一种包装用金属平板产生局部厚质感的印刷方法
阅读说明：本技术 一种包装用金属平板产生局部厚质感的印刷方法 (Printing method for producing local thick texture of metal flat plate for packaging ) 是由 余康 周必榜 潘昌 于 2021-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及包装用金属平板印刷技术领域,针对包装用金属平板目前的印刷工艺较难带来厚质触感的问题,提供一种包装用金属平板产生局部厚质感的印刷方法,包括以下步骤：(1)在金属平板表面底涂后固化形成底涂层,再印刷图文油墨后固化形成油墨层,再涂布亮光油后固化形成亮光油层；(2)在亮光油层表面需产生厚质感的部位采用平版胶印法印刷光油,固化干燥形成外光油层；(3)在外光油层的表面丝网印刷厚膜光油,然后固化干燥形成厚膜光油层,能够实现金属平板印刷版面同时具有平面手感和局部凹凸手感；厚膜光油层和底部的图文油墨层重合呼应,局部图文边缘清晰,具有凹凸的厚质感。(The invention relates to the technical field of metal flat plate printing for packaging, and provides a printing method for generating local thick texture of a metal flat plate for packaging aiming at the problem that the current printing process of the metal flat plate for packaging is difficult to bring thick touch, which comprises the following steps: (1) after the surface of the metal flat plate is coated with the base coat, the base coat is formed by curing, then the image-text printing ink is printed and then the printing ink is cured to form the printing ink layer, and then the gloss oil is coated and then the printing ink layer is cured to form the gloss oil layer; (2) printing gloss oil on the part of the surface of the gloss oil layer needing to generate thick texture by adopting a lithographic offset printing method, and curing and drying to form an external gloss oil layer; (3) thick film gloss oil is screen-printed on the surface of the external gloss oil layer, and then the thick film gloss oil layer is formed by curing and drying, so that the metal flat printing plate surface has plane hand feeling and local concave-convex hand feeling; the thick film gloss oil layer and the image-text ink layer at the bottom are coincided and correspond, the edges of local images and texts are clear, and the thick film gloss oil layer has concave-convex thick texture.)
技术领域
本发明涉及包装用金属平板印刷
技术领域
，具体涉及一种包装用金属平板产生局部厚质感的印刷方法。背景技术
