CN102825862B - 一种印刷覆膜金属板及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种印刷覆膜金属板及其生产方法，该印刷覆膜金属基板包括金属基板、外膜和内膜，且金属基板位于外膜和内膜之间形成无粘合剂贴合；所述的外膜和内膜中至少有一个为凹版印刷膜，且该凹版印刷膜与金属基板贴合的一侧具有印刷图案。本发明还提供了该印刷覆膜金属板的生产方法。本发明通过先印后覆的工艺生产印刷覆膜金属板，且该印刷图案被密封于薄膜与金属基板之间，显著提升了印刷覆膜金属板的安全品质并简化了加工工艺。

Description

一种印刷覆膜金属板及其生产方法

技术领域

本发明涉及材料技术，尤其涉及一种印刷覆膜金属板及其生产方法。

背景技术

金属包装是中国包装工业的重要组成部分，主要为食品、罐头、饮料、油脂、化工、医药等行业提供包装服务。目前在我国，大多数食品包装都是应用涂料铁，随着技术的发展，金属覆膜技术凭其在性能、成本、环保、能源消耗、化学稳定性等方面的绝对优势，正逐步取代传统的涂料铁。

金属覆膜技术在1977年诞生于日本，最初用于制罐，可代替内涂、外涂技术，到现在为止已发展到了建材内外装饰装修、家电、汽车等多种领域。金属覆膜技术是把高分子薄膜和金属通过高温热压，将高分子薄膜贴合在金属上的加工技术，该技术不使用粘合剂、溶剂，并且高分子薄膜可以经过美化装饰、抗菌、防染等处理，确保了人体的安全和健康，同时又起到了环保的作用。

随着金属覆膜技术的不断推广，印刷覆膜金属板的生产成为一个有待突破的技术难题。传统制备印刷覆膜金属板通常采用先覆膜后印刷的方式，即对金属基板先利用没有印刷图案的薄膜（光膜）进行覆膜后，再在薄膜外表面进行印刷图案。这种印刷覆膜金属板的加工工艺，实际上是以覆膜后的金属板作为承印载体，对印刷方式的要求发生变化，不仅容易出现印刷质量差的问题，而且覆膜后的金属板还存在耐印力低的缺陷，对于印刷技术会有较高的要求，同时，从安全角度出发，还需考虑在印刷层外增加保护层，也导致工艺的复杂。另一方面，无论是印刷过程，还是后期使用过程都会存在VOC的排放，以及使用者需要直接接触印刷层的油墨和保护层，甚至直接与嘴接触，导致化学物质的迁出对人体产生危害。因此，如何克服传统印刷覆膜铁存在的缺陷，开发出一种新的印刷覆膜铁的制备方法一直是人们亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的技术问题，提供了一种印刷覆膜金属板，通过先印后覆的工艺生产印刷覆膜金属板，其覆膜为事先印刷了图案的薄膜，且该印刷图案被密封于薄膜与金属基板之间，显著提升了印刷覆膜金属板的安全品质，而且也利于简化加工工艺。

本发明还提出了一种上述印刷覆膜金属板的生产方法，采用事先凹版印刷有图案的薄膜作为覆膜，无需覆膜后再印刷，生产工艺显著简化，生产环境也得到改善。

本发明提供一种印刷覆膜金属板，包括金属基板、外膜和内膜，且金属基板位于外膜和内膜之间形成无粘合剂贴合；

所述的外膜和内膜中至少有一个为凹版印刷膜，且该凹版印刷膜与金属基板贴合的一侧具有印刷图案。

本发明中所述凹版印刷膜采用蒸煮级别为121℃、30min的油墨经凹版印刷而制得，且所述油墨在温度250℃下保持10s不变色。根据所印薄膜的不同，通常采用环保型，耐高温蒸煮的凹版印刷油墨，此油墨符合食品安全要求，并且油墨附着力良好。该油墨可以选择相应的商购产品，例如：购自东洋或DIC生产企业的油墨等。

