CN110466270A - 一种钢印印刷工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢印印刷工艺，属于印刷技术领域，包括印模准备、样品钢印、基材预处理、批量钢印、后处理，在基材预处理中，在加工基材的两个表面分别喷涂一层光固化保护涂料并形成保护膜，光固化保护涂料的原料包括水、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯磷酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,2,2‑三氟乙烯基三苯基硅烷、α‑羟基异丁酰苯、羟基环己烷苯酮、2,4‑二羟基二苯甲酮、分散剂、流平剂、成膜助剂。该钢印印刷工艺，保护膜不仅降低了基材表面划伤的情况发生，而且在其划伤时也不会形成毛刺，提高了加工基材钢印效果，而且光固化保护涂料还具有附着力好、光固化时间短、易脱模的优点。

Description

一种钢印印刷工艺
技术领域
本发明涉及印刷技术领域，更具体的说，它涉及一种钢印印刷工艺。
背景技术
印刷业是一个巨大的行业体系，同时也是一个历史悠久的行业体系，钢印是用钢板刻制的上下阴阳两块印模组成的印鉴，通常盖在专用的文字或照片上，无颜色，只有凸起的文字、数字和图记，在钢铁企业里，用于做成品板材或棒材标记之用，随着社会的发展和科技的进步，钢印也被广泛的用于印刷行业，在钢印印刷行业，钢印用于大批量生产包装纸盒等纸质产品，也被用于大批量生产包装金属盒等金属制品，在金属制品上主要用于印制生产日期、生产批号等信息。但是，在金属基材进入钢印台进行钢印时，金属基材表面很容易因为外界因素而划伤形成毛刺，从而增加其表面的粗糙度，进而影响金属基材的钢印效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢印印刷工艺，通过在加工基材表面喷涂一层光固化保护涂料，并使光固化保护涂料在加工基材表面形成保护膜，不仅降低了加工基材表面划伤的情况发生，而且在保护膜划伤时也不会形成毛刺，从而提高了加工基材钢印效果，而且光固化保护涂料还具有附着力好、光固化时间短的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种钢印印刷工艺，包括如下步骤：
a、印模准备：根据设计要求加工出呈凸出字样的阳模，同时根据设计要求加工出呈凹下字样的阴模；
b、样品钢印：在钢印台上，进行装模、样品基材输送、压印，得到样品，检查样品上的钢印是否有漏印、倒置等，并对阳模、阴模进行校准；
c、基材预处理：在加工基材的两个表面分别喷涂一层光固化保护涂料，在温度为100℃的条件下，光固化保护涂料经过紫外光固化后在加工基材的表面形成一层保护膜，形成处理基材；
d、批量钢印：在钢印台上，对处理基材进行输送、压印，得到半成品；
e、后处理：对半成品进行模切、脱模、打包，得到产品；
按重量份数计，光固化保护涂料的原料包括水25-45份、聚氨酯丙烯酸酯36-55份、环氧丙烯酸酯树脂13-19份、丙烯酸酯磷酸酯9-13份、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯12.8-18.4份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯9.6-13.8份、1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷3.2-4.6份、α-羟基异丁酰苯7.5-10.5份、羟基环己烷苯酮5-7份、2,4-二羟基二苯甲酮4-6份、分散剂8-14份、流平剂2-4份、成膜助剂1-10份。
通过采用上述技术方案，在基材表面喷涂一层光固化保护涂料，光固化保护涂料在紫外线的照射下固化，并在加工基材表面形成保护膜，不仅降低了加工基材表面划伤的情况发生，而且在保护膜划伤时也不会在其表面形成毛刺，而且保护膜还对加工基材在钢印过程中起到缓冲降阻的作用，从而提高了加工基材的钢印效果，在加工基材钢印结束后，通过脱模，使保护膜和加工基材分离，保护膜不会影响产品的使用，而且通过光固化保护涂料各原料之间的协同作用，使光固化保护涂料还具有附着力好、光固化时间短的优点。
较优选地，所述光固化保护涂料的原料包括水30-40份、聚氨酯丙烯酸酯41-49份、环氧丙烯酸酯树脂14.5-17.5份、丙烯酸酯磷酸酯10-12份、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯14.4-16.8份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯10.8-12.6份、1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷3.6-4.2份、α-羟基异丁酰苯8.4-9.6份、羟基环己烷苯酮5.6-6.4份、2,4-二羟基二苯甲酮4.5-5.5份、分散剂9.5-12份、流平剂2.5-3.5份、成膜助剂3-6份。
