專利名稱：涂有聚合物的金屬襯底及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬的制備。特別地，本發(fā)明涉及一種聚合物涂料組合物，將該涂料涂覆到金屬襯底以形成連續(xù)膜的方法和隨后的金屬/聚合物復合材料的性能。
背景技術：
涂料通常涂覆于卷取前的鋼鐵上?？赏扛策@些體系以防止鋼鐵在運輸和加工過程中的銹蝕以及在鋼鐵成型時作為潤滑劑。在卷取前通常用于涂覆鋼鐵的兩類涂層為(1) 液體涂層和( 固化的干膜涂層。這些涂層的每一種可能具有某些缺點。液體油型涂層可能是雜亂的，部分原因是其在壓力下遷移和流動。這降低了其在儲存或運輸過程中保護金屬的能力以及限制了制造工藝過程(如拉伸、彎曲和拉拔)中的金屬性能。液體還可能變得在空氣中傳播以及產(chǎn)生與清除/處置以及工人安全有關的環(huán)境問題。固化的干膜涂層是通常在高溫下需要進行耗時和昂貴的化學反應的聚合物。爐是昂貴的且需要在高速金屬加工線上占用大的空間。許多情形下涂層材料溶解在固化所需要的加熱過程中蒸發(fā)的環(huán)境限制的溶劑中。析出的溶劑需要被焚燒或者以其他方式被容納以滿足環(huán)境限制要求。涂覆于金屬的其他類型的涂層為非成膜體系(如鉻酸鹽、磷酸鹽和硅烷)。這些可能涉及使用危險化學品、復雜的加工步驟或受限于特別的應用。在許多情形，以上討論的涂層在單獨的操作期間涂覆以及隨之進行正常的軋制加工(mill processing)，由此導致增加的操作和運輸成本。

發(fā)明內容
一種復合材料，其包含金屬襯底和在所述襯底的至少一面上的涂層，其中所述涂層包含基于丙烯酸系或苯乙烯-丙烯酸系的聚合物以及厚度小于約0. 2密爾，其中所述聚合物的分子量為50，000-1, 000, 000，玻璃化轉變溫度(Tg)為50-80°C，且包括涂層90-100
重量％的總固體。利用歧管淹沒和擠壓輥式結構(manifold flood and squeegee roll configuration)或輥涂機技術將涂料涂覆到金屬襯底的方法，其中選擇輥的硬度、形狀、壓力和速度以確保當帶以最高達600英尺/分鐘移動時，涂料組合物在金屬襯底表面形成連續(xù)濕膜，以及濕膜具有2密爾(0. 002英寸)或更低的均勻厚度。從附圖和及其描述中清楚了解本發(fā)明的這些和其他目的和優(yōu)點。附圖的簡要說明相信從以下說明結合附圖將更好地理解本發(fā)明。附圖和詳細說明僅意圖作為示例，而不意圖用于限定本發(fā)明的范圍。


圖1描述顯示用于涂覆鋼帶的示例性體系的示意圖。
具體實施例方式本申請的一些實施例的如下說明不應該用于限制本申請的范圍。從以下說明中， 本申請的其他實施例、特征、方面、實施方式和優(yōu)點對于本領域技術人員來說是顯然的。因此附圖和說明書實際上應認為是示例性的而非限制性的。目前的技術通過采用基于水的聚合物體系(其可在現(xiàn)有的高速鋼生產(chǎn)線上常溫下快速干燥)來解決環(huán)境和危險化學品問題?？捎没瘜W方法進行調整以滿足對許多目前的液體、固化的干燥膜和非成膜涂料的最終使用要求，包括防腐蝕和提高客戶加工性。采用類似于用于油/潤滑油的過程，將基于聚合物的涂料以成本有效的方式涂覆于現(xiàn)有的軋制工藝線上。不需要昂貴的涂覆和固化設備。由于水是主要成分，環(huán)境問題被最小化。得到的產(chǎn)品是聚合物/金屬復合材料，其可采用傳統(tǒng)的拉伸、拉拔、彎曲、焊接和涂刷技術與金屬制造相結合來加工。