本发明所使用的油墨中包含的固化剂不低于油墨重量的3%，通常该用量的固化剂，可以增强高分子薄膜印刷油墨层与金属基板的附着力、加快油墨的干燥速度、提高玻璃化温度，并且利于金属板覆膜后，所印制内容（或图案）的精细度、清晰度满足要求。该固化剂可以选择相应的商购产品，例如：购自德国汉高、日本武田、东洋等生产企业的固化剂。

本发明的凹版印刷膜为经电晕处理的印刷膜，所述印刷图案总面积不大于金属基板面积的50％。通常对高分子薄膜进行电晕处理可以有效的保障油墨的附着力，采用所述印刷面积更有利于凹版印刷的效果，能够更好的使凹版印刷膜与金属基板进行热贴合。

本发明所述的金属基板选自镀锡薄钢板、镀铬薄钢板、冷轧薄钢板、铝板、不锈钢板或铜板，且厚度为0.12-0.45mm，通常选择该厚度的金属基板更有利于高分子薄膜在金属基板上的热贴合。

本发明所使用的外膜和内膜独立地为PET或PP薄膜，且厚度为12-50μm。通常采用PET或PP薄膜覆膜得到的覆膜金属板具有附着力强、稳定性好、阻隔性好、耐候性好、耐蒸煮性好的优点。

本发明提供了上述印刷覆膜金属板的生产方法，包括以下步骤：

1）采用凹版印刷膜作为外膜或内膜；

2）对金属基板进行覆膜，使其两侧分别与外膜和内膜进行无粘合剂热贴合，使外膜或内膜的印刷图案被密封于该外膜或内膜与金属基板之间；

3）将上述覆膜后的金属基板冷却，得到覆膜金属板。

本发明还提供了上述印刷覆膜金属板的生产方法，包括以下步骤：

1）采用凹版印刷膜作为外膜和内膜；

2）对金属基板进行覆膜，使其两侧分别与外膜和内膜进行无粘合剂热贴合，使外膜或内膜的印刷图案分别被密封于该外膜与金属基板之间和内膜与金属基板之间；

3）将上述覆膜后的金属基板冷却，得到覆膜金属板。

进一步地，所述的金属基板覆膜前进行碱洗、水洗除去表面的油渍，以保证金属基板的清洁。

进一步地，覆膜过程使所述的外膜和内膜分别与金属基板热贴合时，内膜和外膜的张力均为80-120N，该张力可以保证PET或PP薄膜在与金属基板贴合时的平整度，不易产生褶皱或拉伸，进而保证了印刷覆膜金属板的覆膜效果。

进一步地，控制对金属基板的覆膜速度为20-100m/min。

进一步地，控制对金属基板的覆膜温度为200-300℃，压力为1-5T。上述覆膜条件可以保证金属基板在加热的条件下与高分子薄膜的贴合效果。

进一步地，对覆膜后金属基板的冷却采用风冷或水冷，控制冷却速度为每秒钟温度降低70～80℃。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1、本发明采用凹版印刷薄膜，通过先印后覆的工艺生产印刷覆膜金属板，由于带有印刷的一面与金属基板接触，且高分子薄膜阻隔性良好，从而避免了化学物质的迁出，真正达到了清洁环保的要求。

