CN101352931A - 把固态聚合物膜结合到平轧金属板连续带上的挤压熔融聚合物膜结合 - Google Patents

把固态聚合物膜结合到平轧金属板连续带上的挤压熔融聚合物膜结合 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于涂覆金属板单个表面的工艺，包括：在线输送金属板，金属板具有防腐蚀覆层、防腐蚀覆层的第一金属表面和相对的基本平面的第二表面；活化金属板的第一金属表面；通过熔融挤压沉积将具有粘合特征的热塑性熔融薄膜直接沉积在活化的第一金属表面上并与其形成面到面接触，并且超出金属板的相对侧向边缘；与熔融挤压沉积步骤基本同时地将热塑性固态膜与熔融薄膜共同延伸地结合到熔融薄膜的可用表面，多层聚合物覆层具有延伸超出金属板相对侧向边缘的悬垂部分；固化包括悬垂部分的多层聚合物覆层；从涂覆金属板的侧向边缘修整悬垂部分。本发明还提供了用于涂覆金属板双表面的工艺。

Description

把固态聚合物膜结合到平轧金属板连续带上的挤压熔融聚合物膜结合
本申请是2004年4月5日提出的、名称为“把固态聚合物膜结合到平轧金属板连续带上的挤压熔融聚合物膜结合”的发明专利申请No.200480014286.3的分案申请。
相关申请
本申请要求2003年4月3日申请的美国临时专利申请序号No.60/460191的优先权；并且本发明是2003年2月14日申请的名称为“连续带平轧钢的表面处理和聚合物涂覆以及涂覆产品”的共同所有和共同未审美国专利申请序号No.10/367371的部分连续申请；该共同未审申请是2002年5月28日申请的名称为“用于连续带平轧金属板的表面处理和双聚合物层涂覆的方法和装置以及涂覆产品”的共同所有和共同未审美国专利申请序号No.10/156471的部分连续申请；该共同未审申请是2002年7月9日申请的名称为“用于生产将连续带金属板和热塑聚合物结合的工程复合材料的工艺及装置”的共同所有和共同未审美国专利申请序号No.10/191411的部分连续申请，该共同未审申请是2002年5月28日申请的名称为“用于生产将连续带金属板和热塑聚合物结合的工程复合材料的工艺及装置”的共同所有和共同未审美国专利申请序号No.10/156473的部分连续申请，该共同未审申请曾是2001年1月23日申请的名称为“聚合物涂覆金属带及生产其的方法”的共同所有和共同未审美国专利申请序号No.09/767785的部分连续申请；该共同未审申请曾是2000年1月24日申请的名称为“聚合物涂覆金属带及生产其的方法”的共同所有和共同未审专利申请的部分连续申请。
技术领域
本申请涉及延伸刚性平轧金属板的连续生产线聚合物涂覆，尤其涉及活化所述金属板基板的表面用于熔融热塑聚合物材料膜挤压，以便通过建立用于多聚合物层在连续带的连续生产线涂覆操作中行进的足够生坯强度，使得能够结合固态膜聚合物材料。
发明目的
一个重要的目的包括通过熔融薄膜聚合物材料和固态薄膜聚合物材料的连续生产线结合而复合涂覆防腐蚀金属板带，同时增强用于连续生产线聚合物涂覆操作的多聚合物层的组合。
相关的目的涉及选择的在线增强用于产品制造的聚合物涂覆效率。
进一步相关的目的提供增加用于市场产品使用的复合涂覆刚性平轧金属板连续带的多样性的装置和工艺。
另一目的包括连续生产线方法和装置，用于建立多聚合物层组合，用于在连续生产线操作中涂覆延伸刚性平轧金属板连续带的单个平表面。
一个相关的目的是使得能够间断地缩短聚合物涂覆操作和聚合物涂覆加工步骤，以便方便更有效的产品生产，同时满足特定市场产品使用需求。
进一步目的包括刚性平轧金属板的两个表面的选择的无机防腐蚀，其中防腐蚀能够响应于连续在线表面活化，用于提高有机聚合物材料的化学结合，用于增加市场产品使用。
本发明的上述目的和其它优点和贡献结合附图更详细地描述。
附图说明
图1是用于描述本发明的加工步骤的概略流程图，本发明是将预先选择热塑聚合物材料挤压成熔融薄膜，用于将预先选择的固态薄膜聚合物材料与在线行进过程中防腐蚀延伸刚性平轧金属基板的单个活性表面相结合；同时提供可选择的直接运输或者可替换的在线最终处理；
图2是用于描述本发明的方法和装置的放大的示意性横截面视图，本发明的方法和装置用于活化用于聚合物粘合的延伸刚性平轧金属板的无机防腐蚀表面；
图3是用于描述本发明的单表面多聚合物层涂覆装置的示意性截面局部视图；
图3A是图3标示部分的放大截面图，用于描述本发明在连续带涂覆操作过程中固态聚合物薄膜与延伸刚性平轧金属基板的单个表面的熔融聚合物膜结合的原理；
图4是用于描述使用单表面活化、双表面防腐蚀带的本发明通过图1的可选择的步骤用于多聚合物层涂覆、用于执行加工的连续生产线装置的示意性总体布置视图；
图5是用于描述本发明的连续生产线加工步骤的概略流程图，用于活化防腐蚀金属板的单个表面以进行熔融聚合物膜和固态聚合物膜的结合，单独和连续地进行单表面活化以及防腐蚀刚性平轧金属板连续带剩余表面的涂覆，包括可选择的准备直接运输或者在用于转移或使用之前附加的最终处理；
图6是用于描述本发明连续生产线装置的示意性总体布置视图，其用于通过图5的可选择步骤执行双表面多聚合物层加工；
图7是放大横截面视图，用于描述具有根据图1的加工方法和结合图4描述装置的单表面的多聚合物覆层的本发明无机防腐蚀刚性平轧金属板产品；以及
图8是用于描述本发明复合涂覆刚性平轧金属板产品的放大横截面视图，根据图5的加工方法以及结合图6描述的装置，将两个表面的防腐蚀层与每个表面的多聚合物层覆层相结合。
具体实施方式
本发明的第一实施例提供用于建立多聚合物层组合的连续生产线方法和装置，该多聚合物层组合用于涂覆防腐蚀刚性平轧金属板的单个平表面；并且本发明的第二实施例证实如下的能力：在连续生产线操作中，用所述多聚合物层单独和连续地聚合物涂覆延伸刚性平轧金属板的两个防腐蚀平表面。
连续生产线涂覆操作是这样进行的：通过把热塑聚合物材料挤压成熔融薄膜，用于每次将固态薄膜聚合物材料结合到刚性平轧金属板连续带的单个活化防腐蚀表面上。
通过有效的库存管理进一步提高了产品的生产效率概念，使得聚合物材料能够以固态形式独立地储存用于产品生产；以便促进完成用于特定市场用途的定单；由此，在等待聚合物涂覆产品的运输指令的同时，取代了传统需求的储存和保护多个卷或板叠。
在执行图1的第一实施例时，在位置14供应的防腐蚀刚性平轧金属板从下面选择：
(i)无机有色金属涂覆的低碳钢板，
(ii)转换涂覆(conversion-coated)的平轧铝板，以及
(iii)转换涂覆的平轧铝/镁合金板。
连续带基板在其长度方向上直线式行进，在其长度方向延伸的侧边缘之间提供相对的基本为平面的防腐蚀表面。选择防腐蚀以便能够表面活化，用于增强聚合物覆层粘附；在聚合物涂覆表面之后发生的意外磨损情况下，所述复合覆层提供保护。
如这里教导的，在线的表面活化步骤从相关的金属板表面消除表面微粒和碎片以及轻质表面油。选择金属基板的防腐蚀以便能够表面活化，以用于提高聚合物覆层粘附。
在图1中，防腐蚀基板的单平面表面在位置15进行活化用于提高聚合物粘附。明火冲击烧掉如果有的轻质表面油、表面微粒和表面碎片。控制冲击火焰的化学成分以便产生所述表面引起表面电子损失的氧化反应；以便提高在无机金属表面和选择的有机熔融薄膜聚合物材料之间的化学结合。
