BRPI0820979B1

BRPI0820979B1 - Composição precursora de duas partes curável para preparação de uma composição de amortecimento de vibração e composição de amortecimento de vibração

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Publication number: BRPI0820979B1
Authority: BR
Publication date: 2018-10-02

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(54) Título: COMPOSIÇÃO PRECURSORA DE DUAS PARTES CURÁVEL PARA PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO E COMPOSIÇÃO DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO (51) lnt.CI.: C08L 63/00; C08G 59/00 (30) Prioridade Unionista: 14/12/2007 GB 0724378.5 (73) Titular(es): 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY (72) Inventor(es): SOHAIB ELGIMIABI (85) Data do Início da Fase Nacional: 14/06/2010

1/26 “COMPOSIÇÃO PRECURSORA DE DUAS PARTES CURÁVEL PARA PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO E COMPOSIÇÃO DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO”

Campo Técnico [001]As composições e métodos para a produção destas composições aqui fornecidas referem-se a composições para o amortecimento de vibrações à base de resinas epóxi.

Antecedentes [002] Diversos veículos de transporte, mecanismos de dispositivos eletrônicos, e máquinas são submetidos à ruído e vibração, devido aos ambientes dentro dos quais eles são colocados ou usados. Tais ruídos e vibrações podem apresentar problemas em seu uso ou função, e podem ser irritantes ou nocivos aos usuários de tais dispositivos ou aparelhos. Portanto, existe uma necessidade em se reduzir o impacto de tais ruídos e vibrações nos aparelhos, dispositivos e usuários dos mesmos. Em diversas aplicações, ruídos e vibrações são reduzidos colocando-se em ou fixando-se a tais veículos ou dispositivos amortecedores extensionais. Amortecedores extensionais são, em geral, blocos compostos que têm em um lado sensível à pressão ou adesivo termofusível. Estes são aplicados ao substrato trepidante. Tais placas são difíceis de se afixar a ou moldar ao redor de partes moldadas de modo singular.

[003] Composições de resina termo ajustáveis têm sido usadas como uma alternativa aos blocos. No WO 99/16840 uma composição de resina epóxi foi descrita como tendo boas propriedades de amortecimento de vibração. Entretanto, de acordo com o WO 02/50184, bons valores de amortecimento de vibração são observados apenas dentro de uma janela de temperatura muito pequena. Para aumentar a janela de temperatura, cargas específicas que têm uma alta razão de aspecto ou uma estrutura semelhante a placa tinham de ser usadas. Para aumentar a janela de temperatura, o WO 02/50184 descreve o uso de composições de resina alternativas que compreendem resinas epóxi e um interpolímero termoplástico.

Sumário [004] Ainda há a necessidade por composições que têm propriedades de amortecimento de vibração não apenas a uma janela de temperatura maior que 30°C, mas que também têm boa resistência mecânica a uma janela de temperatura mais

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2/26 ampla, como por exemplo, da temperatura ambiente até cerca de 100°C. Tais propriedades mecânicas boas são particularmente desejadas na aplicação de composições para o amortecimento de vibrações na indústria de transportes, como indústrias de aeronaves, veículos motorizados ou veículos aquáticos, onde os componentes aos quais as composições de amortecimento foram aplicadas podem estar sujeitos à várias temperaturas e/ou forças mecânicas.

[005]Adicionalmente, em particular na indústria de transportes, mas também em outras aplicações, há uma necessidade contínua por redução de peso para economizar custos de energia. Portanto, composições para o amortecimento de vibrações que têm uma baixa densidade, mas ainda assim têm bom amortecimento de vibrações e resistência mecânica ao longo de uma janela de temperatura comparativa ampla são desejadas.

[006] Portanto, existe uma necessidade por composições para o amortecimento de vibrações que sejam injetáveis ou extrusáveis, ou que podem ser preparadas a partir de composições precursoras injetáveis ou extrusáveis que têm boas propriedades de amortecimento de vibração ao longo de um janela de temperatura comparativamente ampla, força e/ou resistência mecânica suficientes ao longo de temperaturas maiores que a temperatura ambiente e que, adicionalmente, têm uma baixa densidade.

[007] Descobriu-se, agora, que composições para o amortecimento de vibrações eficazes com baixa densidade, de preferência uma densidade menor que 0,9 g/cm³, mas que ainda tem boas propriedades de amortecimento de vibração e resistência mecânica (por exemplo, módulos Young maiores que 10 MPa) ao longo de uma janela de temperatura ampla, de preferência da temperatura ambiente até pelo menos cerca de 100°C, podem ser preparadas com composições que compreendem uma mistura de resinas epóxi flexíveis e rígidas, agentes de cura para reticulação das resinas epóxi e uma combinação de partículas esféricas ocas.

[008] Portanto, a seguir é fornecida uma composição precursora curável para a preparação de uma composição para o amortecimento de vibrações que tem uma densidade menor que 0,9 g/cm³, dita composição precursora compreendendo (i) uma ou mais resinas epóxi rígidas, (ii) uma ou mais resinas epóxi flexíveis,

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3/26 (iii) um primeiro conjunto de microesferas ocas, (iv) um segundo conjunto de microesferas ocas, sendo que as microesferas do primeiro conjunto são diferentes em composição das microesferas do segundo conjunto, e um agente de cura capaz de reticular ambas resinas epóxi rígidas e flexíveis.

[009]Também é fornecida uma composição para o amortecimento de vibrações obtenível pela cura da composição precursora descrita acima.

[010]Adicionalmente, é apresentado um método para preparação de uma composição para o amortecimento de vibrações que compreende

a) fornecer uma composição precursora,

b) colocar a composição precursora em contato com uma superfície,

c) curar a composição precursora.

[011]Adicionalmente, é fornecido um artigo que compreende uma composição para o amortecimento de vibrações.

[012] Em ainda um outro aspecto é fornecido o uso de composições para amortecer as vibrações de componentes trepidantes, como, por exemplo, um veículo motorizado, um veículo com propulsão a jato, ou uma ventoinha ou seu compartimento.

Descrição Detalhada [013] As propriedades de amortecimento de vibração de uma composição de polímeros podem ser medidas por análise térmica dinâmica (ATD). Uma força oscilante é aplicada a uma dada amostra à várias temperaturas e o deslocamento resultante e/ou a absorção de energia pela amostra são medidos. Mediante a medição do intervalo de tempo no deslocamento em comparação à força aplicada, é possível determinar as propriedades de amortecimento do material. O intervalo de tempo é registrado como uma tangente da fase de intervalo e expresso como um ‘fator de perda’ ou ‘tangente Delta’. O fator de perda depende da temperatura. Quando se representa graficamente o fator de perda versus temperatura, a plotagem chega até a temperatura de transição vítrea (tg) da composição de polímeros. Portanto, o ‘pico do fator de perda’ foi introduzido, que é o fator de perda na Tg da composição de polímeros. Variando as razões dos ingredientes ou pela adição de plastificantes, pode-se influenciar a Tg da composição, isto é, a composição pode ser ajustada com precisão à temperatura em

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4/26 que a composição alcança o amortecimento de vibração mais alto. O ponto máximo em uma plotagem do fator de perda versus temperatura pode ser um pico agudo e estreito. Isto significa que as propriedades de amortecimento podem ser satisfatórias apenas dentro de uma janela de temperatura estreita. Entretanto, se boas propriedades de amortecimento de vibração ao longo de uma ampla faixa de temperatura são desejadas, uma plotagem do fator de perda versus temperatura deve revelar um pico amplo ao invés de um agudo. A “largura” de tal pico é chamada de amplitude de temperatura no pico do fator de perda. Um fator de perda maior que 0,2 é considerado como uma representação de boas propriedades de amortecimento de vibração. Portanto, é desejado fornecer composições que tenham uma amplitude de temperatura ampla ao redor do pico do fator de perda em que o fator de perda ainda alcança um valor de 0,2 ou mais. Quanto maior a amplitude de temperatura, maior é a faixa de temperatura em que a amostra tem um desempenho de amortecimento suficiente. De preferência, a amplitude de temperatura no pico do fator de perda em que o fator de perda ainda alcança um valor de 0,2 ou mais é maior que 40°C.

