CN103909753B

CN103909753B - 一种金属uv彩印品印涂方法

Info

Publication number: CN103909753B
Application number: CN201310000997.6A
Authority: CN
Inventors: 郭莹莹; 李刚
Original assignee: Shanghai Baosteel Packaging Co Ltd
Current assignee: Wuhan Baosteel Packaging Co., Ltd.
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2033-01-04
Also published as: CN103909753A

Abstract

一种金属UV彩印品印涂方法，其包括如下步骤：1)计算机直接制版；2)内涂，采用涂料对金属基材内表面进行涂布；3)UV底油涂布、UV灯对UV底油的固化和UV油墨印刷瞬间连续完成；4)UV灯组连续固化干燥；5)上光，通过涂布机上的上光胶辊将光油仅在金属基材外表面的印刷图案上进行上光涂布。本发明省去传统菲林出版的繁琐程序；采用UV底油外涂料替代传统的溶剂型底油外涂料，膜层薄，可节省大量的燃气能源，起到节能环保的效果。同时，在传统上光胶辊上增加横留空槽，只在金属基材上单模的图文表面涂布光油，省去了传统上光工艺中金属基材单模之间横留空空白部分涂布光油的用量，节省了生产成本，有利于节能减排。

Description

一种金属UV彩印品印涂方法

技术领域

本发明涉及金属UV印涂技术，具体涉及一种金属UV彩印品印涂方法。

背景技术

在传统金属印刷领域，印前制版方式是采用CTF(Computer to Film)流程，即通过计算机进行图文数据信息处理，然后出菲林再进行晒版；底油涂布一般是采用传统的溶剂型外涂料，热固化模式，需要燃烧大量燃气干燥涂料，不利于节省能源；印刷方式是采用热固化模式，使用热固化油墨加燃气烘房干燥油墨，能源消耗量大，排放大量废气，不利于节能减排。

在金属印刷领域，产品印刷之后需要进行涂布上光，增加印刷品表面光泽，保护印刷品表面，提高金属表面的耐光性和耐化学腐蚀性。印刷过程中单张金属基材是由若干相同的印刷单元(单模)组成，单模之间上下、左右存在空白部分，其中，通常在制罐过程中需要使用电机进行焊接的单模间空白部分称为直留空，制罐过程中可以翻边卷进罐子内部的空白部分为横留空。制罐时需要沿着直留空和横留空空白部分居中裁切成一个个小片分别制罐。上光胶辊是对单模上光，即单模之间的空白部分不需要上光。

但是，传统上光工艺中，因为上光胶辊开槽精度和涂布机操作精度问题，以及为最大限度的避免光油涂布过程中涂料飞溅污染焊沟，造成制罐焊接时因电流过大损坏电机。同时，因为横开槽难度大、要求精度高，上光胶辊上只针对单模之间的直留空焊接位置进行直开槽得到直留空槽(如图1所示)，不针对单模之间横留空位置开槽，即上光过程中，单模之间的横留空空白部分也涂布上光油。这虽然降低了上光胶辊的制作难度和光油污染焊沟的可能性，但是提高了光油和燃气的耗量，不利于节能减排。而且，单模之间横留空的空白部分是金属基材，例，素铁，光油直接涂布在上面附着力差，容易脱落，造成版面污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属UV彩印品印涂方法，采用UV底油外涂料替代传统的溶剂型底油外涂料，可节省大量的燃气能源，起到节能环保的效果。同时，本发明通过将UV底油的涂布与UV印刷一同连续完成的，可大大提高印刷涂布生产的效率。另外，在传统上光胶辊只进行直开槽开设直留空槽的基础上，根据印刷图文尺寸计算单模间横留空尺寸，增加横留空槽，只在金属基材上单模的图文表面涂布光油，省去了传统上光工艺中单模之间横留空空白部分涂布光油的用量，减少了燃气的耗量和废气的排放。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种金属UV彩印品印涂方法，其包括如下步骤：

1)计算机直接制版

根据金属UV彩印品的印涂区域的尺寸及图案，通过印前专业制版软件制作电子文件，并将其导入到数字化工作流程进行处理，将处理好的文件上传到计算机直接制版机，在预涂感光版上曝光晒版；

2)内涂

用环氧酚醛涂料或有机溶胶涂料在金属基材内表面上进行涂布、烘烤，其中，涂料粘度为40～180S，涂膜量为4g/m²～20g/m²，烘烤温度为160～210℃，烘烤时间为10～15min，速度为80～100张/分钟；

