用于涂布基材以提高密封性能的树脂组合物的制作方法
【专利说明】用于涂布基材以提高密封性能的树脂组合物
[0001] 领域
[0002] 本发明提供可用于密封基材的组合物以及用其涂布的基材。另外，提供使用上述 组合物密封和提高密封性能的方法。令人期望的，用上述组合物涂布的发动机部件如气门 室盖垫显示出如通过排放减少和发动机效率升高所反映的改进的密封性能。
[0003] 背景
[0004] 受表面缺陷或热变形困扰的基材产生质量差的密封。例如，质量差的发动机气门 室盖垫的密封导致排放增加和发动机效率降低，这两者均是不期望的。因此，需要改进与其 接触的基材、特别是发动机气门室盖垫的密封性能的组合物。
[0005] 概要
[0006] 本发明提供用于改进与其接触的基材（例如，垫片和法兰）的密封性能的组合物。 另外，上述组合物提供足够的粘性以使与其接触的基材在所述组合物固化之前的装配工艺 中保持粘合，从而提高装配工艺的效率。有利地是，用上述组合物涂布的发动机部件提供改 进的密封性能，从而减少排放并提高发动机效率。
[0007] 在一方面，提供组合物，所述组合物包含：（a)可固化组分，该可固化组分选自丙 烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、苯并噁嗪树脂、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯或它们 两种或更多种的组合；和（b)不可固化的增粘组分。
[0008] 按整个组合物的重量计，所述可固化组分（即选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧 树脂、苯并噁嗪树脂、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯或它们两种或更多种的组合）可通 常以约50-95%、特别约60-80%的量存在。
[0009] 在另一方面，提供组合物，所述组合物包含：（a)可固化组分，该可固化组分选自 丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、苯并噁嗪树脂、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯或它 们两种或更多种的组合；和（b)不可固化的增粘组分，该增粘组分包括水和选自硅酸钠、硼 酸或其组合的材料。
[0010] 在另一方面，本发明的组合物进一步包括至少一种非反应性的触变剂。
[0011] 在一方面，所述不可固化的增粘组分以所述组合物固化之前将垫片固定至基材的 量存在。
[0012] 在另一方面，所述不可固化的增粘组分以所述组合物总重量的约5. 0重量％至约 50. 〇重量％的量存在。
[0013] 在另一方面，所述增粘组分中的材料（例如，选自硅酸钠、硼酸或其组合的材料） 以所述不可固化的增粘组分的约10-50重量％、优选约10-40重量％的量存在。
[0014] 本发明的组合物也可使用触变剂。有用的触变剂的非限制性实例为各种蓖麻蜡、 二氧化硅、气相法二氧化硅、粘土、活化白土、非反应性的聚酰胺低聚物、或用甲硅烷基异氰 酸酯处理的硅胶以及公开在例如美国专利第4, 720, 513号中的那些，或两种或更多种上述 试剂的组合，所述美国专利的公开内容以其整体方式并入本文中。这些触变剂通常构成所 述不可固化组分的总重量的约10重量％至约50重量％和特别约20重量％至约40重量％。 自然地，触变剂应当以适合且足以实现其预期目的的量存在。适合的触变剂的非限制性实 例包括可作为下述获得的那些：来自Degussa的Aerosil、来自Cabot的Cabo-Sil TS 720、 来自 CasChem 的 Castorwax、来自 Rheox 的 Thixatrol 和 Thixcin 以及来自 King Industries 的 Dislon。
[0015] 在一个方面，至少一种触变剂为二氧化硅、非反应性的聚酰胺低聚物或它们两种 或更多种的组合。
[0016] 在某些方面，所述可固化组分厌氧固化。
[0017] 在另一个方面，本发明提供基材，所述基材的至少部分表面涂布有包括下述的组 合物：
[0018] 可固化组分，该可固化组分选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、苯并噁嗪树 月旨、或它们两种或更多种的组合；
[0019] 不可固化的增粘组分，该增粘组分包括水和选自硅酸钠、硼酸或其组合的材料；和
[0020] 任选存在的触变剂。
[0021 ] 在一个方面，所述基材为垫片。
[0022] 在一个方面，所述基材为预制垫片。
[0023] 在另一个方面，所述基材为法兰。
[0024] 在另一个方面，所述基材为发动机部件。
[0025] 在另一个方面，所述基材由软木、纸板、织物、石墨、金属、纸、金属、弹性体或它们 两种或更多种的组合构成。
[0026] 在另一个方面，本发明提供密封方法，所述方法包括：(a)将包括下述的组合物的 涂层施加至第一基材的至少部分表面，从而形成涂布的表面：
[0027] 可固化组分，该可固化组分选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、苯并噁嗪树 月旨、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯或它们两种或更多种的组合；
[0028] 不可固化的增粘组分，该增粘组分包括水和选自硅酸钠、硼酸或其组合的材料；和
[0029] 任选存在的触变剂；以及
[0030] (b)使所述涂布的表面接合至第二基材的至少部分表面。在一个方面，所述第一基 材为垫片。在另一个方面，所述第二基材为法兰。
[0031] 在另一个方面，本发明提供密封方法，所述方法包括：(a)将包括下述的组合物的 涂层施加至第一基材的至少部分表面，从而形成涂布的表面：
[0032] 可固化组分，该可固化组分选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、苯并噁嗪树 月旨、或它们两种或更多种的组合；
[0033] 不可固化的增粘组分，该增粘组分包括水和选自硅酸钠、硼酸或其组合的材料；和
[0034] 任选存在的触变剂；以及
[0035](b)使所述涂布的表面接合至第二基材的至少部分表面。在一个方面，所述第一基 材为垫片。在另一个方面，所述第二基材为法兰。
[0036] 在另一个方面，所提供的方法进一步包括使所述组合物固化。在另一个方面，所述 垫片由软木、纸板、织物、石墨、金属、纸、金属、弹性体或它们两种或更多种的组合构成。在 另一个方面，所述第一基材的至少部分表面设计用于接合所述第二基材的至少部分表面。
[0037] 详细说明
[0038] 除非另作说明，下述术语具有所表明的含义：
[0039] 术语〃（甲基）丙烯酸酯〃包括甲基丙烯酸酯以及丙烯酸酯。
[0040] 术语"（甲基）丙烯酰氧基〃包括甲基丙烯酰氧基以及丙烯酰氧基。
[0041] 在这里使用的术语〃固化"、"可固化"、〃固化〃是指材料的状态、状况或结构（物 理和/或化学）的实质性变化以及部分和完全固化。
[0042] 术语〃不可固化〃表示材料的状态、状况或结构（物理和/或化学）基本上没有 变化。
[0043] 本发明的组合物通过将各组分混合到一起来形成。特别是，本发明的组合物包 括：
[0044] 可固化组分，该可固化组分选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、苯并噁嗪树 月旨、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯或它们两种或更多种的组合；
[0045] 不可固化的增粘组分，该增粘组分包括水和选自硅酸钠、硼酸或其组合的材料；和
[0046] 任选存在的触变剂。
[0047] 示例性的（甲基）丙烯酸酯包括由￥_(：(6)0)21?表示的各种各样的材料，其中 G可以是氢、卤素或1至约6个碳原子的烷基，和R可选自1至约16个碳原子的、烷基、环烷 基、條基、环條基、烧芳基、芳烷基或芳基，任何上述基团可视情况而定任选被硅烷、娃、氧、 卤素、羰基、羟基、醋、羧酸、脲、聚氨醋、氨基甲酸醋、胺、酰胺、硫、磺酸醋、砜等取代或中断。
[0048] 可使用单_、二-以及三_(甲基）