一种用于制造涂有软质材料的片材的方法

专利名称：一种用于制造涂有软质材料的片材的方法
技术领域：
本发明涉及涂片或刮片(coating or doctoring blades)的制造方法，该涂片或刮片包括钢或其它固定形状的带材，以及所述带材上沿容易受到磨损的纵向边部涂布耐磨涂层。
背景技术：
目前，对于端部覆有(tipped with)橡胶类或软质材料的涂片或刮片，是在一个密闭的模具中仅通过模塑来制备的，其中在该模具中要放入钢或其它固定形状的片材并构成涂层的基体。从预热模具的低端注入一种多组份的液体混和物，直到在相对的上端出现为止。一定要注意防止在液体材料中引入气泡，并且一定要避免模具发生泄漏。在模具表面涂布一种脱模剂，其中脱模剂通常以硅酮为基础成分，以防止固化物料的粘附。模具一旦充满后，就被放置于80-110℃的循环空气炉中，直到发生固化，以使片材脱模。这一过程通常需要45-180分钟。脱模后的片材还应在80-110℃进行固化后处理12-24小时。
这种间歇方法有几个缺点，其中主要缺点是.该方法的生产效率低；.每种新片材的几何尺寸和片材长度都需要一个新的模具；.模具制造成本高，尤其是大的、外型复杂的模具成本更高；.模具越大，就需要越大的炉子来预热模具和固化橡胶类或软质材料，注满模具需要的压力也要相应增高；.对片材的长度有限制，因为要保证在不发生损害的情况下填满模有困难。需要更长的适用期和更低的粘度，要增加模具的重量，增加开模、闭模时间以及模具的清洗时间等。
基于这些及其它原因，有必要开发一种简单且经济的连续方法来生产这样的片材，并且该方法不受长度及形状的限制。

发明内容
本发明的目的之一是提供一种用于制造带有软质或橡胶类耐磨涂层的涂片或刮片的连续方法。
本发明的另一个目的是提供一种方法，该方法使被涂布的片材不受其长度与形状的限制。
本发明还有另一个目的是提供一种连续方法，它在商业上有竞争力并且易于满足不同客户的技术要求。
从下面的内容中可以更清楚地了解本发明的这些以及其它目的。本发明提供一种连续方法用以制造涂片或刮片，该涂片或刮片包括钢及其它固定形状的带材，以及在所述带材上沿容易受到磨损的纵向边部涂布耐磨聚合物涂层。此方法包括以下步骤a)使所述带材与涂布处理台之间维持持续的相对运动；b)在所述操作台上沿所述边部连续涂布一种快速固化的聚合物组合物；c)使涂上的组合物延展开以便能到达所述边部的边缘部分，然后固化形成有弹性且表干的涂层；以及，可任选地，d)在更高的温度下固化后处理涂层。
根据本连续方法的另一实施方案，包括以下几个步骤a)在与所述第一类带材相比宽一倍的第二种带材与涂布处理台之间提供持续的相对运动；b)在所述操作台上，沿带材纵向中央部分连续涂布一种快速固化的聚合物组合物，其涂布的宽度为所述边部的两倍；c)使涂上的组合物延展至所需要的宽度，然后固化形成有弹性且表干的涂层，且，可任选地，在更高的温度下进行固化后处理；d)沿涂布的中央部分的中线纵切所述第二种带材，从而形成两张上面有涂层的片材。
依本发明，在制造方法中优选在步骤b)实施前加入打毛步骤，将所述边部或中部打毛，以提高涂层的附着效果。
也优选进一步提高涂层附着效果的方法是，在上述步骤b)前加涂底漆。
根据本发明的优选实施方案，快速固化的聚合物组合物的适用期约为5-30秒。
