Composiciones amortiguadoras de vibraciones.

Una composición de precursor curable para preparar una composición amortiguadora de vibraciones que tieneuna densidad menor de 0,

9 g/cm3, comprendiendo dicha composición de precursor

(i) una o más resinas epoxídicas rígidas,

(ii) una o más resinas epoxídicas flexibles,

(iii) un primer conjunto de microesferas huecas,

(iv) un segundo conjunto de microesferas huecas, teniendo las microesferas del primer conjunto una composicióndiferente de las microesferas del segundo conjunto y,

un agente de curado que puede reticular las resinas epoxídicas rígida y flexible y en la que las microesferas delprimer conjunto son microesferas orgánicas, y en la que las microesferas del segundo conjunto son inorgánicas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2008/086758.

Solicitante: 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3M CENTER POST OFFICE BOX 33427 SAINT PAUL, MN 55133-3427 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ELGIMIABI, SOHAIB.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G59/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › Policondensados que contienen varios grupos epoxi por molécula; Macromoléculas obtenidas por reacción de policondensados poliepoxi con compuestos monofuncionales de bajo peso molecular; Macromoléculas obtenidas por polimerización de compuestos que contienen más de un grupo epoxi por molécula utilizando agentes de endurecimiento o catalizadores que reaccionan con los grupos epoxi.
  • C08L63/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › Composiciones de resinas epoxi; Composiciones de los derivados de resinas epoxi.

PDF original: ES-2406108_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composiciones amortiguadoras de vibraciones.

Referencia a solicitud relacionada Esta solicitud reivindica el beneficio del documento GB 0724378.5, presentado el 14 de diciembre de 2007, cuya 5 descripción se incorpora como referencia en su totalidad en el presente documento.

Campo técnico

Las composiciones y procedimiento para preparar estas composiciones proporcionados en el presente documento se refieren a composiciones amortiguadoras de vibraciones basadas en resinas epoxídicas.

Antecedentes Muchos vehículos de transporte, dispositivos o aparatos electrónicos y maquinaria están sometidos a ruido y vibración debido a los entornos en los que están dispuestos o se usan. Dicho ruido y vibración pueden presentar problemas en su uso o funcionamiento y pueden ser molestos o perjudiciales para los usuarios de tales dispositivos o aparatos. Por tanto, existe una necesidad de reducir el impacto de dicho ruido y vibración en los aparatos, dispositivos y usuarios de los mismos. En muchas aplicaciones, el ruido y la vibración se reducen colocando en, o fijando a tales vehículos o dispositivos amortiguadores de dilatación. Los amortiguadores de dilatación normalmente son soportes elásticos de material compuesto que tienen en un lado un adhesivo sensible a la presión o de aplicación en estado fundido. Estos se aplican al sustrato que vibra. Tales placas son difíciles de fijar a, o conformar alrededor de partes de forma irregular.

Como alternativa a los soportes elásticos se han usado composiciones de resinas termoendurecibles. En el

documento WO 99/16840 se ha descrito una composición de resina epoxídica que tiene buenas propiedades amortiguadoras de vibraciones. Sin embargo, de acuerdo con el documento WO 02/50184, solo se observaron buenos valores de amortiguación de vibraciones en un intervalo de temperaturas muy estrecho. Para aumentar el intervalo de temperaturas se deben usar cargas específicas que tienen una elevada relación de aspecto o una estructura laminar. Para aumentar el intervalo de temperatura, el documento WO 02/50184 describe el uso de composiciones alternativas de resina que comprenden resinas epoxídicas y un interpolímero termoplástico.

Compendio Existe todavía una necesidad de composiciones que tengan propiedades amortiguadoras de vibraciones, no solo en un intervalo de temperaturas mayor de 30 ºC, sino también que tengan buena resistencia mecánica en un intervalo de temperaturas mayor, por ejemplo, de temperatura ambiente hasta aproximadamente 100 ºC. Tales buenas propiedades mecánicas son particularmente deseadas cuando se emplean las composiciones amortiguadoras de vibraciones en la industria del transporte, tales como la industria de aeronaves, barcos o embarcaciones a motor, en las que los componentes a los que se han aplicado las composiciones amortiguadoras pueden estar sometidos a diversas temperaturas y/o fuerzas mecánicas.