2、高分子薄膜凹版印刷工艺大大提升了金属制品的表观质量。

3、本发明中印刷覆膜金属板的生产效率高、成本低，能够满足连续化生产的要求。

4、本发明的印刷覆膜金属板可以用于制作各种包装容器，尤其是饮料罐，外膜为所述印刷薄膜层时，印刷图案被密封在薄膜与金属基板之间，利于避免因化学物质的迁出与挥发而直接与使用者接触；内膜为所述印刷薄膜层时，印刷图案被密封在薄膜与金属基板之间，利于避免化学物质的迁出而污染包装物（例如饮料）；另外，无论是内外膜之一或是二者均采用凹版印刷膜，都减少了印刷工序，提高了生产效率。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种印刷覆膜金属板，由二层PET薄膜与金属基板经无粘合剂热贴合而形成，其中，外层的PET薄膜与金属基板贴合的一侧事先采用东洋生产企业的油墨凹版印刷有所设计的图案（本发明中所述的“图案”应理解为各种设计图形和文字内容），本发明称为外膜；内层的PET薄膜则为没有经过印刷的光膜（根据要求可以选择透明或不透明膜），本发明称为内膜。本实施例中，内膜和外膜均采用厚度为15μm的PET薄膜，金属基板为厚度为0.12mm的镀铬薄钢板，外层PET薄膜的印刷图案的一侧还经电晕处理，其印刷图案的总面积占镀铬薄钢板面积的20%。

上述印刷覆膜金属板的生产方法，包括以下步骤：

1）采用凹版印刷的PET薄膜作为外膜；

2）对镀铬薄钢板在覆膜速度为40m/min下进行覆膜，使其两侧分别与外膜和内膜在覆膜温度为250℃，压力为1.5T下进行无粘合剂热贴合，使外膜的印刷图案被密封于该外膜与金属基板之间；覆膜过程中使所述的外膜和内膜分别与镀铬薄钢板贴合时，内膜和外膜的张力均为80N；

3）将上述覆膜后的镀铬薄钢板以每秒钟温度降低75℃冷却，得到覆膜金属板。

本实施例中，印刷覆膜金属板的耐蒸煮性、耐酸性以及耐蚀力的测试方法如下:

1）耐蒸煮性：将印刷覆膜金属板置于蒸煮锅中，在温度121℃下，蒸煮30min后，印刷覆膜金属板的覆膜面无气泡、无脱落、无变色、无泛白，即，达到耐蒸煮标准。

2）耐酸性：将印刷覆膜金属板置于3%的柠檬酸溶液中，用铝箔密封后，在温度121℃下，蒸煮30min后，印刷覆膜金属板的覆膜面无气泡、无脱落、无变色、无泛白，即，达到耐酸性标准。

3）耐蚀性：按QB/T 2763-2006中A级规定的方法进行测定。

以下实施例均采用上述相同的方法测定。

表一、印刷覆膜金属板的性能测试

实施例2

本实施例提供一种印刷覆膜金属板，由二层PP薄膜与金属基板经无粘合剂热贴合而形成，其中，内层的PP薄膜与金属基板贴合的一侧事先采用DIC生产企业的油墨凹版印刷有所设计的图案（本发明中所述的“图案”应理解为各种设计图形和文字内容），本发明称为内膜；外层的PP薄膜则为没有经过印刷的光膜（根据要求可以选择透明或不透明膜），本发明称为外膜。本实施例中，内膜和外膜均采用厚度为30μm的PP薄膜，金属基板为厚度为0.27mm的铝板，内层PP薄膜的印刷图案的一侧还经电晕处理，其印刷图案的总面积占铝板面积的35%。

上述印刷覆膜金属板的生产方法，包括以下步骤：

1）采用凹版印刷的PP薄膜作为内膜；

2）对铝板在覆膜速度为40m/min下进行覆膜，使其两侧分别与外膜和内膜在覆膜温度为200℃，压力为1T下进行无粘合剂热贴合，使内膜的印刷图案被密封于该内膜与金属基板之间；覆膜过程中使所述的外膜和内膜分别与铝板贴合时，内膜和外膜的张力均为100N；

