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UV-Lack – im Handel und in Produktbeschreibungen häufig auch UV-Beschichtung genannt – ist ein Veredelungslack für Verpackungen, der nicht durch Verdunstung, sondern durch UV-Licht aushärtet. Er besteht nahezu vollständig aus reaktionsfähigen Bindemitteln (Acrylaten) und Fotoinitiatoren und enthält weder Wasser noch Lösemittel. Eingesetzt wird UV-Lack in der Druckveredelung, um Faltschachteln, Etiketten und andere Verpackungen mit Hochglanz-, Matt- oder Spotlack-Effekten zu versehen und die Oberfläche gegen Abrieb, Kratzer und Feuchtigkeit zu schützen.
Der Begriff überschneidet sich sprachlich mit UV-Schutzbeschichtungen aus anderen Branchen: In der Kunststofftechnik oder bei optischen Bauteilen blockiert eine solche Beschichtung UV-Strahlung, um das darunterliegende Material vor Vergilbung und Versprödung zu schützen. Beim UV-Lack in der Verpackungsveredelung ist das Prinzip umgekehrt: UV-Licht liefert hier die Energie, die den Lack selbst aushärtet – geschützt wird nicht vor UV-Strahlung, sondern durch einen mit UV-Licht gehärteten Lackfilm.
Zusammensetzung und Härtungsprinzip von UV-Lack
UV-Lack besteht zu 100 Prozent aus Feststoffen – im Wesentlichen Kunstharzen bzw. Polyacrylaten und Fotoinitiatoren. Beim Auftrag über Walzen- oder Flexoeinheiten bildet der Lack zunächst einen flüssigen Film. Unter UV-Bestrahlung zerfallen die enthaltenen Fotoinitiatoren und lösen eine Radikalpolymerisation aus: Die Bindemittelmoleküle vernetzen sich innerhalb von Sekundenbruchteilen zu einem festen Lackfilm. Typische Schichtdicken liegen im Bogenoffset bei bis zu 8 µm und im Inline-Verfahren bei rund 10 µm; im Siebdruck werden für haptisch fühlbare Reliefeffekte auch Schichtdicken bis zu 100 µm aufgebaut.
Glanzgrade und Sonderformen: Glanzlack, Mattlack, Spotlack
Der überwiegende Teil der industriell verarbeiteten UV-Lacke wird als hochglänzender Klarlack eingesetzt; UV-Mattlack kommt seltener zum Einsatz. Bei der matten Variante werden Mattierungspigmente während der Polymerisation dauerhaft im Lackfilm fixiert, wodurch UV-Mattlack einen hohen Scheuerschutz erreicht – die Oberfläche bleibt auch bei mechanischer Beanspruchung kratz- und abriebfest. Wird der Lack nur partiell aufgetragen, spricht man von Spotlack oder Spotlackierung: Einzelne Designelemente werden gezielt hervorgehoben und wirken im Kontrast zu unlackierten Flächen haptisch fühlbar – ein häufig genutzter Effekt bei Faltschachteln und Etiketten am Point of Sale.
Abgrenzung: UV-Lack, Dispersionslack und Folienkaschierung
UV-Lack ist eine von mehreren Veredelungstechniken der Druckveredelung und steht in der Praxis meist in Konkurrenz zu Dispersionslack und Folienkaschierung. Dispersionslack ist wasserbasiert: Harze und Polymere sind in Wasser gebunden, die Trocknung erfolgt durch Verdunstung. Er ist die in der Branche am häufigsten verarbeitete Lackvariante und wird sowohl matt, seidenmatt und glänzend als auch als Soft-Touch-Lack eingesetzt. UV-Lack erreicht durch die dickere, vollständig durchgehärtete Schicht deutlich höhere Glanzwerte und hat im Bogendruck vielerorts die – nur offline realisierbare – Folienkaschierung ersetzt, bei der eine Kunststofffolie auf das bedruckte Substrat auflaminiert wird.
| Merkmal | UV-Lack | Dispersionslack | Folienkaschierung |
|---|---|---|---|
| Basis | 100 % Feststoffe (Acrylate, Fotoinitiatoren) | Wasserbasiert (Harze, Polymere) | Kunststofffolie mit Kleber |
| Härtung / Trocknung | UV-Licht, Radikalpolymerisation in Sekundenbruchteilen | Verdunstung des Wassers | Anpressen/Verkleben, meist Offline-Prozess |
| Glanzgrad | Sehr hoch bis matt, auch partiell als Spotlack | Matt bis glänzend, auch Soft-Touch | Sehr hoch, spiegelnd oder matt |
| Schichtdicke | bis 8 µm (Offset), bis 100 µm im Siebdruck | Dünnschichtig | Deutlich dicker (Folienstärke) |
| Haupteinsatz | Faltschachteln, Etiketten, Inline-Veredelung | Breiteste Anwendung im Verpackungsdruck | Premiumverpackungen mit hohem mechanischem Schutz |
Härtungstechnik: LED-UV im Vergleich zu Quecksilberdampfstrahlern
Zur UV-Härtung werden in Druckmaschinen entweder klassische Quecksilberdampf-Mitteldruckstrahler oder UV-LED-Systeme eingesetzt. UV-LEDs benötigen laut Fraunhofer-Untersuchungen 70 bis 90 Prozent weniger Energie als vergleichbare Quecksilberstrahler, erzeugen kein Ozon und sind ohne Aufwärm- oder Abkühlphase sofort einsatzbereit – sie lassen sich also gezielt nur dann zuschalten, wenn tatsächlich gehärtet wird. Zudem erreichen sie eine höhere Lebensdauer als Quecksilberstrahler. Dem stehen höhere Anschaffungskosten sowie eine noch eingeschränkte Verfügbarkeit LED-tauglicher Lacke und Druckfarben gegenüber. In der Praxis werden UV-Härtung und Infrarot-Trocknung teils kombiniert (sogenanntes Hybrid-Cure-Verfahren), um Trocknung und Härtung je nach Material und Prozess gezielt aufeinander abzustimmen.
