EP1343841A1 - Odour-reduced sulphur cross-linked rubber masses - Google Patents

Odour-reduced sulphur cross-linked rubber masses

Info

Publication number
EP1343841A1
EP1343841A1 EP01989588A EP01989588A EP1343841A1 EP 1343841 A1 EP1343841 A1 EP 1343841A1 EP 01989588 A EP01989588 A EP 01989588A EP 01989588 A EP01989588 A EP 01989588A EP 1343841 A1 EP1343841 A1 EP 1343841A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rubber
composition according
groups
composition
compositions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01989588A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Born
Ralf Sauer
Thomas Zahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel Teroson GmbH
Original Assignee
Henkel Teroson GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Teroson GmbH filed Critical Henkel Teroson GmbH
Publication of EP1343841A1 publication Critical patent/EP1343841A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3442Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/45Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
    • C08K5/46Heterocyclic compounds having sulfur in the ring with oxygen or nitrogen in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J121/00Adhesives based on unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/04Macromolecular compounds according to groups C08L7/00 - C08L49/00, or C08L55/00 - C08L57/00; Derivatives thereof
    • C08L2666/08Homopolymers or copolymers according to C08L7/00 - C08L21/00; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to heat-curing, reactive compositions based on natural and / or synthetic rubbers and sulfur-containing vulcanizing agents which cause little to no odor nuisance during curing. Furthermore, this invention relates to the use of such compositions, their production and a method for connecting metal parts and / or sealing joints between metal parts.
  • these adhesives must be resistant to the various washer baths and systems, preferably without pre-gelling, and must be able to withstand the high temperatures of up to approximately 240 ° C of the stoving ovens for electrocoating without damage and harden in this temperature range.
  • these adhesives / sealants must have good aging-resistant adhesion on the various galvanized steels such as, for example, electrolytically galvanized, hot-dip galvanized as well as the corresponding thermally post-treated galvanizations or galvanized and subsequently phosphated steel sheets as well as non-galvanized steels and aluminum.
  • Structural adhesives for this Applications must still have a minimum strength of around 15 MPa. Sealing and sealing materials as well as relining adhesives have strengths between 0.2 and 3 MPa. For reasons of the simple workflow, only one-component materials that can be conveyed by pumps and that can be applied by machine are suitable.
  • epoxy adhesives Because of the high strength requirements, one-component heat-curing epoxy adhesives were predominantly used for these applications in the past. In addition to the advantages of high tensile strength, epoxy adhesives have a number of decisive disadvantages.
  • the pasty, heat-curing one-component epoxy adhesives do not have sufficient wash-out resistance in the scrubbing and phosphating baths, so that these bonds usually have to be pre-gelled by induction heating or special ovens. However, this means an additional step. Attempts have been made to circumvent this by developing one-component, thermosetting, epoxy adhesives with a hotmelt character, but these require special application systems, since these adhesives have to be applied hot.
  • Epoxy adhesives are characterized by a high tensile strength, but their elongation at break is generally very low, even the epoxy adhesives made flexible by the addition of rubber only have an elongation at break of less than 5%.
  • the use of epoxy adhesives based on low molecular weight epoxy compounds is undesirable for reasons of occupational hygiene, since these low molecular weight epoxy compounds can trigger allergic or sensitizing reactions in contact with skin.
  • EP-B-97394 describes an adhesive mixture based on a liquid polybutadiene rubber, powdered sulfur, organic accelerators and, if appropriate, solid rubber.
  • BD Ludbrook, Int. J. Adhesion and Adhesives Vol. 4, No.4, S. 148-150 states that such adhesives based on liquid polybutadienes can achieve strength values which are equivalent to those of flexible epoxy adhesives by appropriate selection of the amount of sulfur and accelerators.
  • DE-C-3834818 proposes to use OH-terminated polybutadienes for the liquid rubber.
  • As functional rubber polymer in addition to hydroxy-functional homopolymers or copolymers, those having thiol, amino, amido, carboxyl, epoxy, isocyanate, anhydride or acetoxy groups can also be used, but the cured one Adhesive mixture has an elongation at break that does not exceed 15%.
  • polyfunctional epoxy compounds can be added to the adhesive mixtures based on liquid rubbers in order to improve the adhesion or to improve the tensile shear strength.
  • epoxy resin-containing adhesive compositions Apart from the fact that it is undesirable to use epoxy resin-containing adhesive compositions for the reasons mentioned above, the adhesive compositions described in the latter two publications are not suitable as structural adhesives since they only achieve a very low strength level of at most 3 MPa.
  • WO 96/23040 describes high-strength structural raw rubber-based adhesives which are equivalent in strength to epoxy resin adhesives. With these compositions, tensile shear strengths of over 15 MPa can be achieved, the elongation at break being clearly above 15%, very often above 20%.
  • the abovementioned rubber compositions are preferably used in automobile construction; overall, they have an excellent one
  • the range of properties, disadvantageous and very disruptive is that of
  • vulcanizing agents that are free of elemental sulfur. So do vulcanization systems based on peroxides, quinones or
  • the object of the present invention was to further develop heat-curing, reactive compositions based on natural and / or synthetic rubbers and the technically evaluated sulfur-containing vulcanizing agents in such a way that the formation of odors during curing is eliminated or at least drastically is reduced.
  • Another object of the present invention is the use of heterocyclic compounds with at least two nitrogen atoms in the ring to eliminate or reduce the formation of odors during the vulcanization of the thermosetting rubber compositions with sulfur-containing vulcanizing agents, and a method for producing these rubber compositions.
  • Another object of the present invention is a method for connecting metal parts and / or sealing joints between metal parts, in which
  • the adhesive / sealant compositions according to the invention contain at least one of the following substances:
  • liquid rubbers and / or solid rubbers or elastomers one or more liquid rubbers and / or solid rubbers or elastomers
  • Liquid rubbers or elastomers can be selected from the following group of homo- and / or copolymers:
  • Polybutadienes in particular the 1, 4- and 1, 2-polybutadienes, polybutenes, polyisobutylenes, 1,4- and 3,4-polyisoprenes, styrene-butadiene copolymers, butadiene-acrylonitrile copolymers, these polymers being terminal and / or (statistically distributed ) may have lateral functional groups. Examples of such functional groups are hydroxyl, amino, carboxyl, carboxylic anhydride or epoxy groups.
  • the molecular weight of these liquid rubbers is typically below 20,000, preferably between 900 and 10,000.
  • the proportion of liquid rubber in the overall composition depends on the desired rheology of the uncured composition and the desired mechanical properties of the cured composition.
  • the proportion of liquid rubber or elastomer normally varies between 5 and 50% by weight of the total formulation. It has proven expedient to use mixtures of liquid rubbers of different molecular weights and different configurations with respect to the remaining double bonds. In order to achieve optimal adhesion to the various substrates, a proportion is used in the particularly preferred formulations
  • Liquid rubber component with hydroxyl groups or acid anhydride groups used. At least one of the liquid rubbers should contain a high proportion of cis-1,4 double bonds, another one a high proportion of vinyl double bonds.
  • suitable rubbers are polybutadiene, preferably with a very high proportion of cis-1,4-double bonds (typically over 95%), styrene-butadiene rubber, Butadiene acrylonitrile rubber, synthetic or natural isoprene rubber, butyl rubber or polyurethane rubber.
  • the addition of finely divided thermoplastic polymer powders brings a significant improvement in tensile shear strength while maintaining a very high elongation at break, which was previously unusual for structural adhesives.
  • thermoplastic polymer powders are suitable as an additive, for example vinyl acetate, either as a homopolymer or as a copolymer with ethylene, such as other olefins and acrylic acid derivatives, polyvinyl chloride, vinyl chloride ⁇ / inyl acetate copolymers, styrene copolymers, as described, for example, in DE A-4034725 are described, polymethyl methacrylate and its copolymers with other (meth) acrylic acid esters and functional comonomers, as described for example in DE-C-2454235, or polyvinyl acetals such as polyvinyl butyral.
  • vinyl acetate either as a homopolymer or as a copolymer with ethylene, such as other olefins and acrylic acid derivatives
  • polyvinyl chloride vinyl chloride ⁇ / inyl acetate copolymers
  • styrene copolymers as described, for example, in DE A-40
  • the average particle size should be less than 1 mm, preferably less than 350 ⁇ m, very particularly preferably between 100 ⁇ m and 20 ⁇ m.
  • Polyvinyl acetate or copolymers based on ethylene vinyl acetate (EVA) are very particularly preferred.
