專利名稱：一種涂覆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在基底上形成聚合物基涂料組合物涂層的方法。
更確切地說，但不唯一，本發(fā)明涉及在金屬帶狀可移動基底上形成薄的裝飾性和/或保護(hù)性聚合物基涂料組合物涂層的方法。
在這里使用的術(shù)語“薄的”指的是最大為60微米的涂層厚度。
一般聚合物基涂料組合物包括作為主要成分的樹脂，顏料和交聯(lián)劑。
本發(fā)明一般可用于生產(chǎn)在建筑復(fù)合板材生產(chǎn)中用作初始材料的預(yù)涂覆的鋼帶和用于建筑行業(yè)，家用櫥柜，車體和其它板狀金屬產(chǎn)品的其它鋼制產(chǎn)品。
已知在鋼帶上形成聚合物基涂料組合物涂層的方法的特征在于其使用室溫下為固態(tài)并且以固體塊形式作為涂層源的涂料組合物。該方法包括將固體塊逐漸熔融，并把得到的液體涂料組合物涂覆在帶的表面上。在上文中，術(shù)語“液體”應(yīng)理解為包括(a)實際上接近柔軟的塑料固體的高粘度液體和(b)易于流動的液體。
Buecher等人的美國專利US5407697公開了一種方法，其步驟包括(a)將金屬帶預(yù)熱到預(yù)熱溫度，該溫度高于要涂覆在帶表面上的熱固性聚合物基涂料組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；(b)以預(yù)定的帶速移動預(yù)熱的帶；(c)使涂料組合物的固體塊沿塊的軸線前進(jìn)到和要涂覆的帶的表面相接觸從而使涂料組合物塊熔融并以液體沉積物的形式涂覆在表面上，之后用移動的帶運走塊；(d)在帶的表面上將液體沉積物形成為涂料組合物的液體涂層；(e)加熱涂覆的液體沉積物以生產(chǎn)出至少覆蓋了帶的部分表面的涂料組合物的固體涂層。
本發(fā)明的目的是提供一種在鋼帶上形成聚合物基涂料組合物涂層的替代方法。
本發(fā)明是用聚合物基涂料組合物顆粒而不是用固體塊作為在金屬帶或其它適合基底上的涂層源的。
用顆粒而不用固體塊避免了要將塊的尺寸裁制成與帶的寬度相一致的要求；實現(xiàn)了涂料更均勻的涂覆在帶上；并且與固體塊相比可輸送大量的涂料?？傊?，使用顆粒而不使用固體塊可在運輸和涂料生產(chǎn)線上更靈活的處理材料。
更具體地說，本發(fā)明提供一種在基底上形成聚合物基涂料組合物涂層的方法，它包括如下步驟(a)將基底預(yù)熱到高于聚合物基涂料組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度；(b)將涂料組合物顆粒供給到基底的表面上，從而使顆粒逐漸熔融成液態(tài)；(c)在基底表面上形成液體涂料組合物涂層；和(d)將液體涂層轉(zhuǎn)變成涂料組合物的固體涂層。
術(shù)語“顆?！痹谶@里應(yīng)理解為顆粒尺寸的下限為100微米(測量的是顆粒的主要尺寸)～上限為5cm(測量的也是顆粒的主要尺寸)的固體。
顆?？梢允且?guī)則的或不規(guī)則的。
在熱塑性塑料工業(yè)中使用的術(shù)語“顆?！敝傅氖切螤詈统叽绶植枷鄬鶆虻墓腆w，它是通過切割擠出的材料條制造的。在這里使用的術(shù)語“顆?！卑ǎ幌抻?，這一限定。
在這里的術(shù)語“顆?！币部衫斫鉃榘ㄔ诜勰┩苛瞎I(yè)中又稱為“薄片”的固體，該固體的形狀是不規(guī)則的，尺寸分布也是變化的。在這里使用的術(shù)語“顆粒”包括，但不限于，這一限定和熱塑料工業(yè)中的“顆?！薄?br> 在這里的術(shù)語“顆?！边€可理解為不包括粉末涂料工業(yè)中稱為“ 粉末”的固體。在這一內(nèi)容中，本發(fā)明避免了顏色緩慢轉(zhuǎn)換，噴臺難于清理，在金屬帶上傳遞效率低以及用噴涂技術(shù)難以形成薄的薄膜涂層的不利之處。
術(shù)語“顆?！边€可理解為不包括US5407697實施例中所描述類型的“塊”。本發(fā)明顆粒所使用的傳送系統(tǒng)要比塊的傳送系統(tǒng)簡單，這是它的優(yōu)點所在。
對聚合物基涂料組合物進(jìn)行選自以達(dá)到合適的性能，涂料組合物為顆粒狀并且在許多情況下，顆粒的使用位置和其制造位置是不同的，這就需要將其從制造位運輸?shù)阶罱K的使用位置。一般涂料組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度要高于運輸過程中顆粒所經(jīng)受的溫度以避免顆粒發(fā)生實質(zhì)性的變形/破裂。
