EP2558526A2 - Cross-linking agents containing isocyanate groups for nitrile rubbers - Google Patents

Cross-linking agents containing isocyanate groups for nitrile rubbers

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Publication number
EP2558526A2
EP2558526A2 EP11714331A EP11714331A EP2558526A2 EP 2558526 A2 EP2558526 A2 EP 2558526A2 EP 11714331 A EP11714331 A EP 11714331A EP 11714331 A EP11714331 A EP 11714331A EP 2558526 A2 EP2558526 A2 EP 2558526A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compounds
hydroxyl group
nbr
weight
hydroxyl
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11714331A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sven Brandau
Michael Klimpel
Hans Magg
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.)
Lanxess Deutschland GmbH
Original Assignee
Lanxess Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Lanxess Deutschland GmbH filed Critical Lanxess Deutschland GmbH
Priority to EP11714331A priority Critical patent/EP2558526A2/en
Publication of EP2558526A2 publication Critical patent/EP2558526A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00Chemical modification of rubber
    • C08C19/22Incorporating nitrogen atoms into the molecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00Chemical modification of rubber
    • C08C19/30Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
    • C08C19/34Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with oxygen or oxygen-containing groups
    • C08C19/38Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with oxygen or oxygen-containing groups with hydroxy radicals
    • 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
    • C08K5/29Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L15/00Compositions of rubber derivatives

Definitions

  • the invention relates to the use of special compounds containing at least two isocyanate groups as crosslinkers for hydroxyl-containing (H) NBR rubbers, corresponding vulcanizable compositions, processes for their preparation, processes for the preparation of vulcanizates thereof and the vulcanizates thus obtained, and hydroxyl-containing HNBR rubbers.
  • Nitrile rubbers also abbreviated to "NBR” are rubbers which are copolymers or terpolymers of at least one ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile, at least one conjugated diene and optionally one or more further copolymerizable monomers
  • NBR Nitrile rubbers
  • HNBR Nitrile rubbers
  • the term (H) NBR includes both NBR and HNBR.
  • NBR and HNBR have been firmly established in the field of specialty elastomers for many years. They have an excellent property profile in the form of excellent oil resistance, good heat resistance, excellent resistance to ozone and chemicals, the latter being even more pronounced in the case of HNBR than NBR. NBR and HNBR also have very good mechanical and performance properties. For this reason, they are widely used in a variety of applications and are used, for example, for the production of seals, hoses, belts and damping elements in the automotive sector, also for stators, borehole seals and valve seals in the field of oil production and also for many parts of the electrical industry, the machine industry. and shipbuilding.
  • Dodecylmercaptans in particular tertiary dodecylmercaptans ("TDDM"), are usually used to control the molecular weight and thus also the viscosity of the nitrile rubber formed, after the polymerization the resulting NBR latex is coagulated in a first step and the NBR solid is isolated therefrom.
  • TDDM tertiary dodecylmercaptans
  • this hydrogenation is likewise carried out by known methods of the prior art, for example using homogeneous or else heterogeneous hydrogenation catalysts.
  • the catalysts are usually based on rhodium, ruthenium or titanium, but it is also possible to use platinum, iridium , Palladium, rhenium, ruthenium, osmium, cobalt or copper are used either as metal or preferably in the form of metal compounds.
  • nitrile rubbers may have to undergo a reduction in molecular weight (eg by metathesis) before the hydrogenation in a further step in order ultimately to be able to obtain a hydrogenated nitrile rubber with not too high molecular weight or not too high viscosity.
  • molecular weight eg by metathesis
  • the possibilities for influencing the polydispersity are to some extent limited.
  • the crosslinking of hydroxyl-containing nitrile rubbers with diisocyanates is known per se.
  • US 3,551,472 relates to liquid hydroxyl-terminated NBR rubbers.
  • carboxyl-terminated NBR rubbers are prepared, which are subsequently reacted with excess 1,4-butanediol.
  • the resulting rubber can be further reacted with monomeric toluene diisocyanate and should have advantageous adhesive properties.
  • JP 55-151017, filed 15.05.1979 (Application No. 54-56800) relates to a nitrile rubber having hydroxyl groups. It is described that this rubber can be crosslinked with monomeric diisocyanates.
  • Dibutyltin dilaurate is used, for example, in the crosslinking with 2,4-toluene diisocyanate as the catalyst.
