傳統的金屬包裝生產材料多采用冷軋薄鋼板、熱軋薄鋼板或鍍鋅薄鋼板等，在鋼桶生產過程中必不可少的要進行鋼桶的表面處理、涂漆、烘干等工藝過程，不僅成本高，而且質量難以保證，環境污染也較為嚴重。為了環境保護和降低成本，國外先進技術是把鋼卷板原料進行統一的預涂裝，金屬包裝廠用預涂后的鋼卷板直接制造包裝物，不用后道涂裝，大大簡化了鋼桶等金屬包裝物的生產過程。
　　
　　預涂鋼卷板是將成卷的薄鋼板涂上涂料后，以成卷或單張為單位提供給金屬包裝廠用來直接投入生產的鋼板，而不需再進行涂裝。底材鋼板一般用0.2-2.0mm厚的鋼板卷材，最大寬度可達2m。主要是冷軋鋼板、熱鍍鋅或電鍍鋅鋼板等。
　　

　　金屬包裝用預涂卷材涂料必須滿足預涂卷材的生產工藝及鋼桶加工使用兩方面的特點。
　　
　　生產工藝是快速輥涂施工，為保證漆膜厚度及流平性，故要求有一定的施工粘度。溶劑型涂料以40-150s（涂-4杯）為宜，水性涂料以28-35s為宜。輥涂時涂漆輥與底板行進速度不同，各輥間速度也不同，以全逆式三輥涂裝機為例，如底板行進速度為+100%，則涂漆輥為-120%，提漆輥為-140%，控制輥為-10%。由于速度差大，它們間的涂料受到很大的剪切力。這就要求涂料沒有或只有很小的假塑性。即涂料粘度不受或很少受剪切力的影響。否則涂料粘度隨所受剪切力的增加而明顯下降，就會使輥上附著不住所要求的涂料量。
　　
　　在生產線上，底板行進速度很快，由于不能有支撐，烘爐又不能太長（50m左右），涂料在爐內烘烤時間很短，就要求涂料在底板溫度260℃以下30-60秒內完全固化。另外涂漆后的晾干時間很短，輥涂機至烘爐入口只有十幾米遠，以底板速度40m/min、距離15米計算，晾干時間只有22秒半。所以要選用揮發速度合適的溶劑，以免起泡、產生針孔及海參平性不好。常用的是醇醚類、酮醇類及高沸點芳烴等溶劑。
　　
　　從對漆膜性能的要求看，涂層只有底、面漆各一道。底漆應有好的防蝕性及對底材和面漆的附著力，面漆應有好的遮蓋力和裝飾性。還要求在鋼桶加工成型時漆膜不開裂不脫落，并在裝配、運輸及使用時能耐碰撞和劃傷。即漆膜要同時具有較好的柔韌性及硬度，還要有優異的耐候性和防腐蝕性。
　　
　　現將最新環保型包裝預涂裝涂料分述如下：
　　
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　　底漆漆膜較薄，一般為5-10μm。除了需具備良好的機械性能外，還應具有優異的防腐蝕性。另一方面，底漆漆膜起著提高面漆漆膜附著力的作用，特別是對那些和鋼板底材附著較差的面漆漆膜。因此要求底漆漆膜不但和底材而且和面漆漆膜都具有良好的附著力。預涂卷材中用得最多的底漆是環氧類，其他還有聚酯類、聚氨酯類等。也可以采用電泳涂裝底漆。
　　
　　1、環氧底漆類
　　
　　環氧樹脂漆是一種很好的金屬防腐蝕底漆。對底材鋼板和某些面漆的附著都很好，并有優良的柔韌性及加工成型性，因而廣泛用作預涂卷材的底漆。
　　
　　用于預涂卷材環氧底漆中的環氧樹脂一般是高分子量的，其分子量為10,000-300,000。因為低分子量的環氧樹脂不能獲得充分的耐腐蝕性及耐劃痕性。交聯劑可采用氨基樹脂或多異氰酸酯。用氨基樹脂作交聯劑的環氧底漆之耐腐蝕性要優于以多異氰酸酯作交聯劑的環氧底漆，但前者的機械性能要比后者差。因此，交聯劑的選擇應根據性能要求及成本等綜合考慮。
　　
　　2、電沉積漆
　　
　　電沉積施工方法作為有機涂料涂裝于鋼板底材上的工業化方法已有20多年的歷史了。因為電沉積的濕膜固體含量大于95%，所以面漆可以用輥涂法直接涂在未固化的底漆漆膜上，然后這兩道涂層一起通過烘爐而同時固化。