Por otro lado, en particular en la industria del transporte pero también en otras aplicaciones, existe una continua necesidad de reducir el peso para ahorrar costes en combustible. Por tanto, se desean composiciones amortiguadoras de vibraciones que tengan una baja densidad pero que mantengan buena amortiguación de vibraciones y resistencia mecánica en un intervalo de temperaturas comparativamente amplio.

Por tanto, existe una necesidad de composiciones amortiguadoras de vibraciones que se puedan inyectar o extrudir

o que se puedan preparar a partir de composiciones precursoras que se puedan inyectar o extrudir en un intervalo de temperaturas comparativamente amplio, mayor que la temperatura ambiente y que además tengan una baja densidad.

Se ha encontrado ahora que se pueden preparar composiciones amortiguadoras de vibraciones eficaces de baja densidad, preferentemente una densidad menor de 0, 9 g/cm3, pero que mantienen buenas propiedades amortiguadoras de vibraciones y resistencia mecánica (por ejemplo, módulo de Young mayor de 10 MPa) en un 45 amplio intervalo de temperaturas, preferiblemente de temperatura ambiente hasta al menos aproximadamente 100 ºC, con composiciones que comprenden una mezcla de resinas epoxídicas flexibles y rígidas, agentes de curado para la reticulación de las reinas epoxídicas y una combinación de partículas esféricas huecas.

Por tanto, a continuación se proporciona una composición de precursor curable para preparar una composición amortiguadora de vibraciones que tiene una densidad menor de 0, 9 g/cm3, comprendiendo dicha composición de 50 precursor

(i) una o más resinas epoxídicas rígidas,

(ii) una o más resinas epoxídicas flexibles,

(iii) un primer conjunto de microesferas orgánicas huecas,

(iv) un segundo conjunto de microesferas inorgánicas huecas, teniendo las microesferas del primer conjunto una composición diferente de las microesferas del segundo conjunto y,

un agente de curado que puede reticular las resinas epoxídicas rígida y flexible.

Se proporciona también una composición amortiguadora de vibraciones que puede obtenerse curando la composición de precursor descrita antes. Además, se proporciona un procedimiento de preparación de una composición amortiguadora de vibraciones que comprende a) disponer una composición de precursor,

b) poner en contacto la composición de precursor con una superficie,

c) curar la composición de precursor.

Adicionalmente, se proporciona un artículo que comprende una composición amortiguadora de vibraciones.

Aun en otro aspecto, se proporciona el uso de composiciones para amortiguar vibraciones de componentes que vibran tales como, por ejemplo, un vehículo a motor, un vehículo con motor de chorro o un ventilador de una aventadora o su bastidor.

Descripción detallada Las propiedades amortiguadoras de vibraciones de una composición polimérica se pueden medir por análisis térmico dinámico (DMTA) . Se aplica una fuerza oscilante a una muestra dada a diversas temperaturas y se mide el desplazamiento resultante y/o la absorción de energía por la muestra. Midiendo el lapso de tiempo en el desplazamiento comparado con la fuerza aplicada es posible determinar las propiedades amortiguadoras del 20 material. El lapso de tiempo se describe como la tangente del lapso de fase expresado como “factor de pérdida” o “tan delta”. El factor de pérdida depende de la temperatura. Cuando se representa el factor de pérdida frente a la temperatura, la gráfica tiene un valor máximo a la temperatura de transición vítrea (Tg) de la composición polimérica. Por tanto, se ha presentado el “valor máximo del factor de pérdida”, que es el factor de pérdida a la Tg de la composición polimérica. Modificando las proporciones de los ingredientes o añadiendo plastificante se puede influir 25 en la Tg de la composición, es decir, la composición puede ser adaptada con precisión a la temperatura a la cual la composición alcanza la máxima amortiguación de vibraciones. El máximo en una representación del factor de pérdida frente a la temperatura puede ser un pico estrecho puntiagudo. Esto significa que las propiedades amortiguadoras pueden ser satisfactorias únicamente en un estrecho intervalo de temperatura. Sin embargo, si se desean unas buenas propiedades amortiguadoras de vibraciones en un amplio intervalo de temperatura, una 30 representación del factor de pérdida frente a la temperatura mostrará un máximo ancho y no puntiagudo. Se hace referencia a la “anchura” de dicho máximo como la amplitud de la temperatura en el máximo del factor de pérdida. Se considera que un factor de pérdida mayor de 0, 2 representa buenas propiedades amortiguadoras de vibraciones. Por tanto, se desea proporcionar composiciones que tengan una ancha amplitud de la temperatura alrededor del máximo del factor de pérdida en la que el factor de pérdida todavía alcanza un valor igual o superior a 0, 2. A mayor

