本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別是涉及一種熱水溶解型熱熔膠及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
金屬制品單調(diào)的金屬色或單色漆表面已經(jīng)無法滿足人們對(duì)產(chǎn)品外觀多樣化的需求，因而在金屬制品表面保護(hù)的同時(shí)，形成多彩的裝飾性圖案外觀以制造裝飾性產(chǎn)品、與其他部件風(fēng)格統(tǒng)一的產(chǎn)品或者新穎美觀的產(chǎn)品逐漸得到重視，其制作工藝也日益發(fā)展。
現(xiàn)有的圖案外觀制作方法包括表面噴涂涂料、熱轉(zhuǎn)印圖案、印刷等，這些方式的裝飾性油墨層與底漆是分開的，僅存在于產(chǎn)品表面而不穿透底漆，極易因磨損、腐蝕等而失去圖案，尤其是在較嚴(yán)苛的使用環(huán)境中，例如衛(wèi)浴產(chǎn)品的地漏、水龍頭等長(zhǎng)期處于潮濕、易腐蝕、常清洗的環(huán)境中，其外觀壽命更難以長(zhǎng)久維持，保質(zhì)期短，這極大的影響了其使用。
有鑒于此，電泳工藝逐漸得到重視。電泳工藝是以金屬物表面為電極，依靠電場(chǎng)的作用使涂料在金屬表面沉積形成漆膜的涂裝方法，附著力強(qiáng)，不易受磨損，外觀壽命長(zhǎng)?，F(xiàn)有的形成圖案的雙色電泳工藝，均是通過絲網(wǎng)印刷等方式涂覆油墨形成遮蔽層，進(jìn)行一次電泳后清洗掉油墨，再進(jìn)行二次電泳?，F(xiàn)有的油墨具有如下缺點(diǎn)：1.多為溶劑型，含有大量揮發(fā)溶劑對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的污染性較大；2.油墨印刷過程中易干燥，需不斷補(bǔ)充溶劑，使用過程中工藝復(fù)雜；3.需要固化，固化速度慢且增加了工藝復(fù)雜性及設(shè)備投入；4.網(wǎng)版設(shè)計(jì)使用繁瑣，有一定的壽命；5.油墨清洗時(shí)必須使用強(qiáng)堿或其他腐蝕性物質(zhì)作為清洗劑，清洗過程復(fù)雜且會(huì)對(duì)前道電泳膜層造成傷害，從而對(duì)其性能及外觀影響較大，影響了裝飾效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種熱水溶解型熱熔膠及其應(yīng)用，其克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種熱水溶解型熱熔膠由20％～65％聚乙烯醇、20％～50％基體樹脂、3～25％增粘樹脂、增塑劑10～50％、0～10％填料及2％～5％功能助劑組成，其中
基體樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物、熱塑性聚氨酯、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯高聚物、聚丙烯酸乙酯、聚酰胺、聚酯中的一種或其組合，
增黏劑為松香、改性松香、液體松香、C5石油樹脂、C9石油樹脂、C5/C9共聚樹脂、氫化甲撐茚樹脂、氫化C9樹脂、萜烯樹脂、松香酯、氫化松香酯、氧茚樹脂、萜烯樹脂中一種或其組合，
填料為硫酸鋇、滑石粉、空心微珠、二氧化鈦、白炭黑、高嶺土、云母粉中的一種或其組合，
增塑劑為甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、丙三醇、己內(nèi)酰胺、乙酰胺、聚乙二醇、三羥基甲基丙烷、鄰苯二甲酸酯中的一種或其組合，
功能助劑為潤滑劑、抗氧劑、粘度調(diào)節(jié)劑中一種或其組合；
該熱水溶解型熱熔膠溶解于60℃-95℃的水中；該熱水溶解型熱熔膠的軟化點(diǎn)為80℃～180℃。
優(yōu)選的，所述聚乙烯醇的聚合度為1000～1700，醇解度不小于98％。
優(yōu)選的，所述聚乙烯醇的聚合度大于等于1700，醇解度為92％～98％。
優(yōu)選的，所述聚乙烯醇是由比例為1.5～10:1的高聚合度中醇解度的聚乙烯醇和低聚合度高醇解度的聚乙烯醇復(fù)配形成的，其中低聚合度為800～1200，高醇解度為大于等于98％，高聚合度為1700～2500，中醇解度為92％～98％。