平版胶印工艺是目前包装用金属平板采用的最广泛的印刷工艺：在金属平板表面先采用胶辊滚涂形成底涂，然后采用平版胶印方法印刷图文，再利用圆筒式橡胶滚筒或聚氨酯滚筒在经过印刷图文的金属平板表面以滚涂的方式涂布亮光油层进行上盖，利用上光工序实现对印刷品表面的保护及个性化外观效果。但是现有的这种平版胶印工艺无法带来金属平板印刷图文的厚质感，这主要是因为平版胶印图文以及亮光油层均为平面效果，无法实现特定区域边界规则的凸起的厚质感及视觉效果的印刷效果，形式较为单调，具有一定的局限性。
中国专利ZL2010296386.7，发明名称“金属平板的混合印刷方法”公开了一种采用金属油性油墨和紫外线固化油墨在金属平板比如马口铁、铝片等上面印刷的方法，首先在金属平板上底涂，然后利用金属性油墨印刷图文，再印刷紫外线固化油墨，然后涂布亮光油层。通过金属性油墨和紫外线固化油墨配合使用实现产品的个性化，同时节约材料。但该制备工艺实际上仍然是传统的底涂-平版胶印-亮光方法，无法实现金属平板局部的厚质感。
发明内容
针对包装用金属平板目前的印刷工艺较难带来厚质触感的问题，本发明的目的在于提供一种包装用金属平板产生局部厚质感的印刷方法，可以实现包装用金属平板印刷特定部位的局部厚质感。
本发明提供如下的技术方案：
一种包装用金属平板产生局部厚质感的印刷方法，包括以下步骤：
(1)在金属平板表面底涂后固化形成底涂层，再印刷图文油墨后固化形成油墨层，再涂布亮光油后固化形成亮光油层；
(2)在亮光油层表面需产生厚质感的部位采用平版胶印法印刷光油，固化干燥形成外光油层；
(3)在外光油层的表面丝网印刷厚膜光油，然后固化干燥形成厚膜光油层。
现有技术中的金属平版的个性化主要表现为颜色夸张、色版繁多等，并利用亮光效果来增加个性化效果表达，很少考虑到将局部图文凸起形成三维效果，从而带来触觉和视觉上的厚质感的体验。造成上述现象的原因一方面是从成本上考虑，另一方面则是现有技术很难做到产生这种厚质感。因为目前的印刷工艺中，平版胶印图文的墨层厚度较薄，从工艺及成本考虑无法通过油墨堆积实现局部明显的凹凸手感；而胶辊滚涂实现的是整版涂布，无法通过胶辊滚涂方法实现局部规则图案区域的涂层堆积；再者丝网印刷虽然可以实现比平版胶印更厚的墨层堆积，但金属平板印刷根据产品需求使用的表面光油种类较多且表面特性差异较大，会导致丝印厚膜光油在其上面的附着力不稳定且接触边缘容易出现锯齿收缩，在后道加工环节中丝印厚膜光油容易脱落；同时受限于金属平版表面光滑细腻，这种操作带来的印刷效果差。为了带来局部图文的明显的凹凸手感，发明人经过研究，在现有金属平版印刷工艺基础上另辟蹊径，打破直接利用平板胶印图文油墨堆叠产生厚质感的思路，在亮光油层的表面需产生厚质感的局部专门制作印版，利用平板胶印形成外光油层，然后利用丝网印刷堆叠油墨层得到厚膜光油层，这样将局部平板胶印和丝网印刷相结合从而实现局部图文凸起，产生三维效果，带来凹凸手感，同时保证了丝网印刷的厚膜光油层对金属平板良好的粘结性，避免厚膜光油层边缘出现锯齿收缩。
作为本发明方法的优选，步骤(1)中亮光油层涂布的亮光油为聚酯树脂、丙烯酸树脂或环氧树脂，固含量为30～50wt％，施工干膜重量为5～8g/㎡，烘烤至金属平板温度150～180℃保持10～12分钟固化。亮光油层主要起到平版胶印图文的保护作用，外观效果可以是亮光、珠光、哑光等，使产品具有良好的版面效果和耐加工性。
作为本发明方法的优选，步骤(2)中所用光油的主要成分为聚酯丙烯酸脂、UV光引发剂、颜料和助剂，固含量90～100wt％，其中聚酯丙烯酸脂50～70wt％，UV光引发剂8～10wt％，颜料18～25wt％，助剂2～5wt％。该外光油层选择LED-UV半哑光油更为适宜，能够与厚膜光油层形成明显的差异，增强厚质感，印刷墨量控制在0.3CC～0.6CC之间。
作为本发明方法的优选，步骤(2)中固化为LED-UV光照固化，光源强度≥8W/cm2，印刷面吸收能量值≥300mj/cm2。对于保证亮光油层和外光油层、厚膜光油层之间的粘结力有重要影响。
作为本发明方法的优选，步骤(2)中固化为LED-UV光照固化，光源强度≥8W/cm2，印刷面吸收能量值≥300mj/cm2。便于外光油层快速固化，且为产品表面的亮光油层、外光油层以及厚膜光油层之间形成良好的层间结合力，各层间附着力≥II级，保留了产品表面原保护光油的基本特性及外观效果。
作为本发明方法的优选，步骤(2)中平版胶印所用的印版为将需产生厚质感的部位通过AI文件制作图文边缘尺寸外扩的局部图文放大印版。可以使局部丝印厚膜光油层的图文形状及尺寸与金属板表面对应位置的胶印彩色印刷图文形状及尺寸一致，使局部凹凸效果更加清晰。