該復合材料允許其金屬成分以與其固有性質相當?shù)乃焦ぷ鳎鴽]有由常規(guī)金屬潤滑體系強加的限制，該金屬常規(guī)潤滑體系可能導致在通常金屬加工過程中的擦傷、鱗化、粉化或片狀剝落。復合材料的使用還可最小化對于形成常規(guī)金屬材料過程中保持基于液體的油類所需的粗糙金屬表面紋理。較光滑的表面可導致表面關鍵部件(如汽車和器具的外板表面)的改善的涂刷外觀。帶表面上的干的連續(xù)聚合物膜可在軋制中形成，可用化學方法改性該膜以提供特定性質(如腐蝕、抗菌、防指紋或抗氧化保護)以及提高成型性。利用相對便宜的淹沒和擠壓(flood and squeegee)技術，該體系可用于現(xiàn)有的高速軋機生產(chǎn)線。由于不需要固化反應，利用小規(guī)模熱風干燥器替代大型固化爐來干燥基于水的體系。由于水是該體系的主要去除組分，因此使加工過程中的環(huán)境限制最小化。消除外部處理設備可能需要的附加處理步驟以及對昂貴涂覆/固化設備的需要大大減少了涂覆這些期望的材料性能改進涂料的成本。利用目前由汽車、器具和HVAC工業(yè)所用的常規(guī)成片/帶、連接和精加工技術，可加工得到的聚合物-金屬復合物。因此這些涂料提高所得到的聚合物金屬復合物的金屬部件的性能而不明顯增加成本。通過最小化金屬與金屬之間的接觸從而允許材料以與其固有機械性能一致的水平來工作，涂層可提高金屬帶的成型性。這減小或消除對并非生態(tài)友好的附加液體成型或沖壓潤滑劑的需要，這些液體潤滑劑由于作為不可壓縮液體的物理性質而從關鍵的高壓區(qū)域流走，因此可能限制材料的性能。涂料的使用還可減少對金屬成型模具的損害并由此提高壓機的正常運行時間。涂層可容易從金屬上去除，不過，涂料還可被配制為保留在完成的部分上以作為后期操作(如上漆)的預處理或底漆。涂層的一種實施方式包含丙烯酸系或苯乙烯-丙烯酸系聚合物的水基分散體或乳液。例子是來自Interpolymer Corporation的SYNTRAN或Magatran聚合物或來自Dow Chemical的Rohm和Hass分公司的DURAPLUS和DURAGREEN聚合物。典型的聚合物包括源自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和苯乙烯單體的那些聚合物。選擇這些聚合物或共聚物的化學性質和濃度以影響涂層的耐久性、硬度、光澤和可去除性。在一個實施方式中，聚合物不是交聯(lián)的。在一種實施方式中，聚合物的分子量大于50，000。分子量可以是100,000到1，000，000。還可以是類似于已有化學物質的較低分子量的低聚物。聚合物是涂層中的主要成膜組分并以涂層固體組分的50-95 %、大于80 %或約90 % -100 %的水平存在。聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)可小于80°C、為50°C到80°C或為50°C到70°C。在一種實施方式中，涂層具有以下這些特性中的一個或多個能夠在移動的金屬帶表面上涂覆成均勻液體膜，能夠利用吹風機快速干燥而具有最小非水排放物，以及能夠形成提高襯底的腐蝕性和成型性的粘附、堅韌、耐久的連續(xù)干膜。可選擇聚合物和共聚物的化學性質和濃度以影響耐久性、硬度、均涂、光澤、摩擦系數(shù)、可去除性等。為了優(yōu)化這些性質和使涂層適用特定用途，可以添加幾種附加成分。在一種實施方式中，在干燥涂料組合物形成涂層之前，聚合物于乳液或分散液中， 其中球形顆粒尺寸可以小于1微米。它們可具有0. 1-0. 5微米的尺寸。涂料組合物通常具有大于60%的水?？梢允?0-85%的水。分散液/乳液粘度可以小于200厘泊?？梢允?20-100 厘泊。