CN103909754B

CN103909754B - 一种uv底油金属罐的uv印涂方法

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Publication number: CN103909754B
Application number: CN201310000999.5A
Authority: CN
Inventors: 徐红波
Original assignee: Shanghai Baosteel Packaging Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosteel Packaging Co Ltd
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2033-01-04
Also published as: CN103909754A

Abstract

本发明涉及一种UV底油金属罐的UV印涂方法，包括如下步骤：1)印前计算机直接制版；2)内涂，采用内涂料对内表面进行涂布；3)对基材表面进行瞬间高温处理；4)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；5)后续UV灯组对UV油墨层的连续固化；6)上光涂布，以保护印刷图案不被擦伤、破坏。本发明通过采用UV底油外涂料替代传统的溶剂型底油外涂料，膜层薄，并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，节能环保。另外，本发明将UV底油涂布与UV油墨印刷一同连续完成的新工艺，可大大提高印刷涂布生产的效率，同时也释放了涂布线的涂布产能。

Description

一种UV底油金属罐的UV印涂方法

技术领域

本发明涉及马口铁印刷技术，特别涉及一种UV底油金属罐的UV印涂方法。

背景技术

金属罐的印涂工艺，在印刷前，先在马口铁表面涂布一层涂料，以加强基材与油墨间更好的粘接，否则油墨将很难在马口铁表面附着。

传统的金属罐印涂方法，在印刷前，采用一种溶剂型的丙烯酸涂料-底油，在马口铁表面进行涂布，然后采用燃气烘房固化的方式将马口铁表面涂层固化，能源耗量大，废气排放严重，不利于节能减排。

传统的基材表面处理，采用烘房加热的方式进行表面烘干、除油，占用生产线资源，效率低下，同时也消耗大量的天燃气能源。

传统的印前制版流程是图文数据信息处理→RIP光栅处理→制成菲林胶片→晒制传统PS版，制版程序繁琐，效率低，不利于大规模生产。

传统的底油金属罐印涂方法是：

1、在印前制版方面，采用传统的贴菲林制版法，根据客户原稿信息晒制印刷所用的PS版。

2、内涂，采用耐蚀性较好的环氧酚醛涂料在基材内表面进行涂布，涂膜量5g/m²～6g/m²，烘干温度195℃～205℃，烘干时间10～13分钟；

3、外涂，采用一种丙烯酸类型的底油涂料在马口铁外表面进行涂布，主要起一层打底的作用，涂膜厚度2.7g/m²～3.3g/m²，烘干温度160℃～180℃，烘干时间10～13分钟；

4、UV印刷，在印铁机上将UV油墨印刷在涂有底油的马口铁表面，UV固化；

5、上光，采用丙烯酸涂料在印刷好图案的马口铁表面进行上光涂布，以保护印刷涂层不受破坏，涂膜厚度6g/m²～8g/m²，烘干温度160℃～185℃，烘干时间10～13分钟。

发明内容

本发明的目的是提供一种UV底油金属罐的UV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。另外，本发明通过这种将UV底油的涂布与UV印刷一同连续完成的新工艺，可大大提高印刷涂布生产的效率，同时也释放了涂布线的涂布产能，极大的增加了产品的生产能力和市场竞争力。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种UV底油金属罐的UV印涂方法，包括如下步骤：

1)计算机直接制版：根据UV底油金属罐的印涂区域的尺寸及图案，采用计算机直接制版机晒制成印刷所用的PS版(即预涂感光版Presensitized Plate)。

2)基材表面处理：采用UV印铁机前端集成的火焰处理器对UV底油金属罐的基材外表面进行瞬间高温处理，获得火焰处理过的基材；其中所述瞬间高温处理的温度为600～800℃，瞬间高温处理的时间小于1秒。

