UV-Härtung

Auszüge aus dem Vortrag von Dr. Wolfgang Neumann (Maschinenfabrik Max Kroenert) und Wilfried Görlich (FH München FB 05 Verfahrenstechnik Papier-Kunststoff)

Untersuchungen zur funktionellen Abhängigkeit der Aushärtung von UV-Lacken unter dem Einfluss der Parameter Inertisierung, Strahlerleistung, Maschinengeschwindigkeit und Auftragsgewicht.

Die Maschinenfabrik Max Kroenert ist einer der führenden Hersteller für die Entwicklung und den Bau von Spezialbeschichtungs- und Kaschieranlagen. Die im Produktionsmaßstab vorhandene Technicumsanlage in einer Arbeitsbreite von 1300 mm ermöglichte es der Maschinenfabrik Max Kroenert, in Zusammenarbeit mit der Fachhochschule München, eine Diplomarbeit zu vergeben. Das Thema dieser Arbeit ist: "Funktionelle Abhängigkeit der Aushärtung von UV-Lacken unter dem Einfluss der Parameter Inertisierung, Strahlerleistung, Maschinengeschwindigkeit und Auftragsgewicht." 

UV-Lacke finden ihren Einsatz hauptsächlich in der Druckveredelung und der Möbelindustrie für die Oberflächen-Veredelung. Eine Entwicklung der letzten drei Jahre ist es, diese UV-Lacke auf Möbeldekorpapieren einzusetzen. Aus diesen so veredelten Papieren werden anschließend Möbel mit einer qualitativ hochwertigen Oberfläche hergestellt. Ziel der Diplomarbeit ist es, die Aushärtung der Lacke in einer UV-Einheit unter den Einflüssen Inertisierung, Strahlerleistung, Maschinengeschwindigkeit und Austragsgewicht zu untersuchen.

Der Einfluss der Parameter wird anhand von zwei handelsüblichen, in den Eigenschaften aber unterschiedlichen Lacken untersucht. Die Lacke werden auf ein uni-schwarzes, 60 g/m² schweres Dekorrohpapier appliziert, welches vorher bereits mit einem Harnstoff-Formaldehyd-Strich vorbehandelt wurde. Während der Versuche kamen die Technicumsanlage RECO 900 A und eine UV-Einheit zum Einsatz.

Für die Applikation wurde ein Rasterwalzenauftragswerk mit einer druckbefüllten Kammer (MPG 600) von Kroenert verwendet. Die UV-Lack-Applikation erfolgte im Reverse-Direkt-Verfahren.

Während des Auftrages wurde die Temperatur im Auftragswerk und der Masseversorgung bei konstant 50 °C (+/- 1 °C) gehalten. Die Härtung erfolgt mit und ohne Inertisierung.

Für die Versuche mit Inertisierung wurde ein Photoinitiatorgehalt von 0,5 % gewählt, während die nicht inertisierten Versuche mit einem Photoinitiatorengehalt von 4 % verarbeitet wurden.

Der Einfluss der Parameter wurde durch eine Variation der Strahlerleistung (120; 160; 200 W/cm), der Maschinengeschwindigkeit (80; 120; 160 m/min) und des Auftragsgewichtes (6; 11; 16 g/m²) untersucht.

Die analytischen Untersuchungen der produzierten Muster zeigen, dass die unter inertisierten Bedingungen bestrahlten Muster die besseren Resultate hinsichtlich Vernetzungsgrad erzielten. Bei allen untersuchten Mustern konnte nachgewiesen werden, dass eine höhere Strahlerleistung eine bessere Aushärtung erbringt.

Als ein Ergebnis von hohen Maschinengeschwindigkeiten konnte eine schlechtere Aushärtung aufgezeigt werden. Durch die Erhöhung des Auftragsgewichtes konnte ein positiver Einfluss auf den Glanz und die mechanische Beständigkeit nachgewiesen werden.

Einen ausführlichen Aufsatz über dieses Thema finden Sie als PDF-Datei in unserem Download-Bereich.

< zurück zur Übersicht