優(yōu)選的，該熱水溶解型熱熔膠由30％～50％聚乙烯醇、25％～40％基體樹脂、5～15％增粘樹脂、增塑劑15～30％、0～5％填料及2％～4％功能助劑組成。
一種上述熱水溶解型熱熔膠的制備方法包括以下步驟：
按照上述配比將稱量好的增塑劑加入到一定量蒸餾水中攪拌均勻形成混合液，增塑劑總質(zhì)量與水的質(zhì)量比為1：5～1：20，再按照上述配比將聚乙烯醇在85℃～100℃下完全溶解于所述混合液中，攪拌均勻，靜置片刻，真空除泡后進(jìn)行干燥，干燥后得到增塑改性的聚乙烯醇片材，切片備用；
按所述配比稱量配料，將聚乙烯醇切片和配比中的其余物料進(jìn)行熔融共混形成所述的熱水溶解型熱熔膠。
一種電泳工藝的遮蔽結(jié)構(gòu)，所述遮蔽結(jié)構(gòu)包括上述熱水溶解型熱熔膠。
優(yōu)選的，所述遮蔽結(jié)構(gòu)是由所述熱水溶解型熱熔膠制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或粉末結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的，所述遮蔽結(jié)構(gòu)是由該熱水溶解型熱熔膠壓延于一網(wǎng)布上形成的膜狀結(jié)構(gòu)。
一種電泳工藝包括以下步驟：
1)將上述遮蔽結(jié)構(gòu)置于金屬制品的表面并加熱至軟化點(diǎn)使其粘附于金屬表面；
2)對(duì)該金屬表面進(jìn)行一次電泳處理，通過電泳于金屬表面裸露的區(qū)域沉積第一漆層并對(duì)第一漆層進(jìn)行固化；
3)將該遮蔽結(jié)構(gòu)浸入水中使其溶解并通過清洗去除，其中水溫為60℃～95℃，浸泡時(shí)間為10min～60min；
4)對(duì)該金屬表面進(jìn)行二次電泳處理，通過電泳在原遮蔽結(jié)構(gòu)覆蓋區(qū)域沉積與第一漆層顏色相異的第二漆層并對(duì)第二漆層進(jìn)行固化，形成與該遮蔽結(jié)構(gòu)形狀相應(yīng)的雙色圖案。
優(yōu)選的，步驟1)中，所述遮蔽結(jié)構(gòu)通過熱壓粘附于金屬表面，熱壓溫度為80℃-180℃，熱壓壓力為0.05-0.5kg/cm2，時(shí)間為10-120s。
優(yōu)選的，步驟3)中還包括向所述熱水中添加適量二甲基亞砜或甘油、攪拌熱水或超聲波震動(dòng)熱水加速所述遮蔽結(jié)構(gòu)清洗過程。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
1.熱水溶解型熱熔膠由聚乙烯醇、基體樹脂、增粘樹脂、增塑劑、填料及功能助劑組成，常溫下為固體，加熱軟化后粘附性好，耐常溫水并且可在高溫水中溶解以便于去除，性能特殊，具有廣泛的應(yīng)用；其中聚乙烯醇是唯一可被細(xì)菌作為碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在細(xì)菌和酶的作用下，46天可降解75％，屬于生物可降解高分子材料，降解產(chǎn)物為二氧化碳和水，對(duì)環(huán)境無危害，綠色環(huán)保。
2.采用熱水溶解型熱熔膠制作遮蔽結(jié)構(gòu)并粘附于金屬表面，通過一次電泳于未遮蔽區(qū)域形成第一漆層，去除遮蔽結(jié)構(gòu)后再通過二次電泳使遮蔽膜覆蓋區(qū)域沉積與第一漆層不同顏色的第二漆層，從而將遮蔽結(jié)構(gòu)的圖案轉(zhuǎn)移至金屬表面。熱熔膠遮蔽結(jié)構(gòu)浸潤于熱水中并通過清洗去除，清洗過程簡(jiǎn)單，無需使用強(qiáng)堿或其他腐蝕性物質(zhì)，不會(huì)對(duì)漆前道電泳漆造成影響，保證了電泳漆的性能；工藝簡(jiǎn)單，無需印刷，無需固化，大大簡(jiǎn)化了制程。
3.水解型熱熔膠可以制作粉末狀、薄膜狀及絲狀的遮蔽結(jié)構(gòu)，形態(tài)多變，可以于金屬表面形成點(diǎn)狀、網(wǎng)狀、規(guī)則圖案等等相應(yīng)各種電泳圖案，相對(duì)于傳統(tǒng)的方法其工藝簡(jiǎn)單，可控性強(qiáng)，形成的圖案邊界清晰，效果好，成本低；此外，可直接通過加熱粘附于金屬表面，制程簡(jiǎn)單，適于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用