[014] A temperatura de transição vítrea e, deste modo, o efeito de amortecimento máximo, pode ser ajustada pela modificação da razão entre os componentes, em particular a razão entre as resinas epóxi flexíveis e rígidas e/ou pela adição de outros polímeros, assim chamados plastificantes. A composição para o amortecimento de vibrações pode ter, tipicamente, uma temperatura de transição vítrea (conforme determinado pela ATD) maior que cerca de 20°C. A temperatura de transição vítrea pode ser menor que 120°C ou menor que 100°C. Tipicamente, a temperatura de transição vítrea está dentro de cerca de 40 e cerca de 90°C.

[015]As composições aqui fornecidas têm uma janela comparativamente ampla, o que fornecem bom amortecimento de vibração e pode, portanto, ser adequada para substratos trepidantes submetidos à temperaturas de operação, por exemplo, de cerca de 15 a cerca de 150°C, ou de cerca de 20 a cerca de 120°C.

[016] Apesar de sua baixa densidade, as composições podem ter resistência mecânica suficiente, conforme expresso por um módulo Young pelo menos acima de 10 MPa, conforme medido pela ATD, de preferência ao longo de uma faixa de temperatura de pelo menos de cerca de 20°C a cerca de 100°C.

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5/26 [017]As composições para o amortecimento de vibrações são obtidas pela cura de uma composição precursora.

[018]As composições precursoras são, tipicamente, extrusáveis ou injetáveis. Elas podem ter uma velocidade de extrusão de pelo menos cerca de 30, de preferência 40 g/min, através de uma abertura de 4 mm a uma pressão de 0,5 MPa (5 bar). As composições precursoras, ou cada parte da composição precursora no caso de uma composição com dois componentes, pode, por exemplo, ter uma viscosidade Brookfield a 25°C entre cerca de 40 e cerca de 700 Pa.s.

[019] As composições precursoras são baseadas em resinas epóxi curáveis. Elas compreendem pelo menos uma resina epóxi rígida e pelo menos uma resina epóxi flexível, uma combinação de partículas esféricas (microesferas) ocas de diferentes tipos químicos e um agente de cura para reticulação das resinas epóxi para formar a composição para o amortecimento de vibrações. As resinas epóxi flexíveis e rígidas são, tipicamente, duas resinas separadas, que podem ser reticuladas uma com a outra mediante cura. No entanto, considera-se, também, que as resinas epóxi flexíveis e rígidas na composição precursora podem estar compreendidas em uma resina, isto é, tal resina pode ter componentes epóxi flexíveis e rígidos.

[020] Descobriu-se que composições que têm propriedades de amortecimento de vibração aprimoradas (que têm um pico de fator de perda maior que 0,5 e uma amplitude de temperatura no pico do fator de perda em que o fator de perda é pelo menos 0,2 de pelo menos 30°C, de preferência pelo menos 40°C) podem ser preparadas pela cura de composições precursoras curáveis (termo ajustáveis) fornecidas aqui.

[021] Descobriu-se também que composições que têm propriedades de amortecimento de vibração aprimoradas (que têm um pico de fator de perda maior que 0,5 e uma amplitude de temperatura no pico do fator de perda em que o fator de perda é pelo menos 0,2 de pelo menos 30°C, de preferência pelo menos 40°C) e que têm uma densidade menor que 0,9 g/cm³ ou menor que 0,7 g/cm³, de preferência menor que 0,6 g/cm³, podem ser preparadas pela cura de composições precursoras curáveis (termo ajustáveis) fornecidas aqui.

[022] Descobriu-se adicionalmente que composições que têm propriedades de amortecimento de vibração aprimoradas (que têm um pico de fator de perda maior

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6/26 que 0,5 e uma amplitude de temperatura no pico do fator de perda em que o fator de perda é pelo menos 0,2 de pelo menos 30°C, de preferência pelo menos 40°C) e que têm uma densidade menor que 0,9 g/cm³ ou menor que 0,7 g/cm³, de preferência menor que 0,6 g/cm³ e que têm um módulo de Young de pelo menos 10 MPa a uma temperatura de 100°C, podem ser preparadas pela cura de composições precursoras curáveis (termo ajustáveis) fornecidas aqui.

[023] A composição precursora pode ser uma composição de duas partes ou uma composição de parte única. Em uma composição de duas partes, a primeira parte compreende, tipicamente, um agente de cura, e a segunda parte compreende, tipicamente, a resina epóxi, sendo que a segunda parte é separada da primeira parte. As razões entre a primeira parte e a segunda parte são escolhidas de tal modo que quantidades molares de agente de cura e resinas epóxi estão em uma faixa em que reticulação da resina epóxi ocorre. Combinando-se os dois componentes se inicia o processo de cura. De preferência, o agente de cura é capaz de iniciar cura à temperatura ambiente. Em uma composição com um único componente, a cura é iniciada submetendo-se a formulação à temperaturas elevadas, sendo que o agente de cura é selecionado de tal modo que, essencialmente, nenhuma reticulação ocorre à temperatura de armazenamento, que é, tipicamente, a temperatura ambiente (25°C).

[024] De preferência, a composição precursora é uma composição de duas partes.

[025]Os ingredientes das composições precursoras e, consequentemente, as composições para o amortecimento de vibrações obteníveis a partir das composições precursoras são descritas com mais detalhes abaixo.

Resinas epóxi [026] Resinas epóxi são polímeros derivados da polimerização, através de uma reação de abertura do anel, de um composto orgânico que tem um anel oxirano (epóxidos). Esses materiais incluem epóxidos poliméricos alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos ou heterocíclicos. Materiais adequados têm pelo menos dois reativos, isto é, grupos epóxi polimerizáveis ou reticuláveis, de preferência terminais, por molécula. Tipicamente, resinas epóxi são preparadas pela polimerização de monômeros contendo grupos epóxi. Monômeros adequados são, tipicamente, os

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7/26 produtos de reação de uma epihalohidrina com um poli-hidroxi-hidrocarboneto que produz éteres mono, bi- ou poli glicidílicos.