作为本发明方法的优选，图文边缘外扩尺寸不低于油墨层图文、外光油层、厚膜光油层的叠印误差。便于增加丝印厚膜光油层在产品表面的附着力，防止后道加工环节厚膜光油层开裂及脱落，保证局部图文部分边界清晰。一般叠印误差控制为≤0.2mm，所以图文边缘外扩尺寸≥0.2mm。
作为本发明方法的优选，厚膜光油层所用光油主要成分为聚酯树脂或丙烯酸酯树脂，以及光引发剂，固含量为90～100wt％，UV光引发剂含量5～10wt％。本发明所用的厚膜光油为UV光油，UV光油的固化速度快，可提高印刷效率，同时该丝印厚膜光油表面还可根据需要做烫金、镭射等特殊处理。
作为本发明方法的优选，使用目数为70根/英寸～150根/英寸的厚膜丝网版印刷。丝网目数影响厚膜光油层的厚度，固化后能形成局部凸起手感且与外光油层间具有良好的结合力为主。本发明的方法可以实现厚膜光油层厚度至少达到30μm，以呈现明显的凹凸感，当然厚膜光油层的厚度并非越高越好，上限高度应低于500μm。
作为本发明方法的优选，亮光油层、外光油层和厚膜光油层的表面硬度≥2H铅笔的硬度。保证三者的粘结力和强度，避免后续加工中带来的厚质感受损。
本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种在包装用金属平版表面产生局部厚质感的方法，能够实现金属平板印刷版面同时具有平面手感和局部凹凸手感；厚膜光油层和底部的图文油墨层重合呼应，局部图文边缘清晰，具有凹凸的厚质感；根据产品特点使用原有底涂和保护光油，保持金属包装产品底材的质量基础和外观风格；兼容了传统金属包装平版胶印和丝网漏印工艺，底层保护光油层和丝印厚膜光油层间实现良好承接，同时满足后道基础加工的要求；胶印外油层和丝印厚膜光油层分别采用LED-UV和UV光固化工艺，较传统热烘烤固化工艺更加节能环保，印刷效率高，同时减少产品底色的黄变及减少烘烤炉灰污染对版面外观的影响。
附图说明
图1由实施例1印刷的金属平板制成的汽车除锈剂样罐的效果图。
具体实施方式
下面就本发明的具体实施方式作进一步说明。
如无特别说明，本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。
下述以杭州中粮美特容器有限公司生产的汽车除锈剂样罐用金属平板为例予以说明。
实施例1
一种包装用金属平板产生局部厚质感的印刷方法，包括以下步骤：
(1)在金属平板表面涂布底涂后固化形成底涂层，再印刷图文油墨后固化形成油墨层，再涂布亮光油后固化形成亮光油层，具体如下：
涂布底涂：以整版面竖留空胶辊滚涂方式进行涂布底涂，所用油墨为佛山市儒林化工有限公司生产的型号为MC-UV-C504白可丁产品，固含量为65±2％(m/m)，通过180℃/12分钟加热固化方式干燥，涂布干膜重量为13g/㎡；
印刷图文油墨：根据不同版面进行一道或多道印刷，形成印刷油墨层，本实施例中进行三道印刷，分别采用下述油墨：
1PASS：UVLED红专+UVLED兰专；
2PASS：UVLED红专+UVLED兰专；
3PASS：UVLED6662-2四色红+UVLED4411-2四色蓝+UVLED8018黑墨+UVLED黄专；UVLED红专、UVLED兰专、UVLED黄专采用佛山市儒林化工有限公司生产的UVLED系列油墨调配；UVLED6662-2四色红、UVLED4411-2四色蓝采用佛山市儒林化工有限公司生产的UVLED系列油墨，以上油墨均使用LED-UV固化光源照射干燥；
涂布亮光油：以整版面竖留空胶辊滚涂方式进行涂布，所用亮光油为佛山市儒林化工有限公司生产的型号为HF-701H的亮光油，主成分为丙烯酸树脂，固含量为45±2％(m/m)，通过烘烤金属平板温度在180℃保持12分钟的加热固化方式干燥，涂布干膜重量为8g/㎡；
亮光油层的表面硬度为2H铅笔的硬度；
(2)在亮光油层表面需产生厚质感的部位采用平版胶印法印刷外光油，并固化干燥形成外光油层，具体为：
所用油墨为上海超彩油墨有限公司生产的SCP ULED-540W印刷LED-UV半哑光油；
依据需产生厚质感的部位单独制成对应的印版，通过橡皮布将印版的半哑光油层转移到金属平板表面需产生厚质感的特定部位后使用LED-UV光源照射固化干燥形成外光油层，光源强度8W/cm2，印刷面吸收能量值300mj/cm2，墨量控制0.5CC；
控制外光油层的表面张力为36dyn/cm；
控制外光油层的表面硬度为2H铅笔的硬度；
(3)在外光油层的表面丝网印刷厚膜光油，然后固化干燥形成厚膜光油层，具体为：
所用光油为杭州恒基涂料油墨有限公司生产的UV-JS-LS镭射光油；
依据需产生厚质感的部位单独制成对应的丝网印版，丝网印刷的目数为100根/英寸；
通过刮刀压力将厚膜光油漏印转移到金属平板表面需产生厚质感的特定部位后使用UV光源照射固化干燥；
