CN102825863A - 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、印刷复合膜和内膜，且金属基板位于印刷复合膜和内膜之间形成无粘合剂贴合；所述的印刷复合膜是由凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜干式复合而成，且凹版印刷膜具有印刷图案的一侧与所述经酸改性的聚酯薄膜贴合，与金属基板贴合的一侧为所述经酸改性的聚酯薄膜；所述的内膜为无印刷图案的薄膜或凹版印刷膜，且凹版印刷膜具有印刷图案的一侧与金属基板贴合。本发明还提供了该印刷覆膜金属板的生产方法。本发明生产的印刷覆膜金属板将印刷图案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，利用通过将凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜经干式复合形成的印刷复合膜作为外层薄膜，再将经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜一侧与金属基板进行热贴合，且该印刷图案被密封于凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜之间，显著提升了印刷覆膜金属板的安全品质，而且也利于简化印刷覆膜金属板的加工工艺。

本发明还提出了一种上述印刷覆膜金属板的生产方法，采用由凹版印刷有图案的薄膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜进行干式复合方式制成印刷复合膜作为外层覆膜，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、印刷复合膜和内膜，且金属基板位于印刷复合膜和内膜之间形成无粘合剂贴合；

所述的印刷复合膜是由凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜干式复合而成，且凹版印刷膜具有印刷图案的一侧与所述经酸改性的聚酯薄膜贴合，与金属基板贴合的一侧为所述经酸改性的聚酯薄膜；

所述的内膜为无印刷图案的薄膜或凹版印刷膜，且凹版印刷膜具有印刷图案的一侧与金属基板贴合。

本发明中所述凹版印刷膜是采用蒸煮级别为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。

本发明所使用的凹版印刷膜优选使用包含适量固化剂的油墨，例如其包含的固化剂最好不低于油墨重量的3%，通常该用量的固化剂，利于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。

本发明的实施方案中，经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜和凹版印刷膜一般均经电晕处理，且凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜贴合的印刷图案的总面积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与印刷图案面接触良好。由于凹版印刷膜的印刷图案一侧与经酸改性的聚酯薄膜进行干式复合，且该印刷图案被密封于凹版印刷膜与经酸改性的聚酯薄膜之间，与金属基板贴合的一侧为经酸改性的聚酯薄膜，所以印刷图案的总面积可以进行满版印刷，而并不会影响印刷复合膜与金属基板进行热贴合的效果。

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。

本发明所使用的凹版印刷膜和内膜独立地为PET或PP薄膜，且厚度为12-50μm。通常采用PET或PP薄膜复合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。

本发明中所述的经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜，本案申请人在申请号201110259352.5的中国发明专利中已经进行了详细描述，在此将该专利的全部内容引入作为本发明的一部分。

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）采用所述无印刷图案的内膜和印刷复合膜对金属基板进行覆膜，使金属基板两侧分别与印刷复合膜和内膜进行无粘合剂热贴合，使凹版印刷膜的印刷图案被密封于凹版印刷膜与经间苯二甲酸酸改性的聚酯薄膜之间，且与金属基板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜；

2）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）采用经凹版印刷的内膜和印刷复合膜对金属基板进行覆膜，使金属基板两侧分别与印刷复合膜和内膜进行无粘合剂热贴合；使凹版印刷膜的印刷图案分别被密封于凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜之间和内膜与金属基板之间，且与金属基板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜；

2）将上述覆膜后的金属基板冷却，得到覆膜金属板。

本发明上述印刷覆膜金属板的生产方法还可以包括通过干式复合得到所述印刷复合膜的步骤，其中，控制干式复合的温度为65-85℃，车速不大于200m/min。上述温度和车速可以保证凹版印刷膜和经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜复合成印刷复合膜的牢固性以及VOC得以充分挥发。

本发明上述印刷覆膜金属板的生产方法还可以包括通过干式复合得到所述印刷复合膜的步骤，其中，控制干式复合的熟化温度为30-50℃，熟化时间不小于72h。上述熟化条件可以保证印刷复合膜的复合牢度和耐蒸煮性能良好。

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，覆膜过程使所述的印刷复合膜和内膜分别与金属基板贴合时，印刷复合膜和内膜的张力均为80-120N，该张力可以保证高分子薄膜在与金属基板贴合的过程中表观平整，不易产生褶皱，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200-260℃，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、本发明将由凹版印刷膜通过干式复合方式与经酸改性的聚酯薄膜贴合制成印刷复合膜，再将经酸改性的聚酯薄膜一侧与金属基板进行热贴合，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。