Resinas epóxi rígidas [027] Para uso na presente invenção, resinas epóxi rígidas são resinas epóxi que compreendem unidades de repetição derivadas de éteres glicidílicos de fenóis ou fenóis polinucleares, incluindo seus derivados. Exemplos incluem éteres mono-, di- ou poli éteres glicidílicos de ρ,ρ'-dihidróxi dibenzila, ρ,ρ'-dihidróxi fenilsulfona, ρ,ρ'-dihidróxi benzofenona, 2,2'-dihidróxi fenilsulfona, ρ,ρ'-dihidróxi benzofenona, 2,2-dihidróxi-1,1 dinaftil metano, e os isômeros 2,2', 2,3', 2,4', 3,3', 3,4' e 4,4' de dihidróxi difenil metano, dihidróxi difenildimetil metano, dihidróxi difeniletilmetil metano, dihidróxi difenilmetilpropil metano, dihidróxi difeniletilfenil metano, dihidróxi difenilpropilenofenil metano, dihidróxi difenilbutilfenil metano, dihidróxi difeniltolil etano, dihidróxi difeniltolilmetil metano, dihidróxi difenildiciclohexil metano, dihidróxi difenil ciclohexano, e mesclas ou combinações dos mesmos. Exemplos preferenciais incluem éteres glicidílicos ou diglicidílicos de bisfenol A, bisfenol F, e mesclas ou combinações dos mesmos.

[028]Tais éteres glicidílicos podem ser preparados, por exemplo, reagindose os arenos hidroxil-funcionalizados correspondentes com um excesso de epicloridrina.

[029] Exemplos típicos de resinas epóxi rígidas incluem aquelas apresentadas pela fórmula geral (I):

R t ch-.cch₂o \z

OCHiCCH;0

I \ OH

I

OCHjC CH·, V O onde

R representa um H, ou uma alquila C1-C4, como metila, etila, propila, butila, isopropila,

R¹ é independentemente, em cada ocorrência, um alquileno C1 - C3 (por exemplo, propileno, 1 -metiletileno ou 1,1 -dimetilmetileno), uma ligação direta ou uma carbonila,

R² é independentemente, em cada ocorrência, um H, ou uma alquila, como um alquileno C1 - C3,

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8/26 m é, separadamente, em cada ocorrência, um número inteiro de 0 a 3 r pode ser 0 ou um número inteiro >0, e escolhido de tal modo que o peso molecular da resina pode ser alcançado.

[030] Exemplos de resinas epóxi rígidas comercialmente disponíveis à base de éter diglicidílico de bisfenol A incluem aquelas disponíveis sob os nomes comerciais de EPON 828, EPON 1001, EPON 1310 e EPON 1510, junto à Hexion Speciality Chemicals GmbH, de Rosbach, Alemanha, e DER-331, DER-332 e DER334, disponíveis junto à Dow Chemical Co. Resinas comerciais à base de éter diglicidílico de bisfenol F incluem, por exemplo, EPICLON 830, disponível junto à Dainippon Ink and Chemicals, Inc. Resinas à base de blendas de bisfenol A e F estão comercialmente disponíveis, por exemplo, sob a designação comercial EPIKOTE 232, junto à Resolution Performance Products.

[031]As resinas epóxi rígidas têm, tipicamente, um peso molecular na faixa de cerca de 170 a cerca de 10.000, de preferência de cerca de 200 a cerca de 3.000 g/mol.

[032]A resina epóxi rígida pode ser um sólido, uma pasta, ou um líquido à temperatura ambiente (25°C), ou pode ser um sólido ou pasta disperso em uma resina epóxi líquida.

[033]As resinas epóxi rígidas estão, tipicamente, presentes na composição em uma quantidade de cerca de 20 a cerca de 40%, em peso, com base no peso total da composição precursora ou para o amortecimento de vibrações.

Resinas epóxi flexíveis [034] Para uso na presente invenção, resinas epóxi flexíveis são resinas epóxi que compreendem unidades de repetição derivadas de monômeros que têm duas porções de epóxido separadas uma da outra por pelo menos um grupo espaçador. O grupo espaçador pode ser uma cadeia de alquila, alcoxi ou alquil polióxi, que tem pelo menos 6 ou pelo menos 7 átomos catenários lineares. A cadeia pode ser não-substituída ou substituída com um ou mais grupos alquila, alcoxi ou alquil polióxi lineares, ramificados ou cíclicos idênticos ou diferentes. De preferência, o número de substituintes é menor que o número de átomos catenários.

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9/26 [035]A cadeia está ao longo de pelo menos partes de seu comprimento, de preferência ao longo de todo o seu comprimento, livremente giratório, isto é, flexível. Portanto, as resinas epóxi são chamadas de resinas epóxi “flexíveis”.

[036] As resinas epóxi flexíveis podem ser alifáticas ou aromáticas.

[037] Resinas epóxi flexíveis alifáticas compreendem unidades de repetição derivadas de monômeros que compreendem pelo menos dois grupos epóxi ou grupos éter glicidílicos, separados por uma cadeia alquila, alcóxi ou alquil polióxi, que têm pelo menos 6 ou pelo menos 7 átomos catenários (lineares). Em algumas modalidades, o grupo espaçador pode conter menos que 30 ou menos que 20 ou menos que 15 átomos catenários lineares. Cadeias de alcóxi ou alquil polióxi são preferenciais. Exemplos típicos incluem éteres glicidílicos ou éteres diglicidílicos de polióxi polióis como, por exemplo, polióxi alquileno glicóis ou alcano dióis, etc.

[038]Resinas epóxi flexíveis alifáticas podem ser descritas, em geral, pela fórmula (II):

E1-R-E2 (II), onde

E1 e E2 representam, independentes um do outro, um epóxido ou um éter glicidílico, e R representa um grupo espaçador que é uma cadeia alquila, alcóxi ou alquil polióxi, que tem pelo menos 6 ou pelo menos 7 átomos catenários (lineares).

[039] De preferência, R é um alcóxi ou polióxi alquileno como, por exemplo, um grupo que compreende um ou mais unidades de etileno-oxi ou propileno-oxi, ou combinações dos mesmos.

[040] Resinas epóxi aromáticas flexíveis compreendem unidades de repetição derivadas de monômeros que contém pelo menos dois éteres glicidílicos aromáticos ou pelo menos um éter glicidílico aromático e um grupo éter glicidílico separados por um grupo espaçador, o grupo espaçador sendo uma cadeia alquila, alcóxi ou alquil polióxi, que tem pelo menos 6, ou pelo menos 7 átomos catenários (lineares).

Resinas epóxi flexíveis aromáticas podem ser descritas, em geral, pela fórmula (III):

E3-R-E4 (III), onde

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Ε3 e E4 representam, independentes um do outro, um grupo epóxi, um grupo éter glicidílico ou um grupo aromático contendo uma porção epóxi ou éter glicidílica, e sendo que pelo menos um de E3 e E4, de preferência ambos, representa um grupo aromático contendo uma porção epóxi, como um grupo éter glicidílico.

[041] Grupos aromáticos contendo porções epóxi, como grupos éterglicidílicos, incluem, por exemplo, grupos fenil éter glicidílicos, que podem ou não ser substituídos, como, por exemplo, mas não se limitando a, éteres glicidílicos de ρ,ρ'-dihidróxi dibenzila, ρ,ρ'-dihidróxi fenilsulfona, ρ,ρ'-dihidróxi benzofenona, 2,2'-dihidróxi fenilsulfona, ρ,ρ'dihidróxi benzofenona, 2,2-dihidróxi-1,1-dinaftil metano, e os isômeros 2,2', 2,3', 2,4', 3,3', 3,4' e 4,4' de dihidróxi difenil metano, dihidróxi difenildimetil metano, dihidróxi difeniletilmetil metano, dihidróxi difenilmetilpropil metano, dihidróxi difeniletilfenil metano, dihidróxi difenilpropilenofenil metano, dihidróxi difenilbutilfenil metano, dihidróxi difeniltolil etano, dihidróxi difeniltolilmetil metano, dihidróxi difenildiciclohexil metano, dihidróxi difenil ciclohexano, ou combinações dos mesmos.