通过采用上述技术方案，对光固化保护涂料的原料配比进行优化，进一步提高了光固化保护涂料的附着力，同时降低光固化保护涂料的光固化时间。
较优选地，所述乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯:二缩三丙二醇二丙烯酸酯:1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷的重量配比为4:3:1。
通过采用上述技术方案，对乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷的重量配比进行优化，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为三官能团单体，不仅能够降低保护膜的收缩率，而且还提高了光固化保护涂料的附着力，二缩三丙二醇二丙烯酸酯为丙烯酸衍生物单体，并对原料起到交联的作用，1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷为功能单体，通过三者之间的协同作用，增加了各原料之间的连接强度，并使原料之间形成交联网络，而且增加了光固化保护涂料在加工基材表面的附着力。
较优选地，所述α-羟基异丁酰苯:羟基环己烷苯酮的重量配比为3:2。
通过采用上述技术方案，对α-羟基异丁酰苯、羟基环己烷苯酮的重量配比进行优化，使光固化保护涂料在受到紫外线的照射下，在反应体系内形成羟基自由基，并保持反应体系内羟基自由基的稳定，羟基自由基引发反应，并使光固化保护涂料固化，在加工基材表面形成保护膜。
较优选地，所述加工基材为金属基材。
通过采用上述技术方案，增加了光固化保护涂料在加工基材表面的附着力。
较优选地，所述分散剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，所述聚乙二醇单辛基苯基醚:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的重量配比为2:1。
通过采用上述技术方案，聚乙二醇单辛基苯基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的加入，增加了各原料之间的相容性，使原料之间混合的更均匀，而且对聚乙二醇单辛基苯基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的质量配进行优化，降低了光固化保护涂料的光固化时间。
较优选地，所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。
通过采用上述技术方案，聚醚改性聚硅氧烷即有有机硅低表面张力的特性，而且还具有良好的有机相容性，在光固化保护涂料喷涂在加工基材表面时，聚醚改性聚硅氧烷很容易迁移至保护膜表面形成一层低表面能的界面，降低了保护膜表面的张力，不仅起到了良好的流平和流动性能，而且还具有良好的降尘效果。
较优选地，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚。
通过采用上述技术方案，二丙二醇甲醚在光固化保护涂料的原料中起到偶联的效果，并使各原料分子之间相互连接在一起，使光固化保护涂料在加工基材的表面形成一层保护膜，实现对加工基材表面的保护作用。
较优选地，所述保护膜的厚度为8-15um。
通过采用上述技术方案，对保护膜的厚度进行限定，避免保护膜的厚度过小，而无法在加工基材表面形成连续保护膜，即避免保护膜的厚度过小而影响其使用效果，也避免保护膜的厚度过大，而增加生产成本。
较优选地，所述半成品的脱模采用以下方法：将带有保护膜的半成品放入强碱溶液中，超声5-8min，完成半成品的脱模。
通过采用上述技术方案，带有保护膜的半成品在强碱溶液中即可实现脱模，在超声波的情况下，超声波使强碱进入保护膜和加工基材之间的连接层处，加快了保护膜从加工基材表面脱离的速率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明的钢印印刷工艺，通过在加工基材表面喷涂一层光固化保护涂料，并使光固化保护涂料在基材表面形成保护膜，不仅降低了基材表面划伤的情况发生，而且在保护膜划伤时也不会形成毛刺，从而提高了加工基材钢印效果，而且光固化保护涂料还具有附着力好、光固化时间短的优点。