同时，例如通过使用电晕放电来离子化邻近基板表面的气体，提供并维持在线的基板行进过程中的表面活化、电子损失。在连续在线操作过程中，通过提高有机聚合物熔融薄膜与无机表面的化学结合，将那些预聚合物涂覆表面活化步骤组合提高了粘附。在图1的位置16提前选择固态薄膜聚合物材料。
在图1的位置17预先选择用于熔融薄膜挤压的热塑聚合物材料。熔融有机聚合物薄膜的条件包括用于与活化无机防腐蚀基板表面相结合的粘附特征，同时无需加热即可具有该粘附特征；也即，基本上在环境温度提供所述基板表面用于聚合物涂覆。在与延伸基板宽度方向挤压熔融薄膜；并且，提供一对相对的基本平面熔融表面。熔融薄膜的一个表面与活化防腐蚀基板表面结合。如后面图中示出的，固态膜聚合物材料被导引以便与挤压薄膜的所述一对熔融表面的剩下部分结合。基板和固态薄膜的在线行进速率是相关联的；并且熔融薄膜挤压是协同配合的，以便方便与基板表面以及与固态薄膜的相互结合功能。选择处理步骤、材料和温度以执行用于使得对两个基板表面都能够生产耐用的防腐蚀的设想；在图1的聚合物涂覆实施例中，这包括部分复合物涂覆在单个表面上。
具有期望粘附特征的选择的熔融热塑聚合物薄膜的实例是马来酐改性聚丙烯。这些用于熔融挤压的预先选择的聚合物材料作为固态颗粒(pellets)进行供应，熔化，加热到用于挤压的期望温度，并且在图1的位置18进行加压。被挤压为熔融薄膜的聚合物材料也进行预先选择，提供固态聚合物薄膜的期望生坯强度粘附特征，不需要加热基板表面。
也即，在图1的位置18，金属基板的活化表面基本上以环境温度行进。在位置19加热和加压的热塑材料被挤压为熔融薄膜。选择挤压模结构以提供形成在宽度方向横过活化用于沉积的活化表面延伸的延伸薄膜的出口构造；并且使延伸薄膜有目的地进一步延伸，以形成沿着延伸基板的每个侧向边缘的聚合物悬垂。挤压在每个侧向边缘的聚合物悬垂，并如后面所描述的进行边缘修整，有助于获得横过延伸基板的整个宽度的均匀的聚合物覆层厚度。
参照图1的位置20，使得熔融热塑聚合物薄膜的一个表面与行进带的活化防腐蚀表面基本同步地相接触，预先选择的固态薄膜聚合物材料被导引用于与熔融薄膜的剩余表面共同延伸的接触。由于上述表面活化和两个薄膜的预先选择特征，熔融聚合物薄膜和聚合物固态薄膜建立具有悬垂的“多聚合物层”，其与单个活化基板表面相联地在线行进。
熔融薄膜的表面活化和聚合物粘附特征有助于使用环境温度金属基板的能力；并且，使用环境温度基板有助于从熔融薄膜去除充分的热量，这种热量去除针对的是金属板带。使用环境温度基板的能力使得对于选定聚合物材料来说在明显高于熔化温度的温度能够挤压，这方便了薄膜挤压。在位置20同步地将固态膜导引以接触薄膜的剩余熔融表面，这也帮助从熔融薄膜除去热量，这种热量去除针对的是在线行进过程中的固态膜；并且正如与后面装置图相关描述的，通过在线温度调节表面装置来提高热量去除。涂覆多聚合物层与每个侧向边缘的悬垂一起在位置21固化；并且随着固化之后，延伸基板被导引用于修整延伸出每个侧向边缘的聚合物悬垂；在位置21，这作为连续生产线操作的一部分执行。
基板的活化表面上的多聚合物层的厚度能够通过利用穿透电磁辐射在位置22进行在线测量；例如，通过横过带宽度放置红外厚度测量装置用于厚度测量。复合聚合物层的大部分源于均匀厚度的固态聚合物膜；该厚度由可靠的固态膜制造者提供，在使用前能够易于确认该厚度。因此在横过带宽度的选定位置处的厚度测量能够帮助在拉伸模出口处发现和定位堵塞(如果有的话)，用于挤压出熔融薄膜。优点在于，任何这种堵塞位置将会被迅速认出，用于及时改正和标记产品。
在图1的单表面多聚合物层涂覆实施例中，在位置22的在线适应提供在线选择地导引产品，不需要最终处理，并且准备产品用于直接运输。在位置22的替代地引导产品用于最终处理，这极大提高多层聚合物涂覆性能和粘附。
选择在位置22进一步处理，在线导引带用于在位置23再加热。选择最终处理能够至少部分地响应市场应用和市场需求。在图1的位置22最少化单表面多聚合物层的加工步骤的同时，通过依赖在两个表面上的复合防腐蚀满足在一些工业中的市场需求。然而，作为相同连续生产线聚合物涂覆操作的一部分，也可执行可替代的最终处理，以提高聚合物性能。
参照图1的位置23，通过加热复合热塑聚合物层涂覆的带以建立在整个组合层中的期望熔化特征而开始最终处理步骤。将该加热条件维持在线行进的选定间隔，这样通过执行与单活化表面的更彻底的聚合物接触，从而提高了聚合物粘附。也即，某些防腐蚀表面能够表现不规则的形貌；并且，通过重熔能够实现与基板粘附的强度，以便提高该表面的接触覆盖。同时，重熔提高固态膜层的聚合物材料与该固态膜的薄膜熔融粘结层的结合。
除了提高熔融薄膜与基板表面的粘附之外，多聚合物层的聚合物材料的预先选择的一部分包括在单个表面上的那些选定多聚合物层之间的粘附特征。在位置23最终处理的过程中，通过再加热两聚合物材料而提高那些粘附特征，并且那些粘附特征随着加热而在在线行进中被选定。通过所述最终处理增加了制造机会和制造能力。
在图1的位置24处，随着以上熔融和具有熔化特征的行进的选定间隔之后，作为最终处理的一部分，通过相应的玻璃转化温度快速冷却多聚合物层。该快速冷却在整个组合层的热塑聚合物材料上建立非晶特征；这提高了市场使用产品的制造能力并且能够提高固态膜聚合物材料的表面性能，包括更平滑的外观。
位置25处理来自位置22的产品，用于直接传送或使用；并且也处理来自图1的位置24的最终处理产品，用于传送或使用。在位置25为两种替换都提供产品处理；也即通过重卷或者通过形成剪切成期望尺寸的板卷。
图2装置的放大横截面视图处于垂直平面，该垂直平面垂直于平面的平轧金属基板表面，并且与带行进的延伸轴成平行关系延伸。图2的部分26包括在要被活化的表面上冲击明火的成行的燃烧器；控制火焰的成分产生氧化反应，引起在表面上的电子损失。位于部分26内的成行的燃烧器横过带宽度延伸；并且，依赖于生产线速度和带表面条件选择燃烧器行的数目。在图1的实施例中，单个表面单独地进行活化用于聚合物涂覆；在图2的部分26中燃烧器行以实线示出；并且作用在基板的上表面以提供这种表面活化氧化反应，这有助于提高在所述表面上的在线聚合物覆层粘附。
然而，如图2中所示，在执行单个表面聚合物涂覆实施例时，本发明提供在剩余的相反表面上使用名义火焰处理的机会。该名义火焰处理主要涉及剩余的碎片；并且由以间断线示出的单个燃烧器表示，作用在与用于聚合物多层涂覆的被活化表面相对的剩余表面上。
图2的装置的该名义火焰处理特征将先前使用的轻质表面油、微粒和/或相关碎片从剩余防腐蚀表面燃烧去除；在图1和4的单个表面实施例中，其保持不进行多聚合物层涂覆。表面油和/或相关碎片从剩余防腐蚀表面的去除帮助避免随后的表面污染；例如，当准备本发明的单个表面聚合物涂覆产品用于传送或使用时。在卷绕或堆叠剪切板的过程中，在单个活化表面上，剩余表面的名义火焰清理步骤能够帮助保护多聚合物层；并且，同时如这里所讲述的，当卷绕或堆叠联系图1和4描述的聚合物实施例的剪切产品时，能够基本上消除使用保护涂覆油的将来需求。
而且，作为获得或维持单个表面活化的一部分，能够选择电晕放电导体的数目，如在图2的部分27中显示了三个电晕放电行。电晕放电离子化邻近基板表面的气体，引起和/或实现横跨要被聚合物涂覆的单个表面的整个表面宽度的表面活化；同时通过适当选择电能等级保持没有电火花。气体离子化装置和能量等级基于带宽选择，并且对于本发明的连续生产线操作来说能够考虑生产线速度。