　　
　　在預涂卷材生產線上可能電沉積時間為5秒，甚至不到5秒，因此在預涂卷材生產線上電沉積需要高電流密度。
　　
　　預涂卷材電沉積底漆的基料有采用順酐化油樹脂、酚醛改性醇酸樹脂、環氧改性醇酸樹脂、丙烯酸樹脂和聚酯樹脂等。在以這些樹脂配制的電沉積漆中，有一個共同的特點，即在水溶性高分子化合物中加入水溶性鉻化合物，以提高漆膜的防腐蝕性和耐久性。
　　
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　　用于預涂卷材面漆的樹脂品種繁多。最早使用醇酸涂料，由于其性能不佳，不久即被氨基醇酸涂料取代，后來又使用過有機溶膠、塑溶膠、聚酯及熱固型丙烯酸涂料；接著又采用了有機硅改性聚酯涂料和有機硅改性丙烯酸涂料，提高了漆膜的戶外耐久性；還有耐久性極好的含氟樹脂涂料，也曾被大量使用。近年來，環境保護和節省能源的要求日益嚴格，促進了水性預涂涂料的發展。
　　
　　世界各國預涂卷材生產中各類涂料用量比例并不相同。今后，丙烯酸、溶液型乙烯樹脂和氨基醇酸樹脂等有下降的趨勢，而有機硅改性聚酯、聚酯、氟樹脂及聚氯乙烯溶液膠有增長的趨勢。尤其是聚酯，目前美國生產量較大。
　　
　　選擇預涂卷材面漆品種時，首先必須考慮：⑴鋼桶的室外用途；⑵耐久性需多少年；⑶鋼桶加工成型的方法及程度；⑷有無其他的特殊性能要求（如需內涂料等）。
　　
　　金屬包裝用各類預涂卷材面漆簡單介紹如下：
　　
　　1、氨基醇酸涂料
　　
　　作為預涂卷材用涂料，氨基醇酸涂料歷史最悠久，同時由于其價格低廉和室外耐候性比較好，所以至今仍在使用著。它往往是含不干油的短油度醇酸樹脂，以三聚氰樹脂為交聯劑。為了提高漆膜的加工成型性、耐腐蝕性、附著力及耐藥品性，也可加入環氧樹脂或乙烯類樹脂等第三樹脂組分，但此時應充分考慮室外耐候性。
　　
　　干性油或半干性油改性的醇酸樹脂中加入微量的干料再并用氨基樹脂，也可用作預涂卷材用面漆，但由于泛黃問題及室外耐候性差，故多數情況下不用作面漆。
　　
　　含不干性油或合成不干性油的氨基醇酸樹脂的特點是施工性能好，從價格考慮，相對來說其耐候性好。但由于加工成型性、耐腐蝕性差，所以逐步被聚酯或丙烯酸樹脂所代替，其在預涂卷材面漆中的比例正在逐年下降。

    2、塑溶膠和有機溶膠
　　
　　塑溶膠和有機溶膠又稱為增塑糊和稀釋增塑糊，習慣上是專指聚氯乙烯為主的塑溶膠或有機溶膠。聚氟烴雖然也制成溶前形式而加以使用，但不包括在內。
　　
　　將溶膠級聚氯乙烯粉末分散在增塑劑及在室溫下不溶解樹脂的揮發性稀釋劑中，再配合穩定劑、顏料等，這種涂料叫做有機溶劑涂料。不含有揮發性性稀釋劑、只分散于增塑劑中的叫做塑溶膠涂料。這兩種涂料在180℃以上的溫度下進行短時間烘烤時，樹脂受增塑劑的膨潤、熔融并進一步融，而形成均勻堅韌的涂膜。
　　
　　增塑劑是制備塑溶膠和有機溶膠的關鍵成分，其加入量對漆膜性能有很大的影響，一般為1-40%的增塑劑。增塑劑是高沸點、化學穩定和熱穩定的有機液體。其類型有鄰苯二甲酸酯類，已二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯及磷酸酯類等。選擇增塑劑時要考慮最終用途的要求、流變特性、脫氣性、膠凝和塑化以及成本等因素。
　　
　　揮發性溶劑可以降低塑溶膠的粘度，使其適宜于各種涂布工藝。這些溶劑分為分散劑和稀釋劑，以稍有不同的方式影響有機溶膠。稀釋劑的溶劑化力低，可單獨使用或與溶劑化力較高的分散劑并用。較通用的稀釋劑是廉價的脂鏈烴類溶劑，其沸點范圍較寬。代表性的分散劑如酮類及芳烴類溶劑，其極性較強，通常揮發性大，溶劑可在制備時或使用前直接加入塑溶劑中。
