[发明专利]胶粘剂组合物和涂覆物体的方法

说明书

包含核壳乙烯基酯和氨基甲酸酯丙烯酸酯的胶粘剂组合物，其适合于施加至基材的粗糙或不平坦表面以提供光滑的表面。本发明的胶粘剂组合物特别适合于涂覆通过增材制造制成的大型物体以形成模具或原型。

联合研究协议

本发明的方面由以下列出的联合研究协议的各方做出或代表以下列出的各方做出。联合研究协议在做出本发明的方面的日期或之前有效，并且由于在联合研究协议的范围内开展的活动而做出本发明的方面。联合研究协议的各方是Polynt Composites USAInc.、Polynt Composites Canada Inc.和Tru-Design,LLC。

背景技术

本申请一般地涉及用作用于物体的涂料或密封剂的胶粘剂组合物。特别地，本发明的组合物可用作用于具有粗糙或不平坦表面的物体(例如通过增材制造制成的物体)的涂料或密封剂。

增材制造，也称为三维打印，已经越来越普及，并且现在已广泛用于制造物体的行业。但是，通过增材制造制成的物体具有粗糙的表面，因此不适合用于许多预期的应用，例如用作模具或原型。因此，需要改进的组合物和方法以改进通过增材制造制成的物体的表面。

解决这些物体的粗糙表面的先前的尝试包括研磨物体以产生光滑的表面，然后涂覆(painting)该物体以产生最终产品。但是，研磨物体非常耗时，产生大量的粉尘，这由于其碳或其他纤维的含量而通常造成问题，并且限制了增材制造方法在现实世界应用中的有用性。此外，由于涂覆物(paint)不能承受物体的膨胀和收缩，涂覆物失效是常见的。

现有的用于通过增材制造制成的物体(特别是大型物体)的涂料组合物通常对常见的基材，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚苯硫醚(PPS)等缺乏足够的粘附性。此外，现有的涂料组合物由于在各种条件下的基材的膨胀和/或收缩而失效。因此，需要一种涂料组合物，其可充分粘附至普通基材并且使物体具有光滑的表面。

通过增材制造制成的大型物体还面临许多其他技术挑战，Sudbury等的Int J AdvManuf Technol.(29Sept 2016)部分地对此进行了详细说明，其全部内容通过引用的方式并入本文。这些挑战包括但不限于涂覆物或胶粘密封剂的聚集以及它们的破裂。因此，需要一种涂料组合物，其可克服与通过增材制造制成的大型物体相关的已知问题。

由已知的组合物和方法而完成的通过增材制造制成的物体缺乏耐久性。由传统材料制成的模具可承受的拉力大于10，大于50或大于100。但是，包括通过增材制造制成的物体的模具仅可承受的拉力小于5或小于10。因此，需要可承受与模具的标准使用相关的机械力的涂料组合物。

通过增材制造制成的物体可经历进一步处理，以将部件添加到物体上。这些物体经受真空下的热压(autoclave，高温消毒)。现有技术的组合物已无法承受与真空下的热压相关的温度和压力变化。因此，需要一种涂料组合物，其可承受与通过增材制造制成的整饰(finishing)物体相关的温度和压力变化。

发明内容

本公开内容涉及包含核壳乙烯基酯树脂和氨基甲酸酯丙烯酸酯的组合物。核壳乙烯基酯树脂可占组合物的总重量的25至95％和/或含有平均直径为50至350nm的核壳聚合物。氨基甲酸酯丙烯酸酯可占组合物总重量的2至25％。

本发明的组合物可任选地进一步包含单体、一种或多种添加剂和/或一种或多种不饱和聚酯树脂。特别合适的单体是苯乙烯或其衍生物。合适的添加剂包括交联剂、固化剂、触变剂、空气释放/润湿剂、着色剂、空气释放、无机或有机填料、轻质填料、表面活性剂、无机或有机纳米颗粒或其组合。

本发明组合物的氨基甲酸酯连接基团(linkage)含量可为0.1至10％；表现出大于140°F的热变形(heat deflection temperature)温度；和/或组合物可伸长大于5％。