对于熔融挤压来说，广义上能够参考几种热塑聚合物材料分类，它们为：
(i)酐改性热塑聚烯烃粘合树脂，
(ii)酐改性热塑聚丙烯酸酯树脂，以及
(iii)例如用酐进行酸改性的三元共聚物。从这些分类中选择的目的涉及的是薄膜挤压熔融粘结层的能力，对于与活化基板表面在线的行进来说，这将会为熔融和固态聚合物层都提供足够的生坯强度粘附。同时，额外关注的是提供不需要加热需求的基板表面上的覆层粘附：也即，能够以环境温度的基板获得。
具体的熔融薄膜实例包括：酐改性乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和马来酐改性聚丙烯(PP)。用于熔融薄膜挤压以及用于多聚合物层的固态膜的其它具体聚合物材料实例在该公开内容中在后面列表示出。选择对于活化防腐蚀连续带表面来说显示出期望的熔融粘附特征的挤压聚合物材料，同时也为了固态膜的预先选择的热塑聚合物涂覆材料的熔融粘附特征。在连续生产线操作过程中，期望的粘附特征为这些与刚性平轧金属基板的单个活化表面相联的、共同在线行进的复合层提供生坯强度粘附；适于基板的环境温度能够从大约75华氏度到大约150华氏度变化。
参照图3，具有单个活化表面的基板28在指示方向上在线行进；该单个活化表面被导引进入限定用于聚合物涂覆的区域。预先选择用于熔融薄膜的聚合物材料，以使得基板28能够表现出不需要出于聚合物涂覆粘附目的的加热需求。这样，该能力降低并且能够基本上消除连续在线挤压聚合物涂覆操作的复杂性；并且，也通过增加连续在线操作的线速度而能够提高效率；应当注意不需要加热带降低了熔融膜固化的热去除需求。
当进入图3中示出的限定涂覆位置时，由与图2相联系描述的装置活化的带28的单个表面行进中执行聚合物涂覆。优选为固体颗粒的具有所描述的粘附性能的熔融膜材料供应给料斗30。料斗30送进入挤压准备结构31用于加热和熔化；并且通过未示出的内部螺旋装置提升熔融材料的压力。生成的熔融和加压热塑物加热到其熔化温度以上并且通过加热组件结构32传送到模结构33中；该模结构33表现出用于挤压熔融薄膜的宽度方向定向的细长开口。
模结构33的细长开口将熔融薄膜传递到在图3的辊34和温度调节辊35之间限定的涂覆辊隙中。该涂覆辊隙提供基板28宽度方向的沉积，基板28的单个活化表面用于从聚合物模结构装置33接收垂直向下导引的熔融薄膜，熔融薄膜用于与刚性金属基板28的单个活化表面相接触。来自膜卷37的固态膜36(图3)被导引进入该限定的涂覆辊隙内。
参照图3A的放大图，基板28提供其单个活化表面用于与从模结构装置33挤出的熔融膜38相接触。当基本垂直向下挤压进入限定涂覆辊隙时，膜38提供一对相对的基本平面的熔融表面；当带28行进进入在辊34和温度调节辊35之间限定的涂覆辊隙时，膜38的一个平表面接触所述活化表面。
来自固态膜卷37(图3)的固态聚合物膜36沿着辊35的周边被导引用于在涂覆辊隙内与膜38的剩余熔融表面的基本同步的接触。带28和固态膜36的在线行进速度是相关联的；并且在通过在辊34和温度调节辊35之间的辊隙的过程中，熔融薄膜38的送进在数量上调整以能获得期望的粘附。在圆周围绕温度调节辊35的外周的选定行程中固化熔融膜38。
在优选实施例中，辊34包括
Figure A20081014516200161
涂覆的氯丁橡胶辊；并且对带28没有聚合物的表面施加标称压力；辊34的压力提高带28的剩余表面与挤压薄膜38的单个熔融表面的粘附接触。当导引熔融膜38和固态膜36用于在限定涂覆辊隙内的基本同步接触时，辊34也推动薄膜38的剩余熔融表面与固态膜36的接触。
出于在组合膜和基板28沿辊35外周的联合行进过程中实现从熔融膜38去热的目的，温度调节辊35给出通过冷却剂循环内部冷却的外周表面。固态膜36的一个表面接触辊35的温度控制外周表面，同时熔融薄膜38与固态膜36的剩余表面相结合。熔融膜38与环境温度的带28相接触，这方便了在环境温度防腐蚀平轧金属板基板28的方向上从熔融膜去除热量并进入平轧金属板基板28内。
为了使得能够以超过大约500英尺每分钟(fpm)的线速度行进，如这里所讲述的，对于所述多聚合物层涂覆基板的所述联合行进来说，通过冷却温度调节辊35的外周表面来实现用于熔融膜38的期望固化的热去除。选择辊35的尺寸和辊35的内部冷却以维持温度调节辊35的接触外周处在明显低于挤压薄膜38的熔融温度的温度，以便对于涂覆带40的多聚合物层的结合固化来说获得需要的热去除。例如，温度调节辊35的外周能够维持在从大约50华氏度到低于大约175华氏度的范围的温度。
操作图3A的装置以便在足够温度传送膜38用于熔融薄膜挤压；同时在选定的线速度为与基板一起行进的膜36和38均提供生坯强度聚合物粘附。熔融膜38的温度等级优选选择的比热塑聚合物材料的熔化温度更高，以便方便期望的薄膜挤压特征。示出装置的布置和操作使得能够在大约400到大约600华氏度(大约205℃到大约315℃)的范围内选择的温度时使用熔融薄膜挤压。在选定线速度在围绕辊35外周行进的过程中，图3A的装置的操作提供熔融聚合物膜的固化。
对于该能力来说，选择温度调节辊35的圆周周向区域及其内部冷却，以便在与温度调节辊35的外周相联的在线行进过程中使得挤压聚合物层满意地固化。如上所指出的，通过挤压聚合物膜38与环境温度带28直接接触，开始挤压聚合物膜38的冷却；并且也通过其与固态膜36的接触，该固态膜36与温度调节辊35的内部冷却外周相接触。该布置为聚合物膜38与带28的活化表面以及为固态聚合物膜36提供期望的粘附；这样联合建立与带28的活化表面相联的多聚合物层。产生的固化多聚合物层涂覆带40在图3和3A中示出的方向上沿辊35圆周切向行进。在沿辊35的外周行进过程中，固态膜的厚度保持基本上均匀，而在该行进过程中在完全固化之前熔融膜能够变薄。
聚合物固化使得通过图3中的边缘修整装置41能够修整单表面涂覆带40的每个侧边缘的聚合物悬垂。形成在每个侧边缘的聚合物悬垂、固化并去除该悬垂的概念有助于解决在获得涂覆均匀性中认识到的问题。横跨平轧带宽度挤压熔融薄膜聚合物覆层，在每个侧边缘处终止，引起边缘堆积；也即：沿着每个这种带侧边缘变厚。为了消除该不均匀边缘堆积问题以及其相关的缺点，诸如图3A的38之类的薄膜挤压模横跨整个带宽度延伸，并且延伸超出带的每个侧边缘。固态膜36的宽度(图3、3A)选择与挤压熔融薄膜共延伸；两个薄膜结合以便建立伸出带的每个侧边缘的聚合物悬垂。在线固化之后，如上所述，包括任何边缘变厚部分的聚合物悬垂在图3的边缘修整位置41处从每个侧边缘去除。
在图4所示连续生产线单表面聚合物涂覆装置的示意性整体布置视图中，防腐蚀刚性平轧金属板基板42从开卷位置43供应；并且利用活套坑44以便当更换带供应卷时使得带能够连续在线行进。基板被导引用于带44的单个表面的活化。该表面遇上成行的明火冲击燃烧器，如位置45中实线所示出的；并且通过在该表面上的氧化反应而活化。
在图4的单表面涂覆实施例中，在位置45中由间断线示出的单个燃烧器能够被提供用于从基板42的相对表面去除表面油和相关碎片(如果有的话)；当卷绕本发明的单表面聚合物涂覆实施例的产品时，该步骤帮助防止后面的表面污染。