  • the amount of thermoplastic polymer powder added depends on the desired strength range, it is between 2 and 20% by weight, based on the total composition, a particularly preferred range is 10 to 15%. Since the crosslinking or curing reaction of the rubber composition has a decisive influence on the tensile shear strength and on the elongation at break of the cured adhesive composition, the vulcanization system must be selected and coordinated with particular care.
  • a large number of vulcanization systems based on elemental sulfur as well as vulcanization systems without elemental sulfur are suitable, the latter being the vulcanization systems based on thiuram disulfides.
  • Vulcanization systems based on elemental sulfur and organic vulcanization accelerators and zinc compounds are particularly preferred.
  • the powdered sulfur is used in amounts of 1 to 15% by weight, based on the total composition, and amounts of between 4 and 8% are particularly preferably used.
  • Suitable organic accelerators are the dithiocarbamates (in the form of their ammonium or metal salts), xanthates, thiuram compounds (monosulfides and disulfides), thiazole compounds, aldehyde / amine accelerators (for example hexamethylene tetramine) and guanidine accelerators; dibenzothiazyl disulfide (MB) is very particularly preferred ).
  • These organic accelerators are used in amounts of between 2 and 8% by weight, based on the overall formulation, preferably between 3 and 6%.
  • a choice can be made between the zinc salts of fatty acids, zinc dithiocarbamates, basic zinc carbonates and, in particular, finely divided zinc oxide.
  • the content of zinc compounds is in the range between 1 and 10% by weight, preferably between 3 and 7% by weight.
  • other typical rubber vulcanization aids such as, for example, fatty acids (for example stearic acid) can be present in the formulation.
  • compositions according to the invention generally already have very good adhesion to the substrates to be bonded due to the content of liquid rubber with functional groups, if necessary, tackifiers and / or adhesion promoters can be added.
  • Suitable for this purpose are, for example, hydrocarbon resins, phenolic resins, terpene-phenolic resins, resorcinol resins or their derivatives, modified or unmodified resin acids or esters (abietic acid derivatives), polyamines, polyamino amides, anhydrides and copolymers containing anhydrides.
  • the addition of polyepoxide resins in small amounts ( ⁇ 1% by weight) can also improve the adhesion on some substrates.
  • the solid epoxy resins with a molecular weight of significantly more than 700 are preferably used in finely ground form, so that the formulations are nevertheless essentially free of epoxy resins, in particular those with a molecular weight of less than 700. If tackifiers or adhesion promoters are used, their nature depends and amount of the Polymer composition of the adhesive / sealant, on the desired strength of the cured composition and on the substrate to which the composition is applied.
  • Typical tackifying resins such as the terpene phenol resins or resin acid derivatives are normally used in concentrations between 5 and 20% by weight, typical adhesion promoters such as polyamines, polyaminoamides or resorcinol derivatives are used in the range between 0.1 and 10% by weight.
  • blowing agents can be used to achieve foaming during the curing process, but organic blowing agents from the class of azo compounds, N-nitroso compounds, sulfonylhydrazides or sulfonylsemicarbazides are preferred.
  • azo compounds to be used according to the invention include azobisisobutyronitrile and in particular azodicarbonamide, from the class of nitroso compounds the di-nitroso-pentamethylenetetramine is mentioned, from the class of sulfohydrazides 4,4'-oxybis (benzenesulfonic acid hydrazide), diphenyl sulfone 3,3'-disulfohydrazide or the benzene-1,3-disulfohydrazide and from the class of the semicarbazides the p-toluenesulfonylsemicarbazide.
  • the so-called expandable microspheres i.e. Unexpanded thermoplastic polymer powders occur that are soaked or filled with low-boiling organic liquids.
  • Such "microspheres” are described, for example, in EP-A-559254, EP-A-586541 or EP-A-594598.
  • hollow microspheres which have already been expanded can also be used or also used. If necessary, these expandable / expanded hollow microspheres can be combined in any quantity ratio with the above-mentioned "chemical" blowing agents.
  • the chemical blowing agents are used in foamable compositions in amounts between 0.1 and 3% by weight, preferably between 0.2 and 2% by weight, the hollow microspheres between 0.1 and 4% by weight, preferably between 0.2 and 2% by weight .% used.
  • compositions according to the invention are preferably free from plasticizers for the thermoplastic polymer.
  • plasticizers for the thermoplastic polymer are free from phthalic acid esters.
  • extender oils ie aliphatic, aromatic or naphthenic oils.
  • the fillers can be selected from a large number of materials, in particular chalks, naturally ground or precipitated calcium carbonates, calcium magnesium carbonates, silicates, heavy spar, graphite and carbon black.
  • flaky fillers e.g. Vermiculite, mica, talc or similar layered silicates are suitable as fillers. It may be expedient that at least some of the fillers have been surface-pretreated, in particular a coating with stearic acid has proven to be expedient for the various calcium carbonates or chalks in order to reduce the moisture introduced and to reduce the sensitivity to moisture of the cured composition.
  • the compositions according to the invention generally contain between 1 and 20% by weight, preferably between 8 and 15% by weight. Calcium oxide.
  • the total proportion of fillers in the formulation can vary between 10 and 70% by weight, the preferred range is between 25 and 60% by weight.
  • compositions according to the invention Against the thermal, thermooxidative or ozone depletion of the compositions according to the invention, conventional stabilizers such as sterically hindered phenols or amine derivatives are used, typical quantity ranges for these stabilizers are 0.1 to 5% by weight.
  • the rheology of the compositions according to the invention can normally be brought into the desired range by the selection of the fillers and the quantitative ratio of the low-molecular liquid rubbers
  • conventional rheological aids such as, for example, pyrogenic silicas, bentones or fibrillated or pulp short fibers can be used in the range between 0.1 and 7% are added.
  • other conventional auxiliaries and additives can be used in the compositions according to the invention.
  • heterocyclic compounds examples include imidazole compounds, pyrazole compounds, thiadiazole compounds,
  • Pyrimidine compounds pyriddizine compounds, pyrazine compounds and tiadiazine compounds and mixtures thereof. Specific examples are imidazole and its N-alkyl derivatives or C-alkyl derivatives and alkyl dimercapto-1, 3,4-thiadiazoles.
  • Alkylated 2,5-dimercapto-1,4-thiadiazoles are known from WO 94/17164 for use as sulfur scavengers in hydraulic oil compositions. This document does not, however, indicate that these compounds are also suitable as sulfur scavengers in sulfur-containing vulcanization systems for heat-curing rubber compositions.
  • a preferred field of application for the 1-component heat-curing adhesive / sealant compositions according to the invention is the body-in-white in the automotive industry, so that the curing of the compositions in a temperature range between 80 and 240 ° C. in about 10 to 35 minutes. to be held. Temperatures between 160 and 200 ° C are preferably used in the shell.
  • a decisive advantage of the compositions according to the invention is that they have all the advantages of the rubber-based adhesives / sealants known per se, ie they have a so-called "laundry resistance" immediately after the adhesives have been applied. This means that they do not require any pre-gelling, such as epoxy adhesives, to be stable in the various washing and phosphating baths in the body shop.
  • compositions have the advantage that no or a drastically reduced odor nuisance occurs during curing.
  • compositions according to the invention can be used both for a large number of structural adhesive applications and for adhesive / sealing functions in the automotive sector. Examples include seam sealing of spot welds, (high-strength) structural adhesives, flat coatings for stiffening and / or acoustic damping, pumpable or profiled (highly) expandable rubber foams in contact with the air space of the vehicle interior, e.g. (Pumpable) "pillar filler”. According to the invention, these materials compositions have the following preferred compositions:
  • compositions according to the invention can be prepared in a manner known per se in high-shear mixing units, these include, for example Kneaders, planetary mixers, internal mixers, so-called “Banbury mixers” and similar mixing units known to those skilled in the art.
  • Polybutadiene with active carboxyl groups MW 1700 10.00 low molecular weight, sterospec. PB- ⁇ I.MW 1800, vinyl 50% 19.00
  • Alkyl-dimercapto-1, 3,4-thiadiazole or imidazole added.
  • Adhesives under standard curing conditions (30 min 160 ° C to 15 min
  • Example 1 Example 2 3.5
  • compositions according to the invention cause a desired, significantly reduced odor nuisance than the comparative example of the prior art.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to hot-setting, reactive compositions of natural and/or synthetic elastomers containing olefinic double bonds, based on liquid polyenes and optionally solid rubbers, vulcanisation systems, comprising sulphur and one or several organic accelerators and/or metal oxides and one or several heterocyclic compounds with at least two nitrogen atoms in the ring. Said compositions are vulcanised by sulphur and sulphur compounds with an avoidance or marked reduction of odour nuisance. Said compositions are suitable as adhesives, sealants, or coating agents, in particular in automobile construction.