  • liquid coating compositions which can be crosslinked at room temperature and based on a film-forming polymer having a glass transition temperature Tg ⁇ 0 ° C and less than 10% ethylenic unsaturation.
  • coating compositions containing (A) a carboxylated, hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer (X-HNBR), (B) a crosslinker having at least one isocyanate graft and another crosslink site forming group, and (C) a solvent.
  • X-HNBR carboxylated, hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer
  • B a crosslinker having at least one isocyanate graft and another crosslink site forming group
  • C a solvent
  • Coating compositions which have a solids content of 3-30 wt.% Of a) the carboxylated, hydrogenated copolymer having recurring units of a conjugated diene, an unsaturated nitrile and a carboxyl monomer and b) a crosslinker having at least one isocyanate group and another group, forms the networking sites.
  • the solvent (C) there are mentioned water, any organic solvents and any other substances which can dissolve carboxylated hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymers.
  • the solvent (C) is thus used in amounts of from 70 to 97% by weight, based on the total coating composition.
  • the liquid compositions are applied to the surface to be coated, dried and vulcanized. Networking times of 16 hours are described.
  • Crosslinkers (B) are generally polyisocyanates, chain-extended polyisocyanates, polymeric isocyanate-polyol adducts, polycarbodiimides, multifunctional oxazolines, multifunctional oxazines, multifunctional imidazolines, phenolic novolacs, phenolic resoles, amino resins and amino (alkoxy) silanes.
  • Explicitly described in Example 3 are aqueous HXNBR latices in combination with a crosslinker in the form of an aromatic prepolymer based on diphenylmethane diisocyanate or an aliphatic prepolymer based on 1,6-hexamethylene diisocyanate.
  • EP-A-0 001 092 describes liquid hydroxyl group-containing polymers having aliphatic polymer backbones which have sulfide bonds close to the end groups of the polymer molecules and are obtained by polymerizing (1) at least one vinylidene monomer with a mixture of at least one hydroxyl group. containing disulfide and at least one hydroxyl-containing trisulfide. Rubbers having repeating units of at least one conjugated diene and at least one unsaturated nitrile and at least one copolymerizable hydroxyl group-containing monomer are not described. The use of the mixture of di- and trisulfide allows the control of the molecular weight and allows the preparation of liquid polymers.
  • the object of the present invention was thus to provide crosslinkers for hydroxyl-group-containing (H) NBR rubbers which avoid the disadvantages of the existing crosslinkers. They should be able to be used in particular without the use of tin-containing catalysts for crosslinking and preferably have a high vapor pressure and high functionality.
  • the chemicals used as crosslinkers should also have good handleability and low toxicity.
  • the optionally crosslinked, optionally hydrogenated nitrile rubbers should preferably give good to very good values in the compression set test and in the tensile elongation test, have good to very good vulcanization behavior (measured usually in an MDR rotary vulcanometer) and thus offer an alternative to the conventional systems.
  • R 1 and R 2 together represent a single bond or one of the following groups - yield
  • n is an integer from 1 to 4.
  • R 3 , R 4 , R 3 are identical or different and denote H or a radical which contains one or more of the following groups,
  • a saturated, mono- or polyunsaturated carboxylic or heterocyclyl radical straight-chain or branched alkyl, aryl, heteroaryl, arylalkyl, heteroarylalkyl, alkoxy, aryloxy, heteroaryloxy, amino, amido, hydroxyimino, carbamoyl, alkoxycarbonyl, F, Cl, Br, I, Hydroxy, phosphonato, phosphinato, alkylthio, arylthio, sulfanyl, thiocarboxy, sulfinyl, sulfono, sulfino, sulfeno, sulfonic acids, sulfamoyl, silyl, silyloxy, nitrile, sulfanyl, hydroperoxycarbonyl, hydroperoxy, thiocarboxy, dithiocarboxy, hydroxyimino, nitro, nitrosyl, carbonyl, Carbox
  • Monomers comprising conjugated or non-conjugated dienes, alkynes and vinyl compounds, or a divalent structural element which is derived Polymers comprising polyethers, in particular polyalkylene glycol ethers and polyalkylene oxides, polysiloxanes, polyols, polycarbonates, polyurethanes, polyisocyanates, polysaccharides, polyesters and polyamides, and
  • p, q, r are the same or different and are in the range of 0 to 10,000
  • the at least two isocyanate groups in the compounds of the general formula (I), (II), (III) and (IV) are present in at least two of the radicals R 3 , R 4 and R 5, respectively.
  • compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) are dimers or trimers of monomeric diisocyanates.
  • the crosslinkers according to the invention have the advantage that they can be used in the absence of tin-containing compounds and lead to good crosslinking of the hydroxyl group-containing (H) NBR rubbers.
  • the invention further provides a vulcanizable composition containing at least one hydroxyl group-containing (H) NBR rubber and at least one crosslinker, as defined above or below.
  • the invention also provides a process for the preparation of these vulcanizable compositions by mixing at least one hydroxyl-containing (H) NBR autoshock and at least one crosslinker as defined above or below.
  • the invention furthermore relates to a process for the preparation of vulcanizates, in which the above vulcanizable compositions are crosslinked with heating, and to the vulcanizates, preferably moldings obtainable by this process.
  • the compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) in particular the dimers or trimers of monomeric diisocyanates, a thermally stable network with the hydroxyl group-containing optional hydrogenated nitrile rubbers can be constructed and no tin compounds or heavy metal compounds are needed as a further crosslinking catalyst for good crosslinking.
  • the compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) used can also be handled easily.
  • the vulcanizates produced show very good values in the compression set test at room temperature and 100 ° C. and furthermore a high tensile stress with good breaking elongations.
  • HEMA hydroxyethyl methacrylate
  • very good results can be achieved.
  • solvents are not present at all or only in small amounts.
  • a use according to the invention in which either no or not more than 15% by weight of solvent, based on the hydroxyl group-containing (H) NBR rubber is present has proven useful.
  • solvent are meant in particular water, any organic solvents and any other substances which dissolve hydroxyl-containing (H) NBR rubber or any mixtures of the abovementioned.
  • hydroxyl group-containing (H) NBR rubber is used in the inventive use as such, that is, in bulk. In particular, it is not pretreated in a separate solution step.
  • the hydroxyl group-halo (H) NBR rubbers used can be crosslinked with the compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) in an excellent and rapid manner. This is surprising since it could be assumed that problems could arise here, in particular due to insufficient mobility of the crosslinkers in the polymer matrix, in the case of short crosslinking times.
  • the absence of solvents or the presence of only small amounts also reduces the partial vapor pressure and the vapor pressure of the mixture, thus resulting in lower emissions - especially in organic solvents.
  • the compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) to be used according to the invention preferably have at least one allophanate, biuret, uretdione, isocyanurai, iminooxadiazinedione, bridged carbamate, oxadiazinetrione, Uretonimine or carbodiimide structure.
  • the compound of structure (1-3) represents a uretdione and is represented by the general formula (I) when R 1 and R 2 together form a single bond, wherein R 4 and R 5 in total contain at least two NCO groups have to.
  • the compound of the structure (1-4) represents an isocyanurate and is represented by the general formula (I) when R 1 and R 2 together form a group
  • R 3 , R 4 and R 5 must contain in total at least two NCO groups.
  • the compound of the structure (1-5) represents an iminooxadiazine dione and is represented by the general formula (I) when R 1 and R 2 together form a group
  • R 3 , R 4 and R 5 in total contain at least two NCO groups
  • R 3 , R 4 and R 5 are the same or different and denote H or a radical containing one or more of the following groups,
  • M for repeating units of one or more mono- or polyunsaturated monomers, comprising conjugated or non-conjugated dienes, alkynes and vinyl compounds, or for a divalent structural element which is derived
  • Polymers comprising polyethers, in particular polyalkylene glycol ethers and polyalkylene oxides, polysiloxanes, polyols, polycarbonates, polyurethanes, polyisocyanates, polysaccharides, polyesters and polyamides and
  • p, q, r are the same or different and are each in the range of 0 to 10,000.
  • the indices p, q and r are each equal to zero.
  • the compounds of general formula (II) are bridged carbamates.
  • the radicals R 3 is not only different R may be of the radicals 4 but also the radicals R 3 may be different from each other, as well as the radicals R 4 to be different to each other when a plurality of R J or R 4 are present in the molecule.
  • radicals R 3 , R 4 , R 5 in the general formulas (I) to (IV) and (I-1) to (I- 6 ) may each be mono- or polysubstituted.