優(yōu)選聚合物基涂料組合物是熱固性涂料組合物。
在涂料組合物為熱固性涂料組合物的情況下，優(yōu)選將液體涂料轉(zhuǎn)變成涂料組合物的固體涂層的步驟(d)包括加熱液體涂料以熱固涂料組合物。
向基底的表面供給涂料組合物顆粒的步驟(b)優(yōu)選包括基底在沿預(yù)定路徑以可控速度前進(jìn)時，供給顆粒。
該方法優(yōu)選包括對于給定的基底速度，通過控制顆粒向基底的喂料速率來控制涂料組合物在基底上的沉積。
形成液態(tài)涂料組合物涂層的步驟(c)優(yōu)選包括(i)在可移動基底的橫向上定位輥以便輥向要涂覆的表面施加壓力，由此可控制在基底上液體涂層的厚度；和(ii)控制涂料組合物在基底上的沉積速率以便建立一池液體涂料組合物并剛好保持在輥的上游側(cè)，通過輥和基底對其進(jìn)行控制。
該池為一貯藏處，當(dāng)基底在輥和要涂覆的表面間移動時，液體涂料組合物從該處通過基底而被拉出。
方法中的步驟(b)可包括將顆粒供給到池的移動基底的上游側(cè)或直接將顆粒供給到池中。在后一種情況并可能在前一種情況中，池將含有由熔體轉(zhuǎn)變成液體的顆粒。
涂層可在基底的整個寬度上或僅在其部分寬度上形成。
本發(fā)明將參照附圖作進(jìn)一步的描述。


圖1是實現(xiàn)本發(fā)明方法一個實施方案的連續(xù)帶涂覆生產(chǎn)線的側(cè)視圖；圖2是圖1中所示涂料涂覆站的詳細(xì)圖(放大圖)。
下面的描述涉及用于在鋼帶形基底上形成聚合物基涂料組合物涂層的本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案。本發(fā)明同樣可用在其它類型的基底上。
參照圖1，在上表面用熱固性涂料組合物連續(xù)涂覆的鋼帶1連續(xù)地通過預(yù)熱爐2，涂覆站3，涂覆成形站4，固化爐5和淬火浴6。
所述的涂料涂覆線可以是連續(xù)鍍覆線的整體的最后部分或可從裝載有來自庫存的卷曲帶的常規(guī)開卷機(jī)(未示)處接入。在每種情況中，由浴6出來的涂覆帶是通過常規(guī)的卷取機(jī)(未示)卷取的，并且該生產(chǎn)線還安裝有其它常規(guī)的附件，例如受液器(accumulators)(未示)和保持帶張力的裝置(未示)。
對輸入的帶1進(jìn)行預(yù)處理以使其適于接收最終的涂層，也就是說，要將其拉平，清洗，可能的話還要涂底漆。所有這些操作都是通過常規(guī)的方法實現(xiàn)的。
預(yù)熱爐2將帶1加熱到高于聚合物基涂料組合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。在本文中，熱固性涂料組合物可以是具有高固體含量，一般大于90wt％固體的任何合適的組合物。如上所述，如果需要將涂料組合物顆粒由遠(yuǎn)處的造粒位置運送到涂覆線，就要考慮涂料組合物的適應(yīng)性問題。一般預(yù)熱帶的溫度在160～240℃的范圍內(nèi)。
涂料涂覆站3包括一導(dǎo)向器或斜槽7或沿帶1的寬度以一定的空間間距在帶1上定位的許多導(dǎo)向器或斜槽7，它們使涂料組合物顆粒以一或多個流股19的形式供給到帶的上表面上。當(dāng)帶繼續(xù)向前移動時，在帶表面上的涂料組合物固體粒熔融成液態(tài)。該液態(tài)涂料組合物在帶1的上表面形成一系列不連續(xù)的區(qū)域13(見圖2)。
涂覆成形站4將不連續(xù)的涂料組合物液體沉積物涂覆在整個帶表面上。在本文中，可注意到在另一實施方案中，涂覆成形站沿帶的寬度方向?qū)⒁后w涂料組合物涂覆到一或多個選擇的部分中。
涂覆成形站4包括與帶1的上表面接觸的具有硬的、有彈性的、光滑彈性表面層的上壓輥14和與帶1的下表面接觸并給壓力輥14提供反動力的支承輥15。
壓力輥14是電驅(qū)動的并可在任一方向上旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選其旋轉(zhuǎn)要使與沉積物接觸的彎曲表面的一部分沿與帶1相同的方向移動。
包括顆粒喂入速率在內(nèi)的操作參數(shù)要控制到可建立一池液體涂料組合物并且剛好保持在壓力輥14的上游側(cè)。池17一般剛好延伸到帶的邊緣但在邊緣處要非常的小。
參照圖2，當(dāng)帶向前移動時，橫跨整個帶1表面的預(yù)定厚度的涂層16從池17中被拉出并在壓力輥14下形成。
