WO2000035593A1 - Procede et dispositif de revetement en continu d'au moins une bande metallique par un film fluide en polymere reticulable - Google Patents

Procede et dispositif de revetement en continu d'au moins une bande metallique par un film fluide en polymere reticulable Download PDF

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WO2000035593A1
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cylinder
metal strip
crosslinkable polymer
film
temperature
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Claude Bonnebat
Frédéric JENNY
Thierry Soas
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Sollac
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/22—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness by rubbing, e.g. using knives, e.g. rubbing solids
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    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/28—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers

Definitions

  • the subject of the present invention is a process and a device for continuously coating at least one metal strip with a thin, thin film of crosslinkable polymer free of non-reactive solvent or diluent.
  • thermosetting polymers such as for example thermosetting polymers, or physically, such as for example photopolymerizable polymers.
  • organic thermosetting coatings which are applied continuously to metallic substrates.
  • these are complex formulations which combine, in a solvent or aqueous medium, a system of functional organic prepolymer binders, a crosslinking system and additives such as pigments or fillers, various formulation adjuvants.
  • organic coatings such as, for example, paints or liquid varnishes is most often carried out by roller coating of these liquid coatings in the form of a solution or dispersion in a solvent or aqueous medium.
  • the liquid coating is deposited on a metal strip by pre-dosing the solution or the dispersion using a two or three roller system and by transferring part or all of this liquid coating thus provided on a applicator roller in contact with the surface of the metal strip to be coated.
  • the transfer is carried out either by friction of the applicator roller and the metal strip, the movement of the two surfaces in contact being carried out in the opposite direction or by contact in the same direction.
  • Another technique consists in using the extrusion of the organic coating in the fluid state and in applying this coating to a substrate by coating or by lamination.
  • Coating extrusion of a thin organic coating is commonly practiced in particular with thermoplastic polymers on flexible surfaces, such as paper, plastic films, textiles, or even thin metallic supports such as packaging materials.
  • the application of the molten coating is carried out by means of a rigid flat die or a nozzle positioned in direct contact with the substrate.
  • the pressure exerted by the die on the substrate comes from the viscosity of the molten material.
  • the possibilities for correcting the flatness defects of the substrate by plating it on the support cylinder are very limited.
  • This coating extrusion technique requires perfect parallelism between the edges of the die and the substrate and this substrate must be either perfectly flat or deformable to allow the formation of a thin deposit of uniform thickness.
  • the thickness of material deposited is controlled by the play and the pressure between the die and the substrate, which imposes a perfect parallelism of these two elements when one wants to realize applications in very thin thickness.
  • the extrusion lamination technique of a uniform layer of fluid coating on a substrate uses the drawing under a die of a fluid sheet at the outlet of a flat die, this sheet then being pressed on the substrate using for example a cold roller, a rotary bar or an air knife or an electrostatic field.
  • the thickness of the fluid layer is controlled by the flow of material in the section of the die and by the speed of the substrate.
  • the sheet would then separate into two parts in its thickness, one part being applied to the substrate and the other part remaining applied to the roller. This separation of the sheet therefore implies that the transfer is not total and the coating obtained on the substrate does not have a satisfactory surface appearance or a uniform thickness.
  • the latter To avoid sticking of the fluid layer on the plating roller, the latter must have a perfectly smooth and cooled surface.
  • the plating pressure must however be low enough to avoid the formation of a calendering bead and, therefore, this transfer mode does not compensate for any variations in thickness and flatness defects in the case of a rigid substrate.
  • This coating application technique with the formation of a free strand at the outlet of the extrusion die makes it possible to avoid coupling problems between the die and the rigid substrate, but it induces application instabilities if the length free strand fluctuates and is difficult to implement with thermosetting systems of viscosity less than 2000 Pa.s because of the difficulties in achieving regular drawing and good plating.
  • the continuous application of a thin organic coating on metallic substrates is carried out under low contact pressures, insufficient to allow a thin coating to be produced, uniform and homogeneously applied to rigid substrates which may have flatness and heterogeneity in thickness.
  • These different application techniques do not make it possible to compensate for the variations in thickness of the metal substrate, which thereby induce unacceptable fluctuations in thickness of the coating, in particular in the case where the substrate is formed by a metal strip which has a roughness. and / or large surface undulations of amplitude equal to or greater than the thickness of the coating to be produced on said metal strip.
  • micro-air bubbles can be inserted between the coating and the substrate, which affects the uniform application and the surface appearance of this coating.
  • the continuous application of a coating of crosslinkable polymer of small and uniform thickness on a metal strip poses problems because this metal strip has flatness and thickness defects as well as roughness and / or large undulations of amplitude equal to or greater than the thickness of the coating film to be deposited on said strip even when this strip is pressed under high tension on a uniform cylinder.
  • the polymer coating after crosslinking, the polymer coating must be sufficiently hard while being deformable to allow the shaping of the sheets thus coated without causing degradation or detachment of the coating.
  • the increase in the molecular mass of the crosslinkable precursors of the polymer is very favorable for obtaining a final coating which is both hard and deformable.
  • the increase in the molecular weight of the precursors has a very unfavorable effect on the viscosity of a polymer free of non-reactive solvent or diluent, which affects the ease of transfer and application of the web in the state uncrosslinked melt on the metal strip.
  • the object of the invention is to avoid these drawbacks by proposing a method and a device for continuously coating at least one metal strip with a fluid and thin film of crosslinkable polymer free of non-reactive solvent or diluent and of which the softening temperature is greater than 50 ° C., making it possible to obtain a coating of uniform thickness from a few microns to a few tens of microns applied in a homogeneous manner to this strip, while avoiding that micro air bubbles are inserted between the film and the metal strip and by overcoming the flatness and roughness defects of this strip as well as allowing application on part or all of the coating, despite the fluctuations in width and positioning transverse of this strip.
  • the subject of the invention is therefore a process for continuously coating at least one metal strip with a fluid film of crosslinkable polymer free of non-reactive solvent or diluent and the softening temperature of which is greater than 50 ° C., said film having a thickness less than that of the metal strip, characterized in that:
  • the metal strip is continuously scrolled on at least one support cylinder
  • a sheet of said crosslinkable polymer in the molten state having a viscosity greater than 10 Pa.s is formed under the conditions of formation of said ply, the temperature of formation of this ply being lower than the start of crosslinking temperature of the crosslinkable polymer and said cylinder being rotated in opposite direction to the direction of travel of the metal strip, - we form, from said web, said crosslinkable polymer film, a total transfer in thickness of the film is carried out on the metal strip,
  • the crosslinkable polymer is thermally conditioned according to methods adapted to lower the viscosity of this crosslinkable polymer to a value less than said viscosity measured under the conditions of said forced flow.
  • the subject of the invention is also a device for continuously coating at least one metal strip with a fluid film of crosslinkable polymer free of solvent or non-reactive diluent and the softening temperature of which is greater than 50 ° C., said film having a thickness less than that of the metal strip, characterized in that it comprises:
  • - at least one cylinder for supporting the metal strip - means for forming, on a cylinder and by forced flow at a temperature above the softening temperature of the crosslinkable polymer, a sheet of said crosslinkable polymer in the molten state having a viscosity greater than 10 Pa.s under the conditions of formation of said ply, the temperature of formation of this ply being lower than the temperature at the start of crosslinking of the crosslinkable polymer and said cylinder being rotated in opposite directions scrolling of the metal strip,
  • FIG. 1 is a schematic elevation view of an installation for coating a metal strip with a crosslinkable polymer film comprising a first embodiment of a device for applying this coating, according to the invention, - FIG. . 2 is a schematic perspective view of the application device of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a schematic elevation view of an installation for coating a metal strip with a crosslinkable polymer film comprising a second embodiment of a device for applying this coating, in accordance with the invention
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the application device of FIG. 3,
  • FIGs. 5 and 6 are two schematic elevational views of the means for removing the excess of crosslinkable polymer.
  • Figs. 1 and 3 there is shown schematically two installations for continuously coating a metal strip 1 with a film of fluid crosslinkable polymer, free of solvent or non-reactive diluent and with a thickness of, for example, between 5 and 50 ⁇ m.
  • This metal strip 1 has a thickness of, for example, between 0.10 and 4 mm and is for example made of steel or aluminum or also of an aluminum alloy and can be coated or prepainted on one or on its two faces.
  • the polymer used to coat the metal strip 1 is a polymer free from solvent or diluent which is non-reactive and crosslinkable by the thermal route such as for example a thermosetting polymer or by the physical route such as for example a photopolymerizable polymer.
  • This polymer has, in the non-crosslinked state, a softening temperature greater than 50 ° C.
  • crosslinking start temperature is the temperature from which an increase in viscosity of more than 10% is observed in less than 15 minutes.
  • the metal strip 1 is driven in scrolling along the arrow F and this metal strip 1 is supported on at least one support cylinder 3.
  • the installations comprise means 2 for preheating the metal strip 1 to a temperature substantially equal to or higher than the temperature of the fluid film of crosslinkable polymer to deposit said metal strip 1 and at the softening temperature of this crosslinkable polymer.
  • the means 2 for preheating the metal strip 1 are constituted for example by at least one induction furnace.
  • These installations also include, from upstream to downstream:
  • the cooking means 5 comprise for example at least one induction furnace and cooling means 6 and in the case where the polymer is crosslinkable by physical means, the cooking means 5 can be formed by ultraviolet lamp bulbs or by electron beams.
  • this metal strip 1 must be of uniform thickness, although this metal strip 1 has heterogeneities of thickness or flatness defects as well as roughness and / or significant surface undulations of amplitudes equal to or greater than the thickness of the film to place on the metal strip 1.
  • the coating device 10 comprises: - Means 11 and 12 for forming, on a cylinder 20 and by forced flow at a temperature above the softening temperature of the crosslinkable polymer, a sheet 30 of said crosslinkable polymer in the molten state, having a viscosity greater than 10 Pa .s and preferably between 20Pa.s and 2000Pa.s under the conditions of formation of said sheet 30, the temperature of formation of this sheet 30 being lower than the temperature at the start of crosslinking of the crosslinkable polymer,
  • means 15 for thermal conditioning of the crosslinkable polymer according to methods adapted to lower the viscosity of this polymer crosslinkable to a value less than said viscosity measured under the conditions of said forced flow.
  • the means of formation by forced flow of the sheet 30 of crosslinkable polymer comprise for example an extrusion machine, not shown, of the conventional type, provided with a die 11 comprising an extrusion slot 12 and a flow control member, not shown, constituted for example by a metering pump and disposed between the extrusion machine and the die 11.
  • the means for forming and transferring the total thickness of the film 31 of crosslinkable polymer are formed by the cylinder 20 and by means 5 for compressing the metal strip 1 between the cylinder 20 and the support cylinder 3 to obtain a coating of uniform thickness.
  • a transfer is considered to be total or almost total in thickness when more than 90% of the material has been transferred.
  • the cylinder 20 is heated to a temperature substantially equal c or higher, on the one hand, to the temperature of formation of the sheet 30 and, on the other hand, to the softening temperature of the crosslinkable polymer and is driven in rotation, by suitable means not shown, in a direction pours in the direction of travel of the metal strip 1, as shown by the arrows f1 in FIGS. 1 and 2.
  • the cylinder 20 is rotated in the same direction as this cylinder 3.
  • the cylinder 20 has a metal core coated with an envelope of deformable material, such as for example an elastomer , and the support cylinder 3 has a hard surface.
  • the cylinder 20 has a hard surface and the support cylinder 3 has a metal core coated with an envelope of deformable material such as an elastomer.
  • the sheet 30 of said crosslinkable polymer is formed, for example by coating extrusion or by lamination extrusion.
  • the means of formation by forced flow of the sheet 30 are formed by the die 11 bearing against the surface of the cylinder 20 and provided with means of adjustment, of the conventional type, of the position of the edges of the extrusion slot 12 of said die 11 relative to the surface of the cylinder 20.
  • the die 11 of the extrusion machine gives the uniform distribution of the sheet 30 which is obtained by varying the flow rate of the die 11 and the speed of rotation of the cylinder 20.
  • the die 11 is supported on the cylinder 20 for example by means of jacks, not shown, the pressure of which makes it possible to standardize the leak rate of the crosslinkable fluid polymer.
  • the means of formation by forced flow of the sheet 30 are formed by the die 11, means for drawing the sheet 30 by adjusting the flow rate of this die 11 and / or the speed of rotation of the applicator cylinder 20, means of adjustment of the conventional type, of the position of the edges of the extrusion slot 12 of said die 11 relative to the surface of the cylinder 20 and by means, not shown, for plating the ply 30 on said surface of the applicator cylinder 20.
  • the plating means of the ply 30 on the surface of the cylinder 20 are formed for example by an air knife directed towards this cylinder 20 at the contact generator of said ply 30 on said applicator cylinder 20.
  • the means for forming and transferring the total thickness of the film 31 of crosslinkable polymer onto the metal strip 1 comprise: the cylinder 20 to form, from the sheet 30, an intermediate sheet 30b of crosslinkable polymer,
  • the cylinder 20 and the support cylinder 3 each have a hard surface and the transfer element is formed by a transfer cylinder 21 or applicator cylinder comprising a metal core coated with an envelope of deformable material, for example an elastomer.
  • the cylinder 20 and the support cylinder 3 each comprise a metal core coated with an envelope of deformable material, such as for example an elastomer, and the transfer element is formed by an applicator cylinder 21 with a hard surface.
  • the transfer element is formed by an endless belt.
  • the cylinder 20, heated to a temperature substantially equal to the temperature of formation of the sheet 30 and to the softening temperature of the crosslinkable polymer, is rotated in opposite direction to the direction of travel of the metal strip 1.
  • the applicator cylinder 21 heated to a temperature substantially equal to or greater than the temperature of the cylinder 20 is also rotated in opposite direction to the direction of travel of the support cylinder 3 of the metal strip 1, as shown by the arrow f2 in Fig. 3 and 4.
  • the thermal conditioning of the crosslinkable polymer during the contact of the ply 30 on the cylinder 20 in the case of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 or during the contact of the intermediate ply 30b on the cylinder 20 and / or the contact of the film 31 on the transfer element 21 in the case of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, to lower the viscosity of this crosslinkable polymer, can be produced in different ways.
  • the thermal conditioning means of the crosslinkable polymer are formed by an internal heating system of the cylinder 20 and / or of the applicator cylinder 21 and / or by at least one source 15 for applying a thermal flux. complementary on the sheet 30 or on the intermediate sheet 30b and / or on the film 31.
  • the means for thermal conditioning of the crosslinkable polymer are formed by an internal heating system for the cylinder 20 and / or by an external heating system for the applicator cylinder 21 and / or by at least one source 15 of application of an additional thermal flux on the sheet 30 or on the intermediate sheet 30b and / or on the film 31.
  • the internal heating system of the cylinder 20 and / or of the applicator cylinder 21 is constituted by electrical resistances embedded in the mass of each of said cylinders or by channels formed in said cylinders for the circulation of a heat transfer fluid, such as for example oil.
  • a heat transfer fluid such as for example oil.
  • the temperature of these cylinders must be adjusted, for example by means of a thermocouple not shown, so as not to exceed a limit value to avoid damage the outer casing of material deformable by a temperature that is too high and of damaging the bonding layer between the deformable material and the metallic core of said cylinders.
  • this heating system is arranged opposite the corresponding cylinder in the area not covered by the film 31 and consists for example of hot air generators or infrared lamps.
  • the source or sources 15 of application of the complementary heat flux on the film 31 or on the intermediate sheet 30b and / or on the film 31 are constituted for example by infrared lamps of medium wavelength of absorption. between 1, 5 and 4 ⁇ m or by hot air generators or even by microwave systems.
  • the means of thermal conditioning of the crosslinkable polymer according to suitable methods therefore make it possible to lower the viscosity of this polymer, that is to say the fluidity of the polymer in order to facilitate its transfer and its application to the metal strip 1.
  • the methods are adapted to lower the viscosity of the crosslinkable polymer by at least a factor of 2, and so that the temperature of said crosslinkable polymer exceeds the temperature at which crosslinking begins.
  • this viscosity retains at least transiently a very low level facilitating the transfer and application of the film 31 of crosslinkable polymer on the metal strip 1.
  • the coating device 10 comprises means, not shown, of conventional type, for adjusting the tangential speeds of the cy- lindre 20 or the cylinder 20 and the applicator cylinder 21 in a ratio of between 0.5 and 2 times the running speed of the metal strip 1.
  • the speeds of the cylinder 20 or of the cylinder 20 and of the applicator cylinder 21 can be adjusted independently of one another.
  • the coating device 10 also comprises means, not shown, for adjusting the contact pressure between the cylinder 20 and the metal strip 1 (Figs. 1 and 2) and, on the one hand, between the cylinder 20 and the cylinder applicator 21 and, on the other hand, between the applicator cylinder 21 and the metal strip 1 (Figs. 3 and 4).
  • These means consist, for example, of hydraulic cylinders or screw / nut systems which make it possible to adjust the contact pressures as a function of the viscosity of the crosslinkable polymer so as to ensure total transfer of the material and to minimize friction forces. .
  • the extrusion slot 12 of the die 11 and the cylinder 20 or the cylinder 20 and the applicator cylinder 21 may have a length less than the width of the metal strip 1 so as to cover only part of the surface of the face of said metal strip 1 in contact with the cylinder 20 or the applicator cylinder 21.
  • the application of the fluid and thin film 31 of polymer crosslinkable thermally or physically is carried out as follows.
  • the metal strip 1 is maintained at a temperature equal to or higher than the softening temperature of the crosslinkable polymer and the cylinder 20 is rotated in opposite direction to the direction of travel of this metal strip 1.
  • the metal strip 1 is preheated to a temperature of 140 ° C immediately before passing over the support cylinder 3 and it travels at a speed of 30m / min.
  • the sheet 30 formed by forced flow at a temperature above the softening temperature of the crosslinkable polymer in the non-crosslinked state is pressed on the cylinder 20 so as to form the film 31 of crosslinkable polymer of uniform thickness corresponding substantially to the thickness of the coating to be formed on the metal strip 1. Due to the pressure exerted on the metal strip 1 by the cylinder 20 and the support cylinder 3, the whole or part of the film 31 in width is transferred from the cylinder 20 onto the surface of the metal strip 1 to be coated. Then, the metal strip 1 thus coated passes through the cooking means 5, then through the means 6 for cooling the film 31 of crosslinkable polymer.
  • the metal strip 1 is maintained at a temperature equal to or higher than the softening temperature of the crosslinkable polymer in the non-crosslinked state and the cylinders 20 and 21 are rotated in an opposite direction to the direction of travel of the metal strip 1.
  • the sheet 30 formed by forced flow at a temperature higher than the softening temperature of the crosslinkable polymer is pressed on the cylinder 20 so as to form the intermediate sheet 30b of polymer crosslinkable of uniform thickness.
  • the intermediate ply 30b is transferred from the cylinder 20 to the applicator cylinder 21 which forms the film 31 and this film 31 is transferred from the applicator cylinder 21 on the surface of the metal strip 1 to be coated. Then, the metal strip 1 thus coated passes through the cooking means 5, then through the means 6 for cooling the film 31 of crosslinkable polymer.
  • the film 31 of crosslinkable polymer can be deposited on a bare metal strip of steel or aluminum or aluminum alloy or on a pre-coated or prepainted metal strip.
  • the coating thus produced on the metal strip 1 has for example a thickness of between 5 and 50 ⁇ m with a thickness uniformity of a few microns and this despite the notable flatness or heterogeneity defects in thickness of the metal strip 1.
  • the means of formation by forced flow of the sheet 30 can be formed by a rigid block of crosslinkable polymer applied under controlled pressure to deposit particles of crosslinkable polymer on the cylinder 20 and form said sheet 30 or even by a transfer system. under an electrostatic field of a crosslinkable polymer powder on this cylinder 20 to form this sheet 30.
  • the means of formation by forced flow of the web 30 can be formed by a system for spraying fluid crosslinkable polymer onto the cylinder 20 or by a system for applying a strip of tape to this cylinder 20. continuous crosslinkable polymer previously produced to form said sheet 30.
  • the means of formation by forced flow of the ply 30 can be formed by a rotary bar disposed between the die 12 and this cylinder 20.
  • the sheet 30 and the film 31 of crosslinkable polymer may have a width less than the width of the metal strip 1 to coat only part of this metal strip 1 or a width greater than the width of this metal strip 1 to coat all of said metal strip 1.
  • This excess of crosslinkable polymer must be removed in order to prevent it from creating an additional thickness on the cylinder 20 or on the applicator cylinder 21.
  • the coating device 10 is equipped with means 40 for removing excess crosslinkable polymer deposited on the cylinder 20.
  • the means 40 for removing the excess of crosslinkable polymer deposited on the cylinder 20 are formed by two doctor blades, respectively 41a and 41b, for example metallic, in contact with the cylinder 20 in each zone situated outside the zone in contact with said cylinder 20 with the metal strip 1.
  • the doctor blades 41a and 41b in contact with the cylinder 20 are arranged upstream of the generator for applying the ply 30 to this cylinder 20 relative to the direction of rotation of said cylinder 20.
  • the transverse position of the doctor blades 41a and 41b on the cylinder 20 can be subjected, by suitable means not shown, to the width of the metal strip 1 and / or to the transverse position of this metal strip 1 on the support cylinder 3.
  • this metal strip 1 on the support cylinder 3 can vary.
  • the doctor blades 41a and 41b are therefore in contact with the cylinder 20 and remove the excess of crosslinkable polymer by friction on said cylinder 20.
  • the means 40 for removing the excess of crosslinkable polymer on the cylinder 20 can be formed by two recovery cylinders disposed between the doctor blades 41a and 41b and the cylinder 20.
  • the means for removing excess crosslinkable polymer from the cylinder 20 can be formed by a recovery cylinder interposed between the cylinder 20 and a doctor blade having a length at least equal to the length of the cylinder 20 .
  • the means 40 for removing the excess of crosslinkable polymer deposited on the cylinder 20 are formed by at least one doctor blade, for example, metallic in contact with the cylinder 20.
  • the means 40 for removing the excess crosslinkable polymer deposited on the cylinder 20 are formed by two doctor blades, respectively 42a and 42b, for example metallic ones each in contact with the lateral edge of the cylinder 20 upstream of the generator of application of the ply 30 on this cylinder 20.
  • the transverse position of the doctor blades 42a and 42b on the cylinder 20 is subjected by appropriate means, not shown, to the width of the metal strip 1 and / or to the transverse position of this metal strip 1 on the support cylinder 3.
  • doctor blades 42a and 42b are therefore in contact with the cylinder 20 and remove the excess of crosslinkable polymer by friction on said cylinder 20.
  • the second solution consists in equipping the applicator cylinder 21 with means 40 for removing the excess of crosslinkable polymer.
  • these means 40 for removing the crosslinkable polymer excess on the applicator cylinder 21 are formed by a recovery cylinder 22 in contact with the applicator cylinder 21, and by at least one doctor blade 43 in contact with said cylinder. recovery 22.
  • the excess of crosslinkable polymer deposited on the applicator cylinder 21 is transferred to the recovery cylinder 22 due to the pressure exerted by said recovery cylinder on the applicator cylinder 21 and this excess of crosslinkable polymer is removed from the recovery cylinder 22 with doctor blade 43.
  • the means for removing the excess of crosslinkable polymer on the applicator cylinder 21 can be formed by a recovery cylinder 22 and by two doctor blades each in contact with a lateral edge of said recovery cylinder 22. These last two embodiments can also be applied for the installation shown in FIGS. 1 and 2.
  • the means for removing excess crosslinkable polymer deposited on the cylinder 20 or on the applicator cylinder 21 avoids having to add inserts at the level of the slot 12 of the extrusion die 11 so as to calibrate as soon as it is exit the die 12 the sheet 30 of crosslinkable polymer and accommodate variations in width and transverse positioning of the metal strip 1 within the predefined tolerance limits.
  • the point of application of the film 31 of the crosslinkable polymer can be located at a location other than opposite the support cylinder 3 of the metal strip 1 and, for example on a free arm stretched out from this metal strip 1 downstream of said support cylinder 3.
  • the two faces of the metal strip 1 can be coated with a film 31 of crosslinkable polymer.
  • a device 10 for applying the film 31 is placed on one side of the metal strip 1 and another device for applying the film 31 is placed on the other side of the said metal strip 1.
  • the application of the film 31 on each face of the metal strip 1 can be offset or simultaneous.
  • the support cylinder 3 is omitted and replaced by an applicator cylinder of the second application device.
  • the applicator cylinder of each device forms a cylinder for supporting the metal strip.
  • the transverse position of the extrusion die 11 can be permanently centered with respect to the metal strip 1 by placing this extrusion die 11 on a support movable transversely and by connecting this die to the extrusion machine by a flexible hose which makes it possible to control the position of this extrusion die 11 relative to the metal strip 1 as a function of variations in the transverse position of said metal strip 1 relative to the cylinder of the support 3.
  • a lubricant can be deposited on the applicator cylinder 20 outside the zone in contact with the metal strip 1 so as to facilitate the operation of the doctor blades 41a and 41b for removing the excess of crosslinkable polymer.
  • the formulation of the mixture of crosslinkable polymer is carried out as follows:
  • hydroxyl index of the polyol I O H being defined as the necessary quantity of potassium hydroxide - in mg - to neutralize all the hydroxyl functions; we therefore have:
  • VESTAGON BF 1540 15% by mass of blocked isocyanate from the company HULS, consisting essentially of IPD1 uretidione.
  • This mixture is entirely in the fluid and / or viscous state from a temperature equal to 120 ° C. and its rapid crosslinking temperature is between 170 ° and 250 ° C.
  • the crosslinkable polymer can also be pigmented and loaded for example with 40% and more by weight of titanium oxide.
  • This value leads to rapid wear of the applicator cylinder.
  • the coating device according to the invention makes it possible to obtain a coating of crosslinkable polymer of uniform thickness for example between 5 and 50 ⁇ m and applied in a homogeneous manner to a metal strip having a large roughness of amplitude comparable to the film thickness, thanks to the perfect contact between the applicator cylinder and the surface of the metal strip to be coated, despite the flatness and heterogeneity of the thickness of the metal strip.
  • the speed of the applicator cylinder can be adjusted to a level substantially higher or lower than the running speed of the metal strip so as to obtain perfect continuity of the coating and an excellent surface condition of this crosslinkable polymer coating transferred to this metal strip.
  • the surface energy of the applicator cylinder is adapted to the crosslinkable polymer to allow good spreading of the sheet on this applicator cylinder.
  • the coating device according to the invention can also be used for a descending or horizontal metal strip.
  • the sheet formation temperature is lower than the crosslinking temperature of the polymer is an important characteristic in the case of thermosetting polymers since the forced flow through an extrusion slot involves significant stagnation of the polymer which are necessary for good distribution of this polymer over the entire width of this extrusion slot and there should be no risk at this level of crosslinking of said polymer.
  • the coating device makes it possible to continuously coat metal strips of different widths or to coat simultaneously shooting several metal strips arranged parallel to one another and overcoming by simple and effective means fluctuations in width and transverse positioning of the metal strip (s).
  • the coating device according to the invention makes it possible to facilitate regular and uniform feeding of the coating of crosslinkable polymer by selecting the most suitable feeding mode according to the product to be used.
  • thermosetting coatings the supply of which cannot be carried out at a high temperature close to the reactivity range.
  • the temperature of the material delivered by the feed system located upstream of the applicator cylinder is limited to a value lower than that at the start of crosslinking to avoid any risk of product development in the feed system and any risk of blockage. of this system. Because of this temperature limitation, it was difficult to obtain good transfer and good spread over the metal strip.
  • this device also makes it possible, in the case of a chemical crosslinking process, to raise the temperature of the crosslinkable polymer so as to reduce its viscosity and to facilitate its transfer and its spreading over the metal strip. .
  • the material When in contact with the applicator cylinder, the material can withstand very significant heating, but for a very short time which makes it possible to avoid any risk of crosslinking of the product at this level.
  • the device according to the invention makes it possible to compensate for fluctuations in width or in transverse position of the metal strip during application and to overcome the uniformity defects of the metal strip and thus to produce a coating of uniform thickness at the surface on a non-uniform metal substrate.

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé de revêtement en continu d'au moins une bande métallique par un film fluide en polymère réticulable exempt de solvant ou de diluant non réactif et dont la température de ramolissement est supérieure à 50 °C. Le procédé consiste à faire défiler en continu la bande métallique (1) sur au moins un cylindre de support (3), à former, sur un cylindre (20) par écoulement forcé, une nappe (30) dudit polymère réticulable à l'état fondu, à former, à partir de ladite nappe (30), ledit film (31) en polymère réticulable et à effectuer un transfert total en épaisseur de ce film sur la bande métallique (1) et , entre la zone de formation de la nappe (30) sur le cylindre (20) et la zone d'application du film (31) sur la bande métallique, à conditionner thermiquement le polymère réticulable pour abaisser sa viscosité. L'invention a également pour objet un dispositif de revêtement pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Description

Procédé et dispositif de revêtement en continu d'au moins une bande métallique par un film fluide en polymère réticulable.
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de revêtement en continu d'au moins une bande métallique par un film fluide et de faible épaisseur en polymère réticulable exempt de solvant ou de diluant non réactif.
On connaît des polymères qui sont réticulables par voie thermique, comme par exemple les polymères thermodurcissables, ou par voie physique, comme par exemple les polymères photopolymérisables. II existe une grande variété de revêtements organiques thermodurcissables qui sont appliqués en continu sur des substrats métalliques.
Dans la plupart des cas, il s'agit de formulations complexes qui associent dans un milieu solvant ou aqueux un système de liants organiques fonctionnels prépolymères, un système réticulant et des additifs tels que les pig- ments ou charges, adjuvants divers de formulation.
On connaît également divers procédés d'application d'un revêtement organique thermoplastique ou thermodurcissable sur une bande métallique nue ou revêtue.
L'application des revêtements organiques comme par exemple des peintures ou des vernis liquides s'effectue le plus souvent par enduction au rouleau de ces revêtements liquides à l'état de solution ou de dispersion en milieu solvant ou aqueux.
Pour cela, on réalise le dépôt du revêtement liquide sur une bande métallique en effectuant un prédosage de la solution ou de la dispersion grâce à un système à deux ou trois rouleaux et en transférant une partie ou la totalité de ce revêtement liquide ainsi prédosé sur un rouleau appiicateur en contact avec la surface de la bande métallique à revêtir.
Le transfert est réalisé soit par friction du rouleau appiicateur et de la bande métallique, le défilement des deux surfaces en contact s'effectuant en sens contraire ou soit par contact dans le même sens.
Une évolution intéressante de la technologie d'application en continu des revêtements en polymère réticulable, comme par exemple des pein- tures ou des vernis thermodurcissables, sur une bande métallique consiste à effectuer le dépôt de ce revêtement sans faire intervenir de solvant ou de diluant.
Plusieurs alternatives ont été proposées pour l'élaboration et l'application de revêtements organiques sans emploi de solvant ou de diluant non réactif.
Ainsi, pour réaliser des dépôts minces de produits organiques visqueux, une autre technique consiste à utiliser l'extrusion du revêtement organique à l'état fluide et à appliquer ce revêtement sur un substrat par couchage ou par lamination. L'extrusion couchage d'un revêtement organique mince est pratiquée de façon courante en particulier avec des polymères thermoplastiques sur des surfaces souples, comme le papier, les films plastiques, les textiles, voire des supports métalliques minces comme des matériaux d'emballage.
L'application du revêtement fondu est réalisé au moyen d'une filière plate rigide ou d'une buse positionnée au contact direct du substrat.
La pression exercée par la filière sur le substrat provient de la viscosité de la matière fondue. Ainsi, les possibilités de correction des défauts de planéité du substrat par plaquage de celui-ci sur le cylindre d'appui sont très limitées. Cette technique d'extrusion couchage exige un parallélisme parfait entre les bords de la filière et le substrat et ce substrat doit être soit parfaitement plan, soit déformable pour permettre la formation d'un dépôt mince d'épaisseur uniforme.
En effet, l'épaisseur de matière déposée est contrôlée par le jeu et la pression entre la filière et le substrat, ce qui impose un parallélisme parfait de ces deux éléments lorsque l'on veut réaliser des applications en très fine épaisseur.
Cette condition n'est pas réalisable dans le cas de bandes d'acier d'épaisseur comprise entre 0,3 et 2mm, qui présentent une rigidité trop impor- tante et une planéité ou une régularité d'épaisseur insuffisante pour permettre un ajustement aussi précis du jeu entre la filière et le substrat, en particulier dans le cas de bandes de grande largeur. La technique de l'extrusion lamination d'une couche uniforme de revêtement fluide sur un substrat utilise l'étirage sous filière d'une nappe fluide à la sortie d'une filière plate, cette nappe étant ensuite plaquée sur le substrat à l'aide par exemple d'un rouleau froid, d'une barre rotative ou encore par une lame d'air ou un champ électrostatique.
Dans ce cas, l'épaisseur de la nappe fluide est contrôlée par le débit de la matière dans la section de la filière et par la vitesse de substrat.
En cas de collage de la nappe fluide sur le rouleau de plaquage, la nappe se séparerait alors en deux parties dans son épaisseur, une partie étant appliquée sur le substrat et l'autre partie restant appliquée sur le rouleau. Cette séparation de la nappe implique donc que le transfert n'est pas total et le revêtement obtenu sur le substrat ne présente pas un aspect de surface satisfaisant, ni une épaisseur uniforme.
Pour éviter le collage de la nappe fluide sur le rouleau de plaquage, celui-ci doit présenter une surface parfaitement lisse et refroidie.
La pression de plaquage doit cependant être suffisant faible pour éviter la formation d'un bourrelet de calandrage et, de ce fait, ce mode de transfert ne permet pas de compenser les variations éventuelles d'épaisseur et des défauts de planéité dans le cas d'un substrat rigide. Cette technique d'application du revêtement avec formation d'un brin libre à la sortie de la filière d'extrusion permet d'éviter les problèmes de couplage entre la filière et le substrat rigide, mais elle induit des instabilités d'application si la longueur du brin libre fluctue et elle est difficile à mettre en oeuvre avec des systèmes thermodurcissables de viscosité inférieure à 2000 Pa.s en raison des difficultés à réaliser un étirage régulier et un bon plaquage.
D'une manière générale, dans les différentes techniques connues énumérées ci-dessus, l'application en continu d'un revêtement organique mince sur des substrats métalliques s'effectue sous des pressions de contact faibles, insuffisantes pour permettre de réaliser un revêtement mince, uniforme et appliqué de manière homogène sur des substrats rigides qui peuvent présenter des défauts de planéité et d'hétérogénéité d'épaisseur. Ces différentes techniques d'application ne permettent pas de compenser les variations d'épaisseur du substrat métallique, qui induisent de ce fait des fluctuations inacceptables d'épaisseur du revêtement notamment dans le cas où le substrat est formé par une bande métallique qui présente une rugosité et/ou des ondulations de surface importantes d'amplitude égale ou supérieure à l'épaisseur du revêtement à réaliser sur ladite bande métallique.
D'autre part, ces différentes techniques d'application ne permettent pas de s'accommoder des variations de largeur du substrat, ni des variations de positionnement transversal de ce substrat, de sorte que le revêtement ne peut pas être déposé de manière uniforme sur toute la largeur du substrat.
Enfin, lors de l'application du revêtement, des micro-bulles d'air peuvent s'intercaler entre le revêtement et le substrat ce qui nuit à l'application homogène et à l'aspect de surface de ce revêtement.
Ainsi, l'application en continu d'un revêtement en polymère réti- culable de faible épaisseur et uniforme sur une bande métallique pose des problèmes du fait que cette bande métallique présente des défauts de planéité et d'épaisseur ainsi qu'une rugosité et/ou des ondulations importantes d'amplitude égale ou supérieure à l'épaisseur du film de revêtement à déposer sur ladite bande même lorsque cette bande est plaquée sous une tension élevée sur un cylindre uniforme.
De plus, les différentes techniques utilisées jusqu'à présent ne permettent pas d'appliquer sur une bande métallique un revêtement de faible épaisseur en polymère réticulable exempt de solvant ou de diluant non réactif répondant à deux exigences contradictoires et qui sont la dureté et la déformabi- lité.
En effet, après réticulation, le revêtement en polymère doit être suffisamment dur tout en étant déformable pour permettre la mise en forme des tôles ainsi revêtues sans provoquer une dégradation ou un décollement du revêtement. Or, on sait que l'élévation de la masse moléculaire des précurseurs réticulables du polymère est très favorable à l'obtention d'un revêtement final à la fois dur et déformable. Mais, l'élévation de la masse moléculaire des précurseurs a un effet très défavorable sur la viscosité d'un polymère exempt de solvant ou de diluant non réactif ce qui nuit à la facilité de transfert et d'application de la nappe à l'état fondu non réticulé sur la bande métallique. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de revêtement en continu d'au moins une bande métallique par un film fluide et de faible épaisseur en polymère réticulable exempt de solvant ou de diluant non réactif et dont la température de ramollissement est supérieure à 50°C, permettant d'obtenir un revêtement d'épaisseur uniforme de quelques microns à quelques dizaines de microns appliqués d'une manière homogène sur cette bande, tout en évitant que des micro-bulles d'air s'intercalent entre le film et la bande métallique et en s'affranchissant des défauts de planéité et de rugosité de cette bande ainsi qu'en permettant une application sur une partie ou la totalité du revêtement et cela malgré les fluctuations de largeur et de positionnement transversal de cette bande.
L'invention a donc pour objet un procédé de revêtement en continu d'au moins une bande métallique par un film fluide en polymère réticulable exempt de solvant ou de diluant non réactif et dont la température de ramollissement est supérieure à 50°C, ledit film ayant une épaisseur inférieure à celle de la bande métallique, caractérisé en ce que:
- on fait défiler en continu la bande métallique sur au moins un cylindre de support,
- on forme, sur un cylindre et par écoulement forcé à une température supérieure à la température de ramollissement du polymère réticulable, une nappe dudit polymère réticulable à l'état fondu possédant une viscosité supérieure à 10 Pa.s dans les conditions de formation de ladite nappe, la température de formation de cette nappe étant inférieure à la température de début de réti- culation du polymère réticulable et ledit cylindre étant entraîné en rotation en sens inverse au sens de défilement de la bande métallique, - on forme, à partir de ladite nappe, ledit film en polymère réticulable, - on effectue un transfert total en épaisseur du film sur la bande métallique,
- et, entre la zone de formation de la nappe sur le cylindre et la zone d'application du film sur la bande métallique, on conditionne thermiquement le polymère réticulable selon des modalités adaptées pour abaisser la viscosité de ce polymère réticulable à une valeur inférieure à ladite viscosité mesurée dans les conditions dudit écoulement forcé.
L'invention a également pour objet un dispositif de revêtement en continu d'au moins une bande métallique par un film fluide en polymère réticula- ble exempt de solvant ou de diluant non réactif et dont la température de ramollissement est supérieure à 50°C, ledit film ayant une épaisseur inférieure à celle de la bande métallique, caractérisé en ce qu'il comprend :
- des moyens d'entraînement en continu de la bande métallique,
- au moins un cylindre de support de la bande métallique, - des moyens de formation, sur un cylindre et par écoulement forcé à une température supérieure à la température de ramollissement du polymère réticulable, d'une nappe dudit polymère réticulable à l'état fondu possédant une viscosité supérieure à 10Pa.s dans les conditions de formation de ladite nappe, la température de formation de cette nappe étant inférieure à la tempéra- ture de début de réticulation du polymère réticulable et ledit cylindre étant entraîné en rotation en sens inverse au sens de défilement de la bande métallique,
- des moyens de formation, à partir de ladite nappe, dudit film en polymère réticulable et de transfert total en épaisseur de ce film sur ia bande métallique, - et, entre la zone de formation de la nappe sur le cylindre et la zone d'application du film sur la bande métallique, des moyens de conditionnement thermique du polymère réticulable selon des modalités adaptées pour abaisser la viscosité de ce polymère réticulable à une valeur inférieure à ladite viscosité mesurée dans les conditions dudit écoulement forcé. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 est une vue schématique en élévation d'une installation de revêtement d'une bande métallique par un film en polymère réticulable comportant un premier mode de réalisation d'un dispositif d'application de ce revêtement, conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique en perspective du dispositif d'application de la Fig. 1 ,
- la Fig. 3 est une vue schématique en élévation d'une installation de revêtement d'une bande métallique par un film en polymère réticulable comportant un second mode de réalisation d'un dispositif d'application de ce revête- ment, conforme à l'invention,
- la Fig. 4 est une vue schématique en perspective du dispositif d'application de la Fig. 3,
- les Figs. 5 et 6 sont deux vues schématiques en élévation des moyens d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable. Sur les Figs. 1 et 3, on a représenté schématiquement deux installations de revêtement en continu d'une bande métallique 1 par un film en polymère réticulable fluide, exempt de solvant ou de diluant non réactif et d'épaisseur comprise par exemple entre 5 et 50μm .
Cette bande métallique 1 a une épaisseur comprise par exemple entre 0,10 et 4mm et est par exemple en acier ou en aluminium ou encore en alliage d'aluminium et peut être revêtue ou prépeinte sur l'une ou sur ses deux faces.
Le polymère utilisé pour revêtir la bande métallique 1 est un polymère exempt de solvant ou de diluant non réactif et réticulable par voie thermi- que comme par exemple un polymère thermodurcissable ou par voie physique comme par exemple un polymère photopolymérisable.
Ce polymère possède à l'état non réticulé une température de ramollissement supérieure à 50°C.
Ces polymères ont des températures de ramollissement, de dé- but d'écoulement, de début de réticulation et de réticulation rapide qui sont différentes. D'une manière générale, la température de début de réticulation est la température à partir de laquelle on observe un accroissement de la viscosité supérieure à 10% en moins de 15 minutes.
Dans les exemples de réalisation représentés sur les Figs. 1 et 3, la bande métallique 1 est entraînée en défilement selon la flèche F et cette bande métallique 1 est en appui sur au moins un cylindre de support 3.
Les installations comportent des moyens 2 de préchauffage de la bande métallique 1 à une température sensiblement égale ou supérieure à la température du film fluide en polymère réticulable à déposer ladite bande métalli- que 1 et à la température de ramollissement de ce polymère réticulable.
Les moyens 2 de préchauffage de la bande métallique 1 sont constitués par exemple par au moins un four à induction.
Ces installations comportent également, de l'amont à l'aval :
- un dispositif désigné dans son ensemble par la référence 10 de revêtement de la bande métallique 1 par un film en polymère réticulable fluide, exempt de solvant ou de diluant non réactif et dont la température de ramollissement est supérieure à 50°C,
- des moyens 5 de cuisson ou de réticulation du film en polymère réticulable, - et un bloc 7 de traction de la bande métallique 1.
Dans le cas où le polymère est réticulable par voie thermique, les moyens 5 de cuisson comprennent par exemple au moins un four à induction et des moyens 6 de refroidissement et dans le cas où le polymère est réticulable par voie physique, les moyens 5 de cuisson peuvent être constitués par des lam- pes à rayons ultraviolets ou par des faisceaux d'électrons.
Le film en polymère réticulable à déposer sur la bande métallique
1 doit être d'épaisseur uniforme, bien que cette bande métallique 1 présente des hétérogénéités d'épaisseur ou des défauts de planéité ainsi qu'une rugosité et/ou des ondulations de surface importantes d'amplitudes égales ou supérieures à l'épaisseur du film à déposer sur la bande métallique 1.
D'une manière générale, le dispositif 10 de revêtement comporte: - des moyens 11 et 12 de formation, sur un cylindre 20 et par écoulement forcé à une température supérieure à la température de ramollissement du polymère réticulable, d'une nappe 30 dudit polymère réticulable à l'état fondu, possédant une viscosité supérieure à 10Pa.s et de préférence comprise entre 20Pa.s et 2000Pa.s dans les conditions de formation de ladite nappe 30, la température de formation de cette nappe 30 étant inférieure à la température de début de réticulation du polymère réticulable,
- des moyens de formation, à partir de ladite nappe 30, du film 31 en polymère réticulable et de transfert total en épaisseur de ce film 31 sur la bande métallique 1 ,
- et, entre la zone de formation de la nappe 30 sur le cylindre 20 et la zone d'application du film 31 sur la bande métallique 1 , des moyens 15 de conditionnement thermique du polymère réticulable selon des modalités adaptées pour abaisser la viscosité de ce polymère réticulable à une valeur inférieure 5 à ladite viscosité mesurée dans les conditions dudit écoulement forcé.
Les moyens de formation par écoulement forcé de la nappe 30 en polymère réticulable comprennent par exemple une machine d'extrusion non représentée, de type classique, munie d'une filière 11 comportant une fente d'extrusion 12 et un organe de régulation de débit, non représenté, constitué par c exemple par une pompe doseuse et disposé entre la machine d'extrusion et la filière 11.
Selon un premier mode de réalisation de l'installation représenté sur les Figs. 1 et 2, les moyens de formation et de transfert total en épaisseur du film 31 en polymère réticulable sont formés par le cylindre 20 et par des moyens 5 de mise en compression de la bande métallique 1 entre le cylindre 20 et le cylindre de support 3 pour obtenir un revêtement d'épaisseur homogène.
Un transfert est considéré comme total ou quasi-total en épaisseur lorsque plus de 90% de la matière ont été transférés.
Le cylindre 20 est chauffé à une température sensiblement égale c ou supérieure, d'une part, à la température de formation de la nappe 30 et, d'autre part, à la température de ramollissement du polymère réticulable et est entraîné en rotation, par des moyens appropriés non représentés, dans un sens in- verse au sens de défilement de la bande métallique 1 , comme représenté par les flèches f1 sur les Figs. 1 et 2.
Par rapport au cylindre 3 de support de ladite bande métallique 1 , le cylindre 20 est entraîné en rotation dans le même sens que ce cylindre 3. Le cylindre 20 comporte une âme métallique revêtue d'une enveloppe en matériau déformable, comme par exemple un élastomère, et le cylindre de support 3 comporte une surface dure.
Selon une variante, le cylindre 20 comporte une surface dure et le cylindre de support 3 comporte une âme métallique revêtue d'une enveloppe en matériau déformable comme par exemple un élastomère.
La formation de la nappe 30 dudit polymère réticulable est réalisée par exemple par extrusion couchage ou par extrusion lamination.
Dans le cas de l'extrusion couchage comme représenté à la Fig.
2, les moyens de formation par écoulement forcé de la nappe 30 sont formés par la filière 11 en appui contre la surface du cylindre 20 et munie de moyens de réglage, du type classique, de la position des bords de la fente d'extrusion 12 de ladite filière 11 par rapport à la surface du cylindre 20.
La filière 11 de la machine d'extrusion donne la répartition uniforme de la nappe 30 qui est obtenue en jouant sur le débit de la filière 11 et sur la vitesse de rotation du cylindre 20.
La filière 11 est appuyée sur le cylindre 20 par exemple au moyen de vérins, non représentés, dont la pression permet d'uniformiser le débit de fuite du polymère réticulable fluide.
Du fait du parfait parallélisme de la filière 11 et du cylindre 20, il se forme sur ce dernier une nappe 30 d'épaisseur uniforme.
Dans le cas de l'extrusion lamination, comme représenté à la Fig.
3, les moyens de formation par écoulement forcé de la nappe 30 sont formés par la filière 11 , des moyens d'étirage de la nappe 30 par ajustement du débit de cette filière 11 et/ou de la vitesse de rotation du cylindre appiicateur 20, des moyens de réglage du type classique, de la position des bords de la fente d'extrusion 12 de ladite filière 11 par rapport à la surface du cylindre 20 et par des moyens, non représentés, de plaquage de la nappe 30 sur ladite surface du cylindre appiicateur 20.
Les moyens de plaquage de la nappe 30 sur la surface du cylindre 20 sont formés par exemple par une lame d'air dirigée vers ce cylindre 20 au niveau de la génératrice de contact de ladite nappe 30 sur ledit cylindre appiicateur 20.
Dans le mode de réalisation représenté sur les Figs. 3 et 4, les moyens de formation et de transfert total en épaisseur du film 31 en polymère réticulable sur la bande métallique 1 comprennent : - le cylindre 20 pour former, à partir de la nappe 30, une nappe intermédiaire 30b en polymère réticulable,
- un élément 21 de transfert intermédiaire intercalé entre le cylindre 20 et la bande métallique 1 et entraîné en rotation en sens inverse au sens de défilement de la bande métallique 1 pour former, à partir de la nappe intermé- diaire 30b le film 31 en polymère réticulable,
- des moyens de mise en compression de l'élément de transfert 21 entre le cylindre 20 et le cylindre de support 3 pour transférer la nappe intermédiaire 30b sur ledit élément de transfert 21 ,
- et des moyens de mise en compression de la bande métallique 1 entre le cylindre de transfert 21 et le cylindre de support 3 pour transférer le film
31 sur ladite bande métallique 1.
Le cylindre 20 et le cylindre de support 3 comportent chacun une surface dure et l'élément de transfert est formé par un cylindre de transfert 21 ou cylindre appiicateur comportant une âme métallique revêtue d'une enveloppe en matériau déformable, comme par exemple un élastomère.
Selon une variante, le cylindre 20 et le cylindre de support 3 comportent chacun une âme métallique revêtue d'une enveloppe en matériau déformable, comme par exemple un élastomère, et l'élément de transfert est formé par un cylindre appiicateur 21 de surface dure. Selon encore une autre variante, l'élément de transfert est formé par une bande sans fin. Dans chaque mode de réalisation, le cylindre 20, chauffé à une température sensiblement égale à la température de formation de la nappe 30 et à la température de ramollissement du polymère réticulable, est entraîné en rotation en sens inverse au sens de défilement de la bande métallique 1. Dans le cas du mode de réalisation représenté sur les Figs. 3 et
4, le cylindre appiicateur 21 chauffé à une température sensiblement égale ou supérieure à la température du cylindre 20, est entraîné en rotation également en sens inverse au sens de défilement du cylindre de support 3 de la bande métallique 1 , comme représenté par la flèche f2 sur la Fig. 3 et 4. Le conditionnement thermique du polymère réticulable pendant le contact de la nappe 30 sur le cylindre 20 dans le cas du premier mode de réalisation représenté sur les Figs. 1 et 2 ou pendant le contact de la nappe intermédiaire 30b sur le cylindre 20 et/ou le contact du film 31 sur l'élément de transfert 21 dans le cas du mode de réalisation représenté sur les Figs. 3 et 4, pour abaisser la viscosité de ce polymère réticulable, peut être réalisé de différentes manières.
Selon un premier mode de réalisation, les moyens de conditionnement thermiques du polymère réticulable sont formés par un système de chauffage interne du cylindre 20 et/ou du cylindre appiicateur 21 et/ou par au moins une source 15 d'application d'un flux thermique complémentaire sur la nappe 30 ou sur la nappe intermédiaire 30b et/ou sur le film 31.
Selon un second mode de réalisation, les moyens de conditionnement thermique du polymère réticulable sont formés par un système de chauffage interne du cylindre 20 et/ou par un système de chauffage externe du cylindre appiicateur 21 et/ou par au moins une source 15 d'application d'un flux thermique complémentaire sur la nappe 30 ou sur la nappe intermédiaire 30b et/ou sur le film 31.
Le système de chauffage interne du cylindre 20 et/ou du cylindre appiicateur 21 est constitué par des résistances électriques noyées dans la masse de chacun desdits cylindres ou par des canaux ménagés dans lesdits cylindres pour la circulation d'un fluide caloporteur, comme par exemple de l'huile. Dans le cas où les cylindres 20 et 21 comportent une enveloppe externe en matériau déformable, la température de ces cylindres doit être réglée, par exemple au moyen d'un thermocouple non représenté, afin de ne pas dépasser une valeur limite pour éviter d'endommager l'enveloppe externe en matériau déformable par une température trop élevée et de détériorer la couche de liaison entre le matériau déformable et l'âme métallique desdits cylindres.
Dans le cas d'un système de chauffage externe de la surface du cylindre 20 et/ou du cylindre appiicateur 21 , ce système de chauffage, non représenté, est disposé en regard du cylindre correspondant dans la zone non recou- verte par le film 31 et est constitué par exemple par des générateurs d'air chaud ou des lampes à infrarouge.
La ou les sources 15 d'application du flux thermique complémentaire sur le film 31 ou sur la nappe intermédiaire 30b et/ou sur le film 31 sont constitués par exemple par des lampes à infrarouge de moyenne longueur d'on- 5 des d'absorption comprises entre 1 ,5 et 4μm ou par des générateurs d'air chaud ou encore par des systèmes à micro-ondes.
Les moyens de conditionnement thermique du polymère réticulable selon des modalités adaptées permettent donc d'abaisser la viscosité de ce polymère c'est à dire la fluidité du polymère afin de faciliter son transfert et son c application sur la bande métallique 1.
Les modalités sont adaptées pour abaisser la viscosité du polymère réticulable d'au moins un facteur 2, et pour que la température dudit polymère réticulable dépasse la température de début de réticulation de ce polymère. Ainsi, malgré l'augmentation de la température du polymère réti- 5 culable à un niveau habituellement considéré comme susceptible de provoquer un début de réticulation et donc une augmentation de la viscosité, cette viscosité conserve au moins de manière transitoire un niveau très faible facilitant le transfert et l'application du film 31 en polymère réticulable sur la bande métallique 1. 0 De plus, le dispositif de revêtement 10 comprend des moyens, non représentés, de type classique, de réglage des vitesses tangentielles du cy- lindre 20 ou du cylindre 20 et du cylindre appiicateur 21 dans un rapport compris entre 0,5 et 2 fois la vitesse de défilement de la bande métallique 1.
Les vitesses du cylindre 20 ou du cylindre 20 et du cylindre appiicateur 21 peuvent être réglées indépendamment l'une de l'autre. Le dispositif de revêtement 10 comprend aussi des moyens, non représentés, de réglage de la pression de contact entre le cylindre 20 et la bande métallique 1 (Figs. 1 et 2) et, d'une part, entre le cylindre 20 et le cylindre appiicateur 21 et, d'autre part, entre le cylindre appiicateur 21 et la bande métallique 1 (Figs. 3 et 4). Ces moyens sont constitués par exemple par des vérins hydrauliques ou des systèmes vis/écrou qui permettent d'ajuster les pressions de contact en fonction de la viscosité du polymère réticulable de manière à assurer un transfert total de la matière et à minimiser les efforts de friction.
Ainsi que représenté sur les Figs. 2 et 4, la fente d'extrusion 12 de la filière 11 ainsi que le cylindre 20 ou que le cylindre 20 et le cylindre appiicateur 21 ont une longueur supérieure à la largeur de la bande métallique 1 de façon à revêtir toute la surface de la face de cette bande métallique 1 en contact avec le cylindre 20 ou le cylindre appiicateur 21.
Selon une variante, la fente d'extrusion 12 de la filière 11 et le cylindre 20 ou le cylindre 20 et le cylindre appiicateur 21 peuvent avoir une longueur inférieure à la largeur de la bande métallique 1 pour ne revêtir qu'une partie de la surface de la face de ladite bande métallique 1 en contact avec le cylindre 20 ou le cylindre appiicateur 21.
Selon le premier mode de réalisation représenté sur les Figs. 1 et 2, l'application du film 31 fluide et de faible épaisseur en polymère réticulable par voie thermique ou par voie physique est réalisée de la façon suivante.
La bande métallique 1 est maintenue à une température égaie ou supérieure à la température de ramollissement du polymère réticulable et le cylindre 20 est entraîné en rotation en sens inverse au sens de défilement de cette bande métallique 1. A titre d'exemple, la bande métallique 1 est préchauffée à une température de 140°C immédiatement avant son passage sur le cylindre de support 3 et elle défile à une vitesse de 30m/min.
A la sortie de la filière 11 de la machine d'extrusion, la nappe 30 formée par écoulement forcé à une température supérieure à la température de ramollissement du polymère réticulable à l'état non réticulé, est plaquée sur le cylindre 20 de façon à former le film 31 en polymère réticulable d'épaisseur uniforme correspondant sensiblement à l'épaisseur du revêtement à former sur la bande métallique 1. Du fait de la pression exercée sur la bande métallique 1 par le cylindre 20 et le cylindre de support 3, l'ensemble ou une partie du film 31 en largeur est transféré du cylindre 20 sur la surface de la bande métallique 1 à revêtir. Ensuite, la bande métallique 1 ainsi revêtue passe dans les moyens 5 de cuisson, puis dans les moyens 6 de refroidissement du film 31 en polymère réticulable.
Dans le cas du second mode de réalisation représenté sur les Figs. 3 et 4, l'application du film 31 fluide et de faible épaisseur en polymère réticulable par voie thermique ou par physique est réalisée de la façon suivante.
La bande métallique 1 est maintenue à une température égale ou supérieure à la température de ramollissement du polymère réticulable à l'état non réticulé et les cylindres 20 et 21 sont entraînés en rotation dans un sens inverse au sens de défilement de la bande métallique 1.
A la sortie de la filière 12 de la machine d'extrusion, la nappe 30 formée par écoulement forcé à une température supérieure à la température de ramollissement du polymère réticulable, est plaquée sur le cylindre 20 de façon à former la nappe intermédiaire 30b en polymère réticulable d'épaisseur uniforme.
Du fait de la pression exercée par le cylindre 20 et la bande métallique 1 sur le cylindre appiicateur 21 , la nappe intermédiaire 30b est transférée du cylindre 20 sur le cylindre appiicateur 21 qui forme le film 31 et ce film 31 est transféré du cylindre appiicateur 21 sur la surface de la bande métallique 1 à revêtir. Ensuite, la bande métallique 1 ainsi revêtue passe dans les moyens 5 de cuisson, puis dans les moyens 6 de refroidissement du film 31 en polymère réticulable.
Le film 31 en polymère réticulable peut être déposé sur une bande métallique nue en acier ou en aluminium ou en alliage d'aluminium ou sur une bande métallique pré-revêtue ou prépeinte.
Le revêtement ainsi réalisé sur la bande métallique 1 a par exemple une épaisseur comprise entre 5 et 50μm avec une uniformité d'épaisseur de quelques microns et cela malgré les défauts notables de planéité ou d'hétérogénéité d'épaisseur de la bande métallique 1.
D'autres moyens de formation par écoulement forcé de la nappe 30 peuvent également être utilisés.
Ainsi, les moyens de formation par écoulement forcé de la nappe 30 peuvent être formés par un bloc rigide en polymère réticulable appliqué sous pression contrôlée pour déposer des particules de polymère réticulable sur le cylindre 20 et former ladite nappe 30 ou encore par un système de transfert sous un champ électrostatique d'une poudre en polymère réticulable sur ce cylindre 20 pour former cette nappe 30.
Selon d'autres variantes, les moyens de formation par écoule- ment forcé de la nappe 30 peuvent être formés par un système de projection de polymère réticulable fluide sur le cylindre 20 ou par un système d'application sur ce cylindre 20 d'une bande continue en polymère réticulable préalablement réalisée pour former ladite nappe 30.
Selon une autre variante, les moyens de formation par écoule- ment forcé de la nappe 30 peuvent être formés par une barre rotative disposée entre la filière 12 et ce cylindre 20.
La nappe 30 et le film 31 en polymère réticulable peuvent avoir une largeur inférieure à la largeur de la bande métallique 1 pour revêtir qu'une partie de cette bande métallique 1 ou une largeur supérieure à la largeur de cette bande métallique 1 pour revêtir la totalité de ladite bande métallique 1.
Dans le cas où la nappe 30 et le film 31 ont une largeur supérieure à la bande métallique 1 , comme représentée sur les figures, il subsiste de part et d'autre de la zone utile d'application sur ladite bande métallique 1 , une portion de polymère réticulable qui n'est pas appliquée sur cette bande métallique 1.
Cet excès de polymère réticulable doit être enlevé afin d'éviter qu'il crée une surépaisseur sur le cylindre 20 ou sur le cylindre appiicateur 21.
En effet, étant donné l'espace qu'il subsiste entre le cylindre 20 et le cylindre de support 3 ou le cylindre appiicateur 21 et le cylindre de support 3, de part et d'autre de la bande métallique 1 et du fait de l'épaisseur de cette bande métallique 1 , l'excès de polymère réticulable reste sur le cylindre 20 ou sur le cylindre appiicateur 2 .
Pour enlever cet excès de matière, plusieurs solutions sont envisageables.
Pour cela, le dispositif de revêtement 10 est équipé de moyens 40 d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable déposé sur le cylindre 20. Selon un premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, les moyens 40 d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable déposé sur le cylindre 20 sont formés par deux racles, respectivement 41a et 41 b, par exemple métalliques, en contact avec le cylindre 20 dans chaque zone située à l'extérieur de la zone en contact dudit cylindre 20 avec la bande métallique 1. Les racles 41a et 41b en contact avec le cylindre 20 sont disposées en amont de la génératrice d'application de la nappe 30 sur ce cylindre 20 par rapport au sens de rotation dudit cylindre 20.
La position transversale des racles 41a et 41b sur le cylindre 20 peut être assujettie, par des moyens appropriés non représentés, à la largeur de la bande métallique 1 et/ou à la position transversale de cette bande métallique 1 sur le cylindre de support 3.
En effet, la position de cette bande métallique 1 sur le cylindre de support 3 peut varier.
Les racles 41a et 41b sont donc en contact avec le cylindre 20 et enlèvent l'excès de polymère réticulable par frottement sur ledit cylindre 20. Selon une variante, les moyens 40 d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable sur le cylindre 20 peuvent êtres formés par deux cylindres de récupération disposés entre les racles 41a et 41b et le cylindre 20.
Selon encore une autre variante, les moyens d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable sur le cylindre 20 peuvent être formés par un cylindre de récupération intercalé entre le cylindre 20 et une racle ayant une longueur au moins égale à la longueur du cylindre 20.
Dans le cas du mode de réalisation représenté sur les Figs. 3 et 4, l'excès de matière qui n'a pas été déposé sur la bande métallique 1 reste sur le cylindre appiicateur 21 et est transféré sur le cylindre 20 du fait de la pression exercée sur ledit cylindre appiicateur 21.
Dans ce cas, les moyens 40 d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable déposé sur le cylindre 20 sont formés par au moins une racle, par exemple, métallique en contact avec le cylindre 20. Selon un exemple de réalisation représenté sur les Figs. 4 et 5, les moyens 40 d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable déposé sur le cylindre 20 sont formés par deux racles, respectivement 42a et 42b, par exemple métalliques en contact chacune avec le bord latéral du cylindre 20 en amont de la génératrice d'application de la nappe 30 sur ce cylindre 20. De préférence, la positon transversale des racles 42a et 42b sur le cylindre 20 est assujettie par des moyens appropriés, non représentés, à la largeur de la bande métallique 1 et/ou à la position transversale de cette bande métallique 1 sur le cylindre de support 3.
Les racles 42a et 42b sont donc en contact avec le cylindre 20 et enlèvent l'excès de polymère réticulable par frottement sur ledit cylindre 20.
La seconde solution consiste à équiper le cylindre appiicateur 21 de moyens 40 d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable.
Ainsi que représenté à la Fig. 6, ces moyens 40 d'enlèvement de l'excès polymère réticulable sur le cylindre appiicateur 21 sont formés par un cy- lindre de récupération 22 en contact avec le cylindre appiicateur 21 , et par au moins une racle 43 en contact avec ledit cylindre de récupération 22. Ainsi, l'excès de polymère réticulable déposé sur le cylindre appiicateur 21 est transféré sur le cylindre de récupération 22 du fait de la pression exercée par ledit cylindre de récupération sur le cylindre appiicateur 21 et cet excès de polymère réticulable est enlevé du cylindre de récupération 22 par la racle 43.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable sur le cylindre appiicateur 21 peuvent être formés par un cylindre de récupération 22 et par deux racles en contact chacune avec un bord latéral dudit cylindre de récupération 22. Ces deux derniers modes de réalisation peuvent également s'appliquer pour l'installation représentée sur les Figs. 1 et 2.
Les moyens d'enlèvement de l'excès de polymère réticulable déposé sur le cylindre 20 ou sur le cylindre appiicateur 21 évitent d'avoir à ajouter des inserts au niveau de la fente 12 de la filière d'extrusion 11 de façon à calibrer dès sa sortie la filière 12 la nappe 30 en polymère réticulable et de s'accommoder des variations de largeur et de positionnement transversal de la bande métallique 1 dans les limites de tolérance prédéfinies.
Selon une variante, le point d'application du film 31 du polymère réticulable peut être située à un autre emplacement qu'en face du cylindre de support 3 de la bande métallique 1 et, par exemple sur un bras libre tendu de cette bande métallique 1 en aval dudit cylindre de support 3.
Selon une variante, les deux faces de la bande métallique 1 peuvent être revêtues par un film 31 en polymère réticulable.
Dans ce cas, un dispositif 10 d'application du film 31 est disposé d'un côté de la bande métallique 1 et un autre dispositif d'application du film 31 est disposé de l'autre côté de ladite bande métallique 1.
L'application du film 31 sur chaque face de la bande métallique 1 peut être décalée ou simultanée. Pour une application simultanée, le cylindre de support 3 est supprimé et remplacé par un cylindre appiicateur du second dispo- sitif d'application. Le cylindre appiicateur de chaque dispositif forme un cylindre de support de la bande métallique. Par ailleurs, la position transversale de la filière d'extrusion 11 peut être centrée en permanence par rapport à la bande métallique 1 en disposant cette filière d'extrusion 11 sur un support mobile transversalement et en reliant cette filière à la machine d'extrusion par un flexible ce qui permet d'asservir la position de cette filière d'extrusion 11 par rapport à la bande métallique 1 en fonction des variations de la position transversale de ladite bande métallique 1 par rapport au cylindre du support 3.
Selon encore une autre variante, un lubrifiant peut être déposé sur le cylindre appiicateur 20 à l'extérieur de la zone en contact avec la bande métallique 1 de façon à faciliter le fonctionnement des racles 41a et 41b pour l'enlèvement de l'excès de polymère réticulable.
A titre d'exemple, la formulation du mélange de polymère réticulable est réalisée comme suit :
- 85% en poids d'un polyester polyol dénommé URALAC P1460 de la société DSM Resins (pays Bas) présentant les caractéristiques suivantes :
- Nombre moyen de -OH par molécules ; F oH moy = 3
- Indice d'hydroxyle du polyol IOH = 37 à 47
- Masse molaire moyenne (en masse) Mw = 20000g/mole
- Masse molaire moyenne (en nombre de molécule) Mn = 4090 - Indice de polydispersité Mw/Mn : lp = 4,9
(L'indice d'hydroxyle du polyol IOH étant défini comme la quantité nécessaire de potasse - en mg - pour neutraliser toutes les fonctions hydroxyle ; on a donc :
FθH moy = lθH X Mn/56100)
- comme durcisseur, 15% en masse d'isocyanate bloqué dénommé VESTAGON BF 1540 de la société HULS, constitué essentiellement d'urétidione d'IPDl.
- Nombre moyen de - NCO par molécule : F|SO moy = 2
- Température de fusion comprise entre 105°C et 115°C
- Température de déblocage de réticulation = 160°C
- Quantité totale de radicaux NCO = 14,7 à 16% massique - Proportion radicaux NCO libres (non bloqués) < 1 % massique,
- viscosité pour une vitesse de cisaillement de 10s"1 :
. à 120°C : 900 Pa.s . à 130°C : 400 Pa.s
. à 140°C : 180 Pa.s
. à 150°C : 80 Pa.s
Ce mélange est entièrement à l'état fluide et/ou visqueux à partir d'une température égale à 120°C et sa température de réticulation rapide est comprise entre 170° et 250°C.
Le polymère réticulable peut être également pigmenté et chargé par exemple à 40% et plus en poids d'oxyde de titane.
Le tableau ci-dessous permet de mettre en évidence l'effet du conditionnement thermique du polymère réticulable entre la zone de formation de la nappe 30 et la zone d'application du film 31 sur la viscosité de ce polymère réticulable afin de faciliter le transfert et l'application du film 31 sur la bande métallique 1.
Figure imgf000023_0001
Comme indiqué dans ce tableau, plus la température du polymère réticulable augmente, plus sa viscosité diminue ce qui permet de réduire pratiquement de la moitié le couple entre le cylindre de formation et d'application du film et la bande métallique et d'obtenir un aspect de surface lisse du revêtement sur ladite bande métallique.
Du fait de la diminution du couple, la pression au niveau du cylindre appiicateur est diminuée ce qui permet de réduire de manière important l'usure du cylindre appiicateur du film en polymère réticulable sur la bande métal- lique ce qui est d'autant plus important lorsque la surface de ce cylindre appiicateur est en matériau déformable.
En effet, avec des températures du polymère réticulable de l'ordre de 120 ou 130°, pour obtenir un aspect lisse du revêtement sur la bande métallique, il faut atteindre un couple d'une valeur supérieure à 60 daN/m.
Cette valeur entraîne une usure rapide du cylindre appiicateur.
Le dispositif de revêtement selon l'invention permet d'obtenir un revêtement en polymère réticulable d'épaisseur uniforme comprise par exemple entre 5 et 50μm et appliqué d'une manière homogène sur une bande métallique présentant une rugosité importante d'amplitude comparable à l'épaisseur de film et cela grâce au contact parfait entre le cylindre appiicateur et la surface de la bande métallique à revêtir, malgré les défauts de planéité et d'hétérogénéité d'épaisseur de la bande métallique.
La vitesse du cylindre appiicateur peut être ajustée à un niveau sensiblement supérieur ou inférieur à la vitesse de défilement de la bande métallique de manière à obtenir une parfaite continuité du revêtement et un excellent état de surface de ce revêtement polymère réticulable transféré sur cette bande métallique.
Par ailleurs, l'énergie de surface du cylindre appiicateur est adaptée au polymère réticulable pour permettre un bon étalement de la nappe sur ce cylindre appiicateur.
Le dispositif de revêtement selon l'invention peut également être utilisé pour une bande métallique descendante ou horizontale.
Le fait que la température de formation de la nappe soit inférieure à la température de réticulation du polymère est une caractéristique importante dans le cas des polymères thermodurcissables puisque l'écoulement forcé au travers d'une fente d'extrusion implique des stagnations importantes du polymère qui sont nécessaires pour une bonne répartition de ce polymère sur toute la largeur de cette fente d'extrusion et il ne faut pas risquer à ce niveau une réticula- tion dudit polymère.
Par ailleurs, le dispositif de revêtement selon l'invention permet de revêtir en continu des bandes métalliques de différentes largeurs ou de revê- tir simultanément plusieurs bandes métalliques disposées parallèlement les unes aux autres et de s'affranchir par des moyens simples et efficaces des fluctuations de largeur et de positionnement transversal de la ou des bandes métalliques.
Le dispositif de revêtement selon l'invention permet de faciliter l'alimentation régulière et uniforme du revêtement en polymère réticulable en sélectionnant le mode d'alimentation le mieux adapté en fonction du produit à mettre en œuvre.
L'intérêt de ce large choix est particulièrement important dans le cas de revêtements thermodurcissables hautement réactifs dont l'alimentation ne peut pas s'effectuer à une température élevée proche du domaine de réactivité.
La température de la matière délivrée par le système d'alimentation situé en amont du cylindre appiicateur est limitée à une valeur inférieure à celle du début de réticulation pour éviter tout risque d'évolution du produit dans le système d'alimentation et tout risque de blocage de ce système. Du fait de cette limitation de température, il était difficile d'obtenir un bon transfert et un bon étalement sur la bande métallique.
Grâce à l'invention, ce dispositif permet également, dans le cas d'un processus de réticulation par voie chimique, d'élever la température du polymère réticulable de manière à réduire sa viscosité et à faciliter son transfert et son étalement sur la bande métallique.
Lors du contact avec le cylindre appiicateur, la matière peut supporter un échauffement très important, mais pendant une durée très faible qui permet d'éviter tout risque de réticulation du produit à ce niveau.
Enfin, le dispositif selon l'invention permet de compenser des fluctuations de largeur ou de position transversale de la bande métallique lors de l'application et de s'affranchir des défauts d'uniformité de la bande métallique et de réaliser ainsi un revêtement d'épaisseur uniforme en surface sur un substrat métallique non uniforme.

Claims
REVENDICATIONS 1. Procédé de revêtement en continu d'au moins une bande métallique (1 ) par un film (31 ) fluide en polymère réticulable exempt de solvant ou de diluant non réactif et dont la température de ramollissement est supérieure à 50°C, ledit film(31) ayant une épaisseur inférieure à celle de la bande métallique (1 ), caractérisé en ce que :
- on fait défiler en continu la bande métallique (1) sur au moins un cylindre de support (3),
- on forme, sur un cylindre (20) et par écoulement forcé à une température supérieure à la température de ramollissement du polymère réticulable, une nappe (30) dudit polymère réticulable à l'état fondu possédant une viscosité supérieure à 10 Pa.s dans les conditions de formation de ladite nappe, la température de formation de cette nappe (30) étant inférieure à la température de début de réticulation du polymère réticulable et ledit cylindre (20) étant entraî- né en rotation en sens inverse au sens de défilement de la bande métallique (1),
- on forme, à partir de ladite nappe (30), ledit film (31) en polymère réticulable,
- on effectue un transfert total en épaisseur du film (31 ) sur la bande métallique (1), - et, entre la zone de formation de la nappe (30) sur le cylindre
(20) et la zone d'application du film (31 ) sur la bande métallique (1), on conditionne thermiquement le polymère réticulable selon les modalités adaptées pour abaisser la viscosité de ce polymère réticulable à une valeur inférieure à ladite viscosité mesurée dans les conditions dudit écoulement forcé. 5 2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdi- tes modalités sont adaptées pour abaisser la viscosité de ce polymère réticulable d'au moins un facteur 2.
3. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdi- tes modalités sont adaptées pour que la température dudit polymère réticulable o dépasse la température de début de réticulation de ce polymère.
4. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on forme le film (31) en polymère réticulable sur ledit cylindre (20) et on effectue le transfère total en épaisseur dudit film de ce cylindre (20) sur la bande métallique (1) par la compression de cette bande métallique entre le cylindre de support (3) et le cylindre (20) pour obtenir un revêtement d'épaisseur homogène.
5. Procédé selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que le cylindre (20) présente une surface déformable et le cylindre de support (3) présente une surface dure.
6. Procédé selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que le cylindre (20) présente une surface dure et le cylindre de support (3) présente une surface déformable.
7. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que :
- on forme, à partir de ladite nappe (30) à l'état fondu, une nappe intermédiaire (30b) en polymère réticulable sur ledit cylindre (20,
- on transfère cette nappe intermédiaire (30b) sur un élément (21) de transfert intermédiaire en le comprimant contre le cylindre (20), ledit élé- ment (21) de transfert étant intercalé entre le cylindre (20) et la bande métallique (1 ) et étant entraîné en rotation en sens inverse au sens de défilement de ladite bande métallique (1),
- on forme, sur l'élément (21) de transfert, ledit film (31) en polymère réticulable, - et on effectue le transfert total en épaisseur du film (31) de l'élément (21) de transfert sur la bande métallique (1) par la compression de la bande métallique (1) entre le cylindre de transfert (21) et le cylindre de support (3) pour obtenir un revêtement d'épaisseur homogène.
8. Procédé selon la revendication 1 ou 7, caractérisé en ce que l'élément de transfert (21 ) présente une surface déformable et le cylindre (20) et le cylindre de support (3) présentent chacun une surface dure.
9. Procédé selon la revendication 1 ou 7, caractérisé ce que l'élément de transfert (21) présente une surface dure et le cylindre (20) et le cylindre de support (3) présentent chacun une surface déformable.
10. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on préchauffe la bande métallique (1 ) à une température sensiblement égale ou supérieure à la température du film fluide en polymère réticulable et à la température de ramollissement de ce polymère réticulable.
11. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on chauffe le cylindre (20) à une température sensiblement égale ou supérieure à la température de la nappe (30) et à la température de ramollissement de ce polymère réticulable.
12. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 7 à 11 , caractérisé en ce que l'on chauffe l'élément de transfert (21) à une température égale ou supérieure à la température du cylindre (20).
13. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on conditionne thermiquement le polymère réticulable par chauffage du cylindre (20) et/ou de l'élément de transfert (21) et/ou par application sur la nappe intermédiaire (30b) et/ou sur le film (31) d'un flux thermique complémentaire.
14. Dispositif de revêtement en continu d'au moins une bande métallique (1) par un film (31) fluide en polymère réticulable exempt de solvant ou de diluant non réactif et dont la température de ramollissement est supérieure à 50°C, ledit film (31) ayant une épaisseur inférieure à celle de la bande métallique (1), caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens d'entraînement en continu de la bande métallique
(D.
- au moins un cylindre de support (3) de la bande métallique,
- des moyens de formation, sur un cylindre (20) et par écoulement forcé à une température supérieure à la température de ramollissement du polymère réticulable, d'une nappe (30) dudit polymère réticulable à l'état fondu possédant une viscosité supérieure à 10 Pa.s dans les conditions de formation de ladite nappe, la température de formation de cette nappe (30) étant inférieure à la température de début de réticulation du polymère réticulable et ledit cylindre (20) étant entraîné en rotation en sens inverse au sens de défilement de la bande métallique (1), - des moyens de formation, à partir de ladite nappe (30), dudit film (31 ) en polymère réticulable et de transfert total en épaisseur de ce film sur la bande métallique (1),
- et, entre la zone de formation de la nappe (30) sur le cylindre (20) et la zone d'application du film (31 ) sur la bande métallique (1), des moyens de conditionnement thermique du polymère réticulable selon des modalités adaptées pour abaisser la viscosité de ce polymère réticulable à une valeur inférieure à ladite viscosité mesurée dans les conditions dudit écoulement forcé.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de formation et de transfert total en épaisseur du film (31) en polymère réticulable sont formés par le cylindre (20) et par des moyens de mise en compression de la bande métallique (1) entre ledit cylindre (20) et le cylindre de support (3) pour obtenir une revêtement d'épaisseur homogène.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le cylindre (20) comporte une âme métallique revêtue d'une enveloppe en matériau déformable, comme par exemple un élastomère, et le cylindre de support (3) comporte une surface dure.
17. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le cylindre (20) comporte une surface dure et le cylindre de support (3) comporte une âme métallique revêtue d'une enveloppe en matériau déformable, comme par exemple un élastomère.
18. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de formation et de transfert total en épaisseur du film (31) en polymère réticulable comprennent : - le cylindre (20) de formation, à partir de la nappe (30), d'une nappe intermédiaire (30b) en polymère réticulable,
- un élément (21) de transfert intermédiaire intercalé entre le cylindre (20) et la bande métallique (1) et entraîné en rotation en sens inverse au sens de défilement de la bande métallique (1) pour former, à partir de la nappe intermédiaire (30b), le film (31) en polymère réticulable, - des moyens de mise en compression de l'élément (21) de transfert entre le cylindre (20) et le cylindre de support (3) pour transférer la nappe intermédiaire (30b) sur ledit élément (21) de transfert,
- et des moyens de mise en compression de la bande métallique (1 ) entre l'élément de transfert (21) et le cylindre de support (3) pour transférer le film (31) sur ladite bande métallique.
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le cylindre (20) et le cylindre de support (3) comportent chacun une surface dure et l'élément de transfert est formé par un cylindre appiicateur (21) comportant une âme métallique revêtue d'une enveloppe en matériau déformable, comme par exemple un élastomère,
20. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le cylindre (20) et le cylindre de support (3) comportent chacun une âme métallique revêtue d'une enveloppe en matériau déformable, comme par exemple un élas- tomère, et l'élément de transfert est formé par un cylindre appiicateur (21) de surface dure.
21. Dispositif de revêtement selon l'une quelconque des revendications 14 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de préchauffage de la bande métallique (1) à une température égale ou supérieure à la tempéra- ture du film (31) fluide en polymère réticulable et à la température de ramollissement de ce polymère réticulable.
22. Dispositif de revêtement selon l'une quelconque des revendications 14 à 21 , caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de chauffage du cylindre (20) à une température sensiblement égale ou supérieure à la tempéra- ture de la nappe (30) et à la température de ramollissement de ce polymère réticulable.
23. Dispositif de revêtement selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de chauffage de l'élément (21) de transfert à une température sensiblement égale ou supérieure à la température du cylindre (20).
24. Dispositif de revêtement selon l'une quelconque des revendications 14 à 24, caractérisé en ce que les moyens de conditionnement thermique du polymère réticulable sont formés par un système de chauffage du cylindre (20) et/ou de l'élément (21) de transfert et/ou par au moins une source (15) d'application d'un flux thermique complémentaire sur la nappe intermédiaire (30b) et/ou sur le film (31).
25. Dispositif de revêtement selon l'une quelconque des revendications 14 à 24, caractérisé en ce que la source (15) d'application du flux thermique complémentaire est constituée par des générateurs d'air chaud ou des lampes à infrarouge ou des systèmes à micro-ondes.
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