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浅谈影响金属印刷附着性的几个问题

金属印刷的对象是非吸收性的材料 镀锡板马口铁。其印刷方式与平版胶印相类似，但在工艺上又有其独特的一面，比如：

1.马口铁经印刷后油墨滞留在表面，须经过加热才能干燥固化；

2.由于马口铁表面的锡层光泽明亮，通常在彩色印刷前，都要习惯性的在铁片上涂上一层白涂料。当然，这要根据印刷品的要求来定，也可直接涂于铁片的正面，也就是通常所说的镀锡面；

3.待所有工序都印刷好之后，需进行机械加工，制作成各种形状、大小不一的包装物，要求涂层经机械加工后，须符合耐冲击、抗延伸性的要求；如属于食品级的品种，还需具备耐高压蒸煮的条件；这就要求涂层与基材之间必须具备优良的附着性能。涂层与基材附着瞄准器力的好坏，它关系到马口铁本身的表面性能、油墨的种类、烘烤温度以及油墨涂层的厚薄等诸多因素。

现就如何增强油墨涂层与基材(即镀锡马口铁）之间的附着性问题，与诸位行业专家学习交流：

一、马口铁表面性能与油墨涂层附着性的关系

马口铁是以薄钢板作为基料的，两面涂上纯锡使之光泽明亮；根据其工艺的不同，可分为热浸板和电镀板两种；主要由钢基板、锡铁合金层、氧化膜、油膜及锡层组成。

首先，马口铁的表面通常都涂有一层极薄的油膜，其成分大多为二辛葵二酸酯或乙酰基三丁基柠檬酸酯。目的主要是为了防止马口铁生锈，也便于在印刷时易于将成垛的马口铁一张张分开。通常油膜的厚薄无固定标准，应控制在mg/m2左右。不宜太厚以免影响涂层对基材表面的润湿性，防止烘烤干燥后，印品产生缩孔等印刷故障，由于环境等季节性气候的变化，马口铁也易于受潮，直接影响其涂层的不相溶性，导致层间附着力变差。为此，许多制罐厂都将油膜量超出mg/m2以上的马口铁进行预处理一次，使其油膜完全挥发完后再使用，预处理温度一般在200℃/15min 以内，车速控制在4000r/h以内为宜。

通常检测马口铁油膜量是否合格，最简单直接的方法是：取少量涂料倒于平置的马口铁上，观察其扩散情况，一般中心点向周围润湿的半径大致相等，此时，提起马口铁一角成45℃角，涂料能够均匀的流向另一方向，即说明此油膜量符合印刷要求。如凝聚不散或不规则地向周围扩散，则说明不符合印刷要求，应预烘烤后才可使用。

马口铁的第二层是氧化膜，一般马口铁镀锡工序完成后，锡的表面都留有一层薄薄的氧化膜，其结构很不稳定，容易导致涂层脱落，影响其附着力。所以马口铁每在镀锡完成后都要进行钝化处理，目的就是要增加其稳定性；过厚的氧化膜易使马口铁变颜色，尤其是经过高温烘烤后更为明显；通常情况下，电镀板是经过了钝化处理的，而热浸板则刚好相反。因此，要选择适用的马口铁，必须根据客户对印刷品的不同要求来决定。

二、印刷涂料尧油墨与附着力的关系

马口铁的印刷俗称印铁，生产的此类产品就叫印铁油墨，属于平版胶印方式，采用的是油水相斥的工作原理，此类产品要求也比较高，必须要具备以下几种性能：耐热性、耐溶剂性、耐机械加工性以及耐蒸煮性等，因此，要求印刷厂应根据印品的不同要求有选择性的使用印铁产品。

1. 打底涂料

打底涂料是马口铁印刷中的第一道工序，它有助于面涂料及油墨的层间附着力，使其在进行各种机械加工成型过程中，涂层不宜受损，因此，选用打底涂料首先要考虑其对金属表面的润湿性能，成膜后有很好的机械加工性能。

通常以醇酸、丙烯酸、聚酯树脂为主，环氧树脂为辅的配方结构模式来搭配，因这些树脂的结构中含有脂肪族羟基、醚基以及极为活泼的环氧基，使树脂分子与相邻表面之间产生电磁吸力，且环氧基与含有活泼氢的金属表面起反应生成化学键，因而附着力及耐水性能特别强，既无副产物的生成，也不产生气泡，收缩率也小，不会因受热而发生变质。

在正常的印刷过程中，除了要选择优良的打底涂料外，科学合理的生产工艺、漆膜的厚薄、均匀的涂布以及烘烤的温度等等都是关键，尤其是漆膜的厚度，涂薄了不起作用，涂厚了易引起涂膜的收缩引力，影响其附着性；烘烤的温度在理论上也应该要比实际温度低一点，但幅度不宜太大，一般控制在10~15℃左右，人为的留些未反应完全的极性基团，以便在套印色彩时，油墨中的有机溶剂可将底漆溶胀，使涂层间的两界面高分子链更加密着，增强涂层因此间的附着性。