amplitud de la temperatura más ancho es el intervalo de temperatura en el que la muestra tiene un comportamiento amortiguador suficiente. Preferiblemente, la amplitud de la temperatura en el máximo del factor de pérdida en la que el máximo del factor de pérdida alcanza un valor igual o superior a 0, 3 es mayor de 40 ºC.

La temperatura de transición vítrea y, por tanto, el máximo efecto amortiguador se pueden ajustar modificando la proporción de los componentes, en particular, la proporción de resinas epoxídicas flexible a rígida y/o añadiendo otros polímeros, los denominados plastificantes. La composición amortiguadora de vibraciones puede tener de forma típica una temperatura de transición vítrea (determinada por DMTA) mayor de aproximadamente 20 ºC. La temperatura de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de precursor curable para preparar una composición amortiguadora de vibraciones que tiene una densidad menor de 0, 9 g/cm3, comprendiendo dicha composición de precursor

(i) una o más resinas epoxídicas rígidas, 5 (ii) una o más resinas epoxídicas flexibles,

(iii) un primer conjunto de microesferas huecas,

(iv) un segundo conjunto de microesferas huecas, teniendo las microesferas del primer conjunto una composición diferente de las microesferas del segundo conjunto y,

un agente de curado que puede reticular las resinas epoxídicas rígida y flexible y en la que las microesferas del 10 primer conjunto son microesferas orgánicas, y en la que las microesferas del segundo conjunto son inorgánicas.

2. La composición de precursor de la reivindicación 1, en la que la resina flexible es una resina aromática.

3. La composición de precursor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las microesferas del primer conjunto tienen un diámetro medio de aproximadamente 90 μm a 200 μm.

4. La composición de precursor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las

microesferas del segundo conjunto tienen un diámetro medio de partículas de aproximadamente 5 μm a aproximadamente 105 μm y las partículas del primer conjunto tienen un tamaño medio de partículas de aproximadamente 90 a 200μm.

5. La composición de precursor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que resina epoxídica rígida se obtiene de bisfenol A, bisfenol F funcionalizado con epoxi, o de una combinación de los mismos.

6. La composición de precursor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las microesferas del primer conjunto son orgánicas y están presentes en una cantidad de aproximadamente 2 a 8% en peso.

7. La composición de precursor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las microesferas del segundo conjunto son inorgánicas y están presentes en una cantidad de aproximadamente 18 a 25 aproximadamente 32% en peso.

8. La composición de precursor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que puede inyectarse a través de una boquilla de 4 mm en condiciones ambientales y a una presión de 5 x 105 Pa.

9. Una composición amortiguadora de vibraciones que puede obtenerse curando una composición de precursor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. La composición amortiguadora de vibraciones de la reivindicación 11 que tiene un módulo de Young de al menos 10 MPA a 100 ºC.

11. La composición amortiguadora de vibraciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10 que tiene una amplitud de la temperatura en el máximo del factor de pérdida de al menos 40 ºC.

12. La composición amortiguadora de vibraciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10 que 35 tiene un máximo del factor de pérdida de al menos 0, 45.

13. Un procedimiento para preparar una composición amortiguadora de vibraciones, comprendiendo dicho procedimiento a) disponer una composición de precursor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,

b) poner en contacto la composición de precursor con una superficie, 40 c) curar la composición de precursor.

14. Un artículo que comprende la composición amortiguadora de vibraciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13.

15. Uso de una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12 para amortiguar vibraciones en componentes que vibran.


 

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