2、本发明中凹版印刷膜的印刷图案一侧与经酸改性的聚酯薄膜进行干式复合，且该印刷图案被密封于凹版印刷膜与经酸改性的聚酯薄膜之间，与金属基板贴合的一侧为经酸改性的聚酯薄膜，印刷图案被密封于凹版印刷膜与经酸改性的聚酯薄膜之间，印刷复合膜可以大大提高印刷图案的印刷面积，而不会影响印刷复合膜与金属基板的复合效果。

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、本发明提供了一种可以是双面都有印刷图案的覆膜金属板，外膜为所述印刷复合膜时，印刷图案被密封在凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的薄膜之间，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），这种双面都有印刷图案的印刷复合膜和内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，由具有凹版印刷图案的PET薄膜和经间苯二甲酸改性的PET薄膜进行干式复合而制成的印刷复合膜和PET薄膜与金属基板经无粘合剂热贴合而形成，该覆膜金属板外层的PET薄膜具有印刷图案（本发明中所述的“图案”应理解为各种设计图形和文字内容）的一侧与经间苯二甲酸改性的PET薄膜贴合，且与金属基板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的PET薄膜，本发明称为印刷复合膜；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，内层和外层凹版印刷膜均采用厚度为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和经间苯二甲酸改性的PET薄膜还经电晕处理，其印刷图案的总面积占镀铬薄钢板面积的60%。

本实施例中用于形成印刷复合膜的外层PET薄膜事先已通过凹版印刷而具有所设计的图案和/文字，印刷所用油墨购自东洋生产企业的油墨。

上述印刷覆膜金属板的生产方法如下：

采用上述由凹版印刷的PET薄膜与经间苯二甲酸改性的PET薄膜进行干式复合而成的印刷复合膜为外膜，没有经过印刷的PET光膜为内膜，对镀铬薄钢板经热贴合实现覆膜；

对镀铬薄钢板在覆膜速度为50m/min下进行覆膜，使镀铬薄钢板两侧分别与上述印刷复合膜和PET薄膜在温度为250℃，压力为1T下进行无粘合剂热贴合；使外层PET薄膜的印刷图案被密封于外层PET薄膜与经间苯二甲酸改性的PET薄膜之间，且与镀铬薄钢板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的PET薄膜；覆膜过程中使所述的印刷复合膜和PET薄膜与镀铬薄钢板的张力分别为100N和80N；

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。

上述方法中，所用印刷复合膜可以商购，也可以采用干式复合工艺加工而成，该过程中，控制干式复合的温度为65℃，车速为120m/min，熟化温度为45℃，熟化时间为72h。

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，包括由凹版印刷图案的PP薄膜和经间苯二甲酸改性的PET薄膜进行干式复合而制成的印刷复合膜和由凹版印刷的PP薄膜与金属基板经无粘合剂热贴合而形成，该覆膜金属板外层的PP薄膜具有印刷图案（本发明中所述的“图案”应理解为各种设计图形和文字内容）的一侧与经间苯二甲酸改性的PET薄膜贴合，且与金属基板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的PET薄膜，本发明称为印刷复合膜；内层的由凹版印刷的PP薄膜具有印刷图案的一侧与金属基板贴合，本发明称为内膜。本实施例中，内层凹版印刷膜和外层凹版印刷膜均采用厚度为22μm的PP薄膜，金属基板为厚度为0.28mm的铝板，内层PP薄膜的印刷图案的一侧、外层PP薄膜的印刷图案的一侧和经间苯二甲酸改性的PET薄膜还经电晕处理，其外层PP薄膜和经间苯二甲酸改性的PET薄膜之间的印刷图案的总面积占铝板面积的80%。

本实施例中用于形成印刷复合膜的外层PP薄膜和内膜事先已通过凹版印刷而具有所设计的图案和/文字，印刷所用油墨购自东洋生产企业的油墨。

上述印刷覆膜金属板的生产方法如下：

采用上述由凹版印刷的PP薄膜与经间苯二甲酸改性的PET薄膜进行干式复合而成的印刷复合膜为外膜，经凹版印刷的PP薄膜为内膜，对铝板经热贴合实现覆膜；

对铝板在覆膜速度为50m/min下进行覆膜，使铝板两侧分别与上述印刷复合膜和凹版印刷的PP薄膜在温度为230℃，压力为1.3T下进行无粘合剂热贴合；使外层PP薄膜的印刷图案被密封于外层PP薄膜与经间苯二甲酸改性的PET薄膜之间，且与铝板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的PET薄膜；使内层凹版印刷的PP薄膜具有印刷图案的一侧与铝板贴合。覆膜过程中使所述的印刷复合膜和PP薄膜与铝板的张力分别为100N和80N；

