EB-Härtung

EB-Härtung bezeichnet die Aushärtung von Druckfarben, Lacken oder Beschichtungen mithilfe eines hochenergetischen Elektronenstrahls (Electron Beam, EB). Dabei werden speziell formulierte, reaktive Flüssigkeiten ohne nennenswerte Lösemittelanteile durch strahleninduzierte Polymerisation in einen festen, vernetzten Film umgewandelt. Es handelt sich um eine Unterform der Strahlungshärtung, die sich grundlegend von konventioneller Trocknung durch Heißluft oder UV-Licht unterscheidet.

Das Funktionsprinzip beruht auf der Wechselwirkung hochenergetischer Elektronen mit den Molekülen der Beschichtung: Die Elektronen erzeugen freie Radikale, die mit den C=C-Doppelbindungen ungesättigter Monomere und Oligomere reagieren und wachsende Polymerketten bilden. Diese Ketten vernetzen sich zu einem dreidimensionalen Netzwerk, was eine mechanisch und chemisch widerstandsfähige Schicht ergibt. Die verwendeten Farb- und Lacksysteme sind sogenannte 100-%-Systeme, da sie keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) enthalten. Die Härtungsanlagen emittieren einen Vorhangelektronenstrahl, unter dem das Substrat durchläuft; der Prozess erfordert eine sauerstoffarme Atmosphäre, da Sauerstoff die radikalische Polymerisation hemmt. Für den Einsatz in Druckmaschinen werden EB-Aggregate entweder inline integriert oder als nachgeschaltete Module betrieben.

Im Etikettendruck ist EB-Härtung vor allem im Rahmen des EB-Offsetdrucks relevant, bei dem Offsetdruckfarben nach dem Auftrag auf das Substrat durch Elektronenstrahlen statt durch UV-Licht ausgehärtet werden. EB-härtende Offsetfarben für Etiketten werden als extrem migrationsarm beschrieben und enthalten keine Lösemittel, Weichmacher oder Fotoinitiatoren. Dies macht sie zu einem der migrationsärmsten verfügbaren Farbsysteme, was insbesondere für Etiketten mit hohen Lebensmittelsicherheitsanforderungen bedeutsam ist. Für Etikettenhersteller bietet das Verfahren den Vorteil einer sofortigen, vollständigen Aushärtung ohne Zeitverzögerung, was hohe Produktionsgeschwindigkeiten sowie die direkte Weiterverarbeitung – etwa Stanzen, Schneiden oder Veredeln – ermöglicht. Die starke Penetrationsfähigkeit des Elektronenstrahls erlaubt zudem die Durchstrahlung von Papier- oder Kunststoffschichten, sodass theoretisch auch beidseitig bedruckte Substrate in einem Durchgang gehärtet werden können. Für Etikettenkäufer und Markeninhaber resultieren daraus Beschichtungen mit hoher Abrieb-, Kratz- und Chemikalienbeständigkeit. Der Einstieg in EB-Technologie erfordert allerdings Investitionen in spezialisierte Anlagentechnik sowie die Einhaltung von Strahlenschutzanforderungen. Reste von EB-Farben und -Lacken sind in Deutschland unter dem EAK-Schlüssel 08 03 12 als Abfall mit gefährlichen Stoffen zu entsorgen, sofern entsprechende Inhaltsstoffe vorliegen.