前景廣泛，魅力無限的金屬印刷

編譯 張紅路

一般上光處理（印后涂布）應(yīng)在油墨墨層未完全干燥之前進行，以形成均勻、平滑的涂膜，避免產(chǎn)生滲色現(xiàn)象。同時，金屬印刷油墨應(yīng)具有一定的硬度和韌性，在反復(fù)加熱時不能改變其性質(zhì)，底色涂層和上光油應(yīng)具有良好的附著性。

透明油種類很多，主要有環(huán)氧胺樹脂、環(huán)氧酯和熱硬化丙烯酸樹脂等。透明油一般內(nèi)含紫外線抑制劑。通過透明涂層可延長金屬印品的壽命高達50%。如果對印品還有其他屬性如抗磨性等特定的要求時，可在透明油配方中添加相應(yīng)的化學(xué)添加劑。故透明涂層的主要功能是保護印品裝飾達到審美使用之目的。

彩色油墨

金屬印刷油墨主要由顏料、連結(jié)料、填充料和輔助劑組成。其中，顏料是油墨的主體部分，起著色作用。具有遮蓋力強、色彩鮮艷、顆粒細、密度小、吸油量大等特點，并且在耐光、耐熱、耐溶劑、耐酸、耐堿、耐蒸煮等方面滿足要求；金屬油墨連結(jié)料通常采用氧化結(jié)膜型，其適當?shù)牧髯冃钥墒诡伭戏€(wěn)定地分散于連結(jié)料中。連結(jié)料的好壞，直接影響油墨性能。由于金屬表面吸收性差，連結(jié)料還需要控制其適當?shù)恼扯?，以免?dǎo)致油墨的粘度過大；填充料主要起填充顏料的作用，并賦予油墨良好的延展性，減少顏料用量，降低成本，同時可調(diào)節(jié)油墨稀稠度。

金屬油墨特性

除了具備一般油墨的印刷適性外，金屬印刷油墨還應(yīng)具備以下特點：

1.耐沖擊。在印后加工過程中，金屬印品要經(jīng)過裁切、折曲沖擊、接縫等制造加工工藝，因此墨層應(yīng)具有足夠的附著力，使印好的金屬能經(jīng)得起模具的沖壓，并具有優(yōu)良的機械加工性能（包括柔韌性、表面硬度和抗沖擊強度等）。同時要求墨層具有良好的親油性，使之與透明涂層有很好的結(jié)合，以保證金屬與墨層及透明涂層之間具有一定的附著力。

2.粘結(jié)性好。印刷上光后的金屬印品不可避免的要發(fā)生互相碰撞，而裁切后的金屬又非常鋒利，很容易損傷金屬表面的圖紋，使墨層脫落，因此要求墨層牢固堅硬。

3.耐熱性。普通金屬印刷油墨一般屬于熱固性油墨。當油墨轉(zhuǎn)移到印品表面后，印品要經(jīng)過一定溫度和時間的加熱干燥過程。干燥時，烘烤溫度一般在100~200℃之間，在高溫作用下，油墨中的連結(jié)料由低分子狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成一層堅韌的墨膜。因此，應(yīng)選擇耐熱性強的顏料和連結(jié)料，使油墨加熱之后不會發(fā)黃，保持油墨的色彩不變。另外還要考慮印品的應(yīng)用性和使用性，如加熱器、烤箱、洗碗機等裝飾，這類產(chǎn)品通常需要高溫和無數(shù)次的使用，因此耐熱性不容忽視。

4.耐溶劑性。為使金屬印品外表美觀、硬度提高、防止因摩擦而引起的損傷，需要上光處理。而上光油中含有大量的強溶劑，如苯、酯、醇、酮等強溶劑，所以金屬印刷油墨應(yīng)具有良好的耐溶劑性，否則干燥后的墨層將會出現(xiàn)滲色、變色、化色、膨脹、收縮等問題，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

5.耐光性、耐用性。在選擇油墨品種時要考慮印品的最終用途。比如車輛及戶外用品裝飾，這類金屬印品會長期置身于戶外，對油墨的色素要求很高。經(jīng)日光照射任何墨膜或涂層都會在色光、深度或艷度方面出現(xiàn)變化，并受大氣的溫度、濕度、雜質(zhì)（酸性、堿性物）的影響，印品開始褪色。褪色的速度在很大程度上取決于色素。故防止褪色的關(guān)鍵是選用性能穩(wěn)定、不易褪色的顏料。

6.耐蒸煮性。有些金屬包裝（食品）要經(jīng)過水煮進行殺菌處理或飲用前加熱，因此要求墨層受蒸汽后不變色、不染色、不產(chǎn)生氣泡和失光等現(xiàn)象。

7.快干燥性。金屬印刷的對象是非吸收性的材料——金屬。印刷后油墨會滯留在表面，須經(jīng)過加熱才能干燥固化。目前金屬印刷油墨的干燥方式主要有兩種：氧化結(jié)膜干燥和揮發(fā)干燥。

油墨種類

可以在金屬表面上使用的油墨類型，基本上包括以下幾個類型:

1.硝基漆

硝基漆干燥方式為溶劑揮發(fā)性干燥。其主要成膜物是以硝化棉為主。通過氧化媒介物改良，硝基漆可提高金屬印品的耐熱性和成型性。一般硝基漆的室外壽命為6~12個月。在室溫條件下，干燥時間為30~45分鐘。在82℃的條件下，干燥不到一分鐘。若溫度超過107℃或者需多次烘烤時，一般不推薦使用硝基漆。硝基漆優(yōu)點是裝飾作用較好，操作簡便，干燥迅速，對印刷環(huán)境要求不高，具有較好的硬度和亮度，不易出現(xiàn)漆膜弊病，且修補容易。缺點是固含量較低；耐久性不太好，使用時間稍長就容易出現(xiàn)諸如失光、開裂、變色等弊??；漆膜保護作用不好，不耐有機溶劑、不耐熱、不耐腐蝕。若印后上光選擇特定透明物如瓷釉等，可延長其使用壽命。

對于陽極氧化鋁印刷，有專門為其設(shè)計的彩色系統(tǒng)。注意，鋁必須在陽極氧化處理后進行印刷，印后必須密封。印刷時染料滲入到陽極氧化膜表面的毛孔里，之后去除表面殘留物進行密封處理。其結(jié)果是染料密封在鋁陽極氧化膜內(nèi)。在金屬印品表面上沒有油墨層，也沒有什么可刮掉或刮傷的涂層。破壞顏色的唯一方式就是摧毀陽極膜。多數(shù)應(yīng)用中，戶外日曬能經(jīng)受一年的時間。為此常用于汽車裝飾（而不是一個有機表面涂層）、輪胎，使用相當多還在內(nèi)飾方面。

2.磁漆

磁漆又名瓷漆是以醇酸樹脂為主，按照不同要求加入所需的顏料助劑等，經(jīng)研磨調(diào)制而成。具體可分為：快干性、慢干性和熱固性。磁漆干燥后漆膜平整、光滑、堅硬、呈磁光色彩，外觀類似于搪瓷的色漆。瓷漆具有良好的附著力和柔韌性、良好的光澤、耐候性、耐水性，附著力強，能經(jīng)受氣候的強烈變化。適用于各種車輛、機械、儀表及水上鋼鐵構(gòu)件船舶的裝飾等。

快干性瓷漆的主要成分是醇酸樹脂。這類油墨主要是在室溫或常溫條件下通過氧化干燥。注意油墨干燥不宜過快，否則這些醇酸樹脂與其他樹脂會高度改性，有損于醇酸樹脂本身的綜合性能。再有，他們烘烤周期不宜過長。他們與涂料的物理特性十分相似，室外耐久性有限。但與硝基漆相比，室外耐久性要長些。另外它們屬于改性樹脂，所以它們成形性有限。而且漆面有點脆。對于一個要求質(zhì)量高、壽命長的戶外金屬印品來說，其耐磨性和耐化學(xué)性都不太理想。

慢干非改性醇酸瓷漆則顯示出相當大的柔韌性、成形性、附著力、耐磨性和耐化學(xué)性?，F(xiàn)在這些產(chǎn)品主要用于壽命長的戶外金屬標識。這類印品在室溫下干燥時間為4小時，也可以在121℃烤箱中烘烤30分鐘。耐熱性要好，但是如果達到149℃的溫度或者烘烤時間過長，搪瓷色將傾向于黃色。

熱固性瓷漆的主要成分是無油醇酸樹脂。它們與樹脂結(jié)合，其交聯(lián)溫度超過149℃。無論是脲醛樹脂還是三聚氰胺，該樹脂形成的的硬化學(xué)表面耐熱耐磨損。一般來說，熱固性瓷漆的成形性是否正常取決于交聯(lián)樹脂的使用比率。固化速度越快其成形性和靈活性就越少。比如一種熱固性搪瓷最初設(shè)計配方比率適于室外，則印品戶外日曬耐久性長。如果配方比率為某種器具設(shè)計或可能專為電路面板印刷設(shè)計，那它就不一定會適合戶外應(yīng)用。

還有一類熱固性瓷漆，有一個稍微不同的配方。它不是使用最常見的醇酸樹脂（鄰苯二甲酸酐）成分，而是被有機硅聚合物所替換。這確實會提高印品的耐久性、成型性、耐磨性、耐化學(xué)性和耐熱性等所有性能。但它在業(yè)內(nèi)沒有廣泛應(yīng)用，這是因為它的自然屬性與產(chǎn)品易發(fā)生反應(yīng)。其儲藏穩(wěn)定性很差，一般不到1年。這是一個非常耐用，但非常昂貴的金屬油墨系統(tǒng)。類似的涂料、有機硅聚酯等均可以歸為此類。

3.丙烯酸樹脂漆

丙烯酸樹脂漆可分熱塑性或熱固性兩種，具有優(yōu)良的色澤、保色、保光以及耐熱、耐化學(xué)品等性能，漆膜具有良好的金屬裝飾感。廣泛用于汽車、航空、醫(yī)療器械、儀器儀表等外用裝飾，還可做成高光、啞光效果。

