[发明专利]基本无缺陷的声音和振动阻尼涂料

说明书

发明领域

本发明总的来讲涉及声音阻尼涂料组合物。

背景信息

汽车OEM使用预切的基于沥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沥青/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。

发明概述

本发明涉及涂料组合物，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(iv)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。本发明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。

发明详述

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1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1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1或大于1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，但在本发明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

本发明涉及涂料组合物，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0.05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1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，本发明的涂料组合物包含：(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(iv)无机微颗粒。在某些实施方案中，本发明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。