Description

"Geruchsreduzierte schwefel-vemetzende Kautschukmassen" "Odor-reduced sulfur-crosslinking rubber compounds"
Die vorliegende Erfindung betrifft heißhärtende, reaktive Zusammensetzungen auf der Basis von natürlichen und / oder synthetischen Kautschuken und schwefelhaltigen Vulkanisationsmitteln, die beim Aushärten geringere bis gar keine Geruchsbelästigung verursachen. Weiterhin betrifft diese Erfindung die Verwendung derartiger Zusammensetzungen, deren Herstellung sowie ein Verfahren zum Verbinden von Metallteilen und / oder Abdichten von Fugen zwischen Metallteilen.The present invention relates to heat-curing, reactive compositions based on natural and / or synthetic rubbers and sulfur-containing vulcanizing agents which cause little to no odor nuisance during curing. Furthermore, this invention relates to the use of such compositions, their production and a method for connecting metal parts and / or sealing joints between metal parts.
Bei den modernen Fertigungsmethoden zum Verbinden von metallischen Komponenten im Maschinen-, Fahrzeug- oder Gerätebau, insbesondere im Automobilbau, werden die klassischen Befestigungsmethoden, wie Nieten, Schrauben oder Schweißen immer häufiger durch das Kleben ersetzt. Insbesondere das Punktschweißen als Quelle zukünftiger Korrosion wird dabei so weit wie möglich zurückgedrängt bzw. in Kombination mit Strukturklebstoffen angewendet. Aus diesem Grunde besteht ein verstärkter Bedarf an hochfesten Strukturklebstoffen und abdichtenden flexiblen Materialien. Aus fertigungstechnischen Gründen müssen diese Klebstoffe in der Automobilfertigung im sogenannten Rohbau eingesetzt werden, d.h., diese Klebstoffe werden im allgemeinen auf die ungereinigte Metalloberfläche appliziert. Diese Oberflächen sind häufig mit den verschiedensten Korrosionsschutz- bzw. Ziehölen beschichtet, so daß die dort eingesetzten Klebstoffe durch diese Öle nicht in ihrer Funktion beeinträchtigt werden dürfen. Weiterhin müssen diese Klebstoffe vorzugsweise ohne Vorgelierung beständig gegen die diversen Wäscher-Bäder und -Anlagen sein sowie den hohen Temperaturen bis zu etwa 240 °C der Einbrennöfen für die Elektrotauchlackierung schadlos widerstehen und in diesem Temperaturbereich aushärten. Weiterhin müssen diese Kleb- / Dichtstoffe gute alterungsbeständige Haftung auf den diversen verzinkten Stählen wie z.B. elektrolytisch verzinkten, feuerverzinkten sowie den entsprechenden thermisch nachbehandelten Verzinkungen oder verzinkten und nachträglich phosphatierten Stahlblechen sowie unverzinkten Stählen und Aluminium haben. Strukturklebstoffe für diese Anwendungen müssen weiterhin eine Mindestfestigkeit von etwa 15 MPa haben. Versiegelungs- und Abdichtmaterialien sowie Unterfütterungsklebstoffe weisen Festigkeiten zwischen 0,2 und 3 MPa auf. Aus Gründen des einfachen Arbeitsablaufes kommen nur einkomponentige Materialien in Frage, die durch Pumpen gefördert werden können und maschinell applizierbar sind.In modern manufacturing methods for connecting metallic components in machine, vehicle or device construction, especially in automobile construction, the classic fastening methods such as riveting, screwing or welding are increasingly being replaced by gluing. Spot welding in particular, as a source of future corrosion, is suppressed as far as possible or used in combination with structural adhesives. For this reason, there is an increasing need for high-strength structural adhesives and sealing flexible materials. For manufacturing reasons, these adhesives have to be used in automobile manufacture in the so-called bodyshell, ie, these adhesives are generally applied to the unpurified metal surface. These surfaces are often coated with a wide variety of corrosion protection or drawing oils, so that the adhesives used there must not be impaired in their function by these oils. Furthermore, these adhesives must be resistant to the various washer baths and systems, preferably without pre-gelling, and must be able to withstand the high temperatures of up to approximately 240 ° C of the stoving ovens for electrocoating without damage and harden in this temperature range. Furthermore, these adhesives / sealants must have good aging-resistant adhesion on the various galvanized steels such as, for example, electrolytically galvanized, hot-dip galvanized as well as the corresponding thermally post-treated galvanizations or galvanized and subsequently phosphated steel sheets as well as non-galvanized steels and aluminum. Structural adhesives for this Applications must still have a minimum strength of around 15 MPa. Sealing and sealing materials as well as relining adhesives have strengths between 0.2 and 3 MPa. For reasons of the simple workflow, only one-component materials that can be conveyed by pumps and that can be applied by machine are suitable.
Wegen der hohen Festigkeitsanforderungen wurden in der Vergangenheit für diese Anwendungen ganz überwiegend einkomponentige hitzehärtende Epoxyklebstoffe eingesetzt. Neben den Vorteilen einer hohen Zugfestigkeit haben die Epoxyklebstoffe jedoch eine Reihe von entscheidenden Nachteilen. Die pastösen, hitzehärtenden einkomponentigen Epoxyklebstoffe besitzen keine ausreichende Auswaschbeständigkeit in den Wäscher- und Phosphatierbädem, so daß diese Verklebungen üblicherweise durch Induktionsheizungen oder spezielle Öfen vorgeliert werden müssen. Dies bedeutet jedoch einen zusätzlichen Arbeitsschritt. Man hat dies zu umgehen versucht, indem man einkomponentige hitzehärtende Epoxyklebstoffe mit Hotmelt-Charakter entwickelt hat, diese erfordern jedoch spezielle Auftragsanlagen, da diese Klebstoffe heiß appliziert werden müssen. Ein weiterer genereller Nachteil von Epoxyklebstoffen ist ihre Tendenz unter dem Einfluß hoher Luftfeuchtigkeit Wasser aufzunehmen, was zu Korrosionserscheinungen und Schwächung der Haftung in der Klebefuge führen kann. Epoxyklebstoffe zeichnen sich zwar durch eine hohe Zugfestigkeit aus, ihre Bruchdehnung ist jedoch in der Regel sehr gering, selbst die durch Kautschuk- Zusatz flexibilisierten Epoxyklebstoffe haben nur eine Bruchdehnung von unter 5%. Außerdem ist der Einsatz der Epoxyklebstoffe auf Basis von niedermolekularen Epoxyverbindungen (Molekulargewicht <700) aus arbeitshygienischen Gründen unerwünscht, da diese nieder-molekularen Epoxyverbindungen bei Hautkontakt allergische bzw. sensibilierende Reaktionen auslösen können.Because of the high strength requirements, one-component heat-curing epoxy adhesives were predominantly used for these applications in the past. In addition to the advantages of high tensile strength, epoxy adhesives have a number of decisive disadvantages. The pasty, heat-curing one-component epoxy adhesives do not have sufficient wash-out resistance in the scrubbing and phosphating baths, so that these bonds usually have to be pre-gelled by induction heating or special ovens. However, this means an additional step. Attempts have been made to circumvent this by developing one-component, thermosetting, epoxy adhesives with a hotmelt character, but these require special application systems, since these adhesives have to be applied hot. Another general disadvantage of epoxy adhesives is their tendency to absorb water under the influence of high atmospheric humidity, which can lead to signs of corrosion and weakened adhesion in the adhesive joint. Epoxy adhesives are characterized by a high tensile strength, but their elongation at break is generally very low, even the epoxy adhesives made flexible by the addition of rubber only have an elongation at break of less than 5%. In addition, the use of epoxy adhesives based on low molecular weight epoxy compounds (molecular weight <700) is undesirable for reasons of occupational hygiene, since these low molecular weight epoxy compounds can trigger allergic or sensitizing reactions in contact with skin.
Als Alternative werden seit geraumer Zeit Zusammensetzungen auf der Basis von vulkanisierbaren Kautschuken eingesetzt. Die EP-B-97394 beschreibt eine Klebstoffmischung auf der Basis eines flüssigen Polybutadienkautschukes, pulverförmigem Schwefel, organischen Beschleunigern und gegebenenfalls festem Kautschuk. B.D. Ludbrook, Int. J. Adhesion and Adhesives Vol. 4, No.4, S. 148-150, gibt an, daß derartige auf flüssigen Polybutadienen basierende Klebstoffe durch entsprechende Auswahl der Menge an Schwefel und Beschleunigern Festigkeitswerte erreichen können, die denen von flexibilisierten Epoxyklebstoffen gleichwertig sind. Während diese Formulierungen gute Härtungseigenschaften und gute Alterungsbeständigkeit haben und auch auf normalem geölten Stahlblech einigermaßen brauchbare Haftung zeigen, ist ihre Einsetzbarkeit für die diversen verzinkten Stahlbleche unbefriedigend, außerdem ist die Bruchdehnung dieser hochfesten Kautschukklebstoffe sehr gering.As an alternative, compositions based on vulcanizable rubbers have been used for some time. EP-B-97394 describes an adhesive mixture based on a liquid polybutadiene rubber, powdered sulfur, organic accelerators and, if appropriate, solid rubber. BD Ludbrook, Int. J. Adhesion and Adhesives Vol. 4, No.4, S. 148-150, states that such adhesives based on liquid polybutadienes can achieve strength values which are equivalent to those of flexible epoxy adhesives by appropriate selection of the amount of sulfur and accelerators. While these formulations have good hardening properties and good aging resistance and show reasonably useful adhesion even on normal oiled steel sheet, their use for the various galvanized steel sheets is unsatisfactory, and the elongation at break of these high-strength rubber adhesives is very low.
Zur Verbesserung der Haftung schlägt die DE-C-3834818 vor, für den flüssigen Kautschuk OH-terminierte Polybutadiene einzusetzen. Gemäß EP-B-441244 können als funktionelles Kautschukpolymer neben hydroxyfunktionellen Homo- oder Copolymeren auch solche mit Thiol-, Amino-, Amido-, Carboxyl-, Epoxy-, Isocyanat-, Anhydrid- oder Acetoxy-Gruppen eingesetzt werden, wobei jedoch die ausgehärtete Klebstoffmischung eine Bruchdehnung aufweist, die 15 % nicht übersteigt.To improve the adhesion, DE-C-3834818 proposes to use OH-terminated polybutadienes for the liquid rubber. According to EP-B-441244, as functional rubber polymer, in addition to hydroxy-functional homopolymers or copolymers, those having thiol, amino, amido, carboxyl, epoxy, isocyanate, anhydride or acetoxy groups can also be used, but the cured one Adhesive mixture has an elongation at break that does not exceed 15%.