在一種實施方式中，可加入增塑劑以有助于在低至10°C的溫度下形成連續(xù)膜。增塑劑保留為最終涂層的一部分以及通常選自磷酸酯、鄰苯二甲酸酯、苯甲酸酯或脂肪酸酯。 用于基于丙烯酸系或苯乙烯-丙烯酸系共聚物的體系的增塑劑的例子是磷酸三丁氧基乙基酯。增塑劑可以以固體的0-25%存在。通常增塑劑以少于固體的5%存在。在一種實施方式中，還可添加基于乙二醇或丙二醇的烷基醚或芳族醚(如二甘醇乙醚)的聚結劑(coalescing agent)以有助于連續(xù)膜的形成。這些添加劑的在室溫下的蒸汽壓為0. 1到1. Omm Hg以及通常是揮發(fā)性的且不保留于最終聚合物中。增塑劑和聚結劑基于其油/水溶解度(疏水-親水平衡)來選擇。聚結劑可以以固體的0-25%添加以提供期望的性質。通常，聚結劑以少于固體的5%存在。在一種實施方式中，液體分散液/乳液可包含陰離子或非離子表面活性劑或濕潤劑(如來自Mason Chemical的基于氟代表面活性劑的Masurf體系或來自DuPont的hnyl 體系)，它們通常將表面張力減小到50達因/cm或更低，或30達因/cm或更低。其可以總固體的0-5%或少于的水平來添加。在一種實施方式中，可包含少于0.01%，或約0.004%到約0.005%的消泡劑(如來自Wacker Chemical的基于聚硅氧烷的SE系列之一)。配方可包含不超過總固體水平的約10%，或不超過總固體水平的約5%的石蠟、聚乙烯、聚烯烴或其他蠟類添加劑(如來自 Honeywell的A-C系列或來自festman Chemical的Epolene系列)，以提供對干涂層的耐久性。這些添加劑的分子量可以是1000到5000。在一種實施方式中，還可以最高達總固體的約10%或最高達約5%添加堿溶性樹脂(alkali soluble resin) (ASR)(稱為勻化劑(leveling agents)，以增加涂層的光澤、均涂性和可去除性。ASR的分子量可以是500到2000且酸值是150-250。ASR選自松香加成物、丙烯酸樹脂和苯乙烯/馬來酸酐樹脂。典型的體系是Michem MD-91530丙烯酸樹脂分散液。在一種實施方式中，可添加多價金屬離子以有助于耐久性和可去除性。多價金屬離子的例子包括基于氧化鋅的體系(如Chemcor ZAC產(chǎn)品)。包含銀離子的生物殺滅劑和抗菌劑類添加劑(如來自Agion Technologies的那些)也可添加到分散液/乳液中以控制儲存期間液體中微生物的生長以及保護最終復合產(chǎn)品的涂層的表面。涂料組合物可以被改性以提供有利于所得聚合物/金屬復合物的防指紋性?？砂C、鑭、鋯、鈦、硅或其他稀土型納米顆粒添加劑以向最終聚合物/金屬復合物提供氧化/腐蝕性的改善。涂料的多種組分的最終組合代表所期望的膜性質(如硬度、摩擦系數(shù)、光澤等)與在與高速金屬生產(chǎn)線有關的條件下形成連續(xù)膜的能力之間的平衡。在室溫下將液體涂料組合物涂覆于移動的帶。干燥后，涂層在金屬帶的表面上形成粘附的、干的連續(xù)聚合物膜。 最終干燥涂層的厚度可以小于0. 2密爾(0. 0002英寸)，或為0. 05-0. 1密爾(0. 00005到 0. 0001英寸)。或者，干燥涂層的典型重量可以少于400毫克/平方英尺，或為150-250毫克/平方英尺?？勺钚』承灾狄韵罄m(xù)卷取帶時的阻滯可能性。固體、連續(xù)聚合物膜可消除與基于液體油的涂層有關的遷移。涂層可以是透明的或著色的。在一種實施方式中，其提供小于0. 2或0. 05-0. 15的減小的摩擦系數(shù)。這減小了成型操作期間與表面摩擦影響有關的限制。