第二、通过对乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷的重量配比进行优化，也对α-羟基异丁酰苯、羟基环己烷苯酮的重量配比进行优化，使光固化保护涂料在紫外线的照射下稳定反应，并在加工基材表面形成保护膜，同时增加了光固化保护涂料的附着力，降低了光固化保护涂料的光固化时间。
第三、聚乙二醇单辛基苯基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的加入，增加了各原料之间的相容性，使原料之间混合的更均匀，而且降低了光固化保护涂料的光固化时间。
第四、在超声波的条件下，对带有保护膜的半成品进行脱模，超声波使强碱进入保护膜和加工基材之间的连接层处，加快了保护膜从加工基材表面脱离的速率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
表1实施例中光固化防护涂料的各原料含量(单位：Kg)
实施例 1 2 3 4 5
水 25 45 35 30 40
聚氨酯丙烯酸酯 49 41 45.5 55 36
环氧丙烯酸酯树脂 17.5 13 16 14.5 19
丙烯酸酯磷酸酯 12 10 11 9 13
乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 14.4 18.4 15.6 16.8 12.8
二缩三丙二醇二丙烯酸酯 10.8 13.8 11.7 12.6 9.6
1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷 3.6 4.6 3.9 4.2 3.2
α-羟基异丁酰苯 7.5 9.6 9 10.5 8.4
羟基环己烷苯酮 5 6.4 6 7 5.6
2,4-二羟基二苯甲酮 5.5 6 5 4 4.5
分散剂 14 8 11 12 9.5
流平剂 4 3.5 3 2 2.5
成膜助剂 1 3 5 10 6
实施例1
一种钢印印刷工艺
a、印模准备：根据设计要求加工出呈凸出字样的阳模，同时根据设计要求加工出呈凹下字样的阴模；
b、样品钢印：在钢印台上，进行装模、样品基材输送、压印，得到样品，样品基材为金属钢材，检查样品上的钢印是否有漏印、倒置等，并对阳模、阴模进行校准；
c、基材预处理：在加工基材的两个表面分别喷涂一层光固化保护涂料，加工基材为金属钢材，在温度为100℃的条件下，光固化保护涂料经过紫外光固化后在加工基材的表面形成一层保护膜，保护膜的厚度为8um，形成处理基材；
d、批量钢印：在钢印台上，对处理基材进行输送、压印，得到半成品；
e、后处理：对半成品进行模切、脱模、打包，得到产品。
光固化保护涂料的原料配比见表1；
光固化保护涂料采用以下方法制备：将聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯磷酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷、α-羟基异丁酰苯、羟基环己烷苯酮、2,4-二羟基二苯甲酮混合均匀，其中，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯:二缩三丙二醇二丙烯酸酯:1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷的重量配比为4:3:1，且α-羟基异丁酰苯:羟基环己烷苯酮的重量配比为3:2，然后加入水、分散剂、聚醚改性聚硅氧烷流平剂、二丙二醇甲醚成膜助剂，其中聚醚改性聚硅氧烷选自浙江沸点化工有限公司，混合均匀，得到光固化保护涂料。
其中，分散剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的混合物，且聚乙二醇单辛基苯基醚:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的重量配比为2:1。
其中，半成品的脱模采用以下方法：在80Hz的超声波下，将带有保护膜的半成品放入质量分数为10％的氢氧化钠溶液中，超声5min，取出、清洗、烘干，完成半成品的脱模。
实施例2
一种钢印印刷工艺，其与实施例1的区别之处在于：
样品基材、加工基材不同，样品基材、加工基材均为金属铝材；
光固化保护涂料的原料不同，且光固化保护涂料的配比见表1；
保护膜的厚度不同，且保护膜的厚度为12um；
半成品的脱模不同，且半成品的脱模采用以下方法：在85Hz的超声波下，将带有保护膜的半成品放入质量分数为13％的氢氧化钠溶液中，超声9min，取出、清洗、烘干，完成半成品的脱模。
实施例3
一种钢印印刷工艺，其与实施例1的区别之处在于：