Gemäß EP-B-309903 bzw. DE-C-4027064 können den Klebstoffmischungen auf Basis von flüssigen Kautschuken polyfunktionelle Epoxyverbindungen zugesetzt werden, um die Haftung zu verbessern bzw. die Zugscherfestigkeit zu verbessern. Abgesehen davon, daß es aus den oben erwähnten Gründen unerwünscht ist, epoxidharzhaltige Klebstoffzusammensetzungen einzusetzen, sind die in den beiden letztgenannten Schriften beschriebenen Klebstoffzusammensetzungen nicht als Strukturklebstoffe geeignet, da sie nur ein sehr niedriges Festigkeitsniveau von maximal 3 MPa erreichen.According to EP-B-309903 and DE-C-4027064, polyfunctional epoxy compounds can be added to the adhesive mixtures based on liquid rubbers in order to improve the adhesion or to improve the tensile shear strength. Apart from the fact that it is undesirable to use epoxy resin-containing adhesive compositions for the reasons mentioned above, the adhesive compositions described in the latter two publications are not suitable as structural adhesives since they only achieve a very low strength level of at most 3 MPa.
Die WO 96/23040 beschreibt hochfeste, strukturelle Rohbauklebstoffe auf Kautschukbasis, die in ihren Festigkeiten Epoxidharzklebstoffen ebenbürtig sind, mit diesen Zusammensetzungen lassen sich Zugscherfestigkeiten von über 15 MPa erreichen, wobei die Bruchdehnung deutlich über 15 %, sehr häufig über 20 % liegt.WO 96/23040 describes high-strength structural raw rubber-based adhesives which are equivalent in strength to epoxy resin adhesives. With these compositions, tensile shear strengths of over 15 MPa can be achieved, the elongation at break being clearly above 15%, very often above 20%.
Die vorgenannten Kautschuk - Zusammensetzungen werden bevorzugt im Automobilbau eingesetzt, sie haben insgesamt ein hervorragendes Eigenschaftsspektrum, nachteilig und sehr störend ist jedoch der bei derThe abovementioned rubber compositions are preferably used in automobile construction; overall, they have an excellent one The range of properties, disadvantageous and very disruptive is that of
Aushärtung auftretende unangenehme Geruch, der vermutlich vonCuring unpleasant smell that is suspected of
Schwefelverbindungen aus den Vulkanisationsmitteln stammt. Einige der Schriften des vorgenannten Standes der Technik sowie insbesondere auch die WOSulfur compounds comes from the vulcanizing agents. Some of the writings of the aforementioned prior art and in particular also the WO
9818853 offenbaren Zusammensetzungen auf Kautschuk-Basis, die9818853 disclose rubber-based compositions that
Vulkanisationsmittel verwenden, die frei von elementaren Schwefel sind. So führen Vulkanisations-Systeme auf Basis von Peroxiden, Chinonen oderUse vulcanizing agents that are free of elemental sulfur. So do vulcanization systems based on peroxides, quinones or
Chinondioximen zwar auch zu weniger stark riechenden Produkten bei derQuinone dioximes also make less smelly products in the
Aushärtung, diese Zusammensetzungen sind jedoch im Vergleich zu schwefelhalteigen Vulkanisations-Systemen deutlich teurer und zum Teil schwerer handhabbar bei der Herstellung und Lagerung.Hardening, however, these compositions are significantly more expensive than sulfur-containing vulcanization systems and sometimes more difficult to handle in production and storage.
Ausgehend von diesem Stand der Technik bestand die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, heißhärtende, reaktive Zusammensetzungen auf der Basis von natürlichen und / oder synthetischen Kautschuken und den technisch bewerten schwefelhaltigen Vulkanisationsmitteln so weiter zu entwickeln, daß die Geruchsbildung bei der Aushärtung eliminiert oder doch mindestens drastisch reduziert wird.Based on this prior art, the object of the present invention was to further develop heat-curing, reactive compositions based on natural and / or synthetic rubbers and the technically evaluated sulfur-containing vulcanizing agents in such a way that the formation of odors during curing is eliminated or at least drastically is reduced.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist den Patentansprüchen zu entnehmen, sie besteht im Wesentlichen darin, heißhärtende, reaktive Zusammensetzungen auf der Basis von natürlichen und / oder synthetischen Kautschuken (d.h. olefinische Doppelbindung enthaltenden Elastomeren) und Vulkanisationsmitteln bereit zu stellen, dieThe solution to the problem according to the invention can be found in the patent claims; it essentially consists in providing heat-curing, reactive compositions based on natural and / or synthetic rubbers (i.e. elastomers containing olefinic double bonds) and vulcanizing agents which
a) 0-10 Gew% Festkautschuk(e) mit einem Molekulargewicht von 100000 oder höher b) 5-50 Gew% flüssige(s) Polyen(e) mit einem Molekulargewicht unter 20000 c) ein Vulkanisationssystem bestehend aus Schwefel und einem oder mehreren organischen Beschleuniger(n) und /oder Metalloxid(en) d) eine oder mehrere heterocyclische Verbindung mit mindestens zwei Stickstoffatomen im Ring enthalten.a) 0-10% by weight solid rubber (e) with a molecular weight of 100,000 or higher b) 5-50% by weight liquid (s) polyen (e) with a molecular weight below 20,000 c) a vulcanization system consisting of sulfur and one or more organic Accelerator (s) and / or metal oxide (s) d) one or more heterocyclic compounds with at least two nitrogen atoms in the ring contain.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von heterocyclischen Verbindungen mit mindestens zwei Stickstoffatomen im Ring zur Eliminierung oder Reduzierung der Geruchsbildung bei der Vulkanisation der heißhärtenden Kautschuk-Zusammensetzungen mit schwefelhaltigen Vulkanisationsmitteln, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Kautschuk- Zusammensetzungen.Another object of the present invention is the use of heterocyclic compounds with at least two nitrogen atoms in the ring to eliminate or reduce the formation of odors during the vulcanization of the thermosetting rubber compositions with sulfur-containing vulcanizing agents, and a method for producing these rubber compositions.
Ein weitere Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verbindung von Metallteilen und / oder Abdichten von Fugen zwischen Metallteilen, bei demAnother object of the present invention is a method for connecting metal parts and / or sealing joints between metal parts, in which
- zumindest eine Oberfläche eines Teils mit den vorgenannten Kautschuk- Zusammensetzungen beschichtet wird,at least one surface of a part is coated with the aforementioned rubber compositions,
- die zu verbindenden Teile zusammengefügt werden,- the parts to be connected are assembled,
- und die gefügten Teile, ggf. unter mechanischer Fixierung, erhitzt werden um die reaktive Zusammensetzung ohne Geruchsbelästigung auszuhärten.- and the joined parts, if necessary with mechanical fixation, are heated to cure the reactive composition without unpleasant odors.
Die erfindungsgemäßen Kleb-/Dichtstoffzusammensetzungen enthalten mindestens einen der folgenden Stoffe:The adhesive / sealant compositions according to the invention contain at least one of the following substances:
- einen oder mehrere Flüssigkautschuke und/oder Festkautschuke oder Elastomere,one or more liquid rubbers and / or solid rubbers or elastomers,
- feinteilige Pulver aus thermoplastischen Polymeren,- fine-particle powders made of thermoplastic polymers,
- Vulkanisationsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Katalysatoren,- vulcanizing agents, vulcanization accelerators, catalysts,
- Füllstoffe,- fillers,
- Klebrigmacher und/oder Haftvermittler,- tackifiers and / or adhesion promoters,
- Treibmittel,- blowing agent,
- Extenderöle,- extender oils,
- Alterungsschutzmittel,- anti-aging agents,
- Rheologiehilfsmittel, - Heterocyclische Verbindungen mit mindestens zwei Stickstoffatomen im Ring.- rheology aids, - Heterocyclic compounds with at least two nitrogen atoms in the ring.
Flüssigkautschuke oder Elastomere können dabei aus der folgenden Gruppe der Homo- und/oder Copolymeren ausgewählt werden:Liquid rubbers or elastomers can be selected from the following group of homo- and / or copolymers:
Polybutadiene, insbesondere die 1 ,4- und 1 ,2-Polybutadiene, Polybutene, Polyisobutylene, 1,4- und 3,4-Polyisoprene, Styrol-Butadien-Copolymere, ButadienAcrylnitril-Copolymere, wobei diese Polymeren endständige und/oder (statistisch verteilte) seitenständige funktionelle Gruppen haben können. Beispiele für derartige funktioneile Gruppen sind Hydroxy-, Amino-, Carboxyl-, Carbonsäureanhydrid- oder Epoxygruppen. Das Molekulargewicht dieser Flüssigkautschuke ist typischerweise unterhalb von 20000, vorzugsweise zwischen 900 und 10000. Der Anteil an Flüssigkautschuk an der Gesamtzusammensetzung hängt dabei von der erwünschten Rheologie der ungehärteten Zusammensetzung und den erwünschten mechanischen Eigenschaften der ausgehärteten Zusammensetzung ab. Der Anteil an flüssigem Kautschuk oder Elastomer variiert normalerweise zwischen 5 und 50 Gew.% der Gesamtformulierung. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, vorzugsweise Mischungen von Flüssigkautschuken unterschiedlicher Molekulargewichte und unterschiedlicher Konfiguration in bezug auf die restlichen Doppelbindungen einzusetzen. Zur Erzielung optimaler Haftung auf den diversen Substraten wird in den besonders bevorzugten Formulierungen anteilig einePolybutadienes, in particular the 1, 4- and 1, 2-polybutadienes, polybutenes, polyisobutylenes, 1,4- and 3,4-polyisoprenes, styrene-butadiene copolymers, butadiene-acrylonitrile copolymers, these polymers being terminal and / or (statistically distributed ) may have lateral functional groups. Examples of such functional groups are hydroxyl, amino, carboxyl, carboxylic anhydride or epoxy groups. The molecular weight of these liquid rubbers is typically below 20,000, preferably between 900 and 10,000. The proportion of liquid rubber in the overall composition depends on the desired rheology of the uncured composition and the desired mechanical properties of the cured composition. The proportion of liquid rubber or elastomer normally varies between 5 and 50% by weight of the total formulation. It has proven expedient to use mixtures of liquid rubbers of different molecular weights and different configurations with respect to the remaining double bonds. In order to achieve optimal adhesion to the various substrates, a proportion is used in the particularly preferred formulations