　　
　　有機溶膠與溶液型乙烯樹脂涂料相比，單位面積的涂裝費低，硬度、附著力、柔韌性等良好，能進行縫合、壓花、沖模等加工。
　　
　　塑溶膠的體積固體分非常高，達97-100%又沒有揮發性溶劑，所以最適宜于厚涂層涂裝。由于塑溶膠和金屬底材的附著力差，故一般需先涂裝帶羧基的氯乙烯/醋酸乙烯共聚物，或先涂裝丙烯酸、酚醛、環氧、聚酯、聚氨酯等底漆，在于260℃烘烤60秒，再在上面涂裝塑溶膠。象這樣的厚涂層適合于壓花加工。含增塑劑量不同，伸長率亦不同。但即使增塑劑含量少，塑溶膠涂膜的伸長率也有180%，所以可采用一切加工成型方法。
　　
　　3、溶液型乙烯類樹脂涂料
　　
　　溶液型乙烯涂料的特點為是以氯乙烯-醋酸乙烯共聚物為主要成膜物的涂料。涂料的組分中還有增塑劑、穩定劑、溶劑和稀釋劑等。它是揮發性涂料，適宜的烘烤條件為230-260℃60秒。
　　
　　溶液型乙烯類涂料的特點為：①容易涂裝（能進行輥涂、浸涂、噴涂、流涂）；②對化學藥品穩定（耐堿性、耐無機酸性強），耐醇、油脂、石油、脂肪烴，不耐酮、芳烴；③具有良好的附著力、柔韌性及彈性（進行接縫、卷邊、深拉、軋制、壓型等加工時，漆膜不破壞）；④長時間不變化，貯存后硬度、彈性和開始相比變化很少）；⑤耐水性好；⑥如顏料選擇恰當，就具有優異的耐候性；⑦樹脂顏色淺，故能制成透吸的涂料；⑧不長霉。
　　
　　由于溶液型乙烯涂料的彈性極好，故能進行苛刻的加工成型。通過長時間的試驗及實際使用證明溶液型乙烯涂料具有優異的耐候性，天然曝曬時和底材的附著力好，附著力長時間維持不變，難以粉化，輕微粉化時有自清洗耳恭聽作用，不腿色、不長霉。這些性質充分滿足了預涂卷材涂料的必要條件。
　　
　　4、丙烯酸涂料
　　
　　丙烯酸樹脂涂料具有良好的抗沾污性、光澤、硬度以及優異的耐候性、耐藥品性。
　　
　　丙烯酸預涂涂料的不足之處是加工成型性差，一般不能經受深加工。丙烯酸樹脂一般由以下四種單體制成性能各不相同的共聚物：①硬單體：如苯乙酯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯等；②軟單體：如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基已酯等；③含官能基的單體：如丙烯酰胺、羥甲基化的丙烯酰胺、（甲基）丙烯酸β羥烷酯，以及丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸單烷酯等。在設計丙烯酸樹脂的配方時，應根據預涂卷材的用途對漆膜性能的要求而選擇共聚單體，合成出預期性質的聚合物。
　　
　　常用的交聯方式基本上可分成：①丙烯酸樹脂的自交聯——在聚合物中所含的丙烯酰胺的羥甲基或其部分醚化物和羥基、酰胺基反應；②并用氨基樹脂——氨基樹脂的羥甲基或烷氧甲基和聚合物上的羥基、酰胺基等反應；③并用環氧樹脂——環氧樹脂的環氧基和聚合物中的羥基、酰胺基反應，或環氧樹脂的羥基和聚合物的羥甲基等反應。交聯方式①的特點是涂裝施工性、光澤和加工性等優異，但往往室外耐久差。方式②在室外耐候性和防腐蝕性方面比較好，但加工性差。使用方式③時，必須考慮耐候性問題。
　　