在电晕放电部分46处能够在线维持和/或增强用于聚合物涂覆的单表面的活性；电晕放电离子化邻近表面的气体以便活化该表面。带47在线引导以便提供该单个活化表面，使用结合图3和3A描述的装置进行聚合物涂覆。也即，提供有单个活化表面的基板47被导引用于仅仅在该活化表面上聚合物涂覆。
在准备熔融聚合物挤压时，为上述粘合特征预先选择的颗粒化的固态热塑聚合物材料在图4中由48大致表示的熔融聚合物准备装置内供应、加热和加压；该装置包括结合图3和3A描述的单元。导引基板47，没有用于聚合物涂覆目的的加热需求，提供其单个活化表面用于接收聚合物材料。通过细长的、宽度方向定向的、形成为模结构49一部分的薄膜模开口，为了带47的宽度方向薄膜挤压并且超出带的侧向边缘，选择用于熔融挤压的热塑聚合物材料优选加热到其熔融温度以上。当挤压时，薄膜提供一对基本平面相对的熔融表面。
导引延伸的基板47宽度方向定向朝向以及局部围绕辊50行进，进入在辊50和温度调节辊51之间限定的涂覆辊隙。来自模结构49的宽度方向定向聚合物薄膜接触进入在辊50和温度调节辊51之间共同限定的宽度方向定向涂覆辊隙的基板的活化表面。熔融薄膜以结合图3和3A在前面描述的方式从模结构49的细长的宽度方向的延伸开口挤压进入涂覆辊隙。
所述挤压薄膜的那对基本平面的相对的熔融表面的一个表面接触带47的单个预处理的表面，并且熔融膜的剩余的平表面基本同步地接触宽度方向共同延伸的固态薄膜52的一个表面；如结合图3和3A示出和描述的，当进入限定的涂覆辊隙时，固态膜52从固态膜卷53供送。固态膜52的剩余表面接触温度调节辊51，并且起初在辊50标称压力下与熔融薄膜联合移动，该辊50也推动固态膜与温度调节辊51的接触。
固态膜52的在线行进速率和延伸金属板基板47的在线行进速率是相关联的；并且，来自模结构49的细长开口的挤压熔融薄膜的加压供送在数量上调整，以完成固态膜的期望粘合；并且，以便维持用于两个膜与带同时行进的生坯强度。这些多聚合物层在基板47的活化表面上行进，用于去除热和熔融膜的固化。
通过从辊内部去除热，温度调节辊51的周表面维持在选定的操作温度。通过在温度调节辊51内循环冷却流体而冷却周边。在环境温度带47的方向上也从熔融薄膜转移显著的热量。通过围绕内部冷却温度调节辊51的周表面的所述行进，增强用于熔融薄膜的固化的任何剩余必须的去热。选择内部冷却和辊51的直径以便使得带以基本上超出五百英尺每分钟(fpm)的线速度行进，同时当基板54从辊51周边表面离开时，对于在线行进来说完成多聚合物层的期望固化。
具有固化的多聚合物层的基板54从温度调节辊51周边的切向在线朝向边缘修整单元55行进，用于除去相邻带的每个侧向边缘的固化聚合物悬垂。如在先描述的，形成侧向边缘悬垂并且修整侧向边缘悬垂有助于获得以及增加横跨基板56的带宽度的基本均匀聚合物涂覆厚度。
结合图1公开的在线适应使得单表面聚合物涂覆基板56被准备用于直接运输或转送用于直接的市场产品用途。在单个表面初始聚合物涂覆的情况下，直接处理防腐蚀平轧金属板基板使得生产有效率；并且提高所制造的适于后面讲述的市场用途的产品产量。
导引单个表面涂覆带56通过活套单元58，该活套单元58积累带以便在带行进中提供修正，从而通过重卷或其它传送装置使能准备用于运输。单表面聚合物涂覆带56，其剩余表面没有碎片，然后能够沿着路径60导引到行进路径62，该行进路径62使用飞剪机(未示出)用于准备用于转送的剪切金属板叠。另一种选择是导引单表面聚合物涂覆带到重卷位置64用于运输或者作为卷绕产品使用。
图4的连续生产线的可选择处理适应使得单表面多聚合物层涂覆带56沿着行进路径70从活套坑58朝向最终处理程序进行导引，用于提高单聚合物涂覆表面实施例的性能。这些程序中的第一步包括加热以建立整个多层聚合物覆层的熔融温度特征。加热单元71能够包括能够在低碳钢表面集中热量的高频感应加热装置；并且能够在选定的频率使用，用于加热铝或铝/镁合金基板，用于直接面对单表面聚合物覆层。
如这里教导的，在加热单元71内的红外加热装置在内地从外部表面朝向金属板基板导引用于多层聚合物覆层的热量。这两种加热源的组合能够帮助防止金属板基板过热，这能够帮助避免特征改变，例如在平轧金属板基板两个表面上的电解锡镀防腐蚀覆层；并且也帮助避免当仅仅通过高频感应执行加热时金属板基板的冷却速率的不期望的延迟。简短的说，基板和聚合物覆层的加热能够选择地进行，以避免在连续生产线操作中涂覆和冷却的复杂化。
在最终处理过程中，单表面聚合物涂覆基板允许行进短的间隔，同时聚合物层处在单元71获得的选择加热条件下。在实际启动冷却之前这提供一个机会以提高多聚合物层的结合；并且也增加在表现为不规则表面的单聚合物涂覆表面上防腐蚀表面特征的表面覆盖。
单表面聚合物涂覆基板从加热装置71朝向快速冷却行进，该快速冷却由来自淬火浴72的冷却液体完成。多聚合物层快速冷却通过玻璃转化温度，以便在整个单表面涂覆聚合物层上产生非晶特征。这种非晶特征能够便利并且增加用于市场产品用途的制造能力。
用于淬火浴72的冷却溶液能够是去离子水或自来水。用于冷却溶液的温度控制和循环措施能够方便用于获得期望非晶体特征的快速冷却；这些措施也能够考虑生产线速度、金属板厚度和其它金属板尺寸。使用泵73把冷却溶液从淬火浴72中循环出来能够被用于增加用于快速冷却能力的温度控制。如在后面图中示出的，通过封闭系统热交换器能够执行再循环溶液的冷却，用于从浴72的淬火液体中去除热；或者，从泵取返回浴72的液体中去除热。
冷却后的溶液通过进入结构74返回。返回进入结构74的构造有助于相对涂覆带的表面的冷却后的淬火液体的层流，以便在整个聚合物覆层和基板上增加均匀的快速冷却到期望温度；也即，如这里所教导的，单表面聚合物层涂覆带的金属基板充分冷却，以避免在聚合物层的快速冷却通过玻璃转化温度时的任何有害延迟；并且，也帮助去除金属带的残余热，以便避免在线的随后的温度上升，尽管聚合物材料的暂时冷却通过玻璃转化温度。
带75及其单表面多聚合物层冷却通过玻璃转化温度后，其行进通过挤干辊(wringer-roll)单元76用于表面去除，并且淬火液体返回到浴72。涂覆带75的干燥通过吹风干燥装置77执行。干燥的、最终处理的、单表面多聚合物层涂覆的、防腐蚀金属板基板然后被导引用于转送准备；例如：通过在78处准备剪切板的堆叠，或者在位置79用于重卷运输。
本发明的用于双表面多聚合物层涂覆的实施例的连续生产线操作在流程图5中给出。在位置80处供应防腐蚀的刚性平轧金属板连续带用于在线行进；并且，将其导引到位置81通过如下方式用于为聚合物涂覆活化单表面：控制引起电子损失的该表面的火焰冲击氧化，出于相同目的离子化相邻该表面的气体，和/或如更早描述的通过那些表面活化步骤的组合；以上方式在准备聚合物涂覆该表面的过程中每次在单表面上执行。
在图5的位置82处启动多聚合物材料的预先选择，用于涂覆在位置81处活化的单表面。热塑聚合物材料能够进行熔融薄膜挤压，具有能够与活化表面结合并且也能够与如在位置82处预先选择的固态膜热塑聚合物材料结合的粘合特征。在单活化平轧金属板连续带基板的直线行进过程中，每次随着单表面的活化之后，执行多聚合物层的聚合物涂覆。