Flüssigkautschukkomponente mit Hydroxylgruppen bzw. Säureanhydridgruppen eingesetzt. Mindestens einer der Flüssigkautschuke sollte einen hohen Anteil an cis-1 ,4- Doppelbindungen, ein weiterer einen hohen Anteil an Vinyl- doppelbindungen enthalten.Liquid rubber component with hydroxyl groups or acid anhydride groups used. At least one of the liquid rubbers should contain a high proportion of cis-1,4 double bonds, another one a high proportion of vinyl double bonds.
Geeignete Festkautschuke haben im Vergleich zu den Flüssigkautschuken ein signifikant höheres Molekulargewicht (MW=100000 oder höher), Beispiele für geeignete Kautschuke sind Polybutadien, vorzugsweise mit einem sehr hohen Anteil an cis-1 ,4-DoppeIbindungen (typischerweise über 95%), Styrolbutadienkautschuk, Butadienacrylnitrilkautschuk, synthetischer oder natürlicher Isoprenkautschuk, Butylkautschuk oder Polyurethankautschuk. Der Zusatz von feinverteilten thermoplastischen Polymerpulvern bringt eine signifikante Verbesserung der Zugscherfestigkeit unter Beibehaltung einer sehr hohen Bruchdehnung, wie sie bisher für Strukturklebstoffe ungewöhnlich war. So lassen sich Zugscherfestigkeiten von über 15 MPa erreichen, wobei die Bruchdehnung deutlich über 15 %, sehr häufig über 20 % liegt. Die bisher üblicherweise eingesetzten hochfesten Strukturklebstoffe waren auf der Basis von Epoxidharzen, die selbst als flexibilisierte Klebstoffformulierungen nur Bruchdehnungen von unter 5 % aufweisen. Die Kombination von hohen Zugscherfestigkeitswerten gepaart mit hoher Reißdehnung wird auf den erfindungsgemäßen Zusatz von thermoplastischen Polymerpulvern zurückgeführt. Erfindungsgemäß eignen sich eine Vielzahl von thermoplastischen Polymerpulvern als Zusatz, beispielhaft genannt sei Vinylacetat, entweder als Homopolymer oder als Copolymer mit Ethylen so wie anderen Olefinen und Acrylsäurederivaten, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Λ/inylacetat-Copolymere, Styrolcopolymere, wie sie z.B. in der DE-A-4034725 beschrieben sind, Polymethylmethacrylat sowie dessen Copolymeren mit anderen (Meth)acryl- säureestern und funktioneilen Comonomeren, wie sie beispielsweise in der DE-C- 2454235 beschrieben sind, oder Polyvinylacetale wie z.B. das Polyvinylbutyral. Obwohl die Teilchengröße bzw. Teilchengrößenverteilung der Polymerpulver nicht besonders kritisch zu sein scheint, sollte die mittlere Teilchengröße unter 1 mm, vorzugsweise unter 350 μm, ganz besonders bevorzugt zwischen 100μm und 20 μm liegen. Ganz besonders bevorzugt werden Polyvinylacetat bzw. Copolymere auf Basis Ethylenvinylacetat (EVA). Die Menge des zugesetzten thermoplastischen Polymerpulvers richtet sich nach dem gewünschten Festigkeitsbereich, sie liegt zwischen 2 und 20 Gew.% bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, ein besonders bevorzugter Bereich sind 10 bis 15%. Da die Vernetzungs- bzw. Härtungsreaktion der Kautschukzusammensetzung einen entscheidenden Einfluß auf die Zugscherfestigkeit und auf die Reißdehnung der ausgehärteten Klebstoff-Zusammensetzung hat, muß das Vulkanisationssystem besonders sorgfältig ausgewählt und abgestimmt werden. Es eignen sich eine Vielzahl von Vulkanisationssystemen sowohl auf der Basis von elementarem Schwefel als auch Vulkanisationssysteme ohne elementarem Schwefel, zu letzterem zählen die Vulkanisationssysteme auf der Basis zu Thiuramdisulfiden. Besonders bevorzugt sind Vulkanisationssysteme auf der Basis von elementarem Schwefel und organischen Vulkanisationsbeschieunigern sowie Zinkverbindungen. Der pulverförmige Schwefel wird dabei in Mengen von 1 bis 15 Gew.%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt werden Mengen zwischen 4 und 8 % eingesetzt. Als organische Beschleuniger eignen sich die Dithiocarbamate (in Form ihrer Ammonium- bzw. Metallsalze), Xanthogenate, Thiuram-Verbindungen (Monosulfide und Disulfide), Thiazol- verbindungen, Aldehyd/Aminbeschleuniger (z.B. Hexamethylentetramin) sowie Guanidinbeschleuniger, ganz besonders bevorzugt wird Dibenzothiazyldisulfid (MBTS). Diese organischen Beschleuniger werden in Mengen zwischen 2 und 8 Gew.% bezogen auf die Gesamtformulierung, bevorzugt zwischen 3 und 6 % eingesetzt. Bei den als Beschleuniger wirkenden Zinkverbindungen kann zwischen den Zinksalzen von Fettsäuren, Zinkdithiocarbamaten, basischen Zinkcarbonaten sowie insbesondere feinteiligem Zinkoxid gewählt werden. Der Gehalt an Zinkverbindungen liegt im Bereich zwischen 1 und 10 Gew.%, vorzugsweise zwischen 3 und 7 Gew.%. Zusätzlich können weitere typische Kautschukvulkanisationshilfsmittel wie z.B. Fettsäuren (z.B. Stearinsäure) in der Formulierung vorhanden sein.Suitable solid rubbers have a significantly higher molecular weight (MW = 100,000 or higher) compared to the liquid rubbers. Examples of suitable rubbers are polybutadiene, preferably with a very high proportion of cis-1,4-double bonds (typically over 95%), styrene-butadiene rubber, Butadiene acrylonitrile rubber, synthetic or natural isoprene rubber, butyl rubber or polyurethane rubber. The addition of finely divided thermoplastic polymer powders brings a significant improvement in tensile shear strength while maintaining a very high elongation at break, which was previously unusual for structural adhesives. This enables tensile shear strengths of over 15 MPa to be achieved, with the elongation at break being clearly over 15%, very often over 20%. The high-strength structural adhesives commonly used to date were based on epoxy resins, which even as flexible adhesive formulations only have elongations at break of less than 5%. The combination of high tensile shear strength values paired with high elongation at break is attributed to the addition of thermoplastic polymer powders according to the invention. According to the invention, a large number of thermoplastic polymer powders are suitable as an additive, for example vinyl acetate, either as a homopolymer or as a copolymer with ethylene, such as other olefins and acrylic acid derivatives, polyvinyl chloride, vinyl chloride Λ / inyl acetate copolymers, styrene copolymers, as described, for example, in DE A-4034725 are described, polymethyl methacrylate and its copolymers with other (meth) acrylic acid esters and functional comonomers, as described for example in DE-C-2454235, or polyvinyl acetals such as polyvinyl butyral. Although the particle size or particle size distribution of the polymer powders does not appear to be particularly critical, the average particle size should be less than 1 mm, preferably less than 350 μm, very particularly preferably between 100 μm and 20 μm. Polyvinyl acetate or copolymers based on ethylene vinyl acetate (EVA) are very particularly preferred. The amount of thermoplastic polymer powder added depends on the desired strength range, it is between 2 and 20% by weight, based on the total composition, a particularly preferred range is 10 to 15%. Since the crosslinking or curing reaction of the rubber composition has a decisive influence on the tensile shear strength and on the elongation at break of the cured adhesive composition, the vulcanization system must be selected and coordinated with particular care. A large number of vulcanization systems based on elemental sulfur as well as vulcanization systems without elemental sulfur are suitable, the latter being the vulcanization systems based on thiuram disulfides. Vulcanization systems based on elemental sulfur and organic vulcanization accelerators and zinc compounds are particularly preferred. The powdered sulfur is used in amounts of 1 to 15% by weight, based on the total composition, and amounts of between 4 and 8% are particularly preferably used. Suitable organic accelerators are the dithiocarbamates (in the form of their ammonium or metal salts), xanthates, thiuram compounds (monosulfides and disulfides), thiazole compounds, aldehyde / amine accelerators (for example hexamethylene tetramine) and guanidine accelerators; dibenzothiazyl disulfide (MB) is very particularly preferred ). These organic accelerators are used in amounts of between 2 and 8% by weight, based on the overall formulation, preferably between 3 and 6%. In the zinc compounds acting as accelerators, a choice can be made between the zinc salts of fatty acids, zinc dithiocarbamates, basic zinc carbonates and, in particular, finely divided zinc oxide. The content of zinc compounds is in the range between 1 and 10% by weight, preferably between 3 and 7% by weight. In addition, other typical rubber vulcanization aids such as, for example, fatty acids (for example stearic acid) can be present in the formulation.
Obwohl die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen aufgrund des Gehaltes an Flüssigkautschuk mit funktionellen Gruppen in aller Regel bereits eine sehr gute Haftung auf den zu verklebenden Substraten haben, können, falls erforderlich, Klebrigmacher und/oder Haftvermittler zugesetzt werden. Hierzu eignen sich beispielsweise Kohlenwasserstoffharze, Phenolharze, Terpen-Phenolharze, Resorcinharze oder deren Derivate, modifizierte oder unmodifizierte Harzsäuren bzw.-ester (Abietinsäurederivate), Polyamine, Polyamino-amide, Anhydride und Anhydrid-enthaltende Copolymere. Auch der Zusatz von Polyepoxidharzen in geringen Mengen (<1 Gew.%) kann bei manchen Substraten die Haftung verbessern. Hierfür werden dann jedoch vorzugsweise die festen Epoxidharze mit einem Molekulargewicht deutlich über 700 in feingemahlener Form eingesetzt, so daß die Formulierungen trotzdem im wesentlichen frei von Epoxyharzen sind, insbesondere solchen mit einem Molekulargewicht unter 700. Falls Klebrigmacher bzw. Haftvermittler eingesetzt werden, hängt deren Art und Menge von der Polymerzusammensetzung des Kleb-/ Dichtstoffes, von der gewünschten Festigkeit der gehärteten Zusammensetzung und von dem Substrat, auf welches die Zusammensetzung appliziert wird, ab. Typische klebrigmachende Harze (Tackifier) wie z.B. die Terpenphenolharze oder Harzsäurederivate, werden normalerweise in Konzentrationen zwischen 5 und 20 Gew.% verwendet, typische Haftvermittler wie Polyamine, Polyaminoamide oder Resorcinderivate werden im Bereich zwischen 0,1 und 10 Gew.% verwendet.Although the compositions according to the invention generally already have very good adhesion to the substrates to be bonded due to the content of liquid rubber with functional groups, if necessary, tackifiers and / or adhesion promoters can be added. Suitable for this purpose are, for example, hydrocarbon resins, phenolic resins, terpene-phenolic resins, resorcinol resins or their derivatives, modified or unmodified resin acids or esters (abietic acid derivatives), polyamines, polyamino amides, anhydrides and copolymers containing anhydrides. The addition of polyepoxide resins in small amounts (<1% by weight) can also improve the adhesion on some substrates. For this purpose, however, the solid epoxy resins with a molecular weight of significantly more than 700 are preferably used in finely ground form, so that the formulations are nevertheless essentially free of epoxy resins, in particular those with a molecular weight of less than 700. If tackifiers or adhesion promoters are used, their nature depends and amount of the Polymer composition of the adhesive / sealant, on the desired strength of the cured composition and on the substrate to which the composition is applied. Typical tackifying resins (tackifiers) such as the terpene phenol resins or resin acid derivatives are normally used in concentrations between 5 and 20% by weight, typical adhesion promoters such as polyamines, polyaminoamides or resorcinol derivatives are used in the range between 0.1 and 10% by weight.
