基本无缺陷的声音和振动阻尼涂料制造技术

本发明专利技术涉及涂料组合物，其包括：(i)聚合物颗粒的水性分散体；(ii)聚醚氨基甲酸酯化合物；(iii)填料；和(iv)无机微颗粒；其中在施涂到基材上并固化之后，固化的涂料组合物表现出在100-6,300Hz范围的频率下0.05或更大的复合阻尼损耗因子且包括基本无缺陷的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的来讲涉及声音阻尼涂料组合物。背景信息汽车OEM使用预切的基于浙青或橡胶的块作为车辆的车身底板(floor pans)、行李箱盖和车门的内衬以阻尼和/或减低道路和/或发动机噪音和振动，由此防止这些声音渗透到机动车辆的座舱中。由于多种原因，能够由机器人施涂的可喷射涂料组合物是期望的。例如，这些涂料组合物与其基于浙青/橡胶的对应物相比，通常提供劳动力、降低的零件库存、阻尼性质的设计规范的灵活性以及其他成本节约优点。有时，将水性或高固含量的涂料组合物用于仅空气干燥固化可行的应用中。 传统上，在将水基声音阻尼涂料组合物施涂到基材上并使其干燥时，在车辆烘干状态期间从涂料组合物中蒸发的水能够导致在干燥涂层中的缺陷。此处所用的“缺陷”表示在干燥时能够在涂层中存在的皮塔包型(Pita)缺陷或皮塔包型裂缝。通常，皮塔包型能够描述为在涂层中涂层分开由此留下气穴的区域。在一些情况中，在将具有75mm(L) x75mm(W)x2mm(T)的近似尺寸的涂层施涂到基材上时，在沿着基本上与基材表面平行的平面测量时，皮塔包型裂缝的长度能够延伸超过13mm。在其他情况中，皮塔包型裂缝的长度能够延伸前句所述涂层的约75%。还应注意，这些缺陷不仅能够存在于涂层表面附近，而且也能够存在于涂层的主体区域中以及涂层和基材之间的界面附近。专利技术概述本专利技术涉及涂料组合物，其包含(i)聚合物颗粒的水性分散体；(ii)聚醚氨基甲酸酯化合物；(iii)填料材料；和Qv)无机微颗粒；其中在施涂到基材上之后并固化之后，固化的涂料组合物表现出在100-6，300Hz范围的频率下O. 05或更大的复合阻尼损耗因子，且包括基本无缺陷的表面。本专利技术还涉及用本段中所述的涂料组合物涂覆基材的至少一部分的方法以及用该涂料组合物涂覆的基材。专利技术详述除非另外明确指出，本文所用的所有数字(例如表示数值、范围、含量或百分比的那些)可以如同被词语“约”修饰那样理解，即使该术语并未明确出现。在表示任何值的数字范围时，这种范围应理解为包括所述范围的上限和下限之间的各个所有数字和/或片段。例如，“1-10”的范围意图包括所列最小值I和所列最大值10之间(包括端点)的所有子范围，即具有等于或大于I的最小值和等于或小于10的最小值的子范围。本文所用的术语“数字”表示I或大于I的整数。除非另外明确指出，本文所用的复数短语或术语包括其单数对应物，反之亦然。作为举例而非限制，尽管本文述及“一个”聚醚氨基甲酸酯化合物、“一个”聚合物颗粒的水性分散体、“一个”填料材料、“一个”无机微颗粒，但在本专利技术中也可以适用多个这些材料。本文所用的“多个”表示两个或更多个。本文所用的“包括”和类似术语表示“包括但不限于”。如本文所用，除非另外明确指出，“或”的使用表示“和/或”，尽管在某些情况中也明确使用“和/或”。本文所用的“分子量”表示通过凝胶渗透色谱法测得的数均分子量(Mw)。本文所用的术语“固化”表示其中涂料的可交联组分至少部分交联的过程。在某些实施方案中，可交联组分的交联密度(即交联度)在完全交联的5%-100%，例如35%-85%，或者在一些情况中为50%-85%。本领域技术人员将理解，交联的存在和程度(即交联密度)能够通过多种方法测 定，例如使用Polymer Laboratories MK III DMTA分析仪在氮气下进行的动态机械热分析(DMTA)。本文述及任何单体通常都表示能够与另一可聚合组分(例如另一单体或聚合物)聚合的单体。除非另外指出，应当认识到一旦各单体组分彼此反应生成化合物，该化合物将包括所述单体组分的残基。