[042] R representa um grupo espaçador que é uma cadeia de alquila, alcóxi ou alquil polióxi, que tem pelo menos 6 ou pelo menos 7 átomos catenários (lineares).

[043] Resinas epóxi flexíveis podem ser preparadas, por exemplo, pela reação de compostos hidróxi alifáticos correspondentes com um excesso de epicloridrina, conforme descrito, por exemplo, na patente U.S. N° 5.308.895.

[044] Resinas epóxi flexíveis aromáticas estão comercialmente disponíveis, por exemplo, junto à Cardolite Corporation, Newark, de NJ, EUA, como, por exemplo, sob a designação comercial Cardolite NC 514.

[045]As resinas flexíveis podem estar, tipicamente, presentes nas composições em quantidades de cerca de 5 a cerca de 25%, em peso, com base no peso da composição precursora ou de amortecimento.

Agentes de cura (endurecedores) [046]A formulação compreende adicionalmente um agente de cura capaz de curar (reticular) as resinas epóxi. O agente de cura pode ser qualquer agente de cura capaz de reticular (curar) as resinas epóxi e que seja conhecido pelos versados na técnica. De preferência, o agente de cura é capaz de realizar reticulação à temperatura ambiente ou a temperaturas acima da temperatura ambiente (25°C).

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Exemplos incluem agentes de cura terminados em amina (aminas primárias), mas também aminas secundárias. Tais aminas incluem alquilas lineares ou ramificadas, poliéteres, alquilaminas contendo grupos de amina primária e/ou secundária, e também polímeros terminados em amina contendo grupos aromáticos em sua cadeia principal. De preferência, o agente de cura tem um peso molecular maior que cerca de 150 g/mol, por exemplo, entre 200 e 700 g/mol. Tipicamente, o agente de cura tem um peso molecular menor que 3.000 g/mol.

[047]Anidridos, incluindo dianidridos, e ciandiamidas ou diciandiamidas e derivados dessas substâncias também podem ser usados como agentes de cura. A escolha do agente de cura pode determinar se a composição é uma composição de parte única ou de duas partes, e a temperatura de cura ótima da composição.

[048] Para uma composição com dois componentes, agentes de cura com aminas primárias ou secundárias, ou com anidrido são tipicamente usados. Para uma formulação com apenas um componente, um agente de cura cianamido ou dicianamido pode ser usado.

[049] Exemplos de agentes de cura adequados incluem aqueles de acordo com a fórmula geral

R¹R²N-R³-NR⁴H (IV) onde R¹, R² e R⁴ representam, independentes um do outro, hidrogênio, uma alquila linear ou ramificada, ou uma porção polióxi alquil linear ou ramificada.

[050] Os resíduos R¹, R², R⁴ podem conter um hidrocarboneto que tem cerca de 1 a 25 átomos de carbono, ou um poliéter que tem de 3 a 25 átomos de carbono. De preferência, um, com mais preferência dois, e com máxima preferência todos os R¹, R² e R⁴ são hidrogênios.

[051 ]R³ representa um grupo alquila, alquilamina, poliaminoaquileno, poliamidoalquileno, éter alquílico ou polióxi alquileno linear ou ramificado. De preferência, R³ é um poliéter e o agente de cura é um poliéter amina ou um poliéter diamina, inclusive aquelas poliéter aminas que podem ser derivadas de óxido de polipropileno ou polietilenóxido. R³ também pode ser uma poliamido amina ou uma poliamido diamina, inclusive aquelas que podem ser derivadas da reação de um dímero ou trímero de ácido carboxílico com uma poliéter amina.

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12/26 [052]Poliéter aminas adequadas incluem, porém sem caráter limitativo, aquelas correspondentes à fórmula geral

H2N-C3H6-O-[C2H4-O-]nC3H6-NH2,

H2N-C3H6-O-[C3H6-O-]nC3H6-NH2, (IVa) (IVb)

H2N-C(CH3)H-CH2-[O-CH2-C(CH3)H]n-O-CH2-CH(CH3)-NH2 (IVc) com n estando entre 1 e 34 (inclusive), como, por exemplo, 1,2, 3, 4, 5, entre e 2 (como, por exemplo, 1,5 ou 1,7), entre 2 e 3 (como, por exemplo, 2,5 ou 2,7), entre 3 e 4 (por exemplo, 3,5 ou 3,7), entre 4 e 5 (por exemplo, 4,5 ou 4,7), ou n é 31,32, 33 ou está entre 31 e 33.

[053]Combinações de agentes de cura, como por exemplo, uma combinação de duas ou mais poliéter diaminas também pode ser adequada.

[054] Exemplos de agentes de cura comerciais adequados incluem (mas não se limitam a) aqueles disponíveis sob o nome comercial PC AMINE DA, junto à Nitroil, Alemanha, ou JEFFAMINE, junto à Huntsman, Bélgica.

[055]Tipicamente, os um ou mais agentes de cura podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 10 a cerca de 25%, em peso, com base na quantidade total da composição precursora ou da composição para o amortecimento de vibrações.

Catalisadores de cura [056] A composição pode compreender, adicionalmente, um catalisador para a reação de uma resina epóxi com um composto curativo epóxi para acelerar o processo de cura. Tais catalisadores são bem conhecidos pelos versados na técnica, e incluem catalisadores orgânicos, como uréias, imidazóis, e catalisadores inorgânicos como trialetos de boro (por exemplo trifluoreto de boro) ou catalisadores de sais metálicos. Catalisadores de sais metálicos são preferenciais. Catalisadores de sais metálicos adequados incluem metais do grupo I, metais do grupo II ou sais de lantanóide, sendo que o ânion é selecionado a partir de nitratos, iodetos, tiocianatos, triflatos, alcóxidos, percloratos e sulfonatos. Nitratos, iodetos, tiocianatos, triflatos e sulfonatos, incluindo seus hidratos, são preferenciais, e nitratos, incluindo seus hidratos, como, por exemplo, nitratos de cálcio, são particularmente preferenciais.

[057] O metal preferencial do grupo I (cátion) é o lítio, e os metais preferenciais do grupo II (cátions) são o cálcio e o magnésio, com o cálcio sendo especialmente

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13/26 preferencial. Consequentemente, sais catalisadores preferenciais são o nitrato de lantano, triflato de lantano, iodeto de lítio, nitrato de lítio, nitrato de cálcio e seus hidratos correspondentes.

[058] A quantidade de catalisador usado pode variar dependendo da reatividade desejada (velocidade de cura) e estabilidade durante o armazenamento. De preferência, o catalisador está presente em uma quantidade de 0,1 a 5 por cento, em peso, com base no peso da composição para o amortecimento de vibrações, ou no peso total da formulação precursora.

[059] Para a maioria das aplicações, o catalisador metálico será usado de cerca de 0,05 até menos que 15 partes, em peso, com base no peso total da composição total. Catalisadores não-metálicos podem ser usados, em geral, em quantidades de 0,1 a 5%, em peso, com base no peso total da composição total.

