Allereerst worden zowel watergedragen als UV-coatings veelvuldig gebruikt in de grafische industrie als concurrerende toplagen. Beide bieden esthetische verbetering en bescherming, waardoor ze een meerwaarde geven aan diverse drukproducten.
Verschillen in uithardingsmechanismen
De droog- of uithardingsmechanismen van de twee zijn fundamenteel verschillend. Watergedragen coatings drogen wanneer de vluchtige coatingcomponenten (tot wel 60% water) verdampen of gedeeltelijk worden geabsorbeerd door een poreus substraat. Hierdoor kunnen de vaste stoffen in de coating samensmelten tot een dunne, droog aanvoelende film.
Het verschil is dat UV-coatings zijn samengesteld uit 100% vaste en vloeibare componenten (zonder vluchtige stoffen) die uitharden of fotopolymeriseren in een fotochemische crosslinkingreactie met lage energie wanneer ze worden blootgesteld aan intens ultraviolet (UV) licht met een korte golflengte. Het uithardingsproces veroorzaakt een snelle verandering, waarbij vloeistoffen vrijwel direct in vaste stoffen veranderen (crosslinking) en een harde, droge film vormen.
Verschillen in toepassingsapparatuur
Wat de applicatieapparatuur betreft, kunnen zowel watergedragen coatings met een lage viscositeit als UV-coatings effectief worden aangebracht met de laatste inkt in flexo- en diepdrukprocessen met vloeibare inkt. Daarentegen vereisen rotatie- en vellenoffsetdrukprocessen met pasta-inkt een pers-eindcoater voor het aanbrengen van watergedragen of UV-coatings met een lage viscositeit. Zeefdrukprocessen worden ook gebruikt voor het aanbrengen van UV-coatings.
Flexo- en diepdrukpersen beschikken al over de benodigde droogcapaciteit voor oplosmiddel- en watergedragen inkten om watergedragen coatings effectief te drogen. Ook is aangetoond dat rotatie-offsetdrukprocessen met warmtefixatie over de benodigde droogcapaciteit beschikken om watergedragen coatings te drogen. Bij vellenoffsetdruk ligt de situatie echter anders. Het gebruik van watergedragen coatings vereist hierbij de installatie van speciale droogapparatuur, bestaande uit infraroodstralers, heteluchtmessen en afzuiginstallaties.
Verschillen in droogtijd
Een langere levertijd wordt ook aanbevolen om extra droogtijd te bieden. Bij het drogen (uitharden) van UV-coatings of -inkten is het verschil te merken in het type speciale droog- (uithardings)apparatuur dat nodig is. UV-uithardingssystemen maken voornamelijk gebruik van UV-licht, geleverd door kwikbooglampen met gemiddelde druk, of LED-bronnen met voldoende capaciteit om effectief uit te harden bij de vereiste lijnsnelheid.
Watergedragen coatings drogen snel en vereisen reiniging tijdens persstilstand. Het verschil is dat UV-coatings open blijven op de pers zolang er geen blootstelling aan UV-licht is. UV-inkten, -coatings en -vernis drogen niet uit en verstoppen de aniloxcellen niet. Reiniging tussen persgangen of in het weekend is niet nodig, waardoor stilstand en afval worden verminderd.
Zowel watergedragen als UV-coatings kunnen een hoge transparantie en een scala aan afwerkingen bieden, van hoogglans via satijn tot mat. Het verschil is dat UV-coatings een aanzienlijk hogere glansgraad en een waarneembare diepte kunnen bieden.
Verschillen in coatings
Watergedragen coatings bieden over het algemeen een goede weerstand tegen wrijven, krassen en afbladderen. Speciaal samengestelde watergedragen coatings kunnen ook bestand zijn tegen vet, alcohol, alkaliën en vocht. Het verschil is dat UV-coatings doorgaans een stap verder gaan en een veel betere weerstand bieden tegen slijtage, krassen, afbladderen, chemicaliën en andere producten.
Thermoplastische watergedragen coatings voor vellenoffsetdruk zijn ontwikkeld om inline natte hechting te creëren over langzaam drogende pasta-inkten, waardoor de behoefte aan sproeipoeder ter voorkoming van inktverschuiving wordt geminimaliseerd of geëlimineerd. De temperatuur van de stapel moet tussen de 29 en 35 °C worden gehouden om te voorkomen dat de gedroogde coating bij hogere temperaturen zachter wordt en om afzetting en verstopping te voorkomen. Een bijkomend voordeel is dat de productiviteit wordt verbeterd, omdat de gecoate vellen sneller verder verwerkt kunnen worden.