控制厚膜光油层的表面硬度为2H铅笔的硬度。
通过上述过程印刷处理的金属平板用于制成汽车除锈剂样罐，如图1所示，从图中可以看出，在需要产生厚质感的部位，即英文字母“WD-40”处与其他部位相比，产生明显的凹凸厚质感。
实施例2
与实施例1的不同之处在于，步骤(2)中制备单独的平版印版时，所制成的印版为将需产生厚质感的部位通过AI文件制作图文边缘尺寸外扩的局部图文放大版，这样将局部图文放大版由平版胶印机印刷在金属平板表面，实现局部图文的边缘扩大，其中油墨层图文、外光油层、厚膜光油层的叠印误差控制为0.15mm，图文边缘尺寸外扩0.2mm。
实施例3
与实施例2的不同之处在于，在步骤(2)平版胶印外光油层前制成单独印版时，所制成的印版为将需产生厚质感的部位通过AI文件制作图文边缘尺寸外扩的局部图文放大版，这样将局部图文放大版由平版胶印机印刷在金属平板表面，实现局部图文的边缘扩大，其中油墨层图文、外光油层、厚膜光油层的叠印误差控制为0.15mm，图文边缘尺寸外扩0.3mm。
实施例4
与实施例2的不同之处在于，
步骤(1)中涂布亮光油的涂布干膜重量为10g/㎡；
步骤(2)中LED-UV光源照射固化干燥形成外光油层，光源强度为12W/cm2，印刷面吸收能量值450mj/cm2，墨量控制在0.6CC左右；
控制外光油层的表面张力为42dyn/cm；
步骤(3)中丝网印刷的目数为120根/英寸；
控制亮光油层、外光油层和厚膜光油层的表面硬度为3H铅笔的硬度。
实施例5
与实施例2不同之处在于，控制亮光油层和厚膜光油层的表面硬度为4H铅笔的硬度，外光油层的硬度为2H铅笔的硬度。
对比例1
与实施例1的不同之处在于，将步骤(3)的过程在步骤(1)制备图文油墨层后进行，即直接在在平版胶印图文上丝网印刷实现油墨堆积，然后涂布亮光油层(滚涂造成挤压损伤)，并省略实施例1中的步骤(2)。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，直接省略实施例1中的步骤(2)，即直接在亮光油层上丝网印刷实现油墨堆积。
对比例3
与实施例1的不同之处在于，步骤(2)中制备的外光油层的表面张力为30dyn/cm。
对比例4
与实施例2的不同之处在于，控制亮光油层和厚膜光油层的表面硬度为2H铅笔的硬度，外光油层为H铅笔的硬度。
对成品质量的检测包括附着力测试、表面硬度测试、抗刮伤测试、厚质部位印刷厚度测试。
成品品质
1、表面硬度测试：上述实施例和对比例中，表面硬度的测试为使用中华牌铅笔参照GB/T6739进行。
2、附着力测试：使用3M#610胶带参照GB1720-1979进行，但无需在丝印厚膜光油层上画格或划圈，结果见表1所示。
3、表面抗刮伤测试方法：使用SHEEN硬度测试仪，将150mm×100mm片样涂膜面朝上，放入仪器的平板座上固定，加上砝码，使平板座从左至右匀速划动，以不露底砝码重量克数为涂膜硬度的标准，结果见表1所示。
4、局部厚质部位印刷厚度测试：使用千分尺测量，先测量金属平板丝印厚光油层区域的总厚度，测量分散的三个点并取平均值，再测量金属平板仅涂布表面保护光油区域的厚度，测量分散的三个点并取平均值，取前后两个平均值的差值作为局部厚质部位印刷凸起的平均厚度。
上述测试结果见表1所示。
表1各实施例和对比例得到的印刷金属平板的品质
注：对比例1在辊涂亮光油层后，厚膜光油层受到挤压损伤。
从上表中可以看出，通过本发明的方法可以实现包装用金属平板的局部厚质感，而且各层间保持至少II级及以上的附着力：
从实施例1与实施例2的比较可知，在平版胶印外光油层时，对于局部图文对应的印版尺寸外扩将有利于提升厚膜光油层和外光油层之间的附着力；
从对比例1与实施例1的比较可知，在现有金属平板胶印工艺上，直接在胶印图文上堆积丝网印刷油墨，虽然能够实现一定的高度堆积，但丝网印刷油墨的粘结性差，同时在后续的工艺如滚涂上光中，丝网印刷层容易受到损伤，膜厚减小，同时局部图文变形；
从对比例2与实施例1的比较可知，直接在上光的亮光油层上丝网印刷的效果也不是很理想，亮光油层和厚膜光油层之间的附着力低，厚膜光油层容易在后续加工以及包装工的运输、储存中损伤；
从对比例3与实施例1比较可知，合理控制外光油层表面张力对于本方法实现较为重要；
从对比例4、实施例5和实施例2比较可知，将亮光油层、外光油层和厚膜光油层的表面硬度控制在不低于2H铅笔的硬度将带来积极的效果，进一步的，保持亮光油层、外光油层和厚膜光油层的表面硬度一致性也将有利于提升产品各层间的附着力，保持各层间附着力不低于I级。
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