以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明；但本發(fā)明的一種熱水溶解型熱熔膠及其應(yīng)用不局限于實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
一種熱水溶解型熱熔膠由20％～65％聚乙烯醇、20％～50％基體樹脂、3～25％增粘樹脂、增塑劑10～50％、0～10％填料及2％～5％功能助劑組成，其中：基體樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物、熱塑性聚氨酯、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯高聚物、聚丙烯酸乙酯、聚酰胺、聚酯中的一種或其組合，優(yōu)選的為熱塑性聚氨酯、聚酰胺，基體樹脂的極性優(yōu)選極性基團(tuán)含量較高的樹脂型號(hào)，基體樹脂的分子量?jī)?yōu)選中等分子量的樹脂或者中低分子量搭配的樹脂體系。
增黏劑為松香、改性松香、液體松香、C5石油樹脂、C9石油樹脂、C5/C9共聚樹脂、氫化甲撐茚樹脂、氫化C9樹脂、萜烯樹脂、松香酯、氫化松香酯、氧茚樹脂、萜烯樹脂中一種或其組合。
填料為硫酸鋇、滑石粉、空心微珠、二氧化鈦、白炭黑、高嶺土、云母粉中的一種或其組合。
增塑劑為甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、丙三醇、己內(nèi)酰胺、乙酰胺、聚乙二醇、三羥基甲基丙烷、鄰苯二甲酸酯中的一種或其組合，優(yōu)選的為丙三醇、己內(nèi)酰胺、乙酰胺、聚乙二醇、三羥基甲基丙烷，更優(yōu)選的為甘油/己內(nèi)酰胺、甘油/聚乙二醇、甘油/乙酰胺、甘油/三羥基甲基丙烷。
功能助劑為潤滑劑、抗氧劑、粘度調(diào)節(jié)劑中一種或其組合。
該熱水溶解型熱熔膠溶解于60℃-95℃的水中，優(yōu)選的，溶解于80℃～95℃的水中。該熱水溶解型熱熔膠的軟化點(diǎn)為80℃～180℃。
在一優(yōu)選的實(shí)施例中，熱水溶解型熱熔膠由30％～50％聚乙烯醇、25％～40％基體樹脂、5～15％增粘樹脂、增塑劑15～30％、0～5％填料及2％～4％功能助劑組成。
通過對(duì)聚乙烯醇的醇解度和聚合度的調(diào)節(jié)，可以控制熱水溶解型熱熔膠在水中的溶解溫度和溶解速度。在一實(shí)施例中，聚乙烯醇的醇解度為99％，聚合度小于1700。在另一實(shí)施例中，聚乙烯醇的醇解度小于92％，聚合度為1700以上。在又一實(shí)施例中，聚乙烯醇由比例為1.5～10:1的高聚合度中醇解度的聚乙烯醇和低聚合度高醇解度的聚乙烯醇復(fù)配形成的，其中低聚合度為800～1200，高醇解度為大于等于98％，高聚合度為1700～2500，中醇解度為92％～98％。例如采用1795和1099復(fù)配使用、2492和0899復(fù)配使用或者2095和0899復(fù)配使用。
制備上述熱水溶解型熱熔膠的方法，具體是按照上述配比將稱量好的增塑劑加入到一定量蒸餾水中攪拌均勻形成混合液，增塑劑總質(zhì)量與水的質(zhì)量比為1：5～1：20，再按照上述配比將聚乙烯醇在95℃溫度下完全溶解于前述混合液中，攪拌均勻，靜置片刻，真空除泡后進(jìn)行干燥，干燥后得到增塑改性的聚乙烯醇片材，切片備用。
然后，按所述配比稱量配料，將聚乙烯醇切片和配比中的其余物料用密煉機(jī)或擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混后再根據(jù)需要形成特性形狀的掩膜。
本發(fā)明的熱水溶解型熱熔膠具有廣泛的應(yīng)用，以下以應(yīng)用于金屬表面的電泳工藝中作為遮蔽結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)多色電泳，在金屬表面上形成與遮蔽結(jié)構(gòu)相應(yīng)的裝飾性圖案為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