　　在預涂卷材用丙烯酸涂料中值得一提的是電子束固化的丙烯酸化涂料。其特點是固化速度極快（在室溫下僅需0.1-幾秒鐘就可完成固化）、高效率、節能以及無公害問題。電子束固化法是通過入射電子使漆膜中的單體或預聚物產生游離基而引發聚合反應，使漆膜固化。電子束固化的丙烯酸涂料適用于預涂厚的鋼板。其缺點是漆膜的機械性能較差，難以滿足預涂鋼板的加工成型及使用要求，往往要加入增塑性樹脂以改善漆膜的抗沖擊性、附著力及彈性。
　　
　　5、水性涂料
　　
　　近年來，對于環境污染的控制和節能的重視以及石油化工產品短缺、熔劑價格上漲，促進了水性漆的發展，用于預涂卷材的水性涂料也相應得到發展。
　　
　　預涂卷材用水性漆主要包括兩類，即乳膠漆及水溶性漆。其中最成功的是聚酯類及丙烯酸類。對于后者，絕大部分是交聯型（自交聯或外加交聯劑）的丙烯酸乳膠漆。這兩類樹脂都宜用六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂作為交聯劑。丙烯酸乳膠涂料除了污染小、節能、安全諸優點外，因其分子量比溶劑型丙烯酸涂料大得多，所以耐久性也優于溶劑型丙烯酸涂料。
　　
　　用水作為溶劑，就不可避免帶來一些缺點。水的表面張力大，很難潤濕鋼板表面，而乳漆具有假塑的流變特性。這意味著涂料在低剪切力下不流動，涂料輥涂到鋼板帶上后容易形成棱紋。剪切力高時，粘度又太低而而粘不上輥，造成斷漆。加入適當的助劑能提高在高剪切力下的粘度而不影響漆的流動性，甚至在低剪切力下也能形成平整的漆膜。
　　
　　另外，水性漆即使成了膜，與溶劑型涂料相比也存在親水性大這一缺點。用水性漆預涂的鋼板，作為外包裝使用時，鋼板重疊部分如果積存了水，漆膜會因水而稍稍膨脹。重疊的鋼板勢必會因溫度變化而發生脹縮，由于這種脹縮而引起的鋼板間的摩擦可能會損傷膨脹發軟的漆膜。
　　
　　在日本、美國烘烤系統中一般都設置燃爐。將烘爐中揮發出的有機溶劑排到燃燒爐中加以燃燒，所產生的熱再引入烘爐中。這樣既消除了污染，又充分利用了熱量。所以要是水性漆在經濟上或某些性能上顯示不出多大優越性的話，則在一定程度上限制了它的發展。
　　
　　包裝用預涂卷材的發展動向及展望：
　　
　　1、發展高耐久性的預涂卷材
　　
　　⑴提高無油聚酯涂料的耐候性（耐變色、褪色、粉化性優異的涂料），使之作為外部涂料專用。
　　
　　⑵大力發展聚氟烯烴涂料。通過和防銹底材的配合，可以得到更適應于包裝加工的預涂卷板。
　　
　�、鞘褂缅冧\鋼板為底材，它不僅加工性好，而且防腐蝕性能也好。
　　
　　2、發展硬度、彈性、耐沾污性好的預涂卷材
　　
　�、挪捎眉庸ば院玫膬炠|卷板底材。
　　
　�、埔跃埘�樹脂為基礎，通過分子量的調節、交聯劑的選擇等來樣高這方面的性能。
　　
　　3、降低烘烤溫度，縮短烘烤時間
　　
　�、砰_發新型高效催化劑及高活性固化劑。
　　
　�、铺岣邩渲�的分子量，使樹脂多官能化及增加樹脂的支化程度。
　　
　�、前l展電子束固化涂料。對用于預涂卷材的電子束固化涂料已進行了大量的研究工作，前在已開始工業化。但和普通的烘烤型相比，歷史不長，無論是品種還是產量都較少，有待進一步開發。
　　
　　4、在包裝領將有較大的應用
　　
　�、趴商娲�木材和紙板制作普通包裝箱，結實可靠美大方，防水防火防腐蝕，有木箱和紙箱難以比擬的優點。
　　
　　⑵替代普通薄鋼板制作金屬容器，如鋼桶、鋼罐和小型桶等，具有加工簡單，節約能源、減少污染的優點。
　　
　　⑶替代馬口鐵制造商品包裝盒，美觀高雅，成本低廉。
　　
　　⑷可替代玻璃瓶等制造用于食品、飲料、罐頭等的包裝，提高了包裝的安全性。
　　
　　⑸大量用于制造大型包裝產品，如集裝箱、集箱桶等，降低成本、節約能源、減少污染，簡化了加工過程。(peter)