在位置83处执行具有如熔融薄膜的粘合特征的热塑聚合物材料的加热、熔化、加压和挤压。具有粘合特征的该聚合物材料加热到高于其熔化温度的温度，以方便挤压具有相对的基本平面的熔融膜表面的薄膜；所述相对的表面在宽度方向延伸横跨单个活化表面。挤压所述熔融膜，在所述带的每个侧向边缘处进一步形成聚合物悬垂。如此后公开的，用于熔融薄膜层的聚合物材料进行预先选择，以提供用于与活化基板表面在线行进的期望的生坯强度粘合特征；并且，也提供预先选择的固态膜的在线相联行进。
提供具有粘合特征的薄膜的一个熔融表面用于与活化基板表面相接触。在位置84处送进预先选择的固态膜，用于与挤压膜的剩余熔融表面基本同步的接触，以便提供相联的在线行进。固态膜与挤压膜的剩余熔融表面相接触并在宽度方向上共同延伸，从而建立了延伸横跨带宽度的多聚合物层；并且在带的每个侧向边缘处形成悬垂，用于与带的活化表面一起行进。
如这里描述的，用于一起作用的熔融膜和固态膜两者的聚合物材料的预先选择是重要的；并且，使得带能够基本在环境温度送进的预先选择熔融薄膜聚合物材料具有特别的重要性。消除基板的加热需求帮助避免热去除的复杂性，热去除的复杂性会减小用于刚性金属板聚合物涂覆操作的线速度。同时，如图5的位置85处显示的，环境温度基板方便在线熔融膜的固化，如前面所描述的，用于修整多聚合物层悬垂，这有助于聚合物覆层厚度的均匀性。
在单表面上的多聚合物层上的聚合物厚度能够在位置85处进行测量，用于验证具有粘合特征的在先熔融聚合物层的厚度。本发明为了平轧金属板的多聚合物层涂覆，结合使用了挤压熔融膜和固态膜。在该组合的优点中的一点在于以基本均匀的厚度提供固态聚合物膜，这能够信赖；和/或否则的话，能够易于离线观察或验证。在线厚度检测的主要目的在于检测在挤压熔融薄膜时的偏差(如果有的话)；例如：延伸聚合物挤压模的一部分的堵塞。通过横跨带宽度的厚度测量能够易于检测这种熔融膜偏差；并且能够在线迅速改正；这种检测也可以包括标记会比用于本发明制造产品的期望标准更低的任一产品。
在完成图5的双表面聚合物涂覆实施例中，在位置86处执行步骤(i)活化剩余的带表面，(ii)为熔融薄膜挤压提供预先选择的聚合物材料，以及(iii)提供预先选择的固态膜聚合物材料。在位置87处对用于挤压的热塑聚合物材料进行加热、加压和挤压为用于沉积的熔融薄膜；该沉积横跨带宽度延伸，并且包括在带的每个侧向边缘处形成聚合物悬垂。与该沉积基本同步地，预先选择的固态膜热塑聚合物材料被导引与熔融膜在宽度方向上共同延伸，从而建立了延伸横跨带宽度并且延伸超出侧向边缘的多聚合物层，用于与活化基板表面一起在线行进。
通过与环境温度带的接触而启动从熔融膜去除热；在图5的位置88处在线完成固化熔融薄膜；并且执行修整在每个侧向边缘处的悬垂以使聚合物覆层的厚度均匀性连续。在位置88处通过聚合物覆层厚度的在线测量能够检测该均匀性。在位置88的在线适应使得能够在准备用于直接运输的双表面多聚合物层涂覆带产品和/或不使用最终处理之间选择。该适应增加了某些最终市场使用产品的生产效率；同时保持在线进行最终处理的能力，用于供应其它市场用户。
最终处理步骤能够显著提高双表面多聚合物层的聚合物涂覆和粘合特征；这能够显著提高用于特定市场产品使用的产品的制造特征。在该双表面多聚合物层涂覆带的最终处理中，初始步骤是在选定的温度范围内加热每个表面上的聚合物涂覆层。该加热在图5的位置89处执行；选择温度以增加挤压聚合物结合层与由某些防腐蚀覆层所具有的可能不规则表面之间的完全表面接触。
该结合层和固态薄膜层的温度被升高以显示熔化特征；优选地，通过组合用于金属板基板的高频感应加热以及使用红外线以实现聚合物层的均匀加热。该组合方式能够帮助避免金属板基板的过热。在有效冷却步骤启动之前提供在线行进的间隔。在加热和冷却之间的在线行进的间隔增加了与每个相应金属基板表面的粘合；同时也提高在每个表面上在多聚合物层内聚合物膜材料的结合。
在每个表面上的聚合物层的快速冷却通过聚合物层的玻璃转化温度能够在图5的位置90处同步地执行；这具有效率性和均匀性的优点；熔化之后的这种快速冷却处理产生在两个表面上整个多聚合物层的均匀非晶特征。在位置91处执行准备用于运输的最终处理的双表面多聚合物层涂覆带；这种准备能够包括双表面聚合物涂覆产品的重卷；或者在线剪切到用于板叠转送的长度。位置91也提供没有最终处理的用于准备运输从图5的位置88传送的双表面聚合物涂覆带。
结合图5描述的每个基板表面的多聚合物层涂覆和各加工步骤由图6的示意性总体布置图中示出的直线式装置执行。来自开卷位置93的防腐蚀连续带92被导引通过活套坑94，在93处的卷变化过程中活套坑94提供带进入生产线的均匀送进。在装置95中执行单表面的活化；布置成行的燃烧器以横跨该表面的带宽度明火冲击，用于烧掉表面油以及去除相关的碎片(如果有的话)。控制冲击火焰的成分以便提供氧化反应；也即，从该表面损失表面电子。该氧化反应增加预先选择的有机熔融薄膜聚合物材料与活化无机防腐蚀表面的化学结合。通过如在表面活化装置95内示出的电晕放电导体来离子化相邻该单个表面的气体气氛，帮助活化和/或维持表面活化，用于所述的化学结合。在要被活化的表面上的明火和电晕放电处理也能够组合执行。然而，如结合图1、4的单表面聚合物涂覆实施例更早描述的，在图5和6的双表面聚合物涂覆实施例中不必烧掉在所述剩余表面上的表面润滑油或碎片。
具有活化表面的带96在线行进用于在该单个表面上聚合物沉积。用于熔融膜沉积的聚合物材料的库存优选维持在固态颗粒形式。如结合图3更早描述的，用于熔融膜挤压的预先选择的热塑聚合物材料被供应并引导到加热、熔化和加压装置97。然后该聚合物材料被导引用于在模结构装置98内继续加热和加压；该结构提供细长的宽度方向定向的模开口，用于向下挤压延伸的熔融薄膜。导引具有活化表面的带96用于围绕辊99的周边行进，进入由所述辊99和温度调节辊100的共同作用限定的聚合物涂覆辊隙内。在围绕辊99行进中，带96提供其在宽度方向布置的单个活化表面用于接收熔融薄膜，而熔融薄膜是在宽度方向上从模结构98的细长模开口被挤出；并且这种宽度方向挤压的薄膜进一步延伸，以形成在带的每个侧向边缘处的聚合物悬垂。
当挤压进入在辊99和温度调节辊100之间限定的涂覆辊隙内时，具有粘合特征的薄膜表现为相对成对的基本平面的熔融表面。当带送进入限定的涂覆辊隙时，挤压膜的一个熔融表面粘附到带96的活化表面上；并且基本同步地，预先选择的固态聚合物材料薄膜101从固态热塑聚合物供应卷102送进到限定的涂覆辊隙，用于与剩余的熔融膜表面相接触。
导引来自固态膜供应卷102的固态膜101，以便在限定的涂覆辊隙内粘结到挤压薄膜的剩余熔融表面上。辊99在带上施加足够的压力，用于熔融薄膜粘结到带的活化表面上；并且用于固态聚合物膜101粘结到熔融薄膜的剩余平表面上，用于连续在线行进。在限定的涂覆辊隙内涂覆的具有多聚合物层的带在线行进。相对其与熔融膜相接触的表面的固态聚合物膜101的剩余表面与温度调节辊100的周边相接触地在线行进。
这种布置提供用于热去除的两个涂覆源；有助于在涂覆带围绕辊100的周边行进过程中固化熔融薄膜聚合物材料。来自熔融薄膜的热在环境温度带96的方向上移动并进入环境温度带96内。预先选择用于熔融薄膜的聚合物材料，以便提供用于多聚合物层的足够的生坯强度粘合特征。消除带的加热需求显著有助于线速度；并能够帮助避免在连续生产线操作过程中的其它热去除复杂性。固态膜101与温度调节辊100的周边表面的接触帮助去除大量的热，用于在线行进过程中的熔融膜的固化。通过内部循环冷却剂冷却辊100的外周接触表面，以便使其周边表面温度基本上低于聚合物材料的熔化温度，以便在围绕辊100行进的过程中增加期望的固化；例如，当需要时，辊100的周边能够冷却到处在大约50到大约175华氏度(大约10℃到79.4℃)的范围内。