样品基材、加工基材不同，样品基材、加工基材均为金属铝材；
光固化保护涂料的原料不同，且光固化保护涂料的配比见表1；
保护膜的厚度不同，且保护膜的厚度为11um；
半成品的脱模不同，且半成品的脱模采用以下方法：在85Hz的超声波下，将带有保护膜的半成品放入质量分数为13％的氢氧化钠溶液中，超声10min，取出、清洗、烘干，完成半成品的脱模。
实施例4
一种钢印印刷工艺，其与实施例1的区别之处在于：
样品基材、加工基材不同，样品基材、加工基材均为金属铝合金材；
光固化保护涂料的原料不同，且光固化保护涂料的配比见表1；
保护膜的厚度不同，且保护膜的厚度为15um；
半成品的脱模不同，且半成品的脱模采用以下方法：在85Hz的超声波下，将带有保护膜的半成品放入质量分数为15％的氢氧化钠溶液中，超声9min，取出、清洗、烘干，完成半成品的脱模。
实施例5
一种钢印印刷工艺，其与实施例1的区别之处在于：
样品基材、加工基材不同，样品基材、加工基材均为金属铝合金材；
光固化保护涂料的原料不同，且光固化保护涂料的配比见表1；
保护膜的厚度不同，且保护膜的厚度为10um；
半成品的脱模不同，且半成品的脱模采用以下方法：在90Hz的超声波下，将带有保护膜的半成品放入质量分数为15％的氢氧化钠溶液中，超声5min，取出、清洗、烘干，完成半成品的脱模。
对比例1
采用市售的普通光固化涂料。
对比例2
对比例2和实施例3的区别在于，光固化保护涂料中未添加丙烯酸酯磷酸酯。
对比例3
对比例3和实施例3的区别在于，光固化保护涂料中未添加乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷。
对比例4
对比例4和实施例3的区别在于，光固化保护涂料中未添加1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷。
对比例5
对比例5和实施例3的区别在于，光固化保护涂料中乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯:二缩三丙二醇二丙烯酸酯:1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷的重量配比为1:1:1。
对比例6
对比例6和实施例3的区别在于，光固化保护涂料中未添加羟基环己烷苯酮。
对比例7
对比例7和实施例3的区别在于，光固化保护涂料中α-羟基异丁酰苯:羟基环己烷苯酮的重量配比为1:1。
对比例8
对比例8和实施例3的区别在于，光固化保护涂料中未添加2,4-二羟基二苯甲酮。
对实施例1-5和对比例1-8得到的光固化保护涂料，进行下述性能检测，检测结果如表2所示。
表2检测结果
检测项目 附着力 固化时间/min 流动性 储存时间
实施例1 5B 4 优 ＞6个月
实施例2 5B 4 优 ＞6个月
实施例3 5B 3 优 ＞6个月
实施例4 5B 3 优 ＞6个月
实施例5 5B 4 优 ＞6个月
对比例1 3B 12 良好 ＞6个月
对比例2 4B 6 良好 ＞6个月
对比例3 2B 8 稍差 ＞6个月
对比例4 3B 7 良好 ＞6个月
对比例5 4B 6 良好 ＞6个月
对比例6 3B 19 良好 ＞6个月
对比例7 4B 8 良好 ＞6个月
对比例8 4B 11 良好 ＞6个月
从表2中可以看出，本发明的钢印印刷工艺，通过在加工基材的表面喷涂一层光固化保护涂料，并使光固化保护涂料在加工基材表面形成保护膜，不仅降低了加工基材表面划伤的情况发生，而且在保护膜划伤时也不会形成毛刺，而且通过光固化保护涂料中各原料之间的协同作用，使光固化保护涂料还具有附着力好、光固化时间短的优点，附着力能够达到5B，固化时间最低为3min，同时光固化保护涂料的流动性优，光固化保护涂料的储存时间大于6个月，从而提高了光固化保护涂料的实用性。
通过对比实施例3和对比例1，由此可以看出，本发明的光固化保护涂料，明显提高了其附着力，并明显降低了光固化时间，这主要是由于各原料之间的协同作用，使光固化保护涂料保持良好的性能，并使其适用于加工基材表面的喷涂。
通过对比实施例3和对比例2-5，由此可以看出，在原料中加入丙烯酸酯磷酸酯，而且通过乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷之间的协同作用，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为三官能团单体，不仅能够降低保护膜的收缩率，而且还提高光固化保护涂料和加工基材的附着力，二缩三丙二醇二丙烯酸酯为丙烯酸衍生物单体，并对原料起到交联的作用，1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷为功能单体，通过三者之间的协同作用，不仅增加了有机物的分子量，而且提高了原料之间的连接强度，使原料之间形成稳定的交联网络，并增加了光固化保护涂料的附着力。