Zum Erzielen der Aufschäumung während des Härtungsvorganges können prinzipiell alle gängigen Treibmittel verwendet werden, vorzugsweise werden jedoch organische Treibmittel aus der Klasse der Azoverbindungen, N-Nitro- soverbindungen, Sulfonylhydrazide oder Sulfonylsemicarbazide. Für die erfindungsgemäß zu verwendenden Azoverbindungen seien beispielhaft das Azobisisobutyronitril und insbesondere das Azodicarbonamid genannt, aus der Klasse der Nitrosoverbindungen sei beispielhaft das Di-Nitroso- pentamethylentetramin genannt, aus der Klasse der Sulfohydrazide das 4,4'- Oxybis(benzolsulfonsäurehydrazid), das Diphenylsulfon-3,3'-disulfohydrazid oder das Benzol-1 ,3-disulfohydrazid und aus der Klasse der Semicarbazide das p- Toluolsulfonylsemicarbazid genannt. An die Stelle der vorgenannten Treibmittel können auch die sogenannten expandierbare Mikrohohlkugeln ("expandable microspheres"), d.h. nicht expandierte thermoplastische Polymerpulver treten, die mit niedrigsiedenden organischen Flüssigkeiten getränkt bzw. gefüllt sind. Derartige "Microspheres" sind beispielsweise in der EP-A-559254, der EP-A- 586541 oder der EP-A-594598 beschrieben. Obwohl nicht bevorzugt, können auch bereits expandierte Mikrohohlkugeln verwendet bzw. mit verwendet werden. Gegebenenfalls können diese expandierbaren / expandierten Mikrohohlkugeln in beliebigem Mengenverhältnis mit den oben genannten "chemischen" Treibmitteln kombiniert werden. Die chemischen Treibmittel werden in schäumbaren Zusammensetzungen in Mengen zwischen 0,1 und 3 Gew.%, vorzugsweise zwischen 0,2 und 2 Gew. %, die Mikrohohlkugeln zwischen 0,1 und 4 Gew. %, vorzugsweise zwischen 0,2 und 2 Gew. % verwendet.In principle, all conventional blowing agents can be used to achieve foaming during the curing process, but organic blowing agents from the class of azo compounds, N-nitroso compounds, sulfonylhydrazides or sulfonylsemicarbazides are preferred. Examples of the azo compounds to be used according to the invention include azobisisobutyronitrile and in particular azodicarbonamide, from the class of nitroso compounds the di-nitroso-pentamethylenetetramine is mentioned, from the class of sulfohydrazides 4,4'-oxybis (benzenesulfonic acid hydrazide), diphenyl sulfone 3,3'-disulfohydrazide or the benzene-1,3-disulfohydrazide and from the class of the semicarbazides the p-toluenesulfonylsemicarbazide. In place of the aforementioned blowing agents, the so-called expandable microspheres, i.e. Unexpanded thermoplastic polymer powders occur that are soaked or filled with low-boiling organic liquids. Such "microspheres" are described, for example, in EP-A-559254, EP-A-586541 or EP-A-594598. Although not preferred, hollow microspheres which have already been expanded can also be used or also used. If necessary, these expandable / expanded hollow microspheres can be combined in any quantity ratio with the above-mentioned "chemical" blowing agents. The chemical blowing agents are used in foamable compositions in amounts between 0.1 and 3% by weight, preferably between 0.2 and 2% by weight, the hollow microspheres between 0.1 and 4% by weight, preferably between 0.2 and 2% by weight .% used.
Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen frei von Weichmachern für das thermoplastische Polymer. Insbesondere sind sie frei von Phthalsäureestern. Es kann jedoch notwendig sein, die Rheologie der ungehärteten Zusammensetzung und/oder den mechanischen Eigenschaften der gehärteten Zusammensetzung durch die Zugabe von sogenannten Extenderölen, d.h. aliphatischen, aromatischen oder naphtenischen Ölen, zu beeinflussen.The compositions according to the invention are preferably free from plasticizers for the thermoplastic polymer. In particular, they are free from phthalic acid esters. However, it may be necessary to determine the rheology of the uncured composition and / or the mechanical properties of the to influence hardened composition by the addition of so-called extender oils, ie aliphatic, aromatic or naphthenic oils.
Vorzugsweise geschieht diese Beeinflussung jedoch durch die zweckmäßigeHowever, this influence is preferably effected by the appropriate one
Auswahl der niedrigmolekularen Flüssigkautschuke oder durch die Mitverwendung von niedermolekularen Polybutenen oder Polyisobutylenen. Falls Extenderöle eingesetzt werden, werden Mengen im Bereich zwischen 2 und 15 Gew.% verwendet.Selection of low molecular weight liquid rubbers or by using low molecular weight polybutenes or polyisobutylenes. If extender oils are used, amounts in the range between 2 and 15% by weight are used.
Die Füllstoffe können aus einer Vielzahl von Materialien ausgewählt werden, insbesondere sind hier zu nennen Kreiden, natürliche gemahlene oder gefällte Calciumcarbonate, Calcium-Magnesium-Carbonate, Silicate, Schwerspat, Graphit sowie Ruß. Auch blättchenförmige Füllstoffe, wie z.B. Vermiculit, Glimmer, Talk oder ähnliche Schichtsilikate, sind als Füllstoffe geeignet. Es kann ggf. zweckmäßig sein, daß zumindest ein Teil der Füllstoffe oberflächenvorbehandelt ist, insbesondere hat sich bei den verschiedenen Calciumcarbonaten bzw. Kreiden eine Beschichtung mit Stearinsäure zur Verminderung der eingetragenen Feuchtigkeit und zur Verminderung der Feuchtigkeitsempfindlichkeit der ausgehärteten Zusammensetzung als zweckmäßig erwiesen. Zusätzlich enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in der Regel zwischen 1 und 20 Gew.%, vorzugsweise zwischen 8 und 15 Gew.%. Calciumoxid. Der Gesamtanteil an Füllstoffen in der Formulierung kann zwischen 10 und 70 Gew.% variieren, der Vorzugsbereich liegt zwischen 25 und 60 Gew.%.The fillers can be selected from a large number of materials, in particular chalks, naturally ground or precipitated calcium carbonates, calcium magnesium carbonates, silicates, heavy spar, graphite and carbon black. Also flaky fillers, e.g. Vermiculite, mica, talc or similar layered silicates are suitable as fillers. It may be expedient that at least some of the fillers have been surface-pretreated, in particular a coating with stearic acid has proven to be expedient for the various calcium carbonates or chalks in order to reduce the moisture introduced and to reduce the sensitivity to moisture of the cured composition. In addition, the compositions according to the invention generally contain between 1 and 20% by weight, preferably between 8 and 15% by weight. Calcium oxide. The total proportion of fillers in the formulation can vary between 10 and 70% by weight, the preferred range is between 25 and 60% by weight.
Gegen den thermischen, thermooxidativen oder Ozonabbau der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können konventionelle Stabilisatoren, wie z.B. sterisch gehinderte Phenole oder Aminderivate eingesetzt werden, typische Mengenbereiche für diese Stabilisatoren sind 0,1 bis 5 Gew.%.Against the thermal, thermooxidative or ozone depletion of the compositions according to the invention, conventional stabilizers such as sterically hindered phenols or amine derivatives are used, typical quantity ranges for these stabilizers are 0.1 to 5% by weight.
Obwohl die Rheologie der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen normalerweise durch die Auswahl der Füllstoffe und das Mengenverhältnis der niedermolekularen Flüssig-Kautschuke in den gewünschten Bereich gebracht werden kann, können konventionelle Rheologiehilfsmittel wie z.B. pyrogene Kieselsäuren, Bentone oder fibrilierte oder Pulpkurzfasern im Bereich zwischen 0,1 und 7 % zugesetzt werden. Außerdem können weitere konventionelle Hilfsund Zusatzmittel in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Verwendung finden.Although the rheology of the compositions according to the invention can normally be brought into the desired range by the selection of the fillers and the quantitative ratio of the low-molecular liquid rubbers, conventional rheological aids such as, for example, pyrogenic silicas, bentones or fibrillated or pulp short fibers can be used in the range between 0.1 and 7% are added. In addition, other conventional auxiliaries and additives can be used in the compositions according to the invention.
Als heterocyclische Verbindungen eigen sich beispielsweise Imidazolverbindungen, Pyrazolverbindungen, Thiadiazolverbindungen,Examples of suitable heterocyclic compounds are imidazole compounds, pyrazole compounds, thiadiazole compounds,
Pyrimidinverbindungen, Pyriddizinverbindungen, Pyrazinverbindungen und Tiadiazinverbindungen sowie deren Mischungen. Konkrete Beispiele sind Imidazol sowie dessen N-Alkylderivate oder C-Alkylderivate sowie Alkyl-dimercapto-1 ,3,4- thiadiazole.Pyrimidine compounds, pyriddizine compounds, pyrazine compounds and tiadiazine compounds and mixtures thereof. Specific examples are imidazole and its N-alkyl derivatives or C-alkyl derivatives and alkyl dimercapto-1, 3,4-thiadiazoles.
Alkylierte 2,5-dimercapto-1 ,4-thiadiazole sind zwar aus der WO 94/17164 zur Verwendung als Schwefelfänger in hydraulischen Öl - Zusammensetzungen bekannt. Ein Hinweis darauf, daß diese Verbindungen auch als Schwefelfänger in schwefelhaltigen Vulkanisations-Systemen für heißhärtende Kautschuk- Zusammensetzungen geeignet sind, ist dieser Schrift jedoch nicht zu entnehmen.Alkylated 2,5-dimercapto-1,4-thiadiazoles are known from WO 94/17164 for use as sulfur scavengers in hydraulic oil compositions. This document does not, however, indicate that these compounds are also suitable as sulfur scavengers in sulfur-containing vulcanization systems for heat-curing rubber compositions.