来自卷102的固态膜101的送进与连续带的在线行进速率相关联。选择辊100的周边接触区域和表面温度，以便在固态膜和单表面聚合物涂覆带的在线行进过程中，实现与预先选择的表面温度的预先选择的周边相接触的挤压薄膜的期望固化。该在线行进过程中聚合物悬垂也固化；并且通过导引带经过安置在生产线中的边缘修整装置103而去除；这有助于在侧向边缘之间获得基板表面宽度方向的多聚合物层的均匀厚度。
在图6的双表面聚合物涂覆实施例中，单表面聚合物涂覆带从边缘修整装置103行进，用于表面活化和其剩余表面的聚合物涂覆。在预处理装置104执行剩余表面的活化。预处理装置104包括通过如所示布置的选定行的燃烧器和/或电晕放电单元进行控制成分的火焰冲击，用于在方便有机聚合物材料与无机防腐蚀表面的化学结合的表面活化中选择或组合使用。
具有粘合特征的预先选择的热塑聚合物材料以固态颗粒形式供应到挤压准备装置105；该装置包括结合图3描述的单元。预先选择的结合层聚合物材料在这里进行加热、熔化和加压；并且通过进一步加热和加压被导引进入模结构106，该模结构106提供宽度方向定向的细长模开口，以便能进行薄膜挤压。
固态膜107以与熔融膜宽度方向共同延伸的关系、以与带行进速率相关的速率从固态膜供应卷108被导引。被挤压的薄膜表现为两个相对的基本平面的熔融表面；并且从结构106的细长模开口被导引进入由辊109和温度调节辊110限定的涂覆辊隙内。挤压膜的一个熔融表面接触进入由辊109和温度调节辊110共同限定的涂覆辊隙内的基板的活化表面。如图3A中详细描述的，当两个膜和带进入限定的涂覆辊隙并外接着温度调节辊10的表面在线行进时，来自供应卷108的固态膜107基本同步地接触挤压膜剩余熔融表面。
由辊109施加标称压力，确保熔融膜与基板的活化表面以及从卷108导引来的固态膜107相接触，用于在线行进。选择辊110的直径，并且其周边表面由内部循环冷却剂可控地冷却，以便提供熔融膜的固化，用于在指示方向上多聚合物层与涂覆带111的连续结合行进。
在线行进过程中，边缘修整装置112从每个侧向带边缘去除固化的聚合物悬垂。导引经过边缘修整后的带116通过活套坑117，以便提供在线行进速率，该速率提供在位置118处用于直接运输的准备，作为聚合物涂覆剪切板或者作为聚合物涂覆卷；或者替换地，使得能够导引在每个表面上具有多聚合物层的带，用于最终处理。
对于最终处理来说，在每个表面上具有多聚合物层的带沿着图6的可选行进路径119被导引朝向加热单元120。在每个表面上的聚合物层优选加热到使得聚合物材料在每个表面上的整个层上显示熔融温度特征的温度范围。加热单元120能够包括高频感应加热装置，其快速在平轧带的基板表面上集中加热，而这帮助加热聚合物层。优选通过设置于单元120内的红外线表面加热装置加强上述加热，该红外线表面加热装置将加热导引穿过每个聚合物涂覆表面的外表面；这能够减少来自金属基板的热需求；该组合能够具有在连续生产线操作过程中去除热的优点。在线朝向积极冷却装置行进的过程中，聚合物层的熔融温度延伸；该在线行进增强多聚合物层以及聚合物结合层与每个基板表面的结合。
然后通过使用来自淬火浴121的液体冷却剂，在每个表面上的多聚合物层同步地快速冷却通过玻璃转化温度。冷却液体通过泵取从浴中再循环而被维持在期望温度；并且能够包括封闭系统热交换器，如所示出的，其设在到再进入结构122的途中。该再进入结构提供沿着涂覆带的每个表面的用于淬火浴冷却液体的层流。同步快速冷却通过玻璃转化温度在每个带表面上的整个聚合物材料上建立均匀的非晶特征。
来自带表面的冷却液体通过挤干辊123返回到淬火浴121；并且每个表面由吹风干燥装置124进行干燥。图6的双表面涂覆带进行导引进入转送准备位置25，通过准备剪切板叠用于运输或通过重卷准备转送的产品。
使用最终处理用于加强市场使用产品的性能特征以及制造能力。同时，能够为双表面多聚合物层涂覆产品的每个表面选择聚合物的组合，以便提供每个表面的期望的耐用性和性能特征，用于市场产品使用的进一步选择。
通过为市场使用产品的外表面选择的防腐蚀、选择的热塑挤压薄膜结合层聚合物材料以及选择的固态膜聚合物材料的复合涂覆选择组合，而增强选择的市场产品使用。选择用于本发明的刚性平轧金属板的防腐蚀，以便能够活化而进行选择的聚合物粘合。对于单表面聚合物涂覆实施例以及双表面聚合物涂覆实施例来说，两个基板表面都是防腐蚀的。
在图7的放大横截面视图中，刚性平轧金属板基板128的每个表面包括无机防腐蚀表面129、130。该制造产品的单表面通过挤压结合层聚合物膜131以及通过外表面固态膜132进行复合涂覆。也即，在本发明制造产品的该实施例中，两个基板表面都防腐蚀并且单表面涂覆有多聚合物层。通过选择包括拉伸强度、硬度和延展性在内的合适机械性能的金属基板，该产品也用于特定用途。
单聚合物涂覆实施例的用途包括作建筑物的壁板和/或顶板；这样的建筑物例如：用于农用设备、建路设备和其它这种设备或产品的保护性存储的前部开口容易进入、三面、柱形的工棚；也用于诸如洗衣机或干燥器之类的家用器具；以及诸如空调或热泵的壳体之类的室外器具；这种器具通常仅仅对于单个表面需要着色。能够为外表面部分选择着色，以为了特定用途表现出期望的颜色。能够通过聚合物组合的固态膜132完成外表面着色；该固态膜也能够防止紫外线，以便方便这些表面和外部使用的耐气候性。
通过选择的防腐蚀覆层，充分保护了该类型建筑物的内部表面。平轧低碳钢提供宽范围的拉伸强度和其它期望的机械性能；并且热浸粗锌涂覆或电解锌涂覆为内外建筑物表面都提供期望的防腐蚀。防腐蚀防止在偶然的表面磨损情况下的基板表面氧化，这种类型的磨损使得湿气渗入聚合物层。
用于该柱形建筑物的平轧低碳钢基板能够在大约0.01英寸到大约0.25英寸的厚度范围内选择。锌涂覆在热浸熔融金属浴中执行，在通过热浸浴的过程中同步地涂覆两个表面。热浸锌电镀浴能够包括生产GalvalumeTM覆层的处在从很低到高百分比的选定百分比范围内的铝；或者，生产GALFANTM覆层的混合稀土的组合。对于两个表面的总量而言，热浸电解涂覆能够从大约25到大约150oz/ft2延伸；同时，每个表面能够在该范围内差别地涂覆。而且，通过在线加热热浸熔融金属涂覆带直到锌与钢基板合金化为止，轻重量热浸粗锌覆层能够与钢基板合金化。适用的电解锌涂覆厚度在后面列表。
图8是本发明复合涂覆双聚合物涂覆实施例的放大横截面视图，其包括用于每个刚性金属板基板表面的防腐蚀层以及在平轧金属板基板134的每个基板表面上涂覆的多聚合物层。无机防腐蚀覆层135、136分别覆盖基板134的每个相应表面；并且多聚合物层覆盖每个这种防腐蚀表面。外部固态膜聚合物材料138和挤压熔融薄膜聚合物内部材料139结合在一起；并且挤压结合层与防腐蚀表面135化学结合。在相反表面上，外部固态膜聚合物材料140和挤压结合层膜聚合物材料141结合在一起，且结合层与防腐蚀表面136结合。