3)UV底油涂布和UV油墨印刷

采用UV印铁机的橡皮布先在金属基材外表面涂布UV底油外涂料，然后经UV灯对涂布的UV底油外涂料进行固化，紧接着采用UV油墨将曝光晒版后的预涂感光版上的图案印刷在固化后的UV底油外涂料层上，至此，UV底油涂布与UV油墨印刷连续完成；

4)固化

采用UV灯组对UV油墨进行连续固化，其中，UV灯功率为120W～200W/CM，开灯功率为100％，确保UV油墨完全固化；

5)上光

通过涂布机上的上光胶辊将光油仅在金属基材外表面的印刷图案上进行上光涂布，其中，涂料黏度为40～180S，涂膜量为4g/m²～15g/m²，烘烤温度为160～200℃，烘烤时间为10～15min，速度为80～100张/分钟。

进一步，步骤3)中所述UV底油外涂料，其原料包括如下重量份的组分：

树脂 50～70重量份；优选为60～70重量份；

光引发剂 8～15重量份；

助剂 2～5重量份；

功能性单体 10～20重量份。

优选的，所述树脂中含有如下组分：

环氧丙烯酸树脂 30～50重量份；优选为35～45重量份；

PUA聚氨脂 20～30重量份。

上述PUA聚氨酯为聚氨酯丙烯酸酯的简称。

其中，环氧丙烯酸树脂主要采用的是脂肪族类环氧丙烯酸树脂。

优选的，所述光引发剂为自由基聚合光引发剂，如选自2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮或1-羟基环乙基苯基甲酮等。

优选的，所述助剂为德国毕克公司生产的BYK助剂(该BYK助剂包括流平剂BYK-301和分散剂BYK-101)和沙多玛公司生产的烷氧基化双官能度单体SR9008附着力促进剂。

优选的，所述功能性单体选自三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等中一种以上。

较佳的，步骤3)中对涂布的UV底油外涂料固化的UV灯的功率为160W～200W/CM，开灯功率为100％，固化时间为1秒。

更佳的，步骤3)中对涂布的UV底油外涂料固化的UV灯的数量为一根UV灯。

再，步骤5)中所述上光胶辊包括辊体和凸设于辊体两端的辊芯，所述上光胶辊辊体的外表面圆周方向设有若干与金属基材上单模间直留空相对应的直留空槽，所述上光胶辊辊体的外表面轴向方向设有若干与金属基材上单模间横留空相对应的横留空槽；其中，所述上光胶辊辊体的直留空槽的顶宽与金属基材上单模间直留空的宽度相同，所述上光胶辊辊体的横留空槽的顶宽与金属基材单模间横留空的宽度相同。

所述上光胶辊辊体的直留空槽、横留空槽均为V形凹槽。

又，步骤5)中所述上光胶辊的制作过程为：首先根据金属UV彩印品产品罐型和制罐要求计算出金属基材上单模间直留空和横留空尺寸，从而选择适合规格的上光胶辊。然后根据金属基材、单模和上光胶辊的尺寸通过精密的数控机床对上光胶辊的开槽位置进行计算并精确定位，利用外边缘带有一定弧度的圆形砂轮和上光胶辊在高速运转的情况下产生的摩擦力对上光胶辊进行打磨开槽。为避免光油涂布过程中涂料飞溅污染焊沟，造成制罐焊接时因电流过大损坏电机，开槽采用“V”形槽沟，开槽角度一般采用45度倾角，即胶辊凹槽的表面与凹槽底部成45度角，并通过精度控制使开出来的槽沟深浅一致，宽度一致，这样可以有效“锁住”单模边缘的光油飞溅。为避免上光胶辊在高速运转过程中温度过高引起上光胶辊热胀冷缩发生形变和产生静电，开槽方式采用步进式、间歇式。同时，将吸尘装置置于机身之外，这样可以减少机床自身震动，提高开槽精度。

上光胶辊制作完成之后，采用相应规格的透明胶片检测打磨精度是否符合要求，避免上机之后发现问题造成的材料、时间成本的浪费。

本发明中，步骤2)所用环氧酚醛涂料或有机溶胶涂料均为现有技术中所用的常规内涂涂料。步骤5)上光过程中，所用光油为现有技术中的常规光油涂料，例如，环氧涂料、聚酯涂料或丙烯酸涂料中一种或一种以上，但不限于这些。

