影響金屬印刷油墨附著性的幾個問題

金屬印刷的對象是非吸收性的材料——鍍錫板馬口鐵。其印刷方式與平版膠印相類似，但在工藝上又有其獨特的一面，比如：
1.馬口鐵經印刷后油墨滯留在表面，須經過加熱才能干燥固化；
2.由于馬口鐵表面的錫層光澤明亮，通常在彩色印刷前，都要習慣性的在鐵片上涂上一層白涂料。當然，這要根據印刷品的要求來定，也可直接涂于鐵片的正面，也就是通常所說的鍍錫面；
3.待所有工序都印刷好之后，需進行機械加工，制作成各種形狀、大小不一的包裝物，要求涂層經機械加工后，須符合耐沖擊、抗延伸性的要求；如屬于食品級的品種，還需具備耐高壓蒸煮的條件；這就要求涂層與基材之間必須具備優良的附著性能。涂層與基材附著力的好壞，它關系到馬口鐵本身的表面性能、油墨的種類、烘烤溫度以及油墨涂層的厚薄等諸多因素。
現就如何增強油墨涂層與基材(即鍍錫馬口鐵）之間的附著性問題，與諸位行業專家學習交流：
一、馬口鐵表面性能與油墨涂層附著性的關系
馬口鐵是以薄鋼板作為基料的，兩面涂上純錫使之光澤明亮；根據其工藝的不同，可分為熱浸板和電鍍板兩種；主要由鋼基板、錫鐵合金層、氧化膜、油膜及錫層組成。
首先，馬口鐵的表面通常都涂有一層極薄的油膜，其成分大多為二辛葵二酸酯或乙酰基三丁基檸檬酸酯。目的主要是為了防止馬口鐵生銹，也便于在印刷時易于將成垛的馬口鐵一張張分開。通常油膜的厚薄無固定標準，應控制在3-5mg/m2左右。不宜太厚以免影響涂層對基材表面的潤濕性，防止烘烤干燥后，印品產生縮孔等印刷故障，由于環境等季節性氣候的變化，馬口鐵也易于受潮，直接影響其涂層的不相溶性，導致層間附著力變差。為此，許多制罐廠都將油膜量超出5-7mg/m2以上的馬口鐵進行預處理一次，使其油膜完全揮發完后再使用，預處理溫度一般在200℃15min以內，車速控制在4000rh以內為宜。
通常檢測馬口鐵油膜量是否合格，最簡單直接的方法是：取少量涂料倒于平置的馬口鐵上，觀察其擴散情況，一般中心點向周圍潤濕的半徑大致相等，此時，提起馬口鐵一角成45℃角，涂料能夠均勻的流向另一方向，即說明此油膜量符合印刷要求。如凝聚不散或不規則地向周圍擴散，則說明不符合印刷要求，應預烘烤后才可使用。
馬口鐵的第二層是氧化膜，一般馬口鐵鍍錫工序完成后，錫的表面都留有一層薄薄的氧化膜，其結構很不穩定，容易導致涂層脫落，影響其附著力。所以馬口鐵每在鍍錫完成后都要進行鈍化處理，目的就是要增加其穩定性；過厚的氧化膜易使馬口鐵變顏色，尤其是經過高溫烘烤后更為明顯；通常情況下，電鍍板是經過了鈍化處理的，而熱浸板則剛好相反。因此，要選擇適用的馬口鐵，必須根據客戶對印刷品的不同要求來決定。
二、印刷涂料堯油墨與附著力的關系
馬口鐵的印刷俗稱印鐵，生產的此類產品就叫印鐵油墨，屬于平版膠印方式，采用的是油水相斥的工作原理，此類產品要求也比較高，必須要具備以下幾種性能：耐熱性、耐溶劑性、耐機械加工性以及耐蒸煮性等，因此，要求印刷廠應根據印品的不同要求有選擇性的使用印鐵產品。
1.打底涂料
打底涂料是馬口鐵印刷中的第一道工序，它有助于面涂料及油墨的層間附著力，使其在進行各種機械加工成型過程中，涂層不宜受損，因此，選用打底涂料首先要考慮其對金屬表面的潤濕性能，成膜后有很好的機械加工性能。
通常以醇酸、丙烯酸、聚酯樹脂為主，環氧樹脂為輔的配方結構模式來搭配，因這些樹脂的結構中含有脂肪族羥基、醚基以及極為活潑的環氧基，使樹脂分子與相鄰表面之間產生電磁吸力，且環氧基與含有活潑氫的金屬表面起反應生成化學鍵，因而附著力及耐水性能特別強，既無副產物的生成，也不產生氣泡，收縮率也小，不會因受熱而發生變質。
在正常的印刷過程中，除了要選擇優良的打底涂料外，科學合理的生產工藝、漆膜的厚薄、均勻的涂布以及烘烤的溫度等等都是關鍵，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縮引力，影響其附著性；烘烤的溫度在理論上也應該要比實際溫度低一點，但幅度不宜太大，一般控制在10~15℃左右，人為的留些未反應完全的極性基團，以便在套印色彩時，油墨中的有機溶劑可將底漆溶脹，使涂層間的兩界面高分子鏈更加密著，增強涂層間的附著性。
2.印刷油墨
由于馬口鐵的鍍錫層比較光滑，盡管已打了一層底油，但在制作油墨過程中，如果忽略了合成樹脂對其表面的黏附性，生產出來的油墨就不能滿足其印刷的適應性了。
通常金屬印刷油墨選用油改性的醇酸樹脂比較適宜，這類樹脂采用植物油或脂肪酸等進行改性聚合而成，按其性能可分為干性和不干性兩大類；按其所含植物油或脂肪酸量的多少，又可分為短、中、長油度；干性樹脂主要有豆油、脫水蓖麻油等成分，可自干，也可與氨基樹脂拼用，制成的油墨經烘烤固化后，附著牢固、光澤高、疏水性強、保光保色性好等特點，基本能滿足馬口鐵印刷適性及產品機械加工的要求。
馬口鐵的印刷由于其工藝的特殊性，產品的印刷往往要經過多次套印色彩、烘干，且又是非吸收滲透性的光滑表面，因此在印刷過程中應控制好各色墨層間的厚度，墨層如果太厚，其層間內聚力就大，無形中就影響了整個涂層對基材表面之間的粘附力，直接導致整個涂層的附著性下降，特別是印刷白墨時，由于白墨中的鈦白粉所占比例比較大，其墨層厚度應控制在14±2g/m2，只有這樣才能既保證了白墨的色度，也維護了墨層的附著性。
3.罩光油
經過了多種色彩的套印后，需要在油墨的表面涂上一層保護膜，它就是罩光油。涂上罩光油以后，既增加了整個印刷品的美觀度，又達到了理想的粘附力。關鍵是其光澤度、柔韌性、耐磨性、耐沖擊強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類樹脂組成：
a.環氧樹脂：因其所含的極性比較高且有不易被水解的脂肪羥基和醚鍵，使其不僅附著性好、耐化學品性高；又因其結構為剛性的苯核和柔性的烴鏈交替排列，促使其物理機械加工性能增強。不過由于極性基團的存在，涂膜存在一定的親水性，一般可通過交鍵結構的隔離作用來解決其耐水性。
b.醇酸樹脂：由于其含有蓖麻油、椰子油及合成脂肪酸的中、短鏈產物，具有飽和度高、耐氧化性好等特點；與氨基樹脂、環氧樹脂等共聚合，制成的涂層具有附著牢固、堅韌、耐熱、耐候、耐溶劑等特點，在印鐵行業用途比較廣泛。


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