前景广泛，魅力无限的金属印刷

编译 张红路

一般上光处理（印后涂布）应在油墨墨层未完全干燥之前进行，以形成均匀、平滑的涂膜，避免产生渗色现象。同时，金属印刷油墨应具有一定的硬度和韧性，在反复加热时不能改变其性质，底色涂层和上光油应具有良好的附着性。

透明油种类很多，主要有环氧胺树脂、环氧酯和热硬化丙烯酸树脂等。透明油一般内含紫外线抑制剂。通过透明涂层可延长金属印品的寿命高达50%。如果对印品还有其他属性如抗磨性等特定的要求时，可在透明油配方中添加相应的化学添加剂。故透明涂层的主要功能是保护印品装饰达到审美使用之目的。

彩色油墨

金属印刷油墨主要由颜料、连结料、填充料和辅助剂组成。其中，颜料是油墨的主体部分，起着色作用。具有遮盖力强、色彩鲜艳、颗粒细、密度小、吸油量大等特点，并且在耐光、耐热、耐溶剂、耐酸、耐碱、耐蒸煮等方面满足要求；金属油墨连结料通常采用氧化结膜型，其适当的流变性可使颜料稳定地分散于连结料中。连结料的好坏，直接影响油墨性能。由于金属表面吸收性差，连结料还需要控制其适当的粘度，以免导致油墨的粘度过大；填充料主要起填充颜料的作用，并赋予油墨良好的延展性，减少颜料用量，降低成本，同时可调节油墨稀稠度。

金属油墨特性

除了具备一般油墨的印刷适性外，金属印刷油墨还应具备以下特点：

1.耐冲击。在印后加工过程中，金属印品要经过裁切、折曲冲击、接缝等制造加工工艺，因此墨层应具有足够的附着力，使印好的金属能经得起模具的冲压，并具有优良的机械加工性能（包括柔韧性、表面硬度和抗冲击强度等）。同时要求墨层具有良好的亲油性，使之与透明涂层有很好的结合，以保证金属与墨层及透明涂层之间具有一定的附着力。

2.粘结性好。印刷上光后的金属印品不可避免的要发生互相碰撞，而裁切后的金属又非常锋利，很容易损伤金属表面的图纹，使墨层脱落，因此要求墨层牢固坚硬。

3.耐热性。普通金属印刷油墨一般属于热固性油墨。当油墨转移到印品表面后，印品要经过一定温度和时间的加热干燥过程。干燥时，烘烤温度一般在100~200℃之间，在高温作用下，油墨中的连结料由低分子状态转变成为大分子网状结构，形成一层坚韧的墨膜。因此，应选择耐热性强的颜料和连结料，使油墨加热之后不会发黄，保持油墨的色彩不变。另外还要考虑印品的应用性和使用性，如加热器、烤箱、洗碗机等装饰，这类产品通常需要高温和无数次的使用，因此耐热性不容忽视。

4.耐溶剂性。为使金属印品外表美观、硬度提高、防止因摩擦而引起的损伤，需要上光处理。而上光油中含有大量的强溶剂，如苯、酯、醇、酮等强溶剂，所以金属印刷油墨应具有良好的耐溶剂性，否则干燥后的墨层将会出现渗色、变色、化色、膨胀、收缩等问题，影响产品质量。

5.耐光性、耐用性。在选择油墨品种时要考虑印品的最终用途。比如车辆及户外用品装饰，这类金属印品会长期置身于户外，对油墨的色素要求很高。经日光照射任何墨膜或涂层都会在色光、深度或艳度方面出现变化，并受大气的温度、湿度、杂质（酸性、碱性物）的影响，印品开始褪色。褪色的速度在很大程度上取决于色素。故防止褪色的关键是选用性能稳定、不易褪色的颜料。

6.耐蒸煮性。有些金属包装（食品）要经过水煮进行杀菌处理或饮用前加热，因此要求墨层受蒸汽后不变色、不染色、不产生气泡和失光等现象。

7.快干燥性。金属印刷的对象是非吸收性的材料——金属。印刷后油墨会滞留在表面，须经过加热才能干燥固化。目前金属印刷油墨的干燥方式主要有两种：氧化结膜干燥和挥发干燥。

油墨种类

可以在金属表面上使用的油墨类型，基本上包括以下几个类型:

1.硝基漆

硝基漆干燥方式为溶剂挥发性干燥。其主要成膜物是以硝化棉为主。通过氧化媒介物改良，硝基漆可提高金属印品的耐热性和成型性。一般硝基漆的室外寿命为6~12个月。在室温条件下，干燥时间为30~45分钟。在82℃的条件下，干燥不到一分钟。若温度超过107℃或者需多次烘烤时，一般不推荐使用硝基漆。硝基漆优点是装饰作用较好，操作简便，干燥迅速，对印刷环境要求不高，具有较好的硬度和亮度，不易出现漆膜弊病，且修补容易。缺点是固含量较低；耐久性不太好，使用时间稍长就容易出现诸如失光、开裂、变色等弊病；漆膜保护作用不好，不耐有机溶剂、不耐热、不耐腐蚀。若印后上光选择特定透明物如瓷釉等，可延长其使用寿命。

对于阳极氧化铝印刷，有专门为其设计的彩色系统。注意，铝必须在阳极氧化处理后进行印刷，印后必须密封。印刷时染料渗入到阳极氧化膜表面的毛孔里，之后去除表面残留物进行密封处理。其结果是染料密封在铝阳极氧化膜内。在金属印品表面上没有油墨层，也没有什么可刮掉或刮伤的涂层。破坏颜色的唯一方式就是摧毁阳极膜。多数应用中，户外日晒能经受一年的时间。为此常用于汽车装饰（而不是一个有机表面涂层）、轮胎，使用相当多还在内饰方面。

2.磁漆

磁漆又名瓷漆是以醇酸树脂为主，按照不同要求加入所需的颜料助剂等，经研磨调制而成。具体可分为：快干性、慢干性和热固性。磁漆干燥后漆膜平整、光滑、坚硬、呈磁光色彩，外观类似于搪瓷的色漆。瓷漆具有良好的附着力和柔韧性、良好的光泽、耐候性、耐水性，附着力强，能经受气候的强烈变化。适用于各种车辆、机械、仪表及水上钢铁构件船舶的装饰等。

快干性瓷漆的主要成分是醇酸树脂。这类油墨主要是在室温或常温条件下通过氧化干燥。注意油墨干燥不宜过快，否则这些醇酸树脂与其他树脂会高度改性，有损于醇酸树脂本身的综合性能。再有，他们烘烤周期不宜过长。他们与涂料的物理特性十分相似，室外耐久性有限。但与硝基漆相比，室外耐久性要长些。另外它们属于改性树脂，所以它们成形性有限。而且漆面有点脆。对于一个要求质量高、寿命长的户外金属印品来说，其耐磨性和耐化学性都不太理想。

慢干非改性醇酸瓷漆则显示出相当大的柔韧性、成形性、附着力、耐磨性和耐化学性。现在这些产品主要用于寿命长的户外金属标识。这类印品在室温下干燥时间为4小时，也可以在121℃烤箱中烘烤30分钟。耐热性要好，但是如果达到149℃的温度或者烘烤时间过长，搪瓷色将倾向于黄色。

热固性瓷漆的主要成分是无油醇酸树脂。它们与树脂结合，其交联温度超过149℃。无论是脲醛树脂还是三聚氰胺，该树脂形成的的硬化学表面耐热耐磨损。一般来说，热固性瓷漆的成形性是否正常取决于交联树脂的使用比率。固化速度越快其成形性和灵活性就越少。比如一种热固性搪瓷最初设计配方比率适于室外，则印品户外日晒耐久性长。如果配方比率为某种器具设计或可能专为电路面板印刷设计，那它就不一定会适合户外应用。

还有一类热固性瓷漆，有一个稍微不同的配方。它不是使用最常见的醇酸树脂（邻苯二甲酸酐）成分，而是被有机硅聚合物所替换。这确实会提高印品的耐久性、成型性、耐磨性、耐化学性和耐热性等所有性能。但它在业内没有广泛应用，这是因为它的自然属性与产品易发生反应。其储藏稳定性很差，一般不到1年。这是一个非常耐用，但非常昂贵的金属油墨系统。类似的涂料、有机硅聚酯等均可以归为此类。

3.丙烯酸树脂漆

丙烯酸树脂漆可分热塑性或热固性两种，具有优良的色泽、保色、保光以及耐热、耐化学品等性能，漆膜具有良好的金属装饰感。广泛用于汽车、航空、医疗器械、仪器仪表等外用装饰，还可做成高光、哑光效果。