[060]O catalisador pode estar presente na parte A ou na parte B, ou ambas, de uma composição precursora de dois componentes.

Plastificantes [061]As composições podem compreender, ainda, plastificantes para modificar a temperatura de transição vítrea da formulação. Plastificantes podem ser usados desta forma para alterar o pico do fator de perda para faixas de temperatura em que amortecimento de vibração máxima é desejada. Plastificantes adequados são compostos poliméricos que são compatíveis com as resinas epóxi. Exemplos típicos incluem polióis de poliéster, poliolefinas como copolímeros de etilenopropileno etc. Os plastificantes têm, tipicamente, uma viscosidade maior que cerca de 1.000 cps a 25°C. Os plastificantes podem ter valores de viscosidade a 25°C de cerca de 1.000 cps até valores que são típicos para pastas. Os plastificantes podem estar presentes em uma quantidade de 1 a 15%, em peso, com base na quantidade total de composição total.

Cargas esféricas [062]As composições compreendem adicionalmente uma combinação de cargas esféricas ou essencialmente esféricas (microesferas). Essencialmente esférica significa que as partículas não são esferas perfeitas, mas ainda podem ser bem descritas como esferas. As cargas esféricas são ocas. Elas podem ser inorgânicas ou orgânicas. “Ocas” significa que as esferas não são sólidas. As esferas

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14/26 ocas podem, por exemplo, conter um vácuo, um gás ou uma mistura de gases, ou um líquido ou uma mistura de líquidos, ou uma mistura de um ou mais gases e um ou mais líquidos.

Microesferas inorgânicas:

[063] As cargas esféricas podem ser microesferas inorgânicas.

[064]A carcaça de tais microesferas inorgânicas pode ser selecionada a partir de uma variedade de materiais inorgânicos, como óxidos metálicos ou carbono, incluindo, a título de exemplo, vidro ou cerâmicas, e etc.

[065]As microesferas inorgânicas formam, de preferência, pós de fluxo livre. De preferência, elas têm um tamanho de partícula relativamente homogêneo. O tamanho médio de partícula situa-se, tipicamente, entre cerca de 1 e cerca de 300 pm, de preferência de cerca de 5 a cerca de 200 pm, e com mais preferência entre cerca de 10 e cerca de 100 pm. As microesferas inorgânicas apresentam, de preferência, uma densidade menor que cerca de 0,5 g/cm³, com mais preferência entre cerca de 0,1 e cerca de 0,45 g/cm³, e com especial preferência entre cerca de 0,1 e cerca de 0,4 g/cm³.

[066] As microesferas inorgânicas são, de preferência, selecionadas para se obter uma resistência ao esmagamento vantajosa, de modo que elas essencialmente sobrevivem ao processamento da composição precursora, incluindo mistura e extrusão. Elas são selecionadas, de preferência, de modo que pelo menos 85% e, com mais preferência, pelo menos 90% de uma quantidade de tais microesferas incluídas na composição precursora sobreviva à aplicação de uma pressão de pelo menos 2.500 e, com mais preferência, de pelo menos 27,6 MPa (4.000 psi) (libras por polegada quadrada) à composição precursora.

[067]As microesferas inorgânicas úteis na presente invenção têm, de preferência, uma superfície externa lisa ao invés de uma superfície externa áspera.

[068] Microesferas inorgânicas ocas especialmente preferenciais incluem microesferas vítreas. Microesferas vítreas ocas estão comercialmente disponíveis, por exemplo, junto à 3M Company, de St. Paul, MN, EUA, sob a designação comercial SCOTCHLITE.

Microesferas orgânicas:

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15/26 [069]As composições aqui fornecidas podem conter, também, microesferas orgânicas. As microesferas são, de preferência, ocas, sendo que “ocas” tem o mesmo significado conforme descrito acima.

[070]As microesferas orgânicas são microesferas poliméricas. Microesferas poliméricas são produzidas a partir de polímeros orgânicos, isto é, materiais que compreendem unidades de repetição derivadas de monômeros que contém pelo menos uma ligação carbono-carbono insaturada. Exemplos típicos de polímeros adequados incluem, mas não se limitam a, polímeros ou copolímeros de acrilonitrila, polímeros ou copolímeros de acrilato, polímeros ou copolímeros de vinilideno, polímeros ou copolímeros de poliacetato, polímeros ou copolímeros de poliéster, copolímeros de cloreto de vinilideno/acrilonitrila, copolímeros de acrilato/acrilonitrila, ou combinações dos mesmos.

[071 ]O diâmetro médio das microesferas orgânicas está, de preferência, entre 15 e 200 pm, e com mais preferência, entre 20 e 180 pm. Tipicamente, as microesferas orgânicas têm uma densidade baixa, tipicamente uma densidade entre 0,01 e 0,3 g/cm³.

[072] De preferência, as microesferas orgânicas são compressíveis. Isto significa que o volume das microesferas orgânicas compressíveis diminui quando elas são submetidas à uma pressão de, por exemplo, 0,5 MPa (5 bar). De preferência, elas são elasticamente compressíveis, isto é, elas essencialmente retornam ao seu formato e/ou dimensão original quando a pressão é removida.

[073]As microesferas podem ser não-expandidas ou pré-expandidas. Um exemplo de microesferas orgânicas adequadas são microesferas pré-expandidas. As microesferas orgânicas pré-expandidas podem compreender uma carcaça polimérica que compreende, por exemplo, copolímeros de acrilonitrila/acrilato, ou copolímeros de cloreto de vinilideno/acrilonitrila. A carcaça pode encapsular um núcleo que compreende, a título de exemplo, mas sem constituir-se em limitação, vácuo, ar, nitrogênio, ou um ou mais hidrocarbonetos essencialmente gasosos (à temperatura ambiente).

[074]Microesferas orgânicas ocas pré-expandidas estão comercialmente disponíveis, por exemplo, junto à Lehmann & Voss, de Hamburg, Alemanha, sob a designação comercial DUALITE.

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16/26 [075]As cargas esféricas podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 10 porcento em peso ou mais, e, com mais preferência, de cerca de 15 por cento em peso ou mais, com base no peso total da composição precursora ou da composição para o amortecimento de vibrações. De preferência, a carga esférica está presente em uma quantidade de cerca de 10 a cerca de 35%, em peso, com base no peso total da composição precursora ou da composição para o amortecimento de vibrações.

[076]A composição compreende uma combinação de microesferas quimicamente diferentes, de preferência uma combinação de microesferas inorgânicas e orgânicas. Tipicamente, a composição compreende uma quantidade maior (conforme determinado em %, em peso) de microesferas inorgânicas do que orgânicas.

[077]Tipicamente, as microesferas inorgânicas estão presentes em uma quantidade de cerca de 8 a cerca de 30%, em peso, e as microesferas orgânicas podem estar presentes em uma quantidade de pelo menos 1%, em peso, ou pelo menos 2%, em peso, e são tipicamente compreendidas em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 10%, em peso, com base na quantidade total da composição total.

[078]As microesferas podem ser de tamanhos iguais ou diferentes. Por exemplo, um primeiro conjunto de microesferas pode ter um diâmetro médio da partícula de cerca de 5 pm a cerca de 105 pm, e um segundo conjunto de microesferas pode ter um tamanho médio de partícula de cerca de 90 a 200 pm.