本发明的有益效果：

1.将印前数字化工作流程和UV高保真印刷结合在一块，从图文数据文件直接到印刷用预涂感光版版面上，省去了出菲林再晒版的繁琐程序，精简了操作工序，提高工作效率，减少了出菲林过程中的网点损失，网点再现能力强。文件灵活性强，便于数据文件的最后一刻修改。

2.本发明利用UV底油外涂料替代传统的溶剂型底油涂料，所得膜层薄而匀实，光泽度良好，与UV油墨兼容性好，形成UV系列的配套印刷体系，既节能环保，满足政府或立法机构的环保条例所规定的标准，也可最大程度地提升产品的综合性能，如产品的硬度、柔韧性以及加工性等。

3.本发明所用的UV底油外涂料因100％的固体成分导致涂布施工时比较困难，如果采用传统的胶辊涂布方式，经UV灯瞬间固化，UV底油外涂料因固化速度快，流平不及时，导致UV涂层表面呈现许多孔状、光泽度差的现象，影响与UV油墨匹配。而本发明采用印铁机橡皮布涂布UV底油外涂料的方式替代传统的胶辊涂布方式，解决了上述质量问题。而且，UV底油外涂料经印刷机众多墨辊间的打匀、传递，在印铁机橡皮布上形成一层薄而均匀的膜层，金属基材在印铁机咬牙带动传递至橡皮滚筒与压印滚筒之间，在一定的印刷压力作用下，将橡皮布上的均匀膜层转移涂布到金属基材外表面，经机组间UV灯固化形成UV油墨印刷所需要的打底涂层。

4.本发明采用UV底油外涂料涂布与UV油墨印刷在印铁机上一同连续完成的新型印涂方法，使外涂料膜层的厚度大为降低(可降为1.5-2.5g/m²)，操作简单、使用方便，直接改善了繁琐的机械式调节印涂方式所带来的膜层厚、不匀且光泽度差的缺陷。该新型印涂方法，极大地提高了印涂生产的效率，减少了废品率，节约了天然气、电力以及人工资源的成本，同时也释放了涂布线的产能，增加产品的生产能力和市场竞争力，在国内外印铁行业中属首创，填补国内外印铁行业中的技术空白。

5.本发明的上光过程中，上光胶辊的辊体外表面设置V形横留空槽和直留空槽，在传统的上光胶辊基础上增加横留空槽，避免了光油直接涂布在金属基材上单模间的横留空空白处，克服了现有技术中光油直接涂布在金属基材上附着力差，容易脱落，造成版面污染等质量问题，最重要的是省去了金属基材单模间横留空空白处的光油和燃气的耗量，节省了生产成本，大大提高了产品质量，有利于节能减排。

附图说明

图1为现有上光胶辊的结构示意图；

图2为本发明一实施例上光胶辊的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明：

如图2所示，本发明所用涂布机上的上光胶辊包括辊体1和凸设于辊体1两端的辊芯2，所述上光胶辊辊体1的外表面圆周方向设有若干与金属基材上单模间直留空相对应的直留空槽11，所述上光胶辊辊体1的外表面轴向方向设有若干与金属基材上单模间横留空相对应的横留空槽12；其中，所述上光胶辊辊体1的直留空槽11的顶宽与金属基材上单模间直留空的宽度相同，所述上光胶辊辊体1的横留空槽12的顶宽与金属基材单模间横留空的宽度相同。

进一步，所述上光胶辊辊体1的直留空槽11、横留空槽12均为V形凹槽。

实施例1

采用本发明的金属UV彩印品印涂方法制作某饮料罐为例，马口铁硬度为T4，镀锡量为1.1/1.1g/m²(即内表面镀锡量为1.1g/m²，外表面镀锡量为1.1g/m²)，铁皮规格为0.20mm×860mm×1037mm，其包括如下步骤：

1)计算机直接制版，通过印前专业制版软件制作电子文件，并将其导入到数字化工作流程进行处理，将处理好的文件上传到计算机直接制版机，在预涂感光版上曝光晒版；

2)内涂

用环氧酚醛涂料或有机溶胶涂料在马口铁内表面上进行涂布(食品饮料罐内涂涂料需符合食品卫生安全要求)、烘烤，其中，涂料粘度为80S，涂膜量8g/m²，烘烤温度200℃，烘烤时间12min，速度为85张/分钟；