在每个基板表面上的防腐蚀层和在每个表面上的多聚合物保护层提供用于额外市场使用的产品；包括：室外或室内建筑物单元，例如：门、门窗框、重型面板、选择的车辆面板以及包括柱和梁应用的金属板构造的框架单元。多聚合物层帮助为办公室和居住建筑提供隔音性能，以及抵消在这些建筑内外墙之间的温度差。
低碳钢的防腐蚀层能够包括在钢基板的每个相对表面上的有色金属保护覆层，如下面所列表的；用于电解锡板的涂覆重量以磅每标准盒(1b/BB)计，其中一标准盒等于31360平方英寸。
  钢厚度 防腐蚀   覆层
  大约0.004″到大约0.015″ 电解镀锡   大约0.025到大约135lb/bb
  同上 铬/氧化铬(TFS)电解镀铬：以及氧化铬   大约3到13mg/ft2大约0.7到25mg/ft2
  同上 阴极重铬酸盐处理   大约50mg/ft2到大约60mg/ft2
  同上 电解镀锌   大约0.025oz/ft2到大约0.175oz/ft2
铝厚度可以在大约0.005英寸到大约0.25英寸的厚度范围内选择，具有大约50到600微克每平方英尺的氧化铝转换覆层厚度。例如，双表面多聚合物层涂覆平轧铝可以用于现场成形用于储存材料和/或设备的居住和商业建筑的水槽(rain gutter)；并且用于其它需要在每个表面上具有不同表面色彩的轻质保护金属板的建筑用途。
铝/镁合金能够在大约0.005″到大约0.2″的厚度范围内进行选择，具有处在大约50到大约600微克每平方英尺的范围内的转换覆层，用于制造需要轻质、刚性和拉伸强度的市场使用产品，以用于例如：梯子、脚手架；并且，具有增加到大约0.5英寸厚度的铝镁合金，用于重型壳体和车框架组件。
固态膜聚合物材料在大约0.0005″到大约0.006″的厚度范围内选择，挤压熔融薄膜结合层在固态膜厚度的大约10％到大约50％的范围内选择；维持选择的熔融膜的足够厚度，用于将固态膜结合到刚性金属板活化基板表面上。
预先选择用于挤压熔融层的热塑聚合物材料，以具有期望的粘合特征和生坯强度，用于与活化金属基板表面相结合，该活化金属基板表面没有加热需求；并且也与预先选择的固态膜聚合物材料相结合，两个膜均具有在线行进的生坯强度。例如基板的环境温度处在大约70度到大约100华氏度的范围内，也即基板没有加热需求。
具有所述粘合特征的熔融膜聚合物材料从下面选择：
(i)马来酐改性的聚丙烯，
(ii)马来酐改性的低密度聚乙烯，
(iii)用酐进行酸改性的乙烯丙烯酸酯，
(iv)例如用马来酐进行酸改性的甲基丙烯酸乙酯共聚物，以及
(v)马来酐改性的三元共聚物。
用于与预先选择的熔融薄膜相结合的固态膜聚合物材料从下面选择：
(i)聚丙烯，
(ii)从包括以下的组中选择的聚酯
(a)PET
(b)PBT，和
(c)PET和PBT的组合，
(iii)聚碳酸酯，
(iv)聚酰胺，
(v)聚乙烯，
(vi)聚偏二氟乙烯(PVDF)，
(vii)聚偏二氟乙烯/聚丙烯酸类(polyacrylic)组合，以及
(viii)聚氟乙烯(PVF)。
聚合物材料从下面获得
1.E.I.du Pont-de Nemours and Company
Barley Mill Plaza
Wilmington，DE 19880-0026
2.Eastman Chemical Company
100 North Eastman Road
P.O.Box 511
Kingsport，TN 37662-5075
3.ATOFINA Chemicals，Inc.
2000 Market Street
Philadelphia，PA，19103-3222
4.Valspar/Engineered Polymer Solutions
1400 N.State Street
Marengo，Illinois 60152
5.Oxy Vinyl，Inc.
5005 LBJ Freeway
Dallas，TX-75244
6.Basell USA
2801 Centerville Road
Wilmington，DE
7.Bayer Corporation
100 Bayer Road
Pittsburgh，PA 15205-9744
符合生产线尺寸规定的明火燃烧器能够从下面订购：
Flynn Burner Corporation
425 Fifth Avenue
(P.O.Box 431)
New Rochelle，NY 10802
符合规定的电晕放电导体能够从下面订购：
Enercon Industries Corp.
W140 N9572 Fountain Boulevard
Menomonee Falls，WI 53052
虽然已经出于公开本发明的特定实施例的目的阐述了材料、尺寸值、方法步骤、产品和装置的特定组合，应当注意在这些教导的启示下，本领域的其它技术人员更好选择使用这些教导以设计方法步骤和装置、材料组合和定量的值，这些仅仅比出于公开本发明特定可工作实施例的目的而规定的那些稍微有改变；并且因为如这里公开的教导，所以这种稍微改变是可获得的。因此，出于解释所附加的权利要求的语言的目的，应当对本发明的上述教导进行参考，并且应当对源于所描述组合的能力和功能进行参考，用于评价在每个权利要求中叙述主题的专利性的范围。

Claims (20)

1、用于涂覆金属板单个表面的工艺，包括：
(A)在线输送金属板，该金属板具有防腐蚀覆层、防腐蚀覆层的第一金属表面和相对的基本平面的第二表面，它们每个都在金属板的相对侧向边缘之间延伸；
(B)活化金属板的第一金属表面，以增强多层聚合物覆层在活化的第一金属表面上的接收和保持；
(C)通过熔融挤压沉积将具有粘合特征的热塑性熔融薄膜直接沉积在活化的第一金属表面上并与活化的第一金属表面形成面到面接触，并且超出金属板的相对侧向边缘，同时使活化的第一金属表面的温度范围在约24℃(75华氏度)到约66℃(150华氏度)，熔融薄膜选自由马来酐改性的聚丙烯、马来酐改性的低密度聚乙烯、用酐进行酸改性的乙烯丙烯酸酯以及酸改性的甲基丙烯酸乙酯共聚物构成的组；
(D)与所述熔融挤压沉积步骤(C)基本上同时地，将热塑性固态膜与所述熔融薄膜共同延伸地结合到熔融薄膜的可用表面上，以建立包括所述多层聚合物覆层的单表面涂覆金属板，该多层聚合物覆层具有延伸超出金属板相对侧向边缘的悬垂部分，固态膜选自由聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、PET和PBT的组合、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯和聚丙烯酸类组合以及聚氟乙烯(PVF)构成的组；
(E)固化包括悬垂部分的所述多层聚合物覆层；以及
(F)从所述单表面涂覆金属板的侧向边缘修整悬垂部分。
2、如权利要求1所述的工艺，还包括：
(G)对单表面涂覆金属板进行最终处理，包括：加热所述多层聚合物覆层以在其中获得熔化温度特征，然后以足够快的速率冷却所述多层聚合物覆层通过玻璃转化温度以在单表面涂覆金属板的多层聚合物覆层中建立非晶无定向特征。
3、如权利要求1所述的工艺，其中，所述金属板选自由平轧低碳钢、平轧铝以及平轧铝镁合金构成的组。
4、如权利要求3所述的工艺，其中：