熱塑性丙烯酸漆為揮發(fā)性漆，靠溶劑揮發(fā)干燥。它有良好的室外耐久性，顏色褪變緩慢。該油墨可室外快干，且相對有良好的成形性。但有一個缺點，就是它們屬于熱塑性油墨，墨層在某種程度上即類似于漆，又類似于快干型搪瓷，故未干時不能堆疊。如果沒有高溫烤箱沒有烘焙條件的話，完全可以選擇使用這種戶外快干型油墨——丙烯酸樹脂漆。

熱固性丙烯酸漆屬交聯(lián)型漆，它含有可起交聯(lián)反應(yīng)的官能團，自我或與其他樹脂交聯(lián)固化。一個關(guān)鍵的因素是他們的轉(zhuǎn)換溫度149~176℃。通過使用酸催化劑，可以降低固化溫度或減少固化時間。但要注意熱固性丙烯酸樹脂必須達到轉(zhuǎn)換溫度才能完全交聯(lián)，再看烤烘聚合物時交聯(lián)過程必須完全徹底，不得中途停止或部分交聯(lián)。熱固性丙烯酸樹脂漆具有良好的粘附性、成型性，同時還具有理想的耐磨性、耐熱性和耐久性。

4.環(huán)氧樹脂漆

環(huán)氧樹脂漆可分單組份熱固性和雙組份催化兩種體系。該系列油墨附著力強，耐化學(xué)品性、防腐性、耐水性、熱穩(wěn)定性好且電絕緣性優(yōu)良。廣泛用于家電、建筑、汽車、艦船、電氣絕緣等方面的裝飾。但該漆層不適合戶外日曬，超過3~6個月會失光粉化，所以用作底漆為宜。

作為金屬油墨，主要使用的不是單純的環(huán)氧樹脂，而是一個以環(huán)氧樹脂為主鏈的衍生物。環(huán)氧樹脂漆是由醇酸樹脂與環(huán)氧主鏈組成。因其頑強的粘附性和環(huán)氧樹脂特有的耐腐蝕性而廣泛應(yīng)用。特別是因其光澤性，耐化學(xué)藥品性、成型性、柔韌性、附著力和耐熱性等能滿足需求而廣泛應(yīng)用于家電行業(yè)。他們的成型性能，大大優(yōu)于熱固性瓷漆。比起熱固性瓷漆，單組份環(huán)氧漆則顯示出更好的儲藏穩(wěn)定性。熱固性環(huán)氧樹脂漆所用烘烤溫度和時間基本與熱固性瓷漆相同。

5.UV油墨

UV油墨是由光固化樹脂加入光引發(fā)劑、光敏劑、表面活性劑、顏料、單體等組成。它屬于溶劑型油墨，不會散發(fā)出任何污染物質(zhì)。環(huán)保、無毒，可減少對大氣污染。UV固化油墨無需加熱，通過交聯(lián)瞬間輻射即可完成固化，不僅降低油墨的變色程度（高溫變色），而且節(jié)省能源，提高生產(chǎn)能力。

UV金屬油墨具有出色的耐化學(xué)性、耐磨性和耐熱性?，F(xiàn)如今UV金屬印刷工藝有很多尚待改進之處如油墨的附著力、成形性等。也正因為這兩個油墨性質(zhì)影響其金屬印品的耐久性。同樣的UV油墨可能在一張塑料薄膜或塑料上表現(xiàn)優(yōu)異，但在金屬印品上老化試驗可能在500小時或更少之內(nèi)就有反應(yīng)。為了解決這些問題，改善金屬上紫外線油墨的特點，還有很多工作要做，還將需要一段時間。與此期間，傳統(tǒng)的溶劑型打底涂料或底漆可以應(yīng)用于金屬，并兼容UV油墨，所以盡管如此UV油墨仍可以應(yīng)用。

金屬印刷的發(fā)展前景

目前我國的金屬印刷得到了長遠的發(fā)展。特別是在金屬包裝印刷方面有很大提高，金屬包裝印品從以往的單一色彩罐，如餅干筒、茶葉罐等，發(fā)展到目前色彩豐富的瓶蓋、飲料罐、煙酒類包裝等。其所占的比例越來越大，人們對它的要求也越來越高。

應(yīng)該說，金屬印刷很少是最終制品的印刷，而往往是各種容器、蓋類、建材、家用電器制品、家具、銘牌以及各種雜用品等加工工藝過程的組成部分，這些制品大都是以豐富人們的生活為主要目的。因此，為了引起消費者的購買欲望，提高商品的銷售價值，作為促銷手段，金屬包裝產(chǎn)品都應(yīng)進行新穎的裝幀設(shè)計和精美的印刷裝飾。

在我國，金屬包裝印刷在人們的日常生活中起到了不可忽視的作用，但與紙張包裝印刷和塑料包裝印刷相比，目前金屬包裝印刷略顯沉悶單一。與國外的金屬包裝使用情況相比，我國的金屬包裝印刷尚有很大發(fā)展空間。作為包裝印刷的一個分類——金屬印刷，必將越來越受到社會各方面的廣泛關(guān)注。其發(fā)展前景非常樂觀。