在一種實施方式中，涂層具有最小的表面鉛筆硬度值H，以最小化與模具表面接觸時的剝落(pick-off)。得到的聚合物/金屬復合物可達到O-T或I-T彎曲半徑而沒有表面裂紋或粉化，以及在劃十字后用膠帶牽引期間沒有涂層脫掉。這些特性也可確保聚合物 /金屬粘合的完整性并因此最小化加工期間的涂層損失。通過本領域已知的清洗方法(例如利用公知的堿性清洗劑或溶劑如丙酮)可容易地從金屬帶上去除干燥的涂層。干燥的涂層也可留在金屬帶上。干燥的涂層也可涂覆于金屬帶O)的表面以作為后續(xù)操作(如上漆或涂層)的底漆。本領域技術人員公知出于許多理由將各種漆和涂料涂覆于鋼。根據(jù)該用途，干燥的涂層可作為準備后續(xù)上漆或其他涂層的底漆。涂有這種體系的帶也可利用標準焊接工藝過程進行焊接。涂料可涂覆于裸鋼，如不銹鋼、碳鋼或鐵心硅鋼。也可涂覆于涂金屬的鋼，如滲鋁鋼或鍍鋅鋼。涂料也可涂覆于非鐵金屬，如鋁。涂覆液體涂料組合物的一種方法是淹沒和擠壓方法。液體涂料組合物可以以2 密爾(0. 002英寸)或更低或約0. 5到1. 0密爾的厚度涂覆。通過改變聚合物與水的比率以及各種構成成分的水平來部分控制厚度。這些因素將影響涂覆粘度。涂覆的涂層可具有0. 51b/gal或更低的揮發(fā)性有機化合物(VOC)水平以及涂覆的粘度小于250厘泊或為 20-100厘泊。輥壓力、輥硬度和輥幾何形狀以及金屬表面特性(如表面粗糙度)也可影響涂層厚度。更昂貴的常規(guī)輥涂機也可用于將涂料涂覆于移動的帶。不過，涂料的特性不需要這種方法。在一種實施方式中，液體涂層可以是風干的，不需要固化。換句話說，沒有在涂層干燥時發(fā)生的高溫化學反應(如交聯(lián))。不需要對流干燥爐或感應加熱單元來獲得期望的性質，即使在金屬加工線上遇到的高生產(chǎn)速度(50-600英尺/分鐘)也是如此。因此，使干燥空間最小化。在一種實施方式中，干燥可以通過任何本領域已知的方法來實現(xiàn)，包括熱吹風機或紅外線輻射。涂層體系也可以化學方法構成，以允許利用紫外線輻射干燥。在一種實施方式中，干燥在110下或更低的金屬峰值溫度下進行。在一種實施方式中，干燥時間為5秒或更低。在一種實施方式中，用丙烯酸系或苯乙烯-丙烯酸系共聚物的水性分散液涂覆金屬帶(如圖1所示)。用SYNTRAN AX-270-LFHS丙烯酸共聚物分散液涂覆金屬帶O)，同時金屬帶(2)通過涂覆站(3)。SYNTRAN AX-270-LFHS丙烯酸共聚物分散液由hterpolymer Corporation(地址位于 200Dan Road, Canton, Massachusetts,02021)生產(chǎn)。液體涂料中的聚合物的分子量小于1，000, 000。涂料組合物具有以少于2重量％添加的月桂醇硫酸酯鈉型表面活性劑以有助于潤濕性?；谒姆稚⒁壕哂行∮?50厘泊的粘度。可以用于涂覆金屬帶的其他適合的物質包括由SC Johnson Company(地址位于 1525 Howe Street, Racine, Wisconsin, 53403)生產(chǎn)的 FUTURE Floor Finish，以及由 Holloway House Incorporated(地址位于309Business Park Drive,Fortville, Indiana, 46040)生產(chǎn)的 QUICK SHINE Floor Finish，以及來自 Dow Chemical Company,Midland, Michigan的Rohm和Haas分公司的DURAPLUS/DURAGREEN體系?？捎闷渌ㄟ^干燥在金屬帶上形成薄、柔性塑性膜并至少保護鋼帶不腐蝕的物質。