(a)所述平轧低碳钢的防腐蚀覆层是有色金属防腐蚀覆层，其从包括下面的组中选择：电解镀锡、电解镀铬/氧化铬、电解镀阴极重铬酸盐、浸覆阴极重铬酸盐、电解镀锌以及热浸涂覆粗锌；
(b)所述平轧铝的防腐蚀覆层从包括下面的组中选择：化学处理转换涂覆、电化学转换涂覆、铬酸处理以及铬酸盐处理；和
(c)所述平轧铝/镁合金的防腐蚀覆层从包括如下的组中选择：氧化铝、转换涂覆、铬酸处理以及铬酸盐处理。
5、如权利要求1所述的工艺，其中，所述活化步骤(B)包括从下面的组中选择的方式：
(i)横跨金属板侧向边缘之间的第一金属表面进行受控成分的明火冲击，以产生氧化反应，从所述第一金属表面损失电子；
(ii)横跨所述第一金属表面建立电晕放电，以离子化与所述第一金属表面接触的气体，导致从所述第一金属表面损失电子；以及
(iii)(i)和(ii)以任何顺序的组合。
6、如权利要求5所述的工艺，其中，所述活化步骤(B)还包括清理所述第二金属表面的表面油和相关碎片。
7、如权利要求1所述的工艺，还包括将所述固态膜的送进速率与所述金属板的在线行进速率相关联。
8、如权利要求7所述的工艺，还包括调整所述熔融薄膜的定量挤压。
9、如权利要求1所述的工艺，其中，所述固化步骤(E)包括通过将熔融薄膜与金属板接触以及将所述多层聚合物覆层与内部冷却的在线温度调节辊周边地接触，而从所述熔融薄膜去除热。
10、如权利要求1所述的工艺，还包括：
(G)导引具有聚合物覆层的金属板，以组装成适合转送的形式。
11、用于涂覆金属板双表面的工艺，包括：
(A)在线输送金属板，该金属板具有防腐蚀的相对的基本平面的第一金属表面和第二金属表面，它们每个都在金属板的相对侧向边缘之间延伸；
(B)活化金属板的第一金属表面，以增强第一多层聚合物覆层在活化的第一金属表面上的接收和保持；
(C)通过熔融挤压沉积将具有粘合特征的热塑性第一熔融薄膜直接沉积在活化的第一金属表面上并与活化的第一金属表面形成面到面接触，并且超出金属板的相对侧向边缘，同时使活化的第一金属表面的温度范围在约24℃(75华氏度)到约66℃(150华氏度)，第一熔融薄膜选自由马来酐改性的聚丙烯、马来酐改性的低密度聚乙烯、用酐进行酸改性的乙烯丙烯酸酯以及酸改性的甲基丙烯酸乙酯共聚物构成的组；
(D)与所述熔融挤压沉积步骤(C)基本上同时地，将热塑性第一固态膜与所述第一熔融薄膜在宽度方向共同延伸地结合到第一熔融薄膜的可用表面上，以建立具有延伸超出金属板相对侧向边缘的第一悬垂部分的所述第一多层聚合物覆层，第一固态膜选自由聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、PET和PBT的组合、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯和聚丙烯酸类组合以及聚氟乙烯(PVF)构成的组；
(E)固化包括第一悬垂部分的所述第一多层聚合物覆层；
(F)从金属板的侧向边缘修整第一悬垂部分；
(G)活化金属板的第二金属表面，以增强第二多层聚合物覆层在活化的第二金属表面上的接收和保持；
(H)通过熔融挤压沉积将具有粘合特征的热塑性第二熔融薄膜直接沉积在活化的第二金属表面上并与活化的第二金属表面形成面到面接触，并且超出金属板的相对侧向边缘，同时使活化的第二金属表面的温度范围在约24℃(75华氏度)到约66℃(150华氏度)，第二熔融薄膜选自由马来酐改性的聚丙烯、马来酐改性的低密度聚乙烯、用酐进行酸改性的乙烯丙烯酸酯以及酸改性的甲基丙烯酸乙酯共聚物构成的组；
(I)与所述熔融挤压沉积步骤(H)基本上同时地，将热塑性第二固态膜与所述第二熔融薄膜在宽度方向共同延伸地结合到第二熔融薄膜的可用表面上，以建立具有延伸超出金属板相对侧向边缘的第二悬垂部分的所述第二多层聚合物覆层，第二固态膜选自由聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、PET和PBT的组合、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯和聚丙烯酸类组合以及聚氟乙烯(PVF)构成的组；
(J)固化包括第二悬垂部分的所述第二多层聚合物覆层；
(K)从金属板的侧向边缘修整第二悬垂部分。
12、如权利要求11所述的工艺，还包括：
(G)对涂覆金属板进行最终处理，包括：加热所述多层聚合物覆层以在其中获得熔化温度特征，然后以足够快的速率冷却所述多层聚合物覆层通过玻璃转化温度以在多层聚合物覆层中建立非晶无定向特征。
13、如权利要求11所述的工艺，其中，所述金属板选自由平轧低碳钢、平轧铝以及平轧铝镁合金构成的组。
14、如权利要求13所述的工艺，其中：
(a)所述平轧低碳钢包括限定其相对金属表面的有色金属防腐蚀覆层，该有色金属防腐蚀覆层从包括下面的组中选择：电解镀锡、电解镀铬/氧化铬、电解镀阴极重铬酸盐、浸覆阴极重铬酸盐、电解镀锌以及热浸涂覆粗锌；
(b)所述平轧铝包括从下面的组中选择的防腐蚀：化学处理转换涂覆、电化学转换涂覆、铬酸处理以及铬酸盐处理；和
(c)所述平轧铝/镁合金包括从如下的组中选择的防腐蚀：氧化铝、转换涂覆、铬酸处理以及铬酸盐处理。
15、如权利要求11所述的工艺，其中，所述活化步骤(B)和(G)包括从下面的组中选择的方式：
(i)横跨金属板侧向边缘之间的第一和第二金属表面进行受控成分的明火冲击，以产生氧化反应，从所述第一和第二金属表面损失电子；
(ii)横跨所述第一和第二金属表面建立电晕放电，以离子化与所述第一和第二金属表面接触的气体，导致从所述第一和第二金属表面损失电子；以及
(iii)(i)和(ii)以任何顺序的组合。
16、如权利要求11所述的工艺，还包括将所述第一和第二固态膜的送进速率与所述金属板的在线行进速率相关联。
17、如权利要求16所述的工艺，还包括调整所述熔融薄膜的定量挤压。
18、如权利要求11所述的工艺，其中，所述固化步骤(E)和(J)包括通过将熔融薄膜与金属板接触以及将每个所述多层聚合物覆层与内部冷却的在线温度调节辊周边地接触，而从所述熔融薄膜去除热。
19、如权利要求11所述的工艺，还包括：
(L)导引具有聚合物覆层的金属板，以组装成适合转送的形式。
20、用于涂覆金属板单个表面的工艺，包括：
(A)在线输送金属板，该金属板具有第一金属表面和相对的基本平面的第二表面；
(B)通过熔融挤压沉积将具有粘合特征的热塑性熔融薄膜直接沉积在第一金属表面上并与第一金属表面形成面到面接触，熔融薄膜选自由马来酐改性的聚丙烯、马来酐改性的低密度聚乙烯、用酐进行酸改性的乙烯丙烯酸酯以及酸改性的甲基丙烯酸乙酯共聚物构成的组；
(C)与所述熔融挤压沉积步骤(B)基本上同时地，将热塑性固态膜与所述熔融薄膜共同延伸地结合到熔融薄膜的可用表面上，以建立包括所述多层聚合物覆层的单表面涂覆金属板，固态膜选自由聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、PET和PBT的组合、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯和聚丙烯酸类组合以及聚氟乙烯(PVF)构成的组；
(D)固化所述多层聚合物覆层。
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