[079]Tipicamente, as composições compreendem uma combinação de microesferas inorgânicas e orgânicas. Nestas combinações, as microesferas orgânicas podem ter um diâmetro maior (por exemplo, de cerca de 90 a cerca de 200 pm, mas não se limitando aos mesmos) que as esferas inorgânicas (por exemplo, de cerca de 5 a cerca de 105 pm, mas não se limitando aos mesmos).

Adjuvantes [080]As composições podem conter um ou mais adjuvantes. Os adjuvantes podem ser materiais conhecidos usados na preparação de composições contendo epóxi. Adjuvantes típicos incluem, adicionalmente, cargas, isto é, cargas nãoesféricas, diluentes reativos, promotores de adesão, pigmentos (pigmentos inorgânicos ou orgânicos, incluindo, mas não se limitando a óxido férrico, poeira de

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17/26 tijolo, negro de fumo, óxido de titânio e similares), retardadores de chamas, antioxidantes, etc.

Métodos de preparação das composições para o amortecimento de vibrações e seus precursores [081] Composições para o amortecimento de vibrações são preparadas pela cura de uma composição precursora. De preferência, as composições precursoras são curáveis à temperatura ambiente ou à temperaturas maiores que a temperatura ambiente (25°C).

[082]As composições precursoras contêm os ingredientes descritos acima. De preferência, a composição precursora é uma composição de duas partes contendo uma parte A que compreende o endurecedor (agente de cura) e um componente B separado que compreende as resinas epóxi flexível e rígida. As cargas esféricas podem estar compreendidas na parte A ou na parte B, ou em ambas.

[083]Os componentes estão presentes em quantidades eficazes para produzir composições precursoras extrusáveis. Em um sistema em duas partes, ambas partes são, de preferência, extrusáveis, para permitir a dispensação e mistura em cartuchos Pac duplos. A velocidade de extrusão de cada parte pode ser medida mediante o uso de um cartucho Semco de 300 mL (disponível junto à PPG Industries, de Hamburg, Alemanha) através de um bocal com uma abertura de 4 mm e uma pressão de 0,5 MPa (5 bar) à temperatura ambiente (25°C). A velocidade de extrusão resultante está, de preferência, acima de 40 g/min, com mais preferência pelo menos 45 g/min.

[084]Adicionalmente, os componentes, em particular a primeira e a segunda resinas epóxi, o agente de cura e as cargas esféricas, estão presentes em quantidades eficazes tais que uma composição para o amortecimento de vibrações com um pico de fator de perda de pelo menos 0,4, de preferência pelo menos 0,5 é produzida.

[085] O pico do fator de perda da composição para o amortecimento de vibrações está, de preferência, a uma temperatura entre 30 e 100°C, com mais preferência entre 55 e 85°C.

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18/26 [086] A amplitude de temperatura, em que o fator de perda é maior que 0,2 é, de preferência, pelo menos 30°C, de preferência 40°C, e com mais preferência pelo menos 45°C.

[087] De preferência, a composição para o amortecimento de vibrações tem um módulo Young no pico do fator de perda de cerca de 70 a 150 MPa.

[088] De preferência, os ingredientes e suas quantidades são escolhidos de tal modo que as composições para o amortecimento de vibrações têm uma densidade menor que cerca de 0,90, menor que cerca de 0,70, ou menor que cerca de 0,60 g/cm³, de preferência menor que cerca de 0,50 g/cm³, e com mais preferência menor que cerca de 0,45 g/cm³.

[089]Adicionalmente, os componentes, em particular as resinas époxi flexível e rígida, o agente de cura e as cargas esféricas, podem estar presentes em quantidades tais que a composições para o amortecimento de vibrações tem um módulo Young à temperatura ambiente (25°C) de pelo menos cerca de 450, de preferência pelo menos cerca de 600 MPa e, tipicamente, menos que cerca de 1.500 MPa.

[090] As quantidades dos componentes, em particular das resinas epóxi flexível e rígida, do agente de cura e das cargas esféricas, podem ser escolhidas de tal modo que as composições para o amortecimento de vibrações têm um módulo Young à 100°C maior que cerca de 10 MPa.

[091 ]O fator de perda, a amplitude de temperatura no pico do fator de perda, o módulo Young, e etc., podem ser determinados por ATD.

[092] Em uma modalidade típica de uma composição para o amortecimento de vibrações ou sua composição precursora, conforme descrito na presente invenção, as resinas epóxi rígidas estão presentes em uma quantidade de cerca de 25 a cerca de 35%, em peso, com base no peso total da composição. As resinas epóxi flexíveis podem estar presentes em uma quantidade menor que a das resinas epóxi rígidas. Quantidades típicas de resinas flexíveis situam-se na faixa de 9 a cerca de 20%, em peso, com base no peso total das composições. Os agentes de cura podem estar presentes em quantidades de cerca de 12 a cerca de 18%, em peso, com base no peso total das composições.

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19/26 [093] As cargas esféricas podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 18 a cerca de 32%, em peso, com base no peso total da composição, de preferência de cerca de 2 a 8%, em peso, de microesferas orgânicas, e de cerca de 6 a 30% de microesferas inorgânicas. Adicionalmente, a composição pode conter de cerca de 3 a 10% de plastificantes.

[094]O processo de preparação da composição para o amortecimento de vibrações envolve o contato da formulação precursora com um substrato, que é, tipicamente, um substrato trepidante sob condições de operação. O substrato pode ser qualquer substrato onde amortecimento ou redução de som é desejado. Tal substrato pode ser metal, madeira, plástico, ou plástico reforçado com fibra.

[095] A formulação pode ser usada em uma ampla variedade de indústrias, incluindo a indústria automotiva, a indústria de eletrodomésticos e na indústria de construção civil. Portanto, também é fornecido o uso das composições aqui descritas no amortecimento de vibrações, como, por exemplo, veículos automotores, motores a jato, ou ventiladores. A formulação é particularmente vantajosa devido a sua baixa densidade e baixa viscosidade, de tal modo que ela pode ser extrudada ou injetada em objetos de formato irregular como as estruturas ou componentes de automóveis, aeronaves ou veículos navais, ou em compartimentos de motores ou partes conectadas (diretamente ou indiretamente) aos motores ou seus compartimentos, ventiladores, como ventiladores de crivo e seus compartimentos, incluindo componentes conectados aos ventiladores e/ou seus compartimentos como, por exemplo, crivos de guias externas de aviões. Motores típicos incluem motores de combustão, bombas, motores elétricos, motores a jato, e motores movidos a ar.

[096] Portanto, a composição para o amortecimento de vibrações e sua composição precursora são particularmente adequadas para o amortecimento de vibrações em aeronaves, veículos navais e veículos automotores como automóveis, caminhões, motocicletas, trens, navios, aviões, e etc.

[097]A formulação da invenção pode ser colocada em contato com o substrato por quaisquer meios conhecidos na técnica, como por exemplo, através do revestimento, pintura ou espalhamento da mesma, ou através de injeção da mesma sobre o substrato. Ferramentas de aplicação conhecidas na técnica podem ser usadas para este propósito.

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20/26 [098] Uma vez que a formulação é colocada em contato com o substrato, a formulação é deixada para se curar, o que pode ocorrer à temperatura ambiente ou mediante a aplicação de calor.

[099]Os exemplos a seguir são fornecidos para ilustrar adicionalmente a invenção, sem a intenção de se limitar a invenção aos mesmos.