Wie eingangs erwähnt, ist ein bevorzugtes Anwendungsfeld für die erfindungsgemäßen 1 -Komponentigen hitzehärtenden Kleb-/Dichtstoff Zusammensetzungen der Rohbau in der Automobilindustrie, so daß die Härtung der Zusammensetzungen in einem Temperaturbereich zwischen 80 und 240 °C in etwa 10 bis 35 min. stattfinden soll. Vorzugsweise finden im Rohbau Temperaturen zwischen 160 und 200 °C Verwendung. Ein entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist, daß sie alle Vorteile der an sich bekannten Kautschuk-basierenden KIeb-/Dichtstoffe aufweisen, d.h. sie haben eine sogenannte "Wäscherbeständigkeit" unmittelbar nach dem Auftrag der Klebstoffe. Dies bedeutet, daß sie keiner Vorgelierung bedürfen wie z.B. Epoxidklebstoffe um in den diversen Wasch- und Phosphatierungsbädern des Rohbaus beständig zu sein. Sie weisen die eingangs geforderte gute alterungsbeständige Haftung auf den diversen verzinkten Stählen wie z.B. elektrolytisch verzinkten, feuerverzinkten sowie den entsprechenden thermisch nachbehandelten Verzinkungen oder verzinkten und nachträglich phosphatierten Stahlblechen sowie unverzinkten Stählen und Aluminium auf, auch wenn die Substrate noch mit den diversen Korrosionsschutz- und/oder Tiefziehölen versehen sind. Gegenüber den bisher bekannten Schwefel-vulkanisierten, heißhärtenden Kautschuk -As mentioned at the beginning, a preferred field of application for the 1-component heat-curing adhesive / sealant compositions according to the invention is the body-in-white in the automotive industry, so that the curing of the compositions in a temperature range between 80 and 240 ° C. in about 10 to 35 minutes. to be held. Temperatures between 160 and 200 ° C are preferably used in the shell. A decisive advantage of the compositions according to the invention is that they have all the advantages of the rubber-based adhesives / sealants known per se, ie they have a so-called "laundry resistance" immediately after the adhesives have been applied. This means that they do not require any pre-gelling, such as epoxy adhesives, to be stable in the various washing and phosphating baths in the body shop. They have the good aging-resistant adhesion required at the outset on the various galvanized steels such as, for example, electrolytically galvanized, hot-dip galvanized and the corresponding thermally post-treated galvanizations or galvanized and subsequently phosphated steel sheets, as well as non-galvanized steels and aluminum, even if the substrates still contain the various corrosion protection and / or deep drawing oils are provided. Across from the previously known sulfur-vulcanized, thermosetting rubber -
Zusammensetzungen haben sie den Vorteil, daß während der Aushärtung keine bzw. eine drastisch reduzierte Geruchsbelästigung auftritt.Compositions have the advantage that no or a drastically reduced odor nuisance occurs during curing.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können dabei sowohl für eine Vielzahl von strukturellen Klebstoffanwendungen als auch für kleb-/dichtende Funktionen im Automobilbereich eingesetzt werden. Beispielhaft erwähnt seien Anwendungen als Nahtabdichtung von Punktschweißnähten, (hochfeste) Strukturklebstoffe, flächige Beschichtungen zur Versteifung und/oder akustischen Dämpfung, pumpbare oder profilierte (hoch)expandierbare Kautschukschäume mit Kontakt zum Luftraum des Fahrzeuginnenraums wie z.B. (pumpbare) "Pillar-Filler". Erfindungsgemäß haben diese Materialien Zusammensetzungen dabei die folgenden bevorzugten Zusammensetzungen :The compositions according to the invention can be used both for a large number of structural adhesive applications and for adhesive / sealing functions in the automotive sector. Examples include seam sealing of spot welds, (high-strength) structural adhesives, flat coatings for stiffening and / or acoustic damping, pumpable or profiled (highly) expandable rubber foams in contact with the air space of the vehicle interior, e.g. (Pumpable) "pillar filler". According to the invention, these materials compositions have the following preferred compositions:
Gew. - Chemische BezeichnungGew. - Chemical name
Prozentpercent
3,0-10,0 eis 1 ,4 Polybutadien, fest3.0-10.0 ice 1, 4 polybutadiene, solid
3,0-20 Zinkoxid3.0-20 zinc oxide
2,0-20 Calciummoxid2.0-20 calcium oxide
0,1-2,0 2,2 Methylen-bis-(4 Methyl-6-tert.-Butylphenol)0.1-2.0 2.2 methylene-bis- (4 methyl-6-tert-butylphenol)
0,5-5,0 Russ0.5-5.0 Russ
0-2,0 Mikrohohlkugeln0-2.0 hollow microspheres
5,0-40,0 Calciumcarbonat5.0-40.0 calcium carbonate
5,0-40,0 Calciumcarbonat, gecoatet mit Stearat5.0-40.0 calcium carbonate, coated with stearate
5,0-20,0 Polybutadien flüssig, MW ca. 1800, eis - 1 ,4 ca. 72 %5.0-20.0 polybutadiene liquid, MW approx. 1800, ice - 1, 4 approx. 72%
5,0-30,0 Polybutadien mit aktiven Carboxylgruppen, MW ca. 17005.0-30.0 polybutadiene with active carboxyl groups, MW approx. 1700
2,0-40,0 niedermolekulares, sterospez. Polybutadien-Öl, MW 1800, vinyl2.0-40.0 low molecular weight, sterospec. Polybutadiene oil, MW 1800, vinyl
50%50%
1 ,0-10,0 Schwefel1, 0-10.0 sulfur
0,2-5,0 MBTS0.2-5.0 MBTS
2,0-10,0 EVA-Copolymer, Tg ca. 40 °C 0,1-5,0 Alkyl-Dimercapto-1 ,3-4 Thiadiazol, oder2.0-10.0 EVA copolymer, Tg approx. 40 ° C 0.1-5.0 alkyl dimercapto-1, 3-4 thiadiazole, or
0,2-2,0 Imidazol0.2-2.0 imidazole
0-5,0 Magnesiumoxid0-5.0 magnesium oxide
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in an sich bekannter Weise in Mischagregaten mit hoher Scherwirkung hergestellt werden, hierzu gehören z.B. Kneter, Planetenmischer, Innenmischer, sogenannte " Banbury-Mischer" und ähnliche dem Fachmann bekannte, Mischagregate.The compositions according to the invention can be prepared in a manner known per se in high-shear mixing units, these include, for example Kneaders, planetary mixers, internal mixers, so-called "Banbury mixers" and similar mixing units known to those skilled in the art.
In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden, wobei die Auswahl der Beispiele keine Beschränkung des Umfanges des Erfindungsgegenstandes darstellen soll. Falls nicht anders angegeben, sind alle Mengenangaben in den nachfolgenden Beispielen Gewichtsteile.The invention is to be explained in more detail in the following exemplary embodiments, the selection of the examples not being intended to limit the scope of the subject matter of the invention. Unless otherwise stated, all amounts in the examples below are parts by weight.
Beispiele:Examples:
Beispiel 1 (erfindungsgemäß):Example 1
In einem Laborkneter wurden die folgenden Bestandteile bis zur Homogenität gemischt so daß ein Strukturklebstoff erhalten wurde: eis 1 ,4 Polybutadien, fest 2,80The following constituents were mixed in a laboratory kneader until homogeneous, so that a structural adhesive was obtained: ice 1.4 polybutadiene, solid 2.80
Zinkoxid 3,00Zinc oxide 3.00
Calciumoxid 2,50Calcium oxide 2.50
2,2 Methylen - bis -(4 Methyl-6-tert. - Butylphenol) 0,502.2 methylene - bis - (4 methyl-6-tert-butylphenol) 0.50
Russ 0,50Soot 0.50
Mikrohohlkugeln 0,20Hollow microspheres 0.20
Calciumcarbonat 18,20Calcium carbonate 18.20
Calciumcarbonat, gecoatet mit Stearat 15,00Calcium carbonate, coated with stearate 15.00
Polybutadien flüssig, MW ca.1800, eis -1 ,4 ca. 72% 7,35Polybutadiene liquid, MW ca.1800, ice -1, 4 ca.72% 7.35
Polybutadien mit aktiven Carboxylgruppen, MW 1700 10,00 niedermolekulares,sterospez. PB-ÖI.MW 1800, vinyl 50% 19,00Polybutadiene with active carboxyl groups, MW 1700 10.00 low molecular weight, sterospec. PB-ÖI.MW 1800, vinyl 50% 19.00
Schwefel 6,50Sulfur 6.50
MBTS 0,95MBTS 0.95
Polyvinylacetat, EVA-Copolymer, Tg ca. 40°C 8,50Polyvinyl acetate, EVA copolymer, Tg approx. 40 ° C 8.50
Mg-oxid 2,00 Hexamethylenbisthiosulfat 0,50Mg oxide 2.00 Hexamethylene bisthiosulfate 0.50
Alkyl-dimercapto-1 ,3,4-thiadiazol 2,50Alkyl dimercapto-1, 3,4-thiadiazole 2.50
Beispiel 2 (erfindungsgemäß):Example 2 (According to the Invention)
Es wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 verfahren, das Alkyl-dimercapto-The procedure was as in Example 1, the alkyl dimercapto
1 ,3,4-thiadiazolwurde durch Imidazol ersetzt.1, 3,4-thiadiazole was replaced by imidazole.
Beispiel 3 (Vergleich):Example 3 (comparison):
Es wurde wie in den vorhergehenden Beispielen verfahren, jedoch wurde wederThe procedure was as in the previous examples, but neither
Alkyl-dimercapto-1 ,3,4-thiadiazol noch Imidazol hinzugesetzt.Alkyl-dimercapto-1, 3,4-thiadiazole or imidazole added.
Mit allen drei Klebstoffen wurden Eignungstests durchgeführt, dabei zeigten alle 3Suitability tests were carried out with all three adhesives, with all 3 showing
Klebstoffe unter Standard-Härtungsbedingungen (30 min 160° C bis 15 minAdhesives under standard curing conditions (30 min 160 ° C to 15 min
200° C) ausgezeichnete Haftung auf geölten Stahlblech (St 1505), den veredelten200 ° C) excellent adhesion to oiled steel sheet (St 1505), the refined
Stählen ZE, ZEP, HDG, OC sowie auf entfettetem Aluminium oder auf vorbehandeltem Aluminium (Alodine 2040, Fa. Henkel).Steels ZE, ZEP, HDG, OC as well as on degreased aluminum or on pretreated aluminum (Alodine 2040, from Henkel).
Auf den Stahlsubstraten wurden für alle 3 Klebstoffe die nach den oben genatenOn the steel substrates, all 3 adhesives were named after the above
Härtungsbedingungen die folgenden Zugscherfestigkeiten erhalten:The following tensile shear strengths are obtained:
30 min 160° C 6 MPa30 min 160 ° C 6 MPa
30 min 180° C 13 MPa30 min 180 ° C 13 MPa
30 min 200° C 15 MPa30 min 200 ° C 15 MPa
In Anlehnung an automobilspezifische Prüfnormen (VAG-Konzern PV 3900) wurde während des Punktschweißens der verklebten Substrate der durch die Klebstoffe verursachte Geruch bewertet, dabei bedeutetBased on automotive-specific test standards (VAG Group PV 3900), the odor caused by the adhesives was evaluated during the spot welding of the bonded substrates, which means:
1 nicht wahrnehmbar,1 imperceptible,
3 deutlich wahrnehmbar, aber noch nicht störend,3 clearly perceptible, but not yet disturbing,
6 unerträglich6 unbearable
Dabei werden Bewertungen zwischen 4 und 6 in der Automobilindustrie nicht mehr akzeptiert.Ratings between 4 and 6 are no longer accepted in the automotive industry.
Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:The following results were obtained:
Beispiel 1 3,5 Beispiel 2 3,5Example 1 3.5 Example 2 3.5
Beispiel 3 6.Example 3 6.
Aus diesen Ergebnissen wird ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine erwünschte deutlich verringerte Geruchsbelästigung verursachen als das Vergleichsbeispiel des Standes der Technik. From these results it can be seen that the compositions according to the invention cause a desired, significantly reduced odor nuisance than the comparative example of the prior art.