3)UV底油涂布和UV油墨印刷：采用UV印铁机的橡皮布先在所述火焰处理过的基材外表面涂布UV底油外涂料，然后经UV印铁机的第一机组间的UV灯对涂布的UV底油外涂料进行固化，紧接着采用UV油墨将所述PS版上的图案印刷在固化后的UV底油外涂料层的外表面上，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油墨层进行连续固化，获得印刷图案。

5)上光：采用丙烯酸涂料在所述印刷图案上进行上光涂布、烘干，完成UV底油金属罐的UV印涂，获得所述UV底油金属罐。

步骤1)中的计算机直接制版时，可根据UV底油金属罐的印涂区域的尺寸及图案，利用专业的制版软件进行文件制作，然后直接将制作好的文件传输到计算机直接制版机上晒制成印涂所用的PS版。

本发明上述所采用的UV印铁机可采用现有技术中已有的印铁机，如德国高宝公司METAL STAR2六色UV印铁机。

本发明通过印铁机进料部分的火焰处理装置对已涂好内涂的基材进行处理，输料时直接将火焰处理器喷出的火焰对准进料的每一张铁皮的外表面，瞬间燃烧表面的杂质、灰尘以及因堆叠内表面迁移的蜡物质，从而提高基材外表面与UV底油涂层间的附着力。

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。

较佳的，步骤4)中，所述UV灯组的功率为160W～200W/CM，开灯功率为50％～100％，以确保UV油墨层的完全固化。

更佳的，步骤4)中，所述UV灯组采用4根UV灯。

较佳的，步骤5)中，所述丙烯酸涂料的涂膜量为6g/m²～8g/m²；所述烘干的温度为160℃～190℃，烘干的时间为10～12分钟。

步骤5)中所述丙烯酸涂料可采用现有技术中用于金属罐上光所使用的常规丙烯酸涂料即可。

进一步的，在步骤2)基材表面处理前还包括基材的内涂步骤：对基材内表面进行涂膜、烘干。

优选的，所述对基材内表面进行涂膜所采用的内涂料选自环氧酚醛涂料、环氧氨基涂料和环氧乙烯基涂料。

本发明采用对基材内表面进行涂膜保护，以增加其表面滑度，方便印刷进料的顺利进行，避免基材内表面与输板台接触因干涩、不滑而导致下料困难的故障，所述基材内表面的涂膜厚度为5g/m²～6g/m²，烘干的温度为195℃～205℃，烘干时间为10～12分钟。

本发明的有益效果如下：

在本发明的UV底油金属罐UV印涂方法中，采用柔韧性好、附着力佳、抗冲击性好，耐蒸煮性好的改性丙烯酸UV底油(即所述UV底油外涂料)进行涂布，利用UV底油中光引发剂吸收UV紫外光能之后，分裂成自由基，引发预聚物发生聚合交联接枝反应，在0.5～1秒的时间内固化成网状高分子聚合物，完成固化过程，此种技术应用在金属罐的印涂工艺中，生产效率极高，同时节省大量的燃气能源，成膜过程中无VOC(挥发性有机化合物的英文简称)挥发到大气中，有利于节能环保，UV底油涂布技术替代传统底油的涂布方式，具有无法比拟的优势。

在本发明的UV底油金属罐UV印涂方法中，改性丙烯酸UV底油涂料因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。而本发明通过采用印铁机橡皮布涂布UV底油的方式替代传统的胶辊涂布方式，解决了上述所出现的质量问题，UV底油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，马口铁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马口铁表面，经机组间UV灯固化形成UV油墨印刷所需要的打底涂层。

本发明通过采用印铁机前端集成的火焰处理器对马口铁外面进行600℃-800℃的瞬间高温处理，改善马口铁外表面的涂饰性能(清洗表面的杂质、灰尘以及因堆叠内表面迁移的蜡物质)，增强UV底油与基材间的附着力，形成在线连续基材表面处理；同时，采用印铁机第一机组印刷UV底油与印刷UV油墨瞬间连续完成的工艺，极大的提高了印刷涂布的生产效率，减少废品率，同时，采用连续完成的印刷方式来涂布本发明的UV底油外涂料，膜层的厚度大为降低(可降为1.5-2.5g/m²)，简单、方便，直接改善了现有涂料的繁琐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，通过采用本发明的UV底油外涂料，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。在印铁机上将UV底油涂布与UV油墨印刷一同连续完成的新型印涂方法，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。