3)UV底油涂布和UV油墨印刷

首先将曝光晒版后的预涂感光版安装在UV印铁机组上，然后将UV底油外涂料加入印铁机的第一机组墨槽里，马口铁下料到达第一机组时，完成UV底油涂层与铁皮的覆合，经第一机组间的UV灯开灯固化，其中UV底油外涂料的涂膜厚度为2g/m²；UV灯为一根灯，UV灯功率160W～200W/CM，开灯功率100％，固化时间为1秒。涂好UV底油涂层的铁皮经后续印刷机组将预涂感光版上的图案印刷到涂有UV底油涂层的铁皮表面，至此，UV底油涂布与UV油墨印刷瞬间连续完成。

上述UV底油外涂料，其原料含有如下重量份数的组分：

树脂 70重量份；

光引发剂 10重量份；

助剂 5重量份；

功能性单体 15重量份。

其中，所述树脂中含有如下组分：环氧丙烯酸树脂45重量份；PUA聚氨脂25重量份。所述环氧丙烯酸树脂为脂肪族类环氧丙烯酸树脂；

所述光引发剂采用2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮自由基聚合的光引发剂；助剂选用沙多玛公司生产的SR9008烷氧基化双官能度单体附着力促进剂和德国毕克公司BYK-301流平剂以及BYK-101分散剂；功能性单体为丙烯酸异冰片酯。

4)固化

采用UV灯组对UV油墨进行连续固化，其中，UV灯功率为160W/CM，开灯功率为100％，确保UV油墨完全固化；

5)上光

通过涂布机上的如图2所示上光胶辊将丙烯酸涂料仅在马口铁外表面的印刷图案上上光，其中，涂料黏度为80S，涂膜量为6g/m²，烘烤温度为190℃，烘烤时间为10min，速度为80张/分钟。

实施例2

采用本发明的金属UV彩印品印涂方法制作某饮料罐为例，马口铁硬度为T4，镀锡量2.8/2.8g/m²，铁皮规格0.2mm×858mm×1036mm，其包括如下步骤：

2)内涂

用环氧酚醛涂料或有机溶胶涂料在马口铁内表面上进行涂布(食品饮料罐内涂涂料需符合食品卫生安全要求)、烘烤，其中，涂料粘度为100S，涂膜量10g/m²，烘烤温度160℃，烘烤时间15min，速度为80张/分钟；

3)UV底油涂布和UV油墨印刷

首先将曝光晒版后的预涂感光版安装在UV印铁机组上，然后将UV底油外涂料加入印铁机的第一机组墨槽里，马口铁下料到达第一机组时，完成UV底油涂层与铁皮的覆合，经第一机组间的UV灯开灯固化，其中UV底油外涂料的涂膜厚度为1.5g/m²；UV灯为一根灯，UV灯功率160W～200W/CM，开灯功率100％，固化时间为1秒。涂好UV底油涂层的铁皮经后续印刷机组将预涂感光版上的图案印刷到涂有UV底油涂层的铁皮表面，至此，UV底油涂布与UV油墨印刷瞬间连续完成。

上述UV底油外涂料，其原料含有如下重量份数的组分：

树脂 60重量份；

光引发剂 15重量份；

助剂 5重量份；

功能性单体 20重量份。

其中，所述树脂中含有如下组分：脂肪族类环氧丙烯酸树脂35重量份；PUA聚氨脂25重量份。

所述光引发剂采用2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮自由基聚合的光引发剂；助剂选自沙多玛公司生产的SR9008烷氧基化双官能度单体附着力促进剂和德国毕克公司BYK-301流平剂以及BYK-101分散剂；功能性单体为丙烯酸异冰片酯。

4)固化

采用UV灯组对UV油墨进行连续固化，其中，UV灯功率为200W/CM，开灯功率为100％，确保UV油墨完全固化；

5)上光

通过上述涂布机上的如图2所示上光胶辊将丙烯酸涂料仅在马口铁外表面的印刷图案上上光，其中，涂料黏度为90S，涂膜量为8g/m²，烘烤温度为160℃，烘烤时间为15min，速度为100张/分钟。

实施例3

采用本发明的金属UV彩印品印涂方法制作某奶粉罐为例，马口铁硬度为T4，镀锡量2.8/2.8g/m²，铁皮规格0.23mm×802mm×726mm，其包括如下步骤：