經(jīng)過干燥，這些涂層將提供具有約等于或小于0. 5的摩擦系數(shù)的帶表面。在液體形式下，涂料組合物將包含丙烯酸系或苯乙烯-丙烯酸系共聚物，該共聚物分子量為例如50，000-1, 000, 000，粘度為例如50-200厘泊。涂料可包含添加劑以使組合物的性質適用于特殊需要(如抗菌保護、光澤、可去除性、 韌性、著色和耐久性)。圖1說明示例性的涂覆過程(1)。在該實例中，過程(1)包括使沒有污垢、油和其他表面污染物的金屬帶( 通過涂覆體系(3)，在該體系中利用一個或多個頭(4)使液體丙烯酸系或苯乙烯-丙烯酸系共聚物涂料淹沒金屬帶的一個面或兩個面。然后該淹沒的金屬帶通過限制保留在帶( 上的涂料的量的擠壓輥。擠壓輥的壓力、輥的幾何形狀和輥的材料以及帶表面和聚合物粘度將影響保留在帶上的液體的量和均勻性。保留的液體聚合物涂層通過吹風機(6)干燥?；蛘?，可將帶通過有助于帶干燥的紅外輻射體系(7)?？蓡为毷褂迷摷t外體系或與空氣干燥相繼使用。盡管沒有說明，涂層也可以被化學改性以便利用紫外線輻射完成干燥過程。由于干燥帶需要的低溫，不需要通常用于固化涂層的后續(xù)冷卻或水淬。然后涂層的帶用于進一步的加工和卷取。在一種實施方式中，干燥的SYNTRAN AX_270_LFHS涂層具有50-150毫克/平方英寸的涂層重量并提供小于0.5的摩擦系數(shù)。其進一步提供最小的表面鉛筆硬度H。根據(jù) ASTM D3359劃十字線測試后，獲得5B等級的涂層對金屬的粘附十分良好。干燥后，帶能夠彎曲為卷，當后續(xù)為進一步加工而開卷時沒有可測量的阻礙。在一種實施方式中，利用ASTM D4145中記載的方法，當包括鍍鋅鋼或不銹鋼的各種襯底用作金屬部件時，得到的金屬/聚合物復合物可彎曲為OT半徑而無剝離、成片剝落或粉化。得到的復合物材料也可形成具有1英寸拉深的改良的Swift杯，而側壁沒有被模具表面剝離、成片剝落、粉化或擦傷。當去除聚合物組分(例如利用堿性清洗劑)時，留下的金屬具有原始表面，其較少受精加工和上漆瑕疵和缺陷的影響。清洗的表面容易接受預處理和上漆。在一種實施方式中，可利用淹沒和擠壓術將基于水的丙烯酸系聚合物(如由 Interpolymer Corporation提供的SYNTRAN AX-270-LFHS)涂覆于在現(xiàn)有金屬加工線上移動的帶上，其中濕膜厚度足以在一個或兩個表面上形成無粘性的0. 05-0. 1密爾 (0. 00005-0. 0001英寸)厚度的連續(xù)干膜，或者150-250毫克/平方英尺/面的涂層重量。該體系可為識別目的而著色以及可具有影響摩擦系數(shù)、腐蝕、表面粗糙度和抗菌性的添加劑。利用Hoffman型熱空氣干燥機干燥涂層實現(xiàn)涂層的干燥，以便使得帶的溫度達到110-120下，其足以形成無粘性表面，由此允許后續(xù)的帶加工(如平整軋制(temper rolling)或卷取)。涂覆/干燥設備通?？梢杂糜谠S多現(xiàn)有的高速軋制工藝線。因此，消除了附加的操作和運送成本。得到的復合物能夠成型為部件，如那些需要拉伸、彎曲或拉拔而不使用常規(guī)濕式潤滑劑的部件。本文描述的組分的百分數(shù)為重量百分數(shù)。已經(jīng)顯示和描述了多種實施方式，本領域技術人員在不脫離本申請的范圍的情況下，通過適當?shù)母木涂蓪Ρ疚拿枋龅姆椒ê腕w系實現(xiàn)進一步的改進。幾種這樣的潛在改進已經(jīng)被提及，而其他改進對于本領域技術人員而言是顯然的。例如，上述討論的實施例、 實施方式、比率、步驟可以是說明性的，可以是不是必需的。