涂覆帶在涂覆成形站形成后就穿過固化爐5，其中涂層被加熱到220～270℃的固化溫度，由此涂料組合物就轉(zhuǎn)變成固態(tài)。
之后，為了作為制成品卷取和移動，涂料組合物的固體涂層和帶通過浴6來淬火，或相反冷卻到室溫。
可對上面描述的本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案作很多的改進(jìn)，而這些改進(jìn)都沒有脫離其精神和范圍。
此外，本發(fā)明的方法不限于在圖1和2所示的涂覆線上進(jìn)行。
該方法可在包括不同形式的涂覆成形站4的涂覆線上實現(xiàn)。一種可替代的涂覆成形站(未示)是一種雙輥系統(tǒng)，它包括與帶的上表面接觸的旋轉(zhuǎn)的上壓力輥和與壓力輥接觸的旋轉(zhuǎn)的支承輥，于是在使用時建立了一池液體涂料組合物并且保持在輥間的間隙處。預(yù)定厚度的涂層從池中拉出并通過旋轉(zhuǎn)壓力輥將其沉積在帶上。
權(quán)利要求
1.一種在基底上形成聚合物基涂料組合物涂層的方法，它包括如下步驟(a)將基底預(yù)熱到高于聚合物基涂料組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度；(b)將這里所限定的涂料組合物顆粒供給到基底的表面上，從而使顆粒逐漸熔融成液態(tài)；(c)在基底表面上形成液體涂料組合物涂層；和(d)將液體涂層轉(zhuǎn)變成涂料組合物的固體涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中聚合物基涂料組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度要高于在輸送過程中顆粒所經(jīng)受的溫度從而避免顆粒發(fā)生實質(zhì)性變形/破裂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中涂料組合物是熱固性涂料組合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中將液體涂料轉(zhuǎn)變成涂料組合物固體涂層的步驟(d)包括加熱液體涂料以熱固涂料組合物。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中將涂料組合物顆粒供給到基底表面的步驟(b)包括基底在沿預(yù)定路徑以可控速度移動的同時供給顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，包括對于給定的基底速度，通過控制顆粒向基底的喂料速率來控制涂料組合物在基底上的沉積速率。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中形成液體涂料組合物涂層的步驟(c)包括(i)在可移動基底的橫向上定位輥以便輥向要涂覆的表面施加壓力，由此可控制在基底上液體涂層的厚度；和(ii)控制涂料組合物在基底上的沉積速率以便建立一池液體涂料組合物并剛好保持在輥的上游側(cè)，通過輥和基底對其進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中向基底表面供給涂料組合物顆粒的步驟(b)包括將顆粒供給到移動基底的池的上游側(cè)或直接將其供給到池中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在基底(1)上形成聚合物基涂料組合物涂層的方法。該方法是基于使用顆粒(13)而不是使用涂料組合物固體塊。該方法包括將基底(1)預(yù)熱到高于聚合物基涂料組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度；并將涂料組合物顆粒(13)供給到基底(1)的表面上，從而使顆粒(13)逐漸熔融成液態(tài)；之后該方法包括在基底表面(1)上形成液體涂料組合物涂層；和將液體涂層轉(zhuǎn)變成涂料組合物的固體涂層。
文檔編號B05D1/12GK1416373SQ01806257
公開日2003年5月7日 申請日期2001年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月8日
發(fā)明者尤多·比徹 申請人:Bhp鋼鐵有限公司, 阿克佐諾貝爾有限公司