本发明通过利用UV底油印涂方法替代传统的溶剂型底油印涂，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；同时，采用本发明的UV底油外涂料，可以最大程度的提升产品的综合性能，如产品的硬度、柔韧性以及加工性等。另外，采用UV底油涂布与UV油墨印刷在印铁机上一同连续完成的新型印涂方法，极大程度地提高了印涂生产的效率，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。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1

以采用本发明UV底油金属罐的UV印涂方法生产某化工罐2L木器漆为例，马口铁硬度为T2.5，镀锡量为2.8/2.8g/m²(即内表面2.8g/m²，外表面2.8g/m²)，铁皮规格为0.25mm×755mm×800mm，其包括如下步骤：

1)计算机直接制版，利用印前专业制版软件进行图文制作，然后在利用计算机直接制版机将制作好的文件晒制成印刷所用的PS版(预涂感光版Presensitized Plate)；

2)铁皮表面处理，在印铁机进料部分，将已准备好硬度为T2.5的素铁输送至UV印铁机前段的火焰处理器下面，经650℃的高温，以90张/分钟的速度对铁片表面进行处理，消除铁皮表面的油污、灰尘、毛刺以及杂质等，以此增加铁皮表面张力，提高铁皮表面的润湿性，改善涂饰性能。UV底油涂布和UV油墨印刷的连续完成，首先将晒制好的PS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，经火焰处理过的铁皮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PS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灯组连续固化，UV灯功率160W～200W/CM，开灯功率100％，确保油墨完全固化，获得印刷图案；

5)上光，选用丙烯酸的涂料在印刷图案上进行上光涂布，涂膜量7g/m²，烘干温度160℃，烘干时间10分钟。

实施例2

以采用本发明UV底油金属罐的UV印涂方法生产某喷雾罐清香型为例，马口铁硬度为T3，镀锡量为2.8/1.1(即内表面2.8g/m²，外表面1.1g/m²)，铁皮规格为0.20mm×833mm×730mm，其包括如下步骤：

1)计算机直接制版，利用印前的专业制版软件进行图文制作，然后用计算机直接制版机制成上机印刷所需要的PS版；

2)铁皮表面处理，在印铁机进料部分，将已准备好硬度为T3的素铁输送至UV印铁机前段的火焰处理器下面，经600℃的高温，以90张/分钟的速度对铁片表面进行处理，消除铁皮表面的油污、灰尘、毛刺以及杂质等，以此增加铁皮表面张力，提高铁皮表面的润湿性，改善涂饰性能；

3)UV底油涂布和UV油墨印刷的连续完成，首先将晒制好的PS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，经火焰处理过的铁皮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PS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。

5)上光，选用丙烯酸的涂料在印刷图案上进行上光涂布，涂膜量8g/m²，烘干温度185℃，烘干时间10分钟。

实施例3

采用本发明一种UV底油金属罐的UV印涂方法生产某饮料罐为例，马口铁硬度为T4，镀锡量为2.8/5.6(即内表面2.8g/m²，外表面5.6g/m²)，马口铁规格为0.20mm×824mm×997mm，其包括如下步骤：

2)内涂，采用环氧酚醛涂料在马口铁内表面进行涂布，涂膜量为6g/m²，烘干温度203℃，烘干时间为10分钟；

3)马口铁表面处理，印铁机进料部分，将已涂布好内涂的铁片输送至UV印铁机前段的火焰处理器下面，经600℃的高温，以90张/分钟的速度对铁片表面进行处理，消除铁皮表面的油灰尘、蜡以及杂质等，以此增加铁皮表面张力，提高铁皮表面的润湿性，改善涂饰性能。