通过对比实施例3和对比例6-8，由此可以看出，在原料中加入2,4-二羟基二苯甲酮，并α-羟基异丁酰苯和羟基环己烷苯酮之间的协同作用，使反应体系内形成大量羟基自由基，通过加入2,4-二羟基二苯甲酮，不仅保持反应体系的稳定，而且保持反应体系内羟基自由基的稳定性，羟基自由基引发反应，并使光固化保护涂料固化，在加工基材表面形成保护膜，并降低了光固化保护涂料的光固化时间。

Claims (10)

1.一种钢印印刷工艺，其特征在于：包括如下步骤：
a、印模准备：根据设计要求加工出呈凸出字样的阳模，同时根据设计要求加工出呈凹下字样的阴模；
b、样品钢印：在钢印台上，进行装模、样品基材输送、压印，得到样品，检查样品上的钢印是否有漏印、倒置等，并对阳模、阴模进行校准；
c、基材预处理：在加工基材的两个表面分别喷涂一层光固化保护涂料，在温度为100℃的条件下，光固化保护涂料经过紫外光固化后在加工基材的表面形成一层保护膜，形成处理基材；
d、批量钢印：在钢印台上，对处理基材进行输送、压印，得到半成品；
e、后处理：对半成品进行模切、脱模、打包，得到产品；
按重量份数计，光固化保护涂料的原料包括水25-45份、聚氨酯丙烯酸酯36-55份、环氧丙烯酸酯树脂13-19份、丙烯酸酯磷酸酯9-13份、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯12.8-18.4份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯9.6-13.8份、1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷3.2-4.6份、α-羟基异丁酰苯7.5-10.5份、羟基环己烷苯酮5-7份、2,4-二羟基二苯甲酮4-6份、分散剂8-14份、流平剂2-4份、成膜助剂1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种钢印印刷工艺，其特征在于：所述光固化保护涂料的原料包括水30-40份、聚氨酯丙烯酸酯41-49份、环氧丙烯酸酯树脂14.5-17.5份、丙烯酸酯磷酸酯10-12份、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯14.4-16.8份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯10.8-12.6份、1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷3.6-4.2份、α-羟基异丁酰苯8.4-9.6份、羟基环己烷苯酮5.6-6.4份、2,4-二羟基二苯甲酮4.5-5.5份、分散剂9.5-12份、流平剂2.5-3.5份、成膜助剂3-6份。
3.根据权利要求1所述的一种钢印印刷工艺，其特征在于：所述乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯:二缩三丙二醇二丙烯酸酯:1,2,2-三氟乙烯基三苯基硅烷的重量配比为4:3:1。
4.根据权利要求1所述的一种钢印印刷工艺，其特征在于：所述α-羟基异丁酰苯:羟基环己烷苯酮的重量配比为3:2。
5.根据权利要求1所述的一种钢印印刷工艺，其特征在于：所述加工基材为金属基材。
6.根据权利要求1所述的一种钢印印刷工艺，其特征在于：所述分散剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，所述聚乙二醇单辛基苯基醚:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的重量配比为2:1。
7.根据权利要求1所述的一种钢印印刷工艺，其特征在于：所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。
8.根据权利要求1所述的一种钢印印刷工艺，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇甲醚。
9.根据权利要求1所述的一种钢印印刷工艺，其特征在于：所述保护膜的厚度为8-15um。
10.根据权利要求1所述的一种钢印印刷工艺，其特征在于：所述半成品的脱模采用以下方法：将带有保护膜的半成品放入强碱溶液中，超声5-8min，完成半成品的脱模。
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