Exemplo e métodos

1. Medições da análise termomecânica dinâmica (ATP) [100] Medições de ATD foram tomadas a partir de amostras de 5 mm x 10 mm que têm uma espessura de cerca de 1,5 mm.

1.1. Preparação da amostra:

[101] A composição precursora foi extrudada a partir de um cartucho Mixpac de 400 mL ajustado com um bocal de mistura do tipo MC 13-18, disponível junto à MIXPAC (Mixpac Systems, AG, de Rotkreuz, Suíça). O produto foi, então, espalhado a uma espessura de cerca de 1,5 mm mediante o uso de um revestidor laboratorial.

[102] As amostras foram curadas durante 24 h à temperatura ambiente, seguido de 2 h à 100°C em um forno com circulação forçada de ar. Após resfriamento, amostras de 5 mm x 10 mm foram recortadas das amostras curadas e submetidas às medições de ATD usando-se um ATD V (disponível junto à Rheometric Scientific Inc., de Piscataway, NJ 08854, EUA).

[103] As configurações do teste de ATD V para o pico do fator de perda, módulo Young e temperatura de transição vítrea foram:

modo de flexão de cantiléver único orientação do conjunto de direcionamento: horizontal teste de rampa de temperatura dinâmica faixa de temperatura: -50°C / +200°C taxa de aquecimento: 2°C/min frequências: 1 Hz, 10 Hz alongamento: 0,05%

1.2. Medição do pico do fator de perda e da temperatura de transição vítrea [104] A tangente Delta, a razão entre o módulo de perda e o módulo de armazenamento (fator de perda), é medida no modo de flexão sob as condições descritas acima.

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1.3. Determinação da amplitude de temperatura no pico do fator de perda [105] A amplitude de temperatura foi obtida gravando-se a tangente Delta versus a temperatura aplicada, medindo-se o pico do fator de perda e medindo-se a janela de temperatura ao redor do pico do fator de perda em que uma tangente Delta de 0,2 ou mais ainda era medida.

1.4. Determinação do módulo Younq [106] O módulo Young (a razão entre a amplitude do estresse e do alongamento medida na tração ATD ou no modo de flexão, conforme descrito acima) foi determinado nas temperaturas indicadas.

2. Resistência à compressão [107] A resistência à compressão da composição à base de epóxi curada foi medida de acordo com o ASTM D695. Um cartucho de 400 mL obtido junto à “Mixpac” adequado para uma razão de mistura B/A de 2/1 foi preenchido manualmente até 400 mL com as partes A e B a uma razão de 1: 2 por volume. Um bocal de mistura do tipo MC 13-18 disponível junto à MIXPAC (Mixpac Systems, AG, de Rotkreuz, Suíça) foi ajustado ao cartucho. Cerca de 50 g foram, então, extrudadas em um molde revestido com Teflon tendo as dimensões de 12,7 mm (altura) x 12,7 mm (largura) x 25 mm (comprimento) e sendo aberto em um lado principal.

[108] O molde foi colocado em um forno com circulação forçada de ar e submetido a um programa de cura. A temperatura do forno foi mantida à 23°C durante 24 horas, e então a temperatura foi mantida à 100°C durante 2 horas, a fim de se curar a composição à base de epóxi. Depois que a cura durante 2 horas à 100°C foi completada, a composição à base de epóxi curada foi resfriada à 23°C, ao longo de um período de 45 minutos.

[109] As amostras de teste foram comprimidas ao longo de seu eixo de 25 mm a uma velocidade de cruzeta de um tensômetro constante de 1 mm/min, usando-se um testador de tração Zwick Modelo Z030 (Zwick GmbH & CO., de Ulm, Alemanha), equipado com capacidades de aquecimento.

[110] A resistência à compressão foi medida à 23°C (temperatura ambiente) e à 100°C. As amostras de teste foram pré condicionadas no equipamento aquecido durante pelo menos 30 minutos antes do teste à 100°C.

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22/26 [111] Pelo menos três amostras foram medidas para cada composição epóxi, e foram calculadas as médias dos resultados e anotadas em MPa.

3. Viscosidade Brookfield [112] A viscosidade pode ser medida usando-se um modelo RVF equipado com um fuso N° 7 girando à 2 RPM e à 25 +/- 2°C.

4. Densidade [113] A densidade das composições à base de epóxi curadas foi medida de acordo com o ASTM D1622. Amostras da composição à base de epóxi foram preparadas pela fundição dos precursores correspondentes no moldes e cura em um forno com circulação forçada de ar, usando-se o programa de temperatura conforme descrito sob o método de teste de “resistência à compressão”. As amostras curadas da composição à base de epóxi foram removidas do moldes, e suas dimensões exatas foram anotadas. Cada amostra foi pesada e a densidade foi calculado e anotada em gramas por cm³.

5. Velocidade de extrusão [114] A velocidade de extrusão foi determinada mediante a medição da quantidade extrudada 60 s após a aplicação de uma pressão de 0,5 MPa (5 bar) através de um bocal de 4 mm.

[115] Um cartucho de 400 mL obtido junto à “Mixpac” adequado para uma razão de mistura B/A de 2/1 foi preenchido manualmente até 400 mL com as partes A e B a uma razão de 1: 2 por volume. Um bocal de mistura do tipo MC 13-18 disponível junto à MIXPAC (Mixpac Systems, AG, de Rotkreuz, Suíça) foi ajustado ao cartucho. O produto foi extrudado do cartucho mediante o uso de uma arma de dispensação pneumática a uma pressão de 0,5 MPa (5 bar) durante 60 segundos. Medições foram feitas em condições ambientes (25°C). Cada precursor foi avaliado 3 vezes, e a média dos resultados foram expressas em g/min.

6. Materiais

EPIKOTE 232	Resina epóxi rígida, uma blenda de resinas de bisfenol A e bisfenol F, disponível junto à Resolution Performance Products, de Houston, TX 77002, EUA
CARDOLITE NC514	Resina epóxi flexível, disponível junto à Cardolite Europe N.V, da Bélgica

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CARDOLITE NC513	Éter glicidílico de alquil fenol, diluente reativo, disponível junto à Cardolite Europe N.V, da Bélgica
SCOTCHLITE D32/4500 (chamado de “bolhas de vidro”)	Esferas vítreas ocas, tamanho médio de partícula 85 pm, disponíveis junto à 3M, de St. Paul, Minnesota, EUA
DUALITE E065-135D (chamado de “Dualite”)	esferas de polímero pré-expandidas, produzidas a partir de copolímero acrilonitrila, tamanho médio de partícula 130 pm, densidade: 0,065 g/cm³, disponíveis junto à Lehmann & Voss Co., da Alemanha
LICOCENE PPA 330	Copolímero de etileno-1-propeno como uma pasta translúcida, plastificante, disponível junto à Clariant, da Alemanha
JEFFAMINE D230	Poliéter amina com um peso molecular de 230, agente de cura, disponível junto à Huntsman Corporation, dos EUA
ANCAMINE K54	Tris-(dimetilamino metila) fenol, disponível junto à Air Product Chemicals Europe, da Holanda
1 -H imidazol	disponível junto à BASF, da Alemanha
Tetraidrato de nitrato de cálcio Chamado de “nitrato de cálcio”	catalisador, disponível junto à Merck, da Alemanha
APYRAL 24	Esferas de hidróxido de alumínio, tamanho de partícula (Dõo = 8 pm) disponíveis junto à Nabletc AG, de Schwandorf, Alemanha.