Claims

Patentansprüche claims
1. Heißhärtende reaktive Zusammensetzung auf der Basis von natürlichen und/oder synthetischen olefinische Doppelbindungen enthaltenden Elastomeren und Vulkanisationsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung a) 0-10 Gew% Festkautschuk(e) mit einem Molekulargewicht von 100000 oder höher b) 5-50 Gew% flüssige(s) Polyen(e) mit einem Molekulargewicht unter 20000 c) ein Vulkanisationssystem bestehend aus Schwefel und einem oder mehreren organischen Beschleuniger(n) und /oder Metalloxid(en) d) eine oder mehrere heterocyclische Verbindung mit mindestens zwei Stickstoffatomen im Ring enthält.1. Heat-curing reactive composition based on natural and / or synthetic olefinic double bonds containing elastomers and vulcanizing agents, characterized in that the composition a) 0-10% by weight of solid rubber (s) with a molecular weight of 100,000 or higher b) 5-50 % By weight liquid (s) polyene (s) with a molecular weight below 20,000 c) a vulcanization system consisting of sulfur and one or more organic accelerators (s) and / or metal oxide (s) d) one or more heterocyclic compounds with at least two nitrogen atoms in the Contains ring.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein flüssiges Polyen aus der Gruppe bestehend aus 1 ,2-Polybutadien, 1 ,4- Polybutadien, Polyisopren, Polybuten, Polyisobutylen, Copolymere des Butadiens und/oder Isoprens mit Styrol und/oder Acrylnitril, Copolymere von Acrylsäureestern mit Dienen ausgewählt ist, wobei das Molekulargewicht des flüssigen Polyens im Bereich von 900 bis etwa 10000 liegt.2. Composition according to claim 1, characterized in that at least one liquid polyene from the group consisting of 1, 2-polybutadiene, 1, 4-polybutadiene, polyisoprene, polybutene, polyisobutylene, copolymers of butadiene and / or isoprene with styrene and / or Acrylonitrile, copolymers of acrylic acid esters with dienes is selected, the molecular weight of the liquid polyene being in the range from 900 to about 10,000.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die flüssige(n) Polyen(e) zusätzlich terminale und/oder statistisch verteilte Carboxylgruppen, Carbonsäureanhydridgruppen, Hydroxylgruppen, Aminogruppen, Mercaptogruppen oder Epoxygruppen als funktioneile Gruppen enthält.3. Composition according to claim 2, characterized in that the liquid (s) polyene (s) additionally contains terminal and / or randomly distributed carboxyl groups, carboxylic anhydride groups, hydroxyl groups, amino groups, mercapto groups or epoxy groups as functional groups.
4. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Festkautschuk(e) aus der Gruppe cis-1 ,4-Polybutadien, Styrol-Butadien-Kautschuk, synthetischer Isoprenkautschuk, Naturkautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, Acrylkautschuk ausgewählt wird/werden. 4. Composition according to at least one of the preceding claims, characterized in that the solid rubber (s) from the group cis-1, 4-polybutadiene, styrene-butadiene rubber, synthetic isoprene rubber, natural rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), nitrile rubber, butyl rubber, acrylic rubber is / are selected.
5. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die heterocyclische Verbindung ausgewählt wird aus Imidazol-, Pyrazol-, Thiadiazol-, Pyrimidin-, Pyridazin-, Pyrazin-, Thiadiazinverbindungen oder deren Mischungen.5. Composition according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heterocyclic compound is selected from imidazole, pyrazole, thiadiazole, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, thiadiazine compounds or mixtures thereof.
6. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein thermoplastisches Polymer enthält.6. Composition according to at least one of the preceding claims, characterized in that it additionally contains a thermoplastic polymer.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer olefinische Doppelbindungen, Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen, Epoxygruppen, Aminogruppen und/oder Mercaptogruppen als funktioneile Gruppen enthält.7. Composition according to claim 6, characterized in that the thermoplastic polymer contains olefinic double bonds, hydroxyl groups, carboxyl groups, epoxy groups, amino groups and / or mercapto groups as functional groups.
8. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Füllstoffe, Rheologiehilfsmittel, Extenderöle, Haftvermittler und/oder Alterungsschutzmittel enhält.8. Composition according to at least one of the preceding claims, characterized in that it additionally contains fillers, rheology aids, extender oils, adhesion promoters and / or anti-aging agents.
9. Verwendung von N-heterocyclischen Verbindungen ausgewählt aus Imidazol-, Pyrazol-, Thiadiazol-, Pyrimidin-, Pyridazin-, Pyrazin-, Thiadiazinverbindungen oder deren Mischungen zur Herstellung von geruchsarm vulkanisierbaren Kautschuk-Zusammensetzungen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.9. Use of N-heterocyclic compounds selected from imidazole, pyrazole, thiadiazole, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, thiadiazine compounds or mixtures thereof for the preparation of low-odor vulcanizable rubber compositions according to at least one of the preceding claims.
10.Verwendung der Zusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche als ein- oder zweikomponentigen Klebstoff, Dichtstoff oder Beschichtungsmasse mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften.10. Use of the composition according to at least one of the preceding claims as a one- or two-component adhesive, sealant or coating composition with vibration-damping properties.
11. Herstellung der heißhärtenden reaktiven Zusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche durch Mischen der Komponenten unter hoher Scherung. 11. Production of the thermosetting reactive composition according to at least one of the preceding claims by mixing the components under high shear.
12. Verfahren zum Verbinden von Metallteilen und/oder Abdichten von Fugen zwischen Metallteilen, dadurch gekennzeichnet, daß12. A method for connecting metal parts and / or sealing joints between metal parts, characterized in that
- zumindest eine Oberfläche eines Teils mit den Zusammensetzungen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche beschichtet wird,at least one surface of a part is coated with the compositions according to at least one of the preceding claims,
- die zu verbindenden Teile zusammengefügt werden,- the parts to be connected are assembled,
- und die gefügten Teile, ggf. unter mechanischer Fixierung, erhitzt werden, um die reaktive Zusammensetzung auszuhärten.- And the joined parts, if necessary with mechanical fixation, are heated to cure the reactive composition.
13. Verfahren zum Beschichten von Bauteilen durch Aufsprühen oder Extrudieren von Zusammensetzungen gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 auf die Oberfläche des Teils und Erhitzen des beschichteten Teils zum Aushärten der Zusammensetzung.13. A method for coating components by spraying or extruding compositions according to at least one of claims 1 to 8 onto the surface of the part and heating the coated part to cure the composition.
14. Verfahren zum Beschichten, Kleben und/oder Abdichten von Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß eine extrudierte Folie, eine extrudierte Schnur oder ein extrudiertes Band, hergestellt aus einer Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, auf mindestens ein Bauteil aufgelegt wird, die Teile ggf. zusammengefügt werden und anschließend erhitzt werden, um die Zusammensetzung auszuhärten. 14. A method for coating, gluing and / or sealing components, characterized in that an extruded film, an extruded cord or an extruded tape, produced from a composition according to at least one of Claims 1 to 8, is placed on at least one component, if necessary, the parts are put together and then heated to harden the composition.
EP01989588A 2000-12-16 2001-12-07 Odour-reduced sulphur cross-linked rubber masses Withdrawn EP1343841A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10062861A DE10062861A1 (en) 2000-12-16 2000-12-16 Odor-reduced sulfur-crosslinking rubber compounds
DE10062861 2000-12-16
PCT/EP2001/014397 WO2002048252A1 (en) 2000-12-16 2001-12-07 Odour-reduced sulphur cross-linked rubber masses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1343841A1 true EP1343841A1 (en) 2003-09-17

Family

ID=7667496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01989588A Withdrawn EP1343841A1 (en) 2000-12-16 2001-12-07 Odour-reduced sulphur cross-linked rubber masses

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1343841A1 (en)
AU (1) AU2002227999A1 (en)
DE (1) DE10062861A1 (en)
WO (1) WO2002048252A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10234369A1 (en) * 2002-07-27 2004-02-12 Henkel Kgaa Radiation-crosslinkable hotmelt PSAs
DE102006014190A1 (en) * 2006-03-24 2007-09-27 Henkel Kgaa Single component, hot-setting reactive composition, useful e.g. as an adhesive in automobile construction, comprises e.g. a liquid polyene, a block copolymer with a polyene block and a saturated block and/or a vulcanization system
DE102006016577A1 (en) 2006-04-06 2007-10-11 Henkel Kgaa Adhesives / sealants based on liquid rubbers
DE102007029644A1 (en) 2007-06-26 2009-01-08 Henkel Ag & Co. Kgaa One-component, hot-curing reactive composition
EP3725827A1 (en) * 2019-04-16 2020-10-21 Henkel AG & Co. KGaA Pumpable thermally expandable composition
DE102019213413A1 (en) * 2019-09-04 2021-03-04 Henkel Ag & Co. Kgaa Vulcanizing agents
EP3789446A1 (en) 2019-09-04 2021-03-10 Henkel AG & Co. KGaA Crosslinking agent for low temperature curing

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3393173A (en) * 1964-07-15 1968-07-16 Interchem Corp Method of calking with a plasticized polychloroprene composition
US4919976A (en) * 1985-08-23 1990-04-24 Uniroyal Chemical Company, Inc. Insulating adhesive tape composition and composites thereof
US4822845A (en) * 1987-04-13 1989-04-18 The Firestone Tire & Rubber & Company Rubber compositions modified with heterocyclic di-N-oxides
DE3741165A1 (en) * 1987-12-04 1989-06-15 Henkel Kgaa HOT-PAINTING ADHESIVES BASED ON HYDROXYL GROUPS CONTAINING POLYBUTADIENE
JPH01207337A (en) * 1988-02-16 1989-08-21 Bridgestone Corp Rubber composition having low exothermic property
FR2635110B1 (en) * 1988-08-05 1990-11-09 Saim Adhesifs Insonorisants Mo PREGELIFIABLE ADHESIVE
DE19502381A1 (en) * 1995-01-26 1996-08-01 Teroson Gmbh Structural raw rubber-based adhesives
DE19518673A1 (en) * 1995-05-20 1996-11-21 Henkel Teroson Gmbh Heat-curing foamed rubber compounds with high structural strength
DE19644855A1 (en) * 1996-10-29 1998-04-30 Henkel Teroson Gmbh Sulfur-free expanding, thermosetting rubber moldings
US5739211A (en) * 1997-02-25 1998-04-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber compositions containing a pyrazine amide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0248252A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE10062861A1 (en) 2002-06-27
AU2002227999A1 (en) 2002-06-24
WO2002048252A1 (en) 2002-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0805841B1 (en) Rubber-based adhesives used on raw structures
EP2001952B1 (en) Bonding agents and sealants based on liquid rubbers
EP0935634B1 (en) Sulphur-free expanding, hot hardening shaped parts
EP1999223B1 (en) High strength adhesives with impact peel strength
EP0827522A1 (en) Heat-setting rubber foams with high structural strength
EP1343839B1 (en) Rubber composition comprising plastisol formed flow properties
WO2009000735A1 (en) Single-component, hot-hardening reactive mixture
EP1838778A1 (en) Injectable, low-viscosity rubber damping compounds
WO2011020714A1 (en) Rubber composition with high elasticity
EP1343630A1 (en) Multi-layered composite material with organic sandwich layers based on rubber
EP0793697A1 (en) Elastomer products with acoustic attenuation properties
WO2002048252A1 (en) Odour-reduced sulphur cross-linked rubber masses
WO2015091611A1 (en) Heat-curable rubber compositions with plastisol-like rheology
EP1456024B1 (en) Rubber systems for reinforcing surfaces
WO2022028865A1 (en) Improved corrosion resistance of rubber-based adhesives and sealants
DE29520113U1 (en) Adhesive and sealant with vapor properties

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20030610

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: RO SI

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR LI

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20060209