Migration und Lebensmittelkontakt
Bei Verpackungen mit Lebensmittelkontakt ist relevant, dass Bestandteile von UV-Druckfarben und -Lacken auf zwei Wegen in das verpackte Lebensmittel übergehen können: durch Permeation, also das Durchdringen der Verpackung, und durch Set-off (Abklatsch), wenn bedrucktes Material auf Rollen oder im Stapel mit der unbedruckten Lebensmittelkontaktseite in Berührung kommt. Betroffen sind vor allem Fotoinitiatoren und nicht abreagierte Acrylate; rechtliche Grundlage für die Bewertung ist Artikel 3 der EU-Verordnung 1935/2004 über Materialien mit Lebensmittelkontakt.
Ein dokumentierter Fall ist der frühere Fotoinitiator ITX (Isopropylthioxanthon): 2006 wiesen mehrere Proben von Getränkekartons Gehalte oberhalb des von deutschen Untersuchungsämtern herangezogenen Referenzwerts von 0,05 mg ITX pro kg Lebensmittel auf (0,06 / 0,14 / 0,24 / 0,25 mg/kg). Die Druckfarbenindustrie stellte daraufhin auf ITX-freie Rezepturen um; 2008 war ITX in den überprüften Produkten nicht mehr nachweisbar. Das Bundesinstitut für Risikobewertung hält es zugleich für nicht sachgerecht, gut untersuchte Fotoinitiatoren wie ITX durch Alternativstoffe zu ersetzen, für die keine ausreichenden toxikologischen Daten vorliegen – ein Hinweis darauf, dass bei UV-Lacken für den Lebensmittelkontakt jede Rezeptur einzeln migrationsseitig geprüft werden muss.
Einsatzgebiete in der Verpackungsindustrie
UV-Lack wird überwiegend auf gestrichenen Papieren und Karton verarbeitet, etwa bei Faltschachteln und Etiketten, die im Offsetdruck meist direkt inline im Anschluss an den Druckvorgang lackiert werden. Darüber hinaus lässt er sich auf Kunststoffverpackungen aus Polypropylen oder Polystyrol auftragen, etwa bei Kosmetik- und Pharmaverpackungen, wo Glanz und Kratzschutz eine Rolle spielen. Bei flexiblen Verpackungsfolien kommt UV-Lack häufig im Zusammenspiel mit dem Foliendruck zum Einsatz.
Häufig gestellte Fragen
Welche Materialien lassen sich mit UV-Lack veredeln?
UV-Lack wird überwiegend auf gestrichenen Papieren und Karton eingesetzt, etwa bei Faltschachteln und Etiketten. Er lässt sich zudem inline auf Kunststoffverpackungen aus Polypropylen oder Polystyrol auftragen, wo er vor allem als Kratz- und Scheuerschutz dient.
Wie unterscheidet sich UV-Lack von Dispersionslack?
Dispersionslack ist wasserbasiert und trocknet durch Verdunstung; er ist die in der Branche am häufigsten eingesetzte Lackvariante. UV-Lack besteht dagegen zu 100 Prozent aus Feststoffen und härtet erst unter UV-Licht aus – dadurch lassen sich höhere Glanzwerte und größere Schichtdicken erzielen, wie sie sonst nur durch Folienkaschierung erreichbar wären.
Ist UV-lackierte Verpackung für Lebensmittel unbedenklich?
Kritisch sind vor allem Fotoinitiatoren, die über Permeation oder Set-off bei Rollen- und Stapellagerung in das Lebensmittel übergehen können. Am Beispiel des früher verwendeten Fotoinitiators ITX zeigte sich: Nach Überschreitungen des Referenzwerts von 0,05 mg/kg im Jahr 2006 stellte die Druckfarbenindustrie ihre Produktion um; 2008 war ITX in den geprüften Produkten nicht mehr nachweisbar. Für den Lebensmittelkontakt vorgesehene UV-Farben und -Lacke werden seither entsprechend rezeptiert und im Einzelfall migrationsseitig geprüft.
Wie umweltfreundlich ist UV-Lack im Vergleich zu lösemittelbasierten Verfahren?
UV-Lack enthält weder Lösemittel noch nennenswerte flüchtige organische Verbindungen, da die Aushärtung über Polymerisation statt über Verdunstung erfolgt. Bei der Härtungstechnik selbst schneidet UV-LED zusätzlich besser ab: Der Energiebedarf liegt 70 bis 90 Prozent unter dem klassischer Quecksilberdampfstrahler, und es entsteht kein Ozon.