7. Exemplos 1 e 2 [116] Preparação de uma composição precursora com dois componentes

Preparação da parte A [117] JEFFAMINE D230 foi colocado em um misturador mecânico 2-I em que EPIKOTE 232 foi adicionado em porções à temperatura ambiente e sob mistura. A mistura continuou durante 60 min à temperatura ambiente. A mistura foi, então, aquecia à 80°C e mantida nesta temperatura durante mais 60 min. Nitrato de cálcio e imidazol foram adicionados e misturados até que ambos materiais fossem completamente dissolvidos. A mistura foi, então, resfriada até a temperatura ambiente, seguida pela adição de ANCAMINE K54. As bolhas vítreas foram adicionadas à mistura homogênea e misturadas durante cerca de 30 min. Então, as microesferas DUALITE foram adicionadas e misturadas durante 15 minutos para produzir uma pasta branca homogênea. Os ingredientes foram usados nas quantidades mostradas na tabela 1.

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Preparação da parte B [118] A resina base (parte B) da presente invenção foi preparada pela combinação dos ingredientes mencionados na tabela 2 em um misturador mecânico de 2 litros. Uma temperatura menor que 35°C foi mantida durante o processo de misturação, usando-se resfriamento à base de água. As resinas epóxi EPIKOTE 232, CARDOLITE NC 514 e CARDOLITE NC 513 foram misturadas com copolímero de etileno propeno (plastificante) durante cerca de 30 minutos. Após se alcançar uma mistura homogênea, as microesferas vítreas foram adicionadas e misturadas durante 15 minutos. Em uma etapa final, as microesferas poliméricas foram adicionadas à mistura e misturadas até se alcançar homegeneidade. Estas misturas eram pastas com uma consistência lisa e uniforme. Os ingredientes foram usados nas quantidades mostradas na tabela 2 (B1 e B2).

Preparação da composição para o amortecimento de vibrações (A+B) [119] As partes A e B foram combinadas em uma razão A: B de 1: 2 v/v, usando-se um cartucho de 400 mL, adequado para uma razão de mistura B/A de 2/1, disponível junto à “Mixpac”. Um bocal de mistura do tipo MC 13-18 disponível junto à MIXPAC (Mixpac Systems, AG, de Rotkreuz, Suíça) foi ajustado ao cartucho.

[120] As composições precursoras foram extrudadas (a velocidade de extrusão foi de 40 g / min) em um carreador (uma corrediça de politetrafluoroetileno (PTFE)) e foram então espalhadas até uma espessura de cerca de 1,5 mm, mediante o uso de um revestidor laboratorial. As amostras foram curadas durante 24 h à temperatura ambiente, seguido de 2 h à 100°C em um forno. Após o resfriamento à temperatura ambiente, as amostras foram submetidas ao procedimento de teste de ATD descrito acima. Os resultados são mostrados na tabela 3 (exemplo 1).

8. Exemplo comparativo 1 (C1) [121] A parte A, a parte B e a composição curada de A + B foram preparadas conforme descrito acima para o exemplo 1, com a excessão de que as bolhas vítreas ou microesferas poliméricas foram substituídas por esferas de hidróxido de alumínio (APYRAL 24).

[122] A composição das partes A e B é mostrada nas tabelas 1 (A2) e 2 (B3), e as propriedades mecânicas da composição curada são mostradas na tabela 3 (C1).

Tabela 1: Composição da parte A

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	A1 (%, em peso)	A2 (%, em peso)
JEFFAMINE D230	44	44
EPIKOTE 232	11	11
ANCAMINE K54	12	12
Nitrato de cálcio	6	6
1 H-imidazol	1	1
“Bolhas vítreas”	22
“Dualite”	4
APYRAL 24		26
Total	100	100

Tabela 2: Composição da parte B

	B1 (%, em peso)	B2 (%, em peso)	B3 (%, em peso) (%, em peso, ativa)
EPIKOTE 232	42	42	42
CARDOLITE NC514	20	20	20
CARDOLITE NC513	6	6	6
Bolhas vítreas	20	22
Copolímero de etilenopropileno	8	8	8
Dualite	4	2
APYRAL 24			24
Total	100	100	100

Tabela 3: Propriedades mecânicas das composições curadas

	Exemplo 1	Exemplo 2.	C1
Composição	A1 + B1	A1 + B2	A2 + B3
pico do fator de perda	>0,45	>0,45	>0,45
Tg (°C)	69	80	75
Módulo Young a 25°C (MPa)	>900	>900	>900
Módulo Young à 100°C (MPa)	14	26	7
Módulo Young no pico do fator de perda (MPa)	75	88	48

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Amplitude de temperatura com um fator de perda maior que 0,2 (°C)	46	40	<40
Densidade (g/cm³)	0,5	0,6	1,1
Resistência à compressão a 25°C (MPa)	15
Tabela 4: ComDOsicão em Dorcentaaem, em Deso, do exemD	d 1 acima
	Matéria prima	Partes	% em peso
EPIKOTE 232	94,88	31,63
CARDOLITE NC514	40	13,33
CARDOLITE NC513	12	4,00
“Bolhas vítreas”	61,95	20,65
Copolímero de etileno propeno	16	5,33
“Dualite”	12	4,00
JEFFAMINE D230	44,33	14,78
ANCAMINE K54	11,8	3,93
Nitrato de cálcio	6,04	2,01
1 H-imidazol	1	0,33
Total	300	100

Petição 870180052347, de 18/06/2018, pág. 38/41

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição precursora de duas partes curável para preparação de uma composição de amortecimento de vibração tendo uma densidade inferior a 0,9 g/cm³, a dita composição precursora CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:

(I) parte A compreendendo:

(i) um agente de cura capaz de reticular ambas resinas epóxi rígidas e flexíveis da parte B; e (II) parte B compreendendo:

(i) uma ou mais resinas epóxi rígidas;

(ii) uma ou mais resinas epóxi flexíveis;

(iii) um primeiro conjunto de microesferas ocas, que são microesferas orgânicas compressíveis pré-expandidas e tem um diâmetro médio de 90 pm a 200 pm, e (iv) um segundo conjunto de microesferas ocas que são microesferas inorgânicas.
2. Composição precursora, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a resina flexível é uma resina aromática.
3. Composição precursora, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que as microesferas do primeiro conjunto tem um diâmetro médio de 90 pm a 200 pm.
4. Composição precursora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que as microesferas do segundo conjunto tem um diâmetro de partícula médio de 5 pm a 105 pm.
5. Composição precursora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que a resina epóxi rígida é derivada de bisfenol A, bisfenol F epóxi-funcionalizados ou uma combinação destes.
6. Composição precursora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que as microesferas do primeiro conjunto são orgânicas e estão presentes em uma quantidade de 2 a 8% em peso.
7. Composição precursora, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que as microesferas do segundo conjunto são inorgânicas e estão presentes em uma quantidade de 18 a 32% em peso.

Petição 870180052347, de 18/06/2018, pág. 39/41

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8. Composição de amortecimento de vibração CARACTERIZADA pelo fato de que é obtida pela cura da composição precursora conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

Petição 870180052347, de 18/06/2018, pág. 40/41