Het verschil is dat UV-coatings die inline nat worden aangebracht over UV-inkten, beide aan het einde van de drukpers uitharden, waardoor de vellen direct verder verwerkt kunnen worden. Bij het aanbrengen van een UV-coating over conventionele litho-inkten worden watergedragen primers aanbevolen om de inkten te verzegelen en te laten hechten, zodat een basis voor de UV-coating ontstaat. Hybride UV/conventionele inkten kunnen worden gebruikt, waardoor een primer niet nodig is.
Invloed op mens, voedsel en milieu
Watergedragen coatings bieden schone lucht, een lage VOC-uitstoot, geen alcohol, een lage geur, zijn niet-ontvlambaar, niet-giftig en milieuvriendelijk. UV-coatings met 100% vaste stoffen produceren evenmin oplosmiddeluitstoot, geen VOC's en zijn niet-ontvlambaar. Het verschil is dat natte, niet-uitgeharde UV-coatings reactieve componenten bevatten die een scherpe geur kunnen hebben en die, afhankelijk van de situatie, licht tot ernstig irriterend kunnen zijn en bij sommige mensen allergische reacties kunnen veroorzaken. Contact met huid en ogen moet worden vermeden. Een positief punt is dat UV-uithardende coatings door de EPA zijn aangewezen als "Best Available Control Technology" (BACT), wat leidt tot een lagere VOC-uitstoot, CO2-uitstoot en energiebehoefte.
Watergedragen coatings zijn tijdens een drukproces gevoelig voor consistentieveranderingen als gevolg van de verdamping van vluchtige stoffen en de invloed van de pH-waarde. Het verschil is dat UV-coatings met 100% vaste stoffen hun consistentie tijdens het drukken behouden, zolang er geen blootstelling aan UV-licht is.
Gedroogde watergedragen coatings zijn recyclebaar, biologisch afbreekbaar en kunnen opnieuw tot pulp verwerkt worden. Het verschil is dat uitgeharde UV-coatings weliswaar recyclebaar en herbruikbaar zijn, maar langzamer biologisch afbreken. Dit komt doordat het uithardingsproces de coatingcomponenten met elkaar verbindt.
waardoor zowel de fysieke als de chemische bestendigheid hoog is.
Watergedragen coatings drogen met de helderheid van water en vertonen geen vergeling door veroudering. Het verschil is dat uitgeharde UV-coatings ook een hoge transparantie kunnen hebben, maar bij de samenstelling moet men voorzichtig te werk gaan, omdat sommige grondstoffen vergeling kunnen veroorzaken.
Coatings op waterbasis voldoen aan de FDA-voorschriften voor contact met zowel droge als natte/vette voedingsmiddelen. Het verschil is dat UV-coatings, met uitzondering van een zeer beperkt aantal specifieke formuleringen, niet voldoen aan de FDA-voorschriften voor direct contact met droge of natte/vette voedingsmiddelen.
Voordelen
Afgezien van de verschillen, delen watergedragen en UV-coatings in meer of mindere mate veel voordelen. Zo kunnen bepaalde formuleringen hitte-, vet-, alcohol-, alkali- en vochtbestendigheid bieden. Daarnaast kunnen ze verlijmbaarheid of lijmbestendigheid, een reeks wrijvingscoëfficiënten, bedrukbaarheid, acceptatie van warme of koude folie, de mogelijkheid om metallic inkten te beschermen, verhoogde productiviteit, inline verwerking, werk-en-keer-functionaliteit, energiebesparing, geen afzetting en, bij vellenoffset, het elimineren van spuitpoeder bieden.
Bij Cork Industries houden we ons bezig met de ontwikkeling en formulering van watergedragen, energie-uithardende ultraviolette (UV) en elektronenbundel (EB) speciale coatings en lijmen. Cork blinkt uit in het formuleren van innovatieve, nuttige specialistische producten die de drukker/coater in de grafische industrie een concurrentievoordeel bieden.
Geplaatst op: 21 maart 2025