  • the following radicals are preferably monosubstituted or polysubstituted: alkyl, carbocyclyl, heterocyclyl, aryl, heteroaryl, arylalkyl, heteroarylalkyl, alkoxy, aryloxy, alkylthio, arylthio, amino, amido, carbamoyl, phosphonato, phosphinato, sulfanyl, thiocarboxy , Sulfmyl, sulfono, sulfino, sulfeno, sulfamoyl, silyl, silyloxy, carbonyl, carboxy, oxycarbonyl, oxysulfonyl, oxo, thioxo, borate, se
  • R 3 , R 4 , R 3 can assume.
  • Particularly suitable substituents are halogen, preferably fluorine, chlorine, bromine or iodine, nitrile (CN) and carboxy.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and 3 in the general formulas (I) to (TV) and (I-1) to (I- 6 ) also explicitly include salts of the abovementioned compounds of R 1 - R 5 , as far as they are chemically possible and stable. These may be, for example, ammonium salts, alkali salts, alkaline earth salts, aluminum salts or protonated forms of the compounds of the general formulas (I) to (IV) and (1-1) to (1-6) ,
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 3 in the general formulas (I) to (IV) and (I-1) to (I- 6 ) also include compounds of R ! , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 with organometallic radicals, for example, those which give the respective compound a Grignard function.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may furthermore represent or have a carbanion, with lithium, zinc, tin, aluminum, lead and boron in a correspondingly equivalent form as counterion.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is coupled via a linker to a solid phase or carrier substance.
  • the linker may be Wang, Sasrin, Rink acid, 2-chlorotrityl, Mannich, Safety Catch, Traceless or photolabile linker known to those skilled in the art.
  • solid phases or carriers are silica, ion exchange resins, clays, montmorillonites, cross-linked polystyrene, polyethylene glycol grafted onto polystyrene, polyacrylamides (“pepsyn"), polyethylene glycol-acrylamide copolymers (PEGA), cellulose, cotton and granular porous glass (CPG , controlled pore glass) in question.
  • the compounds of the general formulas (I) to (IV) or (1-1) to (I-6) act as ligands for organometallic complex compounds, for example those based on the central metals rhodium, ruthenium, titanium Platinum, iridium, palladium, rhenium, ruthenium, osmium, cobalt iron or copper.
  • M may be monosubstituted or polysubstituted, meaning that M may be repeating units of one or more mono- or polyunsaturated monomers, preferably of optionally mono- or polysubstituted conjugated or non-conjugated monomers Dienes, optionally mono- or polysubstituted alkynes or optionally mono- or polysubstituted vinyl compounds, for example fluorinated mono- or polyunsaturated vinyl compounds, or else a divalent structural element which is derived from substituted or unsubstituted polymers comprising polyethers, in particular polyalkylene glycol ethers and polyalkylene oxides, Polysiloxanes, polyols, polycarbonates, polyurethanes, polyisocyanates, polysaccharides, polyesters and polyamides.
  • radicals "M” can thus be monomeric or polymeric radicals.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 contain in total two or more isocyanate groups for crosslinking. These may alternatively also be protected with a protective group as known to the person skilled in the art, which is removed during or before vulcanization (in the latter case already after mixing with the hydroxy group-containing (H) BR) by a process known to the person skilled in the art.
  • R 1 - R 5 may, but need not be, different groups.
  • a crosslinker for the optionally hydrogenated nitrile rubber thus a dimeric, trimeric, oligomeric or polymeric di- or polyisocyanate is used.
  • the term "di- or polyisocyanate” stands for the fact that the crosslinker has two or more free or optionally blocked isocyanate groups in the molecule, "dimer, trimer, oligomer or polymer” stands for the fact that the crosslinker from a corresponding number of two, three or more monomeric mono-, di- or polyisocyanates is constructed.
  • blocked isocyanate is understood as meaning an isocyanate which has been reacted with a blocking reagent and which reacts in the presence of a nucleophile to give its isocyanate adduct, it being possible for the blocking reagent to be removed from the isocyanate again by suitable reaction conditions.
  • crosslinkers which (i) have as structural units units of dimeric and trimeric diisocyanates, these also being able to occur more than once in the crosslinker molecule, and having (ii) two or more free isocyanate groups in the molecule.