2.印刷油墨

由于马口铁的镀锡层比较目前已成熟利用在家电、汽车、化装品等多家行业领头企业中光滑，尽管已打了一层底油，但在制作油墨过程中高州，如果忽略了合成树脂对其表面的黏附性，生产出来的油墨就不能满足其印刷的适应性了。

通常金属印刷油墨选用油改性的醇酸树脂比较适宜，这类树脂采用植物油或脂肪酸等进行改性聚合而成，按其性能可分为干性和不干性两大类；按其所含植物油或脂肪酸量的多少，又可分为短、中、长油度；干性树脂主要有豆油、脱水蓖麻油等成分，可自干，也可与氨基树脂拼用，制成的油墨经烘烤固化后，附着牢固、光泽高、疏水性强、保光保色性好等特点，基本能满足马口铁印刷适性及产品机械加工的要求。

马口铁的印刷由于其工艺的特殊性，产品的印刷往往要经过多次套印色彩、烘干，且又是非吸收渗透性的光滑表面，因此在印刷过程中应控制好各色墨层间的厚度，墨层如果太厚，其层间内聚力就大，无形中就影响了整个涂层对基材表面之间的粘附力，直接导致整个涂层的附着性下降，特别是印刷白墨时，由于白墨中的钛白粉所占比例比较大，其墨层厚度应控制在14 2g/m2，只有这样才能既保证了白墨的色度，也维护了墨层的附着性。

3.罩光油

经过了多种色彩的套印后，需要在油墨的表面涂上一层保护膜，它就是罩光油。涂上罩光油以后，既 增加了整个印刷品的美观度，又达到了理想的粘附力。关键是其光泽度、柔韧性、耐磨性、耐冲击强度等都很大程度的得到了提高。

常用的罩光油多由以下三大类树脂组成：

A.环氧树脂：因其所含的极性比较高且有不易被水解的脂肪羟基和醚键，使其不仅附着性好、耐化学品性高；又因其结构为刚性的苯核和柔性的烃链交替排列，促使其物理机械加工性能增强。不过由于极性基团的存在，涂膜存在一定的亲水性，一般可通过交键结构的隔离作用来解决其耐水性。

B.醇酸树脂：由于其含有蓖麻油、椰子油及合成脂肪三极管酸的中、短链产物，具有饱和度高、耐氧化性好等特点；与氨基树脂、液压万能实验机测试结果有时会出现误差环氧树脂等共聚合，制成的涂层具有附着牢固、坚韧、耐热、耐候、耐溶剂等特点，在印铁行滑雪镜业用途比较广泛。

C.丙烯酸树脂：此类树脂一般采用羟基丙烯酸酯，如丙烯酸羟乙酯和丙烯酸共聚，在树脂中引进羟基和羧基，以氨基树脂作为交联剂，此类罩光油常用于食品罐的印刷，具有耐酸、耐碱、抗水性好，耐高温不变黄等特点，且符合卫生标准。

其实不管是那一类型的罩光油都有其不同的优劣性，应根据印刷品的不同要求来选择适宜的罩光油，但不论如何选择都必须要先了解清楚其产品的各种技术参数，以便印刷能够正常进行。

三、烘烤温度对附着力的影响

一般情况下，印铁产品的涂层是采用热固化的形式来干燥的，这也是胶印油墨与其不同的主要差别之一，由于每个产品所用的原材料都不尽相同，烘烤的温度也是随之变化。在整个的印刷过程中，烘烤温度是影响产品质量的关键：

a.如果温度过低，树脂中的化学分子键未充分交联固化成膜，不但无附着性而言，还会造成背面的蹭脏，出现反印；并且在下一道的印刷工序中，由于油墨的粘连而出现分张困难；尤其关键的是印张的背面为容器的内壁，如果是食品罐将直接污染其所盛装的內容物。

b.如果温度过高，分子键产生断裂，涂层就易脆化，涂层也就经不起机械加工以及高温蒸煮而产生爆漆。因此，烘烤温度的误差值应控制在 3℃之间，循环的风量也应控制在21600m3/h,除此之外，还应定期检查机台的运速情况，以保证每道涂层都有一个适宜的烘烤时间。

总而言之，其附着性的好坏，牵涉到诸多方面的因素，有客观存在的，也有主观造成的，其答案也是人见人智、各有春秋。以上文字也仅是代表我的个人观点，由于知识面的限制，其中定有不尽人意的地方，恳请业内同仁批评指正，共同学习。

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