熱水溶解型熱熔膠形成各種形態(tài)圖案的遮蔽結(jié)構(gòu)再置于金屬表面。舉例來說，在一實(shí)施例中，熱水溶解型熱熔膠通過密煉壓延、擠出壓延或擠出流延等方式成膜，再裁切成預(yù)定的形狀的薄膜并敷設(shè)于金屬表面。優(yōu)選的，可以在壓延的時(shí)候?qū)⒐不炝蠅貉釉诰W(wǎng)布上，形成網(wǎng)布在膜中間的掩膜，添加網(wǎng)布后，掩膜在熱水作用下，可整片掩膜快速從工件上撕下，效率高，節(jié)省時(shí)間，可更加快速的從工件上清除掉。在另一實(shí)施例中，熱水溶解型熱熔膠采用多孔板擠出模頭通過擠出機(jī)形成熱熔膠網(wǎng)膜，通過控制多孔板的孔數(shù)、孔徑以及與接收板離型膜的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡等形成各式各樣網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)膜，可以是不規(guī)則的無序網(wǎng)膜，也可以是規(guī)則結(jié)構(gòu)的網(wǎng)膜。
在又一實(shí)施例中，熱水溶解型熱熔膠通過低溫粉碎形成粉末狀結(jié)構(gòu)并灑布或靜電吸附于預(yù)熱的金屬表面。熱水溶解型熱熔膠形成各式遮蔽結(jié)構(gòu)置于金屬制品的表面后，加熱至軟化點(diǎn)使其粘附于金屬表面，此外亦可通過熱壓的方式，熱壓溫度為80℃-180℃，熱壓壓力為0.05-0.5kg/cm2，時(shí)間為10-120s使其固定于金屬表面。
該遮蔽結(jié)構(gòu)不受金屬表面的限制，適用于平面或者曲面結(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍廣。
接著，對(duì)金屬表面進(jìn)行一次電泳處理，通過電泳于金屬表面裸露的區(qū)域(即未被遮蔽結(jié)構(gòu)覆蓋的區(qū)域)沉積厚度為5-30μm的第一漆層并對(duì)第一漆層進(jìn)行固化。電泳的固含量為5-15％，pH值為4-5，電壓為45-55V，時(shí)間為20-50s。由于電泳是以金屬本身為電極進(jìn)行沉積，不導(dǎo)電的熱熔膠覆蓋的區(qū)域不沉積，從而實(shí)現(xiàn)了區(qū)域式鍍漆。對(duì)第一漆層的固化可以是紫外固化，于40℃-90℃下烘干2-10分鐘后于1500-2500mJ/cm2紫外光下進(jìn)行固化。此外，當(dāng)采用軟化溫度較高的熱熔膠時(shí)，固化是烘干固化，于120℃-180℃下固化20-40分鐘。整個(gè)電泳工藝在25～40℃內(nèi)，在此過程中，遮蔽結(jié)構(gòu)幾乎不發(fā)生溶脹，且本身耐酸堿性好，不受電泳漆影響。
一次電泳結(jié)束后，將金屬表面浸入60℃～95℃熱水中10min～60min使遮蔽結(jié)構(gòu)溶解并通過清洗去除。優(yōu)選的，熱水溫度可以為80℃～95℃。熱水溶解型熱熔膠中的聚乙烯醇是水溶性，在熔融共混后基體樹脂和聚乙烯醇形成兩相網(wǎng)狀連續(xù)相分散。清洗后再對(duì)金屬表面進(jìn)行二次電泳處理，通過電泳在原遮蔽結(jié)構(gòu)覆蓋區(qū)域沉積與第一漆層顏色相異的第二漆層并對(duì)第二漆層進(jìn)行固化，形成與遮蔽結(jié)構(gòu)形狀相應(yīng)的雙色圖案，其中該第二漆層的厚度為5-30μm，該二次電泳的固含量為5-15％，pH值為4-5，電壓為35-45V，時(shí)間為20-50s，固化與第一漆層固化類似。第一漆層和第二漆層所用電泳漆分別添加了不同顏色的顏料，因而顏色相異，舉例來說，第一漆層是仿古黑色，第二漆層是紅古銅色；或者，第一漆層是褐色，第二漆層是淺黃色，從而形成了與遮蔽結(jié)構(gòu)相應(yīng)的雙色電泳圖案。
上述實(shí)施例僅用來進(jìn)一步說明本發(fā)明的一種熱水溶解型熱熔膠及其應(yīng)用，但本發(fā)明并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。