  • crosslinkers based on dimeric or trimeric diisocyanates which have allophanate, biuret, uretdione, uretonimine, bridged carbamate, carbodiimide, oxadiazinetrione, isocyanurate or iminooxadiazinedione structural elements and also two or more free ones Isocyanate glands in the molecule.
  • oligomeric or polymeric allophanates biurets, uretdiones, uretonimines, bridged carbamates, carbodiimides, isocyanurates, oxadiazintriones or iminooxadiazinediones, ie the individual rings are then linked to form an oligomer or polymer.
  • a corresponding oligomer or polymer formation occurs in particular when di- or polyfunctional isocyanates are used as monomeric isocyanates.
  • the crosslinker is based on a single type of monomeric, oligomeric or polymeric di- or polyisocyanate. But it is also possible that the mentioned structural elements by a reaction of various monomeric, oligomeric or polymeric di- or polyisocyanates come about.
  • Suitable examples of cyclic crosslinkers based on monomeric diisocyanates having an aliphatic or cycloaliphatic radical are known per se to the person skilled in the art and are based on e.g. on the monomeric diisocyanates isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexyl diisocyanate, 1,1-methylene-bis (4-isocyanyanocyclohexane), 1,2-bis (4-isocyanatononyl) -3-heptyl-4-pentylcyclohexane and hexamethylene l, 6-diisocyanate.
  • the use of isophorone diisocyanate and hexamethylene-l, 6-diisocyanate for the preparation of the crosslinkers to be used according to the invention is preferred.
  • a cyclic crosslinker based on monomeric diisocyanates obtained from a monomeric aromatic di- or polyisocyanate.
  • the monomeric aromatic di- or polyisocyanate preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms.
  • Suitable aromatic monomeric di- or polyisocyanates are e.g.
  • 2,4-diisocyanatotoluene 2,6-diisocyanatotoluene and 4,4'-methylene-bis (phenyl diisocyanate) are preferred.
  • Particularly preferred are 2,6-diisocyanatotoluene and 4,4'-methylene-bis (phenyl diisocyanate).
  • allophanates (carbamoylcarbamates) of the general structural formula (1-1) may preferably be used.
  • monoisocyanates suitable for the preparation of the allophanates any aromatic, aliphatic and cycloaliphatic monoisocyanates having 2 to 20 carbon atoms, such as Methyl isocyanate, isopropyl isocyanate, n-butyl isocyanate, n-hexyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, stearyl isocyanate, optionally halogenated phenyl isocyanates, 1-Naphtylisocyanat, optionally chlorinated or fluorinated m-, o-, and p-Toloylisocyanate, p-isopropylphenyl isocyanate, 2,6-diisopropylphenyl isocyanate and p-toluenesulfonyl diisocyanate
  • Suitable diisocyanates for the preparation of the allophanates are any desired aromatic, aliphatic and cycloaliphatic diisocyanates containing 6 to 40 carbon atoms, preferably 6 to 15 carbon atoms, such as isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexyl diisocyanate, 1,1-methylenebis (isocyanatohexane), 1 , 2-bis (4-isocyanatononyl) -3-heptyl-4-pentylcyclohexane, hexamethylene-1,6-diisocyanate, 2,4-diisocyanatotoluene, 2,6-diisocyanatotoluene, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanate.
  • Preferred of these is hexamethylene 1,6-diisocyanate.
  • Such allophanates as well as their preparation are e.g. in EP 0 000 194 AI, the disclosure of which is included in the present invention by way of reference.
  • the isocyanate used for allophanate formation can be used in an equimolar amount, as well as in excess, based on the urethane groups present in the starting compound in the deficit.
  • crosslinkers used according to the invention are dimers or trimers of monomeric diisocyanates, in particular uretdiones or isocyanurates.
  • Especially preferred trimeric Hexamethylendtisocyanat is used with isocyanurate structure.
  • isocyanurate groups for example, hydrogen sulfide adducts (carbamoylsulfonates) or oxime adducts can be used. Blocking can be carried out, for example, with sodium disulfide, wherein the adduct can be deblocked again at temperatures of about 100.degree.
  • blocking agents are phenols, such as phenol, nonylphenol, cresol, oximes, such as butanone oxime, cyclohexanone oxime, lactams, such as ⁇ -caprolactam, secondary amines, such as diisopropylamine, pyrazoles, such as dimethylpyrazole, imidazoles or triazoles, and malonic and acetic esters.