例如，包括聚氧化烯胺和碳酸酯的反应产物表示该反应产物包括聚氧化烯胺和碳酸酯的残基。涂料组合物本专利技术涉及涂料组合物，该涂料组合物在施涂到基材上并固化之后，具有基本无缺陷和/或完全无缺陷的表面。固化的涂料组合物或涂层还表现出在100-6，300Hz范围内的频率下O. 05或更大的复合阻尼损耗因子。本文所用的“基本无缺陷和/或完全无缺陷”表示固化的涂层在75mm2的区域中含不超过I个皮塔包型缝隙。在一些实施方案中，在该区域中没有皮塔包型缝隙。如上所述，本专利技术的涂料组合物包含⑴聚合物颗粒的水性分散体；(ii)聚醚氨基甲酸酯化合物；(iii)填料材料；和(iv)无机微颗粒。在某些实施方案中，本专利技术的涂料组合物是水性涂料组合物。在某些实施方案中，组分(ii)是任选的。组分(i)包括聚合物颗粒的水性分散体。聚合物颗粒包含烯属不饱和单体的反应产物。可用于本专利技术中的适合单体的实例包括但不限于(甲基)丙烯酸酯单体(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)丙烯酰胺或其组合物。在某些实施方案中，一种或多种烯属不饱和单体包含官能团。适合的官能团包括但不限于羟基、羧基、环氧基、磺基、磷基、氨基甲酸酯、胺、脲、环脲、酰胺或其组合。在一些实施方案中，一种或多种单体包括尿烧(urethane)部分。在一些实施方案中，含尿烷的单体能够通过利用本领域中已知的技术使(甲基)丙烯酸羟乙酯、多异氰酸酯和一元醇反应而形成。有时，(甲基)丙烯酸羟乙酯、多异氰酸酯和一元醇的摩尔比可以为1:1:1。在一些实施方案中，组分(i)的聚合物颗粒包括核-壳形态。S卩，聚合物壳可以在聚合物核上聚合。在某些实施方案中，聚合物颗粒包含活性官能团，例如羟基以及酸基团(例如羧酸基团)。这些活性官能团能够从聚合物壳的表面延伸。因此，在一些实施方案中，本文公开的涂料组合物进一步包含交联剂或固化剂。能够用于与羟基或羧酸官能团反应的交联剂的两个实例包括但不限于环氧基和/或三聚氰胺化合物(例如EPONEX 1510和CYMEL303)。聚合物颗粒的尺寸范围能够在30nm-900nm。例如，在某些实施方案中，聚合物颗粒的尺寸范围能够在50nm-400nm,例如100nm-300nm。能够将单体添加到适合的反应容器中，反应过程能够在70°C _95°C范围的温度进行I小时-6小时范围的时间。除了单体以外，还能够将本领域中已知的催化剂、表面活性剂和/或引发剂添加到反应容器中。制备水性分散体的一种方法公开于美国专利6，531，541中第7栏第41行至第10栏第13行中，引用部分通过参考加入本文。涂料组合物的组分(ii)包含聚醚氨基甲酸酯化合物。在某些实施方案中，聚醚氨基甲酸酯化合物是聚氧化烯胺和碳酸酯(例如直链或环状碳酸酯)的反应产物。可以使用的适合的聚氧化烯胺包括但不限于聚氧化烯单胺、聚氧化烯二胺、聚氧化烯三胺、聚氧四胺或其组合。在某些实施方案中，聚氧化烯二胺包括具有以下结构的化合物(I)H2N n ,R2-NH2其中各R1、R2和R3可以相同或不同，且可以各自独立地表示C2-C12亚烷基，其中(n+m)是大于2的值。可以用于制备组分(ii)的聚醚氨基甲酸酯化合物的适合的环状碳酸酯包括但不限于碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸甘油酯或其组合。在一些实施方案中，聚醚碳氨基甲酸酯化合物是通过将聚氧化烯胺和环状碳酸酯 加入适合的反应容器中制备的。在一些实施方案中，聚氧化烯胺和环状碳酸酯的用量足以产生在1:0.5-1:1. 15范围内的聚氧化烯胺与环状碳酸酯的当量比。然后将反应容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·C·德赛，S·斯瓦鲁普，K·G·拉谷纳瑟安，P·普克林斯凯，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：
国别省市：