3）将上述覆膜后的铝板以每秒钟温度降低75℃冷却，得到覆膜金属板。

表二、印刷覆膜金属板的性能测试

实施例3

本实施例提供一种印刷覆膜金属板，由二层PET薄膜与金属基板经无粘合剂热贴合而形成，其中，外层的PET薄膜与金属基板贴合的一侧事先采用东洋生产企业的油墨凹版印刷有所设计的图案（本发明中所述的“图案”应理解为各种设计图形和文字内容），本发明称为外膜；内层的PET薄膜与金属基板贴合的一侧也事先经东洋油墨凹版印刷有所设计的图案和内容，本发明称为内膜。本实施例中，内膜和外膜均采用厚度为20μm的PET薄膜，金属基板为厚度为0.34mm的不锈钢板，外层和内层PET薄膜的印刷图案的一侧还经电晕处理，其外层和内层的印刷图案的总面积均占不锈钢板面积的45%。

上述印刷覆膜金属板的生产方法，包括以下步骤：

1）采用凹版印刷的PET薄膜作为外膜和内膜；

2）对不锈钢板在覆膜速度为60m/min下进行覆膜，使其两侧分别与外膜和内膜在覆膜温度为260℃，压力为1.5T下进行无粘合剂热贴合，使外膜和内膜的印刷图案被密封于该外膜与金属基板之间和该内膜与金属基板之间；覆膜过程中使所述的外膜和内膜分别与不锈钢板贴合时，内膜和外膜的张力均为120N；

3）将上述覆膜后的不锈钢板以每秒钟温度降低75℃冷却，得到覆膜金属板。

表三、印刷覆膜金属板的性能测试

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种印刷覆膜金属板，其特征在于，包括金属基板、外膜和内膜，且金属基板位于外膜和内膜之间形成无粘合剂贴合；

所述的外膜和内膜中至少有一个为凹版印刷膜，且该凹版印刷膜与金属基板贴合的一侧具有印刷图案；

所述的凹版印刷膜还经电晕处理，所述印刷图案总面积不大于金属基板面积的50％；

所述的外膜和内膜独立地为PET或PP薄膜，且厚度为12-50μm。

2.根据权利要求1所述的印刷覆膜金属板，其特征在于，所述凹版印刷膜采用蒸煮级别为121℃、30min的油墨经凹版印刷而制得，且所述油墨在温度250℃下保持10s不变色。

3.根据权利要求2所述的印刷覆膜金属板，其特征在于，所述油墨中包含的固化剂不低于油墨重量的3％。

4.根据权利要求1所述的印刷覆膜金属板，其特征在于，所述金属基板选自镀锡薄钢板、镀铬薄钢板、冷轧薄钢板、铝板、不锈钢板或铜板，且厚度为0.12-0.45mm。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的印刷覆膜金属板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用凹版印刷膜作为外膜或内膜；

2)对金属基板进行覆膜，使其两侧分别与外膜和内膜进行无粘合剂热贴合，使外膜或内膜的印刷图案被密封于该外膜或内膜与金属基板之间；

3)将上述覆膜后的金属基板冷却，得到覆膜金属板。

6.一种如权利要求1-4任一项所述的印刷覆膜金属板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用凹版印刷膜作为外膜和内膜；

2)对金属基板进行覆膜，使其两侧分别与外膜和内膜进行无粘合剂热贴合，使外膜和内膜的印刷图案分别被密封于该外膜与金属基板之间和内膜与金属基板之间；

3)将上述覆膜后的金属基板冷却，得到覆膜金属板。

7.根据权利要求5或6所述的生产方法，其特征在于，所述的金属基板覆膜前进行碱洗、水洗除去表面的油渍。

8.根据权利要求5或6所述的生产方法，其特征在于，覆膜过程使所述的外膜和内膜分别与金属基板贴合时，内膜和外膜的张力均为80-120N。

9.根据权利要求5或6所述的生产方法，其特征在于，控制对金属基板的覆膜速度为20-100m/min。

10.根据权利要求5或6所述的生产方法，其特征在于，控制对金属基板的覆膜温度为200-300℃，压力为1-5T。

11.根据权利要求5或6所述的生产方法，其特征在于，对覆膜后金属基板的冷却采用风冷或水冷，控制冷却速度为每秒钟温度降低70～80℃。