2)内涂

用环氧酚醛涂料或有机溶胶涂料在马口铁内表面上进行涂布(食品饮料罐内涂涂料需符合食品卫生安全要求)、烘烤，其中，涂料粘度为180S，涂膜量4g/m²，烘烤温度210℃，烘烤时间10min，速度为100张/分钟；

3)UV底油涂布和UV油墨印刷

上述UV底油外涂料，其原料含有如下重量份数的组分：

树脂 60重量份；

光引发剂 10重量份；

助剂 2重量份；

功能性单体 10重量份。

其中，所述树脂中含有如下组分：脂肪族类环氧丙烯酸树脂40重量份；PUA聚氨脂20重量份。

所述光引发剂采用2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮自由基聚合的光引发剂；助剂选自沙多玛公司生产的SR9008烷氧基化双官能度单体附着力促进剂和德国毕克公司BYK-301流平剂以及BYK-101分散剂；功能性单体为三丙二醇二丙烯酸酯。

4)固化

采用UV灯组对UV油墨进行连续固化，其中，UV灯功率为180W/CM，开灯功率为100％，确保UV油墨完全固化；

5)上光

通过上述涂布机上的如图2所示上光胶辊将丙烯酸涂料仅在马口铁外表面的印刷图案上上光，其中，涂料黏度为40S，涂膜量为15g/m²，烘烤温度为180℃，烘烤时间为12min，速度为90张/分钟。

综上所述，本发明省去传统菲林出版的繁琐程序；同时，采用改性丙烯酸UV底油外涂料替代传统的溶剂型底油涂料，采用UV能量固化涂层，可大大减少通过隧道式烘房干燥固化所消耗的天燃气能源和向大自然排放的废气，起到节能环保的效果，且涂布膜层降为1.5-2.5g/m²。

同时，本发明通过将UV底油外涂料涂布与UV印刷一同连续完成的新型工艺，大大提高了印刷涂布生产的效率，同时也释放了涂布线的涂布产能。

另外，本发明上光过程中，将上光胶辊的辊体外表面设置V形横留空槽和直留空槽，在传统上光胶辊基础上增加横留空槽，避免了光油直接涂布在金属基材上单模间的横留空空白处，克服了现有技术中光油直接涂布在金属基材上附着力差，容易脱落，造成版面污染等产生的质量问题，最重要的是省去了金属基材单模间横留空空白处的光油和燃气的耗量，节省了生产成本，大大提高了产品质量，有利于节能减排。

Claims

1.一种金属UV彩印品印涂方法，包括如下步骤：

1)计算机直接制版

2)内涂

3)UV底油涂布和UV油墨印刷

4)固化

5)上光

通过涂布机上的上光胶辊将光油仅在金属基材外表面的印刷图案上进行上光涂布，其中，涂料黏度为40～180S，涂膜量为4g/m²～15g/m²，烘烤温度为160～200℃，烘烤时间为10～15min，速度为80～100张/分钟；

上述步骤3)中，所述UV底油外涂料的原料包括如下重量份数的组分：

所述树脂中含有如下重量份的组分：

环氧丙烯酸树脂 30～50重量份；

PUA聚氨脂 20～30重量份；

上述步骤5)中所述上光胶辊包括辊体和凸设于辊体两端的辊芯，所述上光胶辊辊体的外表面圆周方向设有若干与金属基材上单模间直留空相对应的直留空槽，所述上光胶辊辊体的外表面轴向方向设有若干与金属基材上单模间横留空相对应的横留空槽；其中，直留空槽的顶宽与金属基材上单模间直留空的宽度相同，横留空槽的顶宽与金属基材单模间横留空的宽度相同。

2.如权利要求1所述的金属UV彩印品印涂方法，其特征在于，所述光引发剂为自由基聚合光引发剂；所述助剂为BYK助剂和烷氧基化双官能度单体SR9008附着力促进剂；所述功能性单体选自三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中一种以上。

3.如权利要求2所述的金属UV彩印品印涂方法，其特征在于，所述自由基聚合光引发剂选自2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮或1-羟基环乙基苯基甲酮。

4.如权利要求1所述的金属UV彩印品印涂方法，其特征在于，所述上光胶辊辊体的直留空槽、横留空槽均为V形凹槽。