聚合物膜的表面粗糙化制造技术

在将蜡层施加到聚合物膜之后，通过充分加热，可以改善层压到金属基底的聚合物膜的表面粗糙度。在一些情况下，可以将薄液体膜或水性蜡分散体层施加到金属基底的层压有聚合物膜的表面。在将聚合物膜和蜡层加热到聚合物膜和蜡层开始熔化的点之后，由于蜡的存在，聚合物膜的表面粗糙度可以得到改善。

Surface Roughening of Polymer Membranes

After the wax layer is applied to the polymer film, the surface roughness of the polymer film laminated to the metal substrate can be improved by fully heating. In some cases, a thin liquid film or a wax dispersion layer can be applied to the surface of a metal substrate laminated with a polymer film. After heating the polymer film and wax layer to the melting point of the polymer film and wax layer, the surface roughness of the polymer film can be improved due to the presence of wax.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物膜的表面粗糙化相关申请的交叉引用本申请要求于2017年3月30日提交的美国临时申请第62/478,793号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开总体上涉及金属加工，更具体地，涉及改善层压金属制品的表面粗糙度。
技术介绍
某些金属制品(如铝制饮料罐)可能在金属及其内容物之间需要保护层(如聚合物涂层)。例如，饮料罐通常必须在饮料罐的金属和容纳在其中的饮料之间提供足够的保护，以避免刺激性饮料(如苏打水和可乐)损坏金属，并且避免对饮料造成不良影响(如变色、腐蚀或味道变化)。对其它应用而言，聚合物涂层也是有益的。聚合物膜(如双轴生产的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜)用作各种用途的金属制品的层压材料(如食品或液体容器的内衬)。聚合物膜(如PET膜)可商购获得，其具有非常光滑、有光泽的表面。用于生产聚合物膜的双轴制备方法可以促进聚合物膜的光滑表面的产生。另外，通过辊涂施加的干漆膜也具有非常光滑和有光泽的表面，这至少部分地归因于施加过程，特别是在不使用额外的消光剂的情况下。存在使聚合物基底表面粗糙化的技术，如通过将组分溶解于所述表面中、将所述表面浸入反应性气体中、用离子轰击所述表面、进行热波动和毛细管波动、或者利用工作辊压印热表面来蚀刻聚合物表面。所有这些技术都需要大量的设备、能源和/或资源。
技术实现思路
术语实施例和类似术语旨在广泛地指代本公开和下文的权利要求的所有主题。包含这些术语的陈述不应理解为用于限制本文所述的主题或限制以下权利要求的含义或范围。本文所涵盖的本公开的实施例由以下权利要求而非本
技术实现思路
限定。所述
技术实现思路
是本公开的各个方面的高级概述，并且介绍了在下文的具体实施方式部分中进一步描述的一些构思。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在单独用以确定所要求保护的主题的范围。通过参考本公开的整个说明书的适当部分、任何或所有附图和每个权利要求，应该理解所述主题。本文描述了一种制备金属制品的方法，包括：将聚合物膜施加到金属基底的表面；将蜡层施加到所述聚合物膜的外层；以及将所述聚合物膜和所述蜡层加热到高于所述聚合物膜的熔化温度的温度。在一些情况下，施加所述蜡层包括使用辊涂机或喷头来分配一定体积的水性蜡。在一些情况下，施加所述蜡层包括施加厚度为约25nm至约100nm的蜡层。在一些情况下，施加所述蜡层包括以约10mg/m2至约25mg/m2的涂层重量施加蜡层。在一些情况下，在将所述聚合物膜施加到所述金属基底的所述表面之前，将所述蜡层施加到所述聚合物膜的所述外层。在一些情况下，将所述聚合物膜和所述蜡层加热至高于所述聚合物膜的所述熔化温度的所述温度包括将所述聚合物膜和所述蜡层加热至高于所述聚合物膜的外层的熔化温度。在一些情况下，所述方法还包括：在加热所述聚合物膜和所述蜡层之后测量所述聚合物膜的表面粗糙度参数；以及使用所测量的表面粗糙度参数调整所述蜡层的厚度。本公开还包括金属制品。可以根据本文描述的方法制备金属制品。在一些情况下，金属制品包括：聚合物膜，其附着到金属基底的表面，其中，所述聚合物膜的背离所述金属基底的外层具有至少约2μm的平均粗糙度；以及蜡层，其粘附到所述聚合物膜的所述外层。所述蜡层的厚度为约25nm至约100nm。在一些实例中，所述蜡层可以包括约10mg/m2至约25mg/m2的涂层重量。可选地，所述金属基底包括铝合金(例如，1xxx系列铝合金、2xxx系列铝合金、3xxx系列铝合金、4xxx系列铝合金、5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金、7xxx系列铝合金或8xxx系列铝合金)。所述聚合物膜可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。可选地，所述蜡层可以包括聚乙烯蜡层或巴西棕榈蜡层。还公开了一种系统，包括：层压系统，其用于将聚合物膜施加到金属基底的表面；涂蜡系统，其位于所述层压系统的下游，用于接收所述金属基底并将蜡层施加到所述聚合物膜的外层以形成金属制品，所述外层背离所述金属基底；熔炉，其位于所述涂蜡系统的下游，用于接收所述金属制品并将所述蜡层和所述聚合物膜的温度升高到至少高于所述聚合物膜的所述外层的熔化温度。在一些情况下，所述系统还包括：水性蜡供应部，其联接到所述涂蜡系统，其中，所述涂蜡系统包括流体联接到所述水性蜡供应部的辊涂机或喷头。在一些情况下，所述涂蜡系统配置成以约25nm至约100nm的厚度施加所述蜡层。在一些情况下，所述涂蜡系统配置成以约10mg/m2至约25mg/m2的涂层重量施加所述蜡层。在一些情况下，所述系统还包括：表面粗糙度测量装置，其位于所述熔炉的下游；控制器，其联接到所述表面粗糙度测量装置和所述涂蜡系统，以响应于来自所述表面粗糙度测量装置的测量结果来调整由所述涂蜡系统施加的所述蜡层的厚度。可选地，所述涂蜡系统被配置为以可产生至少约2μm的表面粗糙度测量值的厚度施加所述蜡层。附图说明说明书参照以下附图，其中在不同附图中使用相同的附图标记旨在示出相同或类似的组件。图1是根据本公开的某些方面的用于制备层压金属制品的系统的示意图。图2是根据本公开的某些方面的图1所制备的金属制品的特写侧视图。图3是描绘根据本公开的某些方面的制备涂蜡层压金属制品的工艺的流程图。图4是描绘根据本公开的某些方面的制备具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的工艺的流程图。图5是描绘根据本公开的某些方面的涂蜡层压金属制品和具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的预估温度曲线的图表。图6是根据本公开的某些方面的根据第一变体的涂蜡层压金属制品的扫描电子显微照片。图7是根据本公开的某些方面的根据第二变体的涂蜡层压金属制品的扫描电子显微照片。图8是根据本公开的某些方面的根据第三变体的具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的扫描电子显微照片。图9是根据本公开的某些方面的根据第四变体的具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的扫描电子显微照片。图10是根据本公开的某些方面的金属制品的一组光学显微照片。图11是根据本公开的某些方面的利用具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的表面的偏振光拍摄的光学显微照片。图12是描绘根据本公开的某些方面的涂蜡层压金属制品的表面的共聚焦显微照片。图13是描绘根据本公开的某些方面的具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的表面的共聚焦显微照片。图14是描绘根据本公开的某些方面的具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的表面轮廓与涂蜡层压金属制品的表面轮廓进行比较的图表。图15是描绘根据本公开的某些方面的具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的侧视图的光学显微照片。图16是描绘根据本公开的某些方面的图15的具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的侧视图的一组光学显微照片。图17是描绘根据本公开的某些方面的与具有蜡粗糙化表面的层压金属制品所施加的蜡的近似量相比的预计表面粗糙度的图表。图18是描绘根据本公开的某些方面的使用聚合物膜和蜡层的组合制备具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的工艺的流程图。图19是描绘根据本公开的某些方面的使用聚合物膜和蜡层的组合制备具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的系统的示意图。图20是描绘根据本公开的某些方面的在层压期间使用聚合物膜和蜡层制备具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的工艺的流程图。图21是描绘根据本公开的某些方面的在层压期间使用聚合物膜和蜡层制备具有蜡粗糙化表面的层压金属制品的系统的示意图。图22是描绘根据本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备金属制品的方法，包括：将聚合物膜施加到金属基底的表面；将蜡层施加到所述聚合物膜的外层；以及将所述聚合物膜和所述蜡层加热到高于所述聚合物膜的熔化温度的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.30 US 62/4787931.一种制备金属制品的方法，包括：将聚合物膜施加到金属基底的表面；将蜡层施加到所述聚合物膜的外层；以及将所述聚合物膜和所述蜡层加热到高于所述聚合物膜的熔化温度的温度。2.根据权利要求1所述的方法，其中施加所述蜡层包括使用辊涂机或喷头来分配一定体积的水性蜡。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中施加所述蜡层包括施加厚度为约25nm至约100nm的蜡层。4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中施加所述蜡层包括以约10mg/m2至约25mg/m2的涂层重量施加所述蜡层。5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中在将所述聚合物膜施加到所述金属基底的所述表面之前，将所述蜡层施加到所述聚合物膜的所述外层。6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其中将所述聚合物膜和所述蜡层加热至高于所述聚合物膜的所述熔化温度的所述温度包括将所述聚合物膜和所述蜡层加热至高于所述聚合物膜的外层的熔化温度。7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，还包括：在加热所述聚合物膜和所述蜡层之后测量所述聚合物膜的表面粗糙度参数；以及使用所测量的表面粗糙度参数调整所述蜡层的厚度。8.一种根据权利要求1到7中任一项所述的方法制备的金属制品。9.一种金属制品，包括：聚合物膜，其附着到金属基底的表面，其中所述聚合物膜的背离所述金属基底的外层具有至少约2μm的平均粗糙度；以及蜡层，其粘附到所述聚合物膜的所述外层。10.根据权利要求9所述的金属制品，其中所述蜡层包括约25nm至约100nm的厚度。11.根据权利要求9或10所述的金属制品，其中所述蜡层包括约10mg/m2...

【专利技术属性】
技术研发人员：C图辛，H普林斯霍恩，DB鲁帕雷利亚，A普雷斯顿，
申请(专利权)人：诺维尔里斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US