  • phenols such as phenol, nonylphenol, cresol
  • oximes such as butanone oxime, cyclohexanone oxime
  • lactams such as ⁇ -caprolactam
  • secondary amines such as diisopropylamine
  • pyrazoles such as dimethylpyrazole, imidazoles or triazoles
  • malonic and acetic esters hydroxyl-containing (H) BR rubbers
  • any optionally hydrogenated nitrile rubbers may be used in the context of this application, provided that they contain hydroxyl groups.
  • At least one hydroxyl group of the copolymerizable hydroxyl group-containing monomer is not bonded to the C atom of a carboxy ligand to which the oxygen atom is further bonded by double bond.
  • Preferred copolymerizable hydroxyl group-containing monomers are hydroxyalkyl (meth) acrylates or copolymerizable vinyl unsaturated monomers containing at least one hydroxyl group, e.g. 4-vinylphenol, into consideration. Preference is given to hydroxyalkyl acrylates and hydroxyalkyl methacrylates in which the C atom number of the hydroxyalkyl groups is 1 to 20, preferably 1 to 12.
  • Suitable hydroxyl group-containing monomers are 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth) acrylate, hydroxyoctyl (meth) acrylate, hydroxymethyl (meth) acrylamide, 2 Hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylamide, di (ethylene glycol) itaconate, di (propylene glycol) itaconate, bis (2-hydroxypropyl) itaconate, bis (2-hydroxyethyl) itaconate, bis (2-hydroxye
  • hydroxyalkyl (meth) acrylates in particular hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate, in particular 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) or 2-hydroxyethyl acrylate (HEA).
  • HEMA 2-hydroxyethyl methacrylate
  • HAA 2-hydroxyethyl acrylate
  • the proportion of hydroxyl group-containing monomers in the (H) NBR rubber is generally 0.1 to 25 wt .-%, preferably 0.5 to 10 wt .-%, particularly preferably 1.5 to 7 wt .-% and in particular 1 , 5 to 5 wt .-%.
  • the conjugated diene in nitrile rubber can be of any nature. Preference is given to using (C 4 -C 6 ) conjugated dienes.
  • ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile any known ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile can be used, preferred are (C 3 -C 5 ) - ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles such as acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile or mixtures thereof. Particularly preferred is acrylonitrile.
  • a preferred optionally hydrogenated nitrile rubber is a polymer having repeating units derived exclusively from (i) one or more conjugated dienes, (ii) one or more (C 3 -C 5 ) - ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles and (iii) one or more copolymerizable hydroxyl group-containing monomers each containing at least one hydroxyl group other than the C atom of a carboxyl group is bound to which further an oxygen atom is bound by double bond.
  • a particularly preferred optionally hydrogenated nitrile rubber is a polymer having repeating units derived exclusively from (i) a (C 4 -C 6 ) conjugated diene, (ii) a (C 3 -C 5) - ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile, and (iii) a copolymerizable Hydroxyl phenomenonhaitigen monomers containing at least one hydroxyl group which is not bonded to the carbon atom of a carboxyl group to which further an oxygen atom is bound by double bond.
  • a most preferred optionally hydrogenated nitrile rubber is a polymer having repeating units derived exclusively from (i) one or more (C 4 -C 6 ) conjugated dienes, (ii) one or more (C 3 -C 5) -, ß-unsaturated nitriles and (iii) one or more hydroxyalkyl (meth) acrylates.
  • an optionally hydrogenated nitrile rubber having repeating units derived exclusively from (i) butadiene, (ii) acrylonitrile and (iii) one or more hydroxyalkyl (meth) acrylates.
  • a particularly preferred nitrile rubber is a copolymer of acrylonitrile and 1,3-butadiene and HEMA or HEA.
  • copolymerizable monomers it is possible, if desired, for example, to use aromatic vinyl monomers, preferably styrene, ⁇ -methylstyrene and vinylpyridine, fluorine-containing vinyl monomers, preferably fluoroethylvinylether, fluoropropylvinylether, o-fluoromethylstyrene, vinylpentafluorobenzoate, difluoroethylene and tetrafluoroethylene, or else copolymerizable antiageing monomers, preferably N- ( 4-anilinophenyl) acrylamide, N- (4-anilinophenyl) methacrylamide, N- (4-anilinophenyl) cinnamide, N- (4-anilinophenyl) crotonamide, N-phenyl-4- (3-vinylbenzyloxy) ani!