在优选的快速固化的聚合物中，可以提及的那些选自于聚氨酯类、苯乙烯-丁二烯聚合物类、聚烯烃类、丁腈橡胶类、天然橡胶类、聚丙烯酸酯类、聚氯丁二烯、热塑性弹性体类及聚硅氧烷类，特别优选使用的聚合物是聚氨酯。
一种适宜的快速固化聚合物组合物，是一种三组份的液体聚氨酯组合物，它包括预聚物、多元醇以及扩链剂。这种组合物与催化剂溶液连续地混合，然后混合物被涂布到带材上。
优选的涂层宽度约5-40mm、优选的涂层厚度约1-3mm。
涂层固化后，优选将其进行磨削(grinding)处理从而获得需要的外型或几何形状。
附图简述下面将按附图描述本发明，其中

图1是连续移动的带材简图，也示出了待涂布的涂层；图2是另一相应的可同时制造两张涂有软质材料的片材的方法简图；图3是依据本发明实施连续过程的装配侧视图；发明详述大体上，本发明优选的步骤次序如下所述，但应注意的是本发明并不只限于这些步骤，而是如在权利要求中所定义的。
步骤1.这一步骤包括对冷轧金属基体的表面预处理，其中基体厚度为0.1-1.5mm，宽度为50-200mm，长度高达100m。对准备接收软质材料沉积物的片材表面区域(边缘或中部)，用沙子或喷沙打毛处理，然后可任选地对表面进行脱脂或清洗。打毛处理的表面区域宽度为5-40mm(若为中央沉积则此值加倍)；步骤2.本步骤涉及到被粘物或底漆的沉积。为了在软质材料组合物和基础基体之间获得良好的粘附性，优选涂布中间粘合层的。通过下述方法中的任意一种方法，用溶剂或含水被粘物或底漆溶液涂布于经砂子或喷砂处理打毛过的表面顶部喷涂法、刷涂法、辊涂法、刮涂法、浇涂法等，通过这样的一种方法形成干燥厚度为5-30μm的平整光滑的涂层。为促进和加速溶剂或水的挥发，使片材通过一个热空气干燥通道，干燥后涂层变得表干，涂层后的片材可以卷起来。
步骤3.用低(或高)压的混合与计量设备将软质材料组合物涂布在底漆中间层上面，这种设备能够处理超快速固化、适用期只有5-30秒的多组份树酯体系。混合的树酯组份从混合室通过大小适当的喷嘴直接浇注在移动的金属基体上。
在5-30秒的适用期期间，依喷嘴的位置，树酯延展至基体的边缘或有双倍宽度的片材中部。经历这段非常短的时间后，由于组份间的反应使粘度增加，阻止了流体的进一步延展，或在另一种单宽度片材的边缘涂层时，避免从基体的边缘滴落下来。当到达卷起的位置时，涂布的树酯已经硬化或固化到有弹性、表干的程度，然后，片材可以卷起来，并用隔离物避免涂层表面的损伤。涂层带的宽度和厚度由流速和基体的线速度来控制，但也取决于与配方粘度增长速度相应的初始流变特性和适用期。适用期由固化催化剂的类型和浓度来控制。
典型地，当使用的流速为0.25-1.5kg/min、传送带的线速度为1.5-10m/min时，获得的涂层宽度5-40mm，厚度1-3mm。
步骤4.为获得类橡胶组合物的最佳机械性能，热处理被用来作为对材料进一步的固化后处理。这可以在步骤3中卷起的片材上直接进行，方法同样是将其放入循环空气炉中，温度为80-85℃，时间16-24h。
步骤5.最后，经过固化后处理的类似橡胶沉积物被磨削成需要的外形和几何形状，然后，将片材切割成需要的尺寸。对另一种沉积物在基体中央的情况，先将片材用激光束或任何其他切割设备沿纵向分为两半。
附解简要说明了两种可供选择的片材制造方法，见图1和图2，对与图3相应的连续方法也提供了一套合适的设备。
图1中所示的是一条移动的带钢1沿箭头a)的方向运动，树酯喷嘴3用以涂布树酯组合物，浇涂的树酯组合物延展至带材1的一侧边缘，变宽到所需的带状涂层5。
图2中所示的是另一种能同时制造两张涂片的方法，用双倍宽度的片材9，由操作喷嘴11产生双倍宽度的涂层13。涂层13固化后，沿直线15用激光束或任何其他合适的切割设备纵向分为两半。
图3用图解表示了一个用于实现本发明连续方法的设备装配侧视图。带钢1由进料带卷19提供，然后通过一个热空气通道预热和干燥。装有操作喷嘴25的混合室23放置在移动带材1的上方，沿带材1的边缘涂布涂层组合物，如在图1中所示。已涂布的带材1进一步经过一个热空气通道以使涂层固化，然后，有弹性且表干涂层的带材1缠绕在接收带卷29上，同时使用隔离物用来避免表面的损伤，且也用于调整涂层的厚度。然后将有涂层的片材磨制成所需要的形状和几何外形，并切割成需要的长度以满足客户的要求。
具体实施方案的描述下面的例子，用具体实施方案进一步说明本发明，然而应该注意的是本发明并不只限于这些实施例。
实施例Ia)粘合剂厚度0.635mm，宽度100mm，长度30m的冷轧钢卷盘，用喷沙法在一侧边缘开始，沿纵向形成3cm宽的条形带，采用Edelkorundweiss(WSK)F180(Treibacher)。用连续方法在打毛表面上涂布粘合剂，如Chemosil 597 E(Henkel)，来改善浇注的聚氨酯与钢材间的粘附性。未经稀释的粘合剂溶液通过厚0.15mm、宽4cm的卷钢片材，以便在整个沙子打毛面上覆盖一层干燥厚度接近15μm、平整光滑的薄膜。溶剂挥发后，有涂层的轧钢卷盘优选在在85℃的循环空气炉中固化2小时。
b)聚氨酯涂面漆用低压混合计量设备，将用于涂布片材的液体流延聚氨酯组合物涂布于已涂有粘合剂的条板的表面，其中此设备配有直接向混合室中注入催化剂的装置。通过向混合室中直接注入高效催化剂溶液，按配方将三组分聚氨酯制成超快速固化组合物。组合物由MDI材料组成(异氰酸酯含量为16.4％的聚酯“类似”预聚物，如UreflexMDQ 23165(Baulé))，聚酯多元醇UreflexD20(Baulé)和一种链增长剂1，4-丁二醇(Baulé)，按混合比率依次为100∶140∶10.4进行混合制成。催化剂溶液UreflexSD6(Baulé)以总输出流率0.25kg/min 2％的速度，直接引入混合室，组合物适用期约15秒，凝结时间约30秒。液体混合物被涂布在基体的3cm宽的粘合剂条带内，离片材边缘1cm处，基体移动的线速度为3.3m/min。移动的基体在离浇注点4m远处被卷起，使聚氨酯有足够的时间凝结和变得表干，在卷起操作的同时，使用隔离物避免卷曲过程中对所涂布的聚氨酯弹性体造成任何的表面损伤。随后，卷起的基体和隔离物卷盘被送至循环空气炉中热处理，温度85℃，时间24h。待冷却后，将卷盘打开，显示出金属基体没有变形。一次性获得的完全固化的聚氨酯弹性体的肖氏A硬度为70-73(在片材上测得)，宽度3cm，厚度是2.5mm。最后，用一种连续方法将片材磨制成最终的几何形状并切割成需要的长度。
实施例II用宽度200mm的带钢重复实施例I，涂层区域在中间位置，宽度为6cm。如实施例I所描述的，对这一区域进行处理和涂布，然后，用激光沿涂布区域的中间切割带材，对梢端进行磨削，得到需要的几何尺寸。
上面用具体的例子对本发明进行了描述，并描述了本发明相应的连续方法包括的操作步骤。然而很显然，对本领域的技术人员来说，在不背离本发明宗旨的前提下，该方法可以在许多不同方面进行调整。所有这些调整均包含于所述权利要求中。
权利要求
1.一种用于制造涂片或刮片的方法，该涂片或刮片包括钢或其它固定形状的带材，以及在所述带材上沿其容易受到磨损的纵向边部涂布耐磨聚合物的涂层，其特征在于a)在所述带材与涂布处理台之间保持持续的相对运动；b)在所述该操作台上沿所述带材边部连续涂布一种快速固化的聚合物组合物；c)使涂上的组合物延展开以便能到达所述边部的边缘部分，并固化形成有弹性且表干的涂层；然后可任选地，d)在更高的温度下将涂层进行固化后处理。
2.一种用于制造涂片或刮片的方法，该涂片或刮片包括第一类钢或其它固定形状的带材，以及在所述带材上沿容易磨损的纵向边部涂布耐磨聚合物涂层，其特征在于a)在与所述第一种带材相比宽一倍的第二种带材与涂布处理台之间提供持续的相对运动；b)在所述操作台上，沿带材纵向中央部分，连续涂布一种快速固化的聚合物组合物，其涂布宽度为所述边部的两倍；c)使涂上的组合物延展至所需要的宽度，然后固化形成有弹性且表干的涂层，可任选地，在更高的温度下进行固化后处理；以及d)沿涂布的中央部分的中线纵切所述第二种带材，从而形成两张上面有涂层的片材。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在涂布步骤b)前将片材的边缘或中部打毛，以提高涂层的粘附性。
4.根据权利要求1、2或3的方法，其特征在于在涂布步骤b)前涂布底漆，以便进一步提高涂层粘附性。
5.根据前述任意一项权利要求的方法，其中所述快速固化的聚合物组合物的适用期约为5-30秒。
6.根据前面任意一项权利要求的方法，其中所述聚合物组合物是以选自于以下种类聚合物为基础聚合物的聚氨酯类、苯乙烯-丁二烯聚合物类、聚烯烃类、丁腈橡胶类、天然橡胶类、聚丙烯酸酯类、聚氯丁二烯、热塑性弹性体类及聚硅氧烷类。
7.根据权利要求6的方法，其中所述聚合物是聚氨酯。
8.根据权利要求7的方法，其中一种包括预聚物、多元醇以及链增长剂的三组份的液体聚氨酯组合物与催化剂溶液连续地混合，然后将混合物涂布到所述带材上。
9.根据前述任意权利要求的方法，其中所述聚合物所涂布的宽度约5-40mm、厚度约1-3mm。
10.根据前述任意一项权利要求的方法，其中所述聚合物涂层固化后，将其进行磨削处理从而获得需要的外型。
11.一种根据前述任意一项权利要求的方法制造的涂片或刮片。
全文摘要
一种用于制造涂片或刮片的方法,包括钢或其它固定形状的带材,以及在所述带材上沿容易受到磨损的纵向边部涂布耐磨聚合物的涂层,所述方法包括下述步骤:a)在所述带材与涂布处理台之间保持持续的相对运动;b)在所述操作台上沿所述带材边部连续涂布一种快速固化的聚合物组合物;c)使涂上的组合物延展开以便能到达所述带材边部的边缘部分,并固化形成有弹性且表干的涂层;然后,任选地,d)在更高的温度下将涂层进行固化后处理;另外,本方法也可以用于比所述第一种片材宽一倍的片材,并以相对于所述片材边部的双倍宽沿其纵向中央部分连续涂布一种快速固化组合物,并且沿所涂布中央部分的中间纵切所述第二种片材,由此形成两片有涂层的片材;以及用该方法制备涂片或刮片。
文档编号B05D1/26GK1341043SQ00803991
公开日2002年3月20日 申请日期2000年2月8日 优先权日1999年2月18日
发明者冈特·贝尔曼, 西尔瓦诺·弗雷蒂, 安德烈·格伯 申请人:Btg埃克莱庞股份有限公司