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。

上述方法中，所用印刷复合膜可以商购，也可以采用干式复合工艺加工而成，该过程中，控制干式复合的温度为75℃，车速为150m/min，熟化温度为40℃，熟化时间为96h。

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，包括由凹版印刷图案的PET薄膜和经间苯二甲酸改性的PET薄膜进行干式复合而制成的印刷复合膜和PET薄膜与金属基板经无粘合剂热贴合而形成，该覆膜金属板外层的PET薄膜具有印刷图案（本发明中所述的“图案”应理解为各种设计图形和文字内容）的一侧与经间苯二甲酸改性的PET薄膜贴合，且与金属基板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的PET薄膜，本发明称为印刷复合膜；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，内层和外层凹版印刷膜均采用厚度为20μm的PET薄膜，金属基板为厚度为0.43mm的不锈钢板，外层PET薄膜的印刷图案的一侧和经间苯二甲酸改性的PET薄膜还经电晕处理，其印刷图案的总面积占不锈钢板面积的90%。

本实施例中用于形成印刷复合膜的外层PET薄膜事先已通过凹版印刷而具有所设计的图案和/文字，印刷所用油墨购自东洋生产企业的油墨。

上述印刷覆膜金属板的生产方法如下：

采用上述由凹版印刷的PET薄膜与经间苯二甲酸改性的PET薄膜进行干式复合而成的印刷复合膜为外膜，没有经过印刷的PET光膜为内膜，对不锈钢板经热贴合实现覆膜；

对不锈钢板在覆膜速度为100m/min下进行覆膜，使不锈钢板两侧分别与上述印刷复合膜和PET薄膜在温度为260℃，压力为1.5T下进行无粘合剂热贴合；使外层PET薄膜的印刷图案被密封于外层PET薄膜与经间苯二甲酸改性的PET薄膜之间，且与不锈钢板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的PET薄膜；覆膜过程中使所述的印刷复合膜与不锈钢板的张力分别为120N和100N；

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。

上述方法中，所用印刷复合膜可以商购，也可以采用干式复合工艺加工而成，该过程中，控制干式复合的温度为85℃，车速为190m/min，熟化温度为50℃，熟化时间为96h。

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 (15)

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

所述的印刷复合膜是由凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜干式复合而成，且凹版印刷膜具有印刷图案的一侧与所述经酸改性的聚酯薄膜贴合，与金属基板贴合的一侧为所述经酸改性的聚酯薄膜；

所述的内膜为无印刷图案的薄膜或凹版印刷膜，且凹版印刷膜具有印刷图案的一侧与金属基板贴合。

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，所述经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜和凹版印刷膜还经电晕处理，且凹版印刷膜与经酸改性的聚酯薄膜贴合的印刷图案的总面积大于金属基板面积的50%。

5.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。

6.根据权利要求1所述的印刷覆膜金属板，其特征在于，所述的凹版印刷膜和内膜独立地为PET或PP薄膜，且厚度为12-50μm。

7.一种如权利要求1-6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）采用所述无印刷图案的内膜和印刷复合膜对金属基板进行覆膜，使金属基板两侧分别与印刷复合膜和内膜进行无粘合剂热贴合，使凹版印刷膜的印刷图案被密封于凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜之间，且与金属基板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜；

2）将上述覆膜后的金属基板冷却，得到覆膜金属板。

8.一种如权利要求1-6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）采用经凹版印刷的内膜和印刷复合膜对金属基板进行覆膜，使金属基板两侧分别与印刷复合膜和内膜进行无粘合剂热贴合；使凹版印刷膜的印刷图案分别被密封于凹版印刷膜与经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜之间和内膜与金属基板之间，且与金属基板贴合的一侧为经间苯二甲酸改性的聚酯薄膜；

2）将上述覆膜后的金属基板冷却，得到覆膜金属板。

9.根据权利要求7或8所述的生产方法，其特征在于，还包括通过干式复合制作所述印刷复合膜的步骤，其中，控制干式复合的温度为65-85℃，车速不大于200m/min。

10.根据权利要求7或8所述的生产方法，其特征在于，控制干式复合的熟化温度为30-50℃，熟化时间不小于72h。

11.根据权利要求7或8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。

12.根据权利要求7或8所述的生产方法，其特征在于，覆膜过程使所述的印刷复合膜和内膜分别与金属基板贴合时，印刷复合膜和内膜的张力均为80-120N。

13.根据权利要求7或8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。

14.根据权利要求7或8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200-260℃，压力为1-5T。

15.根据权利要求7或8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℃。