  • aromatic vinyl monomers preferably styrene, ⁇ -methylstyrene and vinylpyridine
  • N- phenyl-4- (4-vinylbenzyloxy) aniline and non-conjugated dienes such as 4-cyanocyclohexene and 4-vinylcyclohexene, or else alkynes, such as 1- or 2-butyne.
  • carboxy group-containing termonomers may be used as further copolymerizable monomers, e.g. ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids, their esters, ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acids, their mono- or diesters or their corresponding anhydrides or amides.
  • Acrylic acid and methacrylic acid may preferably be used as ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids.
  • esters of ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids preferably their alkyl esters and alkoxyalkyl esters.
  • the alkyl esters, in particular C-C are preferably t s alkyl esters of ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids, particularly preferred in particular C are alkyl, r Cig alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, especially methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, tert- Butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-dodecyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate and 2-ethylhexyl methacrylate.
  • Methoxymethyl acrylate, methoxyethyl (meth) Alkoxyalkyiester of acrylic acid or methacrylic acid most preferably acrylate, ethoxyethyl (meth) - and alkoxyalkyl esters of ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids, particularly preferred alkoxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, especially C are preferably 2 -C 2 acrylate and methoxyethyl (meth) acrylate. It is also possible to use mixtures of alkyl esters, such as those mentioned above, with alkoxyalkyl esters, for example in the form of the abovementioned.
  • cyanoalkyl acrylate and cyanoalkyl methacrylates in which the C atom number of the cyanoalkyl group is 2-12, preferably ⁇ -cyanoethyl acrylate, ⁇ -cyanoethyl acrylate and cyanobutyl methacrylate. It is also possible to use fluorine-substituted benzyl-containing acrylates or methacrylates, preferably fluorobenzyl acrylate, and fluorobenzyl methacrylate. It is also possible to use fluoroalkyl-containing acrylates and methacrylates, preferably trifluoroethyl acrylate and tetrafluoropropyl methacrylate. It is also possible to use amino-containing ⁇ -unsaturated carboxylic acid esters, such as dimethylaminomethyl acrylate and diethylaminoethyl acrylate.
  • copolymerizable monomers which can also be used are ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acids, preferably maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, citraconic acid and mesaconic acid.
  • ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acid anhydrides preferably maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride and mesaconic anhydride. It is also possible to use mono- or diesters of ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acids.
  • ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acid mono- or diesters may, for example, be alkyl, preferably C 1 -C 10 -alkyl, in particular ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, n-pentyl or n-hexyl, alkoxyalkyl, preferably C 2 -C 2 alkoxy alkyl, more preferably C 3 -Cg- alkoxyalkyl, hydroxyalkyl, preferably C 12 hydroxyalkyl, more preferably C2-Q- hydroxyalkyl, cycloalkyl preferably C 5 -C 12 -cycloalkyl, particularly preferably C 6 -C 12 -cycloalkyl, alkylcycloalkyl, preferably Q-C 1 -alkylcycloalkyl, particularly preferably C 7 -C 10 -alkylcycloalkyl, aryl
  • alkyl esters of ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids are methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate , 2-Ethlyhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-propylheptyl acrylate and lauryl (meth) acrylate.
  • n-butyl acrylate is used.
  • alkoxyalkyl esters of the ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids are methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate and methoxyethyl (meth) acrylate.
  • methoxyethyl acrylate is used.
  • esters of the ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids are, for example, polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, Epoxy (meth) acrylate, N- (2-hydroxyethyl) acrylamides, N- (2-hydroxymethyl) acrylamides and urethane (meth) acrylate used.
  • ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acid monoesters examples include
  • Maleic monoalkyl esters preferably monomethyl maleate, monoethyl maleate, monopropyl maleate and mono-n-butyl maleate;
  • Maleic monocycloalkyl esters preferably monocyclopentyl maleate, monocyclohexyl maleate and monocycloheptyl maleate;
  • Maleic acid monoalkylcycloalkyl esters preferably monomethylcyclopentyl maleate and monoethylcyclohexyl, eat once;
  • Maleic monoaryl ester preferably monophenylmaleate
  • Fumarcic Acidmonoalkylester preferably Monomethylftimarat, monoethyl fumarate, monopropyl fumarate and mono-n-butyl fumarate;
  • Fumaric monocycloalkyl esters preferably monocyclopentyl fumarate, monocyclohexyl fumarate and monocycloheptyl fumarate;
  • Fumaric acid monoalkylcycloalkyl ester preferably monomethylcyclopentyl fumarate and monoethylcyclohexyl fumarate;
  • Fumaric monoaryl ester preferably monophenyl fumarate
  • Fumaric acid monobenzene preferably monobenzyl fumarate
  • Citraconic monoalkyl esters preferably monomethyl citraconate, monoethyl acrylate, monopropyl citrate and mono-n-butyl citraconate;
  • Citraconic monocycloalkyl esters preferably monocyclopentyl citraconate, monocyclohexyl citraconate and monocycloheptyl citraconate;
  • Citracon Acidmonoalkylcycloalkylester preferably Monomethylcyclopentylcitraconat and Monoethylcyclohexylcitraconat;
  • Citracon Acidmonoarylester preferably Monophenylcitraconat
  • Citraconic acid monobenzyl ester preferably monobenzyl citraconate
  • Itaconic acid monoalkyl ester preferably monomethyl itaconate, monoethyl itaconate, monopropyl itaconate and mono-n-butyl itaconate;
  • Itaconic acid monocycloalkyl ester preferably monocyclopentyl itaconate, monocyclohexyl itaconate and monocycloheptyl itaconate;
  • Itaconic acid monoalkylcycloalkyl ester preferably monomethylcyclopentyl itaconate and monoethylcyclohexyl itaconate;
  • Itaconic acid monoaryl ester preferably monophenyl itaconate
  • Itaconic acid monobenzyl ester preferably monobenzyl itaconate.
  • Mesacondochremonoalkylester preferably Mesacon Listeremonoethylester;
  • the analog diesters can be used based on said monoester groups, wherein the ester groups can also be chemically different.
  • Radical polymerizable compounds which contain at least two olefinic double bonds per molecule are also suitable as further copolymerizable monomers.
  • polyunsaturated compounds are acrylates, methacrylates or itaconates of polyols, e.g.
  • polyunsaturated monomers it is also possible to use acrylamides, e.g. Methylenebisacrylamide, hexamethylene-1, 6-bisacrylamide, diethylenetriamine tris-methacrylamide, bis (methacrylamidopropoxy) ethane or 2-acrylamido-ethyl acrylate.
  • acrylamides e.g. Methylenebisacrylamide, hexamethylene-1, 6-bisacrylamide, diethylenetriamine tris-methacrylamide, bis (methacrylamidopropoxy) ethane or 2-acrylamido-ethyl acrylate.
  • polyunsaturated vinyl and AHyl compounds are divinylbenzene, ethylene glycol divinyl ether, diallyl phthalate, allyl methacrylate, diallyl maleate triallyl isocyanurate or triallyl phosphate.
  • the proportions of conjugated diene and ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile in the optionally hydrogenated nitrile rubbers can vary widely.
  • the proportion of or the sum of the conjugated dienes is usually in the range of 39.5 to 90 wt .-%, preferably in the range of 48.5 to 85 wt.%, Based on the total polymer.
  • the proportion of hydroxyl-containing monomers is generally 0.1 to 25 wt .-%, preferably 0.5 to 10 wt .-%, particularly preferably 1.5 to 7 wt .-% and in particular 1.5 to 5 parts by weight. %, based on the total polymer.
  • the proportion of or the sum of the ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles is usually 9.5 to 60 wt .-%, preferably 13.5 to 50 wt .-%, based on the total polymer.
  • the proportions of the monomers in each case add up to 100% by weight.
  • the additional monomers may be present in amounts of from 0 to 50% by weight, based on the total polymer.
  • proportions of the conjugated dienes and / or of the ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles are replaced by the proportions of the additional monomers, the proportions of all monomers adding up to 100% by weight in each case.
  • the nitrile rubbers according to the invention which may also be completely or partially hydrogenated, have Mooney viscosities (ML (1 + 4 at 100 ° C.)) of usually 10 to 160, preferably 15 to 150 Mooney units, particularly preferably 20 to 150 Mooney Units and in particular 25 to 145 Mooney units on.
  • Mooney viscosity ML 1 + 4 at 100 ° C.
  • the values for the Mooney viscosity (ML 1 + 4 at 100 ° C.) are determined in each case by means of a shear disk viