基本無缺陷的聲音和振動阻尼涂料制造技術

本發明專利技術涉及涂料組合物，其包括：(i)聚合物顆粒的水性分散體；(ii)聚醚氨基甲酸酯化合物；(iii)填料；和(iv)無機微顆粒；其中在施涂到基材上并固化之后，固化的涂料組合物表現出在100-6,300Hz范圍的頻率下0.05或更大的復合阻尼損耗因子且包括基本無缺陷的表面。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術總的來講涉及聲音阻尼涂料組合物。背景信息汽車OEM使用預切的基于浙青或橡膠的塊作為車輛的車身底板(floor pans)、行李箱蓋和車門的內襯以阻尼和/或減低道路和/或發動機噪音和振動，由此防止這些聲音滲透到機動車輛的座艙中。由于多種原因，能夠由機器人施涂的可噴射涂料組合物是期望的。例如，這些涂料組合物與其基于浙青/橡膠的對應物相比，通常提供勞動力、降低的零件庫存、阻尼性質的設計規范的靈活性以及其他成本節約優點。有時，將水性或高固含量的涂料組合物用于僅空氣干燥固化可行的應用中。 傳統上，在將水基聲音阻尼涂料組合物施涂到基材上并使其干燥時，在車輛烘干狀態期間從涂料組合物中蒸發的水能夠導致在干燥涂層中的缺陷。此處所用的“缺陷”表示在干燥時能夠在涂層中存在的皮塔包型(Pita)缺陷或皮塔包型裂縫。通常，皮塔包型能夠描述為在涂層中涂層分開由此留下氣穴的區域。在一些情況中，在將具有75mm(L) x75mm(W)x2mm(T)的近似尺寸的涂層施涂到基材上時，在沿著基本上與基材表面平行的平面測量時，皮塔包型裂縫的長度能夠延伸超過13mm。在其他情況中，皮塔包型裂縫的長度能夠延伸前句所述涂層的約75%。還應注意，這些缺陷不僅能夠存在于涂層表面附近，而且也能夠存在于涂層的主體區域中以及涂層和基材之間的界面附近。專利技術概述本專利技術涉及涂料組合物，其包含(i)聚合物顆粒的水性分散體；(ii)聚醚氨基甲酸酯化合物；(iii)填料材料；和Qv)無機微顆粒；其中在施涂到基材上之后并固化之后，固化的涂料組合物表現出在100-6，300Hz范圍的頻率下O. 05或更大的復合阻尼損耗因子，且包括基本無缺陷的表面。本專利技術還涉及用本段中所述的涂料組合物涂覆基材的至少一部分的方法以及用該涂料組合物涂覆的基材。專利技術詳述除非另外明確指出，本文所用的所有數字(例如表示數值、范圍、含量或百分比的那些)可以如同被詞語“約”修飾那樣理解，即使該術語并未明確出現。在表示任何值的數字范圍時，這種范圍應理解為包括所述范圍的上限和下限之間的各個所有數字和/或片段。例如，“1-10”的范圍意圖包括所列最小值I和所列最大值10之間(包括端點)的所有子范圍，即具有等于或大于I的最小值和等于或小于10的最小值的子范圍。本文所用的術語“數字”表示I或大于I的整數。除非另外明確指出，本文所用的復數短語或術語包括其單數對應物，反之亦然。作為舉例而非限制，盡管本文述及“一個”聚醚氨基甲酸酯化合物、“一個”聚合物顆粒的水性分散體、“一個”填料材料、“一個”無機微顆粒，但在本專利技術中也可以適用多個這些材料。本文所用的“多個”表示兩個或更多個。本文所用的“包括”和類似術語表示“包括但不限于”。如本文所用，除非另外明確指出，“或”的使用表示“和/或”，盡管在某些情況中也明確使用“和/或”。本文所用的“分子量”表示通過凝膠滲透色譜法測得的數均分子量(Mw)。本文所用的術語“固化”表示其中涂料的可交聯組分至少部分交聯的過程。在某些實施方案中，可交聯組分的交聯密度(即交聯度)在完全交聯的5%-100%，例如35%-85%，或者在一些情況中為50%-85%。本領域技術人員將理解，交聯的存在和程度(即交聯密度)能夠通過多種方法測 定，例如使用Polymer Laboratories MK III DMTA分析儀在氮氣下進行的動態機械熱分析(DMTA)。本文述及任何單體通常都表示能夠與另一可聚合組分(例如另一單體或聚合物)聚合的單體。除非另外指出，應當認識到一旦各單體組分彼此反應生成化合物，該化合物將包括所述單體組分的殘基。例如，包括聚氧化烯胺和碳酸酯的反應產物表示該反應產物包括聚氧化烯胺和碳酸酯的殘基。涂料組合物本專利技術涉及涂料組合物，該涂料組合物在施涂到基材上并固化之后，具有基本無缺陷和/或完全無缺陷的表面。固化的涂料組合物或涂層還表現出在100-6，300Hz范圍內的頻率下O. 05或更大的復合阻尼損耗因子。本文所用的“基本無缺陷和/或完全無缺陷”表示固化的涂層在75mm2的區域中含不超過I個皮塔包型縫隙。在一些實施方案中，在該區域中沒有皮塔包型縫隙。如上所述，本專利技術的涂料組合物包含⑴聚合物顆粒的水性分散體；(ii)聚醚氨基甲酸酯化合物；(iii)填料材料；和(iv)無機微顆粒。在某些實施方案中，本專利技術的涂料組合物是水性涂料組合物。在某些實施方案中，組分(ii)是任選的。組分(i)包括聚合物顆粒的水性分散體。聚合物顆粒包含烯屬不飽和單體的反應產物。可用于本專利技術中的適合單體的實例包括但不限于(甲基)丙烯酸酯單體(例如(甲基)丙烯酸和/或衍生物)、苯乙烯、乙烯基酯(例如乙酸乙烯酯)、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺或其組合物。在某些實施方案中，一種或多種烯屬不飽和單體包含官能團。適合的官能團包括但不限于羥基、羧基、環氧基、磺基、磷基、氨基甲酸酯、胺、脲、環脲、酰胺或其組合。在一些實施方案中，一種或多種單體包括尿燒(urethane)部分。在一些實施方案中，含尿烷的單體能夠通過利用本領域中已知的技術使(甲基)丙烯酸羥乙酯、多異氰酸酯和一元醇反應而形成。有時，(甲基)丙烯酸羥乙酯、多異氰酸酯和一元醇的摩爾比可以為1:1:1。在一些實施方案中，組分(i)的聚合物顆粒包括核-殼形態。S卩，聚合物殼可以在聚合物核上聚合。在某些實施方案中，聚合物顆粒包含活性官能團，例如羥基以及酸基團(例如羧酸基團)。這些活性官能團能夠從聚合物殼的表面延伸。因此，在一些實施方案中，本文公開的涂料組合物進一步包含交聯劑或固化劑。能夠用于與羥基或羧酸官能團反應的交聯劑的兩個實例包括但不限于環氧基和/或三聚氰胺化合物(例如EPONEX 1510和CYMEL303)。聚合物顆粒的尺寸范圍能夠在30nm-900nm。例如，在某些實施方案中，聚合物顆粒的尺寸范圍能夠在50nm-400nm,例如100nm-300nm。能夠將單體添加到適合的反應容器中，反應過程能夠在70°C _95°C范圍的溫度進行I小時-6小時范圍的時間。除了單體以外，還能夠將本領域中已知的催化劑、表面活性劑和/或引發劑添加到反應容器中。制備水性分散體的一種方法公開于美國專利6，531，541中第7欄第41行至第10欄第13行中，引用部分通過參考加入本文。涂料組合物的組分(ii)包含聚醚氨基甲酸酯化合物。在某些實施方案中，聚醚氨基甲酸酯化合物是聚氧化烯胺和碳酸酯(例如直鏈或環狀碳酸酯)的反應產物。可以使用的適合的聚氧化烯胺包括但不限于聚氧化烯單胺、聚氧化烯二胺、聚氧化烯三胺、聚氧四胺或其組合。在某些實施方案中，聚氧化烯二胺包括具有以下結構的化合物(I)H2N n ,R2-NH2其中各R1、R2和R3可以相同或不同，且可以各自獨立地表示C2-C12亞烷基，其中(n+m)是大于2的值。可以用于制備組分(ii)的聚醚氨基甲酸酯化合物的適合的環狀碳酸酯包括但不限于碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、碳酸甘油酯或其組合。在一些實施方案中，聚醚碳氨基甲酸酯化合物是通過將聚氧化烯胺和環狀碳酸酯 加入適合的反應容器中制備的。在一些實施方案中，聚氧化烯胺和環狀碳酸酯的用量足以產生在1:0.5-1:1. 15范圍內的聚氧化烯胺與環狀碳酸酯的當量比。然后將反應容本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：U·C·德賽，S·斯瓦魯普，K·G·拉谷納瑟安，P·普克林斯凱，
申請(專利權)人：PPG工業俄亥俄公司，
類型：
國別省市：