實施例實施例1利用實驗室涂膜涂布器(draw down bar)和輥涂設備對鍍鋅和鍍鋅退火的碳鋼板、涂鋁碳板和不銹鋼板涂層后進行風干。這允許利用多種化學性質和輥涂結構完善涂層過程以檢驗性能。被檢驗的來自hterpolymer Corporation的SYNTRAN體系是AX-270-1、 AX-270-5、AX270-7、AX-270-LF和AX-270-HS。變化包括水溶液中聚合物的百分比和影響襯底濕潤性和溶液起泡的添加劑的效應。這些試驗證實了 該體系能夠被涂覆超過100-400 毫克/平方英寸的厚度范圍；可利用最少的熱實現(xiàn)高速軋制生產(chǎn)線必需的< 5秒的快速干燥；可得到> IH的鉛筆硬度和抗阻塞性；實現(xiàn)適當?shù)囊r底粘合以允許拉拔一英寸深度的 Swift杯以及形成O-T和I-T半徑的彎曲而無裂紋，以及檢驗在工業(yè)堿性清洗劑中的可去除性?；谶@些試驗，開發(fā)了 SYNTRAN AX-270-LFHS體系。實施例2SYNTRAN AX-270-LFHS體系被涂覆于涂鋅后在連續(xù)熱浸鍍鋅線上移動的帶上。 鍍鋅的帶厚度為0. 050-0. 055英寸以及帶寬為38-41英寸。在涂覆聚合物分散液的生產(chǎn)線上的恒速加工區(qū)域，移動帶速為200-250英尺/分鐘。利用現(xiàn)有的淹沒和擠壓設備涂覆涂層。帶的兩面被涂覆。以提供的約200厘泊的粘度以及以用水稀釋得到的25-100厘泊的較低粘度涂覆聚合物分散液。從盛裝桶將分散液泵送通過伸出穿過水平帶的頭并調節(jié)流量， 使得分散液匯聚在擠壓輥后面。在該試驗中，擠壓輥在帶上運行且不是獨立地被驅動。調節(jié)輥上的壓力，以在帶的橫跨整個寬度的兩個表面上提供均勻的濕膜。一離開擠壓輥后，被涂覆的帶就通過一系列與Hoffman型吹風機連接的正壓室(plenum)。在正壓室區(qū)域的時間少于2秒。離開正壓室區(qū)域后，帶具有干燥、粘附和均勻的外觀。在與帶接觸的后續(xù)加工輥上沒有發(fā)現(xiàn)涂層的剝落。在離開涂層涂覆區(qū)域后未使涂層完整性降低的卷的一面在線進行平整軋制。隨后利用重量/帶/重量技術(weigh/strip/weigh technique)測量的涂層的重量為約100毫克/平方英尺/面。隨后將材料彎成卷。約兩周后，將卷送到離線作業(yè)，在此進行開卷。沒有檢測到卷的阻礙。從卷上去除樣品并檢測其成型性。能夠成型為約1英寸深度的改良的Swift杯，而無涂層的成片剝落、剝離或粉化。還能夠采用用于金屬帶的通常程序對涂層剪切、彎曲和處理。鉛筆硬度是2H。通過Byk Mirror光澤儀測得的60度光澤對于鍍鋅裸板表面而言大于300以及對于涂層的表面而言小于300。對于平整軋制的樣品，涂層樣品的光澤小于100，鍍鋅裸板樣品的光澤大于100。發(fā)現(xiàn)，光澤是涂層特別是在相對反射的表面上存在的良好指示。還可以采用通常用于從金屬帶上去除油和加工流體的熱堿性清洗劑，從金屬帶或形成部件上去除該特殊形式的涂層。
權利要求
1.一種復合材料，其包含金屬襯底和在所述金屬襯底的至少一面上的涂層，其中所述涂層包含基于丙烯酸系或苯乙烯-丙烯酸系的聚合物且厚度小于約0. 2密爾，其中所述聚合物的分子量為50，000-1，000，000，玻璃化轉變溫度(Tg)為50-80°C，且包括涂層中 90-100重量％的總固體。
2.如權利要求1所述的復合材料，其中所述涂層在所述金屬襯底上形成連續(xù)膜。
3.如權利要求1所述的復合材料，其中所述涂層還包含涂層的約2重量％或更低的表面活性劑/濕潤劑。