热塑性丙烯酸漆为挥发性漆，靠溶剂挥发干燥。它有良好的室外耐久性，颜色褪变缓慢。该油墨可室外快干，且相对有良好的成形性。但有一个缺点，就是它们属于热塑性油墨，墨层在某种程度上即类似于漆，又类似于快干型搪瓷，故未干时不能堆叠。如果没有高温烤箱没有烘焙条件的话，完全可以选择使用这种户外快干型油墨——丙烯酸树脂漆。

热固性丙烯酸漆属交联型漆，它含有可起交联反应的官能团，自我或与其他树脂交联固化。一个关键的因素是他们的转换温度149~176℃。通过使用酸催化剂，可以降低固化温度或减少固化时间。但要注意热固性丙烯酸树脂必须达到转换温度才能完全交联，再看烤烘聚合物时交联过程必须完全彻底，不得中途停止或部分交联。热固性丙烯酸树脂漆具有良好的粘附性、成型性，同时还具有理想的耐磨性、耐热性和耐久性。

4.环氧树脂漆

环氧树脂漆可分单组份热固性和双组份催化两种体系。该系列油墨附着力强，耐化学品性、防腐性、耐水性、热稳定性好且电绝缘性优良。广泛用于家电、建筑、汽车、舰船、电气绝缘等方面的装饰。但该漆层不适合户外日晒，超过3~6个月会失光粉化，所以用作底漆为宜。

作为金属油墨，主要使用的不是单纯的环氧树脂，而是一个以环氧树脂为主链的衍生物。环氧树脂漆是由醇酸树脂与环氧主链组成。因其顽强的粘附性和环氧树脂特有的耐腐蚀性而广泛应用。特别是因其光泽性，耐化学药品性、成型性、柔韧性、附着力和耐热性等能满足需求而广泛应用于家电行业。他们的成型性能，大大优于热固性瓷漆。比起热固性瓷漆，单组份环氧漆则显示出更好的储藏稳定性。热固性环氧树脂漆所用烘烤温度和时间基本与热固性瓷漆相同。

5.UV油墨

UV油墨是由光固化树脂加入光引发剂、光敏剂、表面活性剂、颜料、单体等组成。它属于溶剂型油墨，不会散发出任何污染物质。环保、无毒，可减少对大气污染。UV固化油墨无需加热，通过交联瞬间辐射即可完成固化，不仅降低油墨的变色程度（高温变色），而且节省能源，提高生产能力。

UV金属油墨具有出色的耐化学性、耐磨性和耐热性。现如今UV金属印刷工艺有很多尚待改进之处如油墨的附着力、成形性等。也正因为这两个油墨性质影响其金属印品的耐久性。同样的UV油墨可能在一张塑料薄膜或塑料上表现优异，但在金属印品上老化试验可能在500小时或更少之内就有反应。为了解决这些问题，改善金属上紫外线油墨的特点，还有很多工作要做，还将需要一段时间。与此期间，传统的溶剂型打底涂料或底漆可以应用于金属，并兼容UV油墨，所以尽管如此UV油墨仍可以应用。

金属印刷的发展前景

目前我国的金属印刷得到了长远的发展。特别是在金属包装印刷方面有很大提高，金属包装印品从以往的单一色彩罐，如饼干筒、茶叶罐等，发展到目前色彩丰富的瓶盖、饮料罐、烟酒类包装等。其所占的比例越来越大，人们对它的要求也越来越高。

应该说，金属印刷很少是最终制品的印刷，而往往是各种容器、盖类、建材、家用电器制品、家具、铭牌以及各种杂用品等加工工艺过程的组成部分，这些制品大都是以丰富人们的生活为主要目的。因此，为了引起消费者的购买欲望，提高商品的销售价值，作为促销手段，金属包装产品都应进行新颖的装帧设计和精美的印刷装饰。

在我国，金属包装印刷在人们的日常生活中起到了不可忽视的作用，但与纸张包装印刷和塑料包装印刷相比，目前金属包装印刷略显沉闷单一。与国外的金属包装使用情况相比，我国的金属包装印刷尚有很大发展空间。作为包装印刷的一个分类——金属印刷，必将越来越受到社会各方面的广泛关注。其发展前景非常乐观。