enthält und dadurch keine Viskositätsveränderung (Farbtonverschiebung) stattfindet. Auch das störungsfreie Drucken von feinsten Details und Rastern wird durch das Nicht-Eintrocknen der Farbe im Sieb in hohem Maße gewährleistet. Gerade bei großen Auflagen und mehrteiligen Motiven stellt dies einen sehr positiven Aspekt dar.
  • Auch die perfekte Reproduzierbarkeit der Druckergebnisse bei Folgeaufträgen ist beim Einsatz von UV-härtenden Farben gegeben.
  • Durch diese Vorteile ist in vielen Einsatzbereichen eine wesentliche Produktivitätssteigerung möglich. Damit wird die Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit gerade bei hohen Auflagen bzw. Stückzahlen gesteigert (schnellste Weiterverarbeitung/Verpackung).
  • Die „Abwesenheit“ von Lösemitteln ist sehr anwenderfreundlich und stellt ein weiteres Argument für den Einsatz von UV-Farben dar.
  • Der Energiebedarf für die UV-Härtungwird von Experten als niedriger eingestuft im Vergleich zu einem Warmlufttrockner, und die platzsparende Größe eines solchen Trockners oder Inline-Moduls sind weitere Argumente für diese interessante und zukunftsweisende Technologie.

Die Funktionsweise von UV-härtenden Systemen

Die Vernetzung wird durch eine definierte UV-Strahlung ausgelöst („initiiert“), und in der Folge ergibt sich eine Kettenreaktion, die nach dem Ausreagieren der Bestandteile einen festen, sehr beständigen Farbfilm erzeugt. Dieser Härtungsvorgang basiert auf einem chemischen Prozess, bei dem kurze Molekülketten zu langen dreidimensionalen Molekülstrukturen vernetzt werden. Dieser Reaktionsmechanismus wird als radikalische Polymerisation bezeichnet.

Die Reaktionsgeschwindigkeit der Farbe im Härtungsprozess hängt im Wesentlichen von Einflussgrößen ab, die in der Rezeptur und den eingesetzten Bestandteilen einer UV-Farbe angelegt sind.

Die wichtigsten Komponenten einer UV-härtende Siebdruckfarbe lassen sich wie folgt beschreiben:

  • Präpolymere/Oligomere = zähflüssige Kunstharze: Sie stellen die Basis einer UV-Farbe dar und übernehmen die Funktion des Bindemittels im Farbsystem. Sie entscheiden über wichtige Eigenschaften der Farbe wie Haftung, Beständigkeit und Flexibilität.
  • Monomere = reaktive Verdünner: Sie beeinflussen die Härtungsgeschwindigkeit und geben der Farbe die nötige Viskosität für den Druck. Sie bestimmen und steuern durch ihre Funktionalität die Vernetzungsdichte einer UV-Farbe. Über den Einsatz der Präpolymere und Monomere werden also entscheidende Weichen für ein eher flexibles oder für ein hartes Farbsystem gestellt.
  • Photoinitiatoren = Reaktionsstarter: Sie absorbieren auftreffendes UV-Licht und zerfallen dabei in sogenannte freie Radikale. Radikale sind hochreaktive Moleküle, die sich an ungesättigten Doppelbindungen anlagern können und zur Polymerisation der Acrylate führen. Die Abstimmung der Photoinitiatoren auf das Farbsystem steuert im Wesentlichen den Härtungsprozess.

Nachdem die Polymerisation abgeschlossen ist bringt der gehärtete Farbfilm sehr gute chemische und mechanische Beständigkeiten in Verbindung mit einem hohen Glanz.

Aufgrund der fehlenden Lösemittel in der Farbe ist die Haftung zum Substrat rein mechanisch und wird von starken adhäsiven Kräften erzeugt.
Nassfilm- und Trockenfilmstärke der gedruckten Farbschicht sind identisch, weil keine flüchtigen Bestandteile enthalten sind.

Mehr Informationen erhalten Sie im Fachartikel

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