4.如權利要求1所述的復合材料，其中所述涂層的摩擦系數(shù)為小于0.5。
5.如權利要求1所述的復合材料，其中所述涂層的重量為50-350毫克/平方英尺。
6.如權利要求1所述的復合材料，其中所述涂層還包含以下添加劑中的一種或多種a)增塑劑，其選自磷酸酯、鄰苯二甲酸酯、苯甲酸酯和脂肪酸酯；b)聚結劑，其選自乙二醇或丙二醇的烷基醚或芳族醚；c)石蠟、聚乙烯或聚烯烴蠟類添加劑；d)堿溶性樹脂(ASR)，其選自松香加成物、丙烯酸樹脂和苯乙烯/馬來酸酐樹脂；e)多價金屬離子；f)消泡劑；g)調色/著色劑；h)微米或納米尺寸的顆粒，其中所述顆粒包含銀、鈰、鑭、鋯、硅或其他稀土元素。
7.如權利要求1所述的復合材料，其中所述復合材料可以a)在心軸上卷繞以形成連續(xù)卷；和b)彎成OT半徑(ASTM4145)，而無擦傷、成片剝落、剝離或粉化。
8.如權利要求1所述的復合材料，其中所述復合材料可以a)成型為1英寸拉深的改良的Swift杯，而沒有擦傷、成片剝落、剝離或粉化；和b)平整軋制，而沒有成片剝落或剝離。
9.如權利要求1所述的復合材料，其中所述復合材料可以利用常規(guī)的金屬加工技術進一步加工，所述加工技術包括焊接、成型、拉伸、彎曲和拉拔。
10.如權利要求1所述的復合材料，其中所述復合材料可以a)利用常規(guī)底漆、油漆或粉末涂料進行進一步加工；或b)利用堿或溶劑清洗以去除涂層的進一步加工，從而轉變回到金屬的非復合物體系。
11.如權利要求1所述的復合材料，其中所述涂層具有根據(jù)ASTMD3363的最小鉛筆硬度 H ；以及當根據(jù)ASTM D3359測試時涂層對金屬襯底的粘附性等級為5B。
12.將權利要求1所述的涂層涂覆到金屬襯底的方法，利用歧管淹沒和擠壓輥式結構或輥涂機技術；其中選擇輥硬度、形狀、壓力和速度以確保a)當帶以最高達600英尺/分鐘移動時，涂料組合物在金屬襯底上形成連續(xù)的濕膜；禾口b)濕膜具有2密爾(0.002英寸)或更低的均勻厚度。
13.如權利要求12所述的方法，其中涂料組合物的干燥時間為5秒或更低。
14.如權利要求12所述的方法，其中利用吹風機而不利用對流熱源干燥涂覆的涂料組合物以在襯底上形成涂層，其中，a)干燥在5秒或更短的時間完成；和b)得到的涂層無粘性到當與后續(xù)表面接觸時不會剝離的程度。
15.如權利要求12所述的方法，其中利用吹風機而不利用對流熱源干燥涂覆的涂料組合物以在襯底上形成涂層，其中，a)得到的涂層具有根據(jù)ASTMD3363的最小的鉛筆硬度H;和b)當根據(jù)ASTMD3359測試時，涂層對金屬襯底的粘附性等級為5B。
全文摘要
一種復合材料，包含金屬襯底和在所述金屬襯底的至少一面上的涂層，其中所述涂層包含基于丙烯酸系或苯乙烯-丙烯酸系的聚合物且厚度小于0.00508mm(0.2密爾)，其中所述聚合物的分子量為50,000-1,000,000，玻璃化轉變溫度(Tg)為50-80℃，且包括涂層中90-100重量％的總固體。將涂料涂覆到金屬襯底上的方法，利用歧管淹沒和擠壓輥式結構或輥涂機技術，其中選擇輥的硬度、形狀、壓力、和速度以確保當帶以最高達每分鐘600英尺的速度移動時涂料組合物在金屬襯底表面形成連續(xù)濕膜；且濕膜具有0.0508mm(0.002英寸)或更低的均勻厚度。
文檔編號C23C26/00GK102482528SQ201080030730
公開日2012年5月30日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權日2009年7月7日
發(fā)明者F·A·邁爾斯 申請人:Ak鋼鐵產(chǎn)權公司