4)UV底油涂布和UV油墨印刷的连续完成，首先将晒制好的PS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，经火焰处理过的铁皮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PS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 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。

5)采用UV灯组连续固化，UV灯功率160W～200W/CM，开灯功率100％，确保油墨完全固化，获得印刷图案；

6)上光，选用丙烯酸的涂料在印刷图案上进行上光涂布，涂膜量为7g/m²，烘干温度为188℃，烘干时间为10分钟。

实施例4

3)马口铁表面处理，印铁机进料部分，将已涂布好内涂的铁片输送至UV印铁机前段的火焰处理器下面，经800℃的高温，以90张/分钟的速度对铁片表面进行处理，消除铁皮表面的油灰尘、蜡以及杂质等，以此增加铁皮表面张力，提高铁皮表面的润湿性，改善涂饰性能。

4)UV底油涂布和UV油墨印刷的连续完成，首先将晒制好的PS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，经火焰处理过的铁皮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2.5g/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PS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 8重量份；

助剂 4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40重量份；PUA聚氨脂20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1-羟基环乙基苯基甲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；功能性单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

6)上光，选用丙烯酸的涂料在印刷图案上进行上光涂布，涂膜量为8g/m²，烘干温度为190℃，烘干时间为12分钟。

综上所述，本发明不同于传统的金属罐涂印方法，而是采用改性丙烯酸UV底油外涂料替代传统的底油涂料，采用UV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。另外，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，可大大提高印刷涂布生产的效率，同时也释放了涂布线的涂布产能，极大的增加了产品的生产能力和市场竞争力。

Claims

1.一种UV底油金属罐的UV印涂方法，包括如下步骤：

1)计算机直接制版：根据UV底油金属罐的印涂区域的尺寸及图案，采用计算机直接制版机晒制成印刷所用的PS版；

2)基材表面处理：采用UV印铁机前端集成的火焰处理器对UV底油金属罐的基材外表面进行瞬间高温处理，获得火焰处理过的基材；所述瞬间高温处理的温度为600～800℃，瞬间高温处理的时间小于1秒；

3)UV底油涂布和UV油墨印刷：采用UV印铁机的橡皮布先在所述火焰处理过的基材外表面涂布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油墨将所述PS版上的图案印刷在固化后的UV底油外涂料层的外表面上，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油墨层进行连续固化，获得印刷图案；

5)上光：采用丙烯酸涂料在所述印刷图案上进行上光涂布、烘干，完成UV底油金属罐的UV印涂，获得所述UV底油金属罐；

步骤3)中，所述UV底油外涂料，其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聚氨酯 20～30重量份。

2.如权利要求1所述的UV底油金属罐的UV印涂方法，其特征在于，步骤3)中，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UV底油金属罐的UV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UV底油金属罐的UV印涂方法，其特征在于，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。

5.如权利要求1所述的UV底油金属罐的UV印涂方法，其特征在于，步骤4)中，所述UV灯组的功率为160W～200W/CM，开灯功率为50％～100％。

6.如权利要求1所述的UV底油金属罐的UV印涂方法，其特征在于，步骤5)中，所述丙烯酸涂料的涂膜量为6g/m²～8g/m²；所述烘干的温度为160℃～190℃，烘干的时间为10～12分钟。

7.如权利要求1-6任一所述的UV底油金属罐的UV印涂方法，其特征在于，在步骤2)基材表面处理前还包括基材的内涂步骤：对基材内表面进行涂膜、烘干；所述基材内表面的涂膜厚度为5g/m²～6g/m²，烘干温度为195℃～205℃，烘干时间为10～12分钟。

8.如权利要求7所述的UV底油金属罐的UV印涂方法，其特征在于，所述对基材内表面进行涂膜所采用的内涂料为环氧酚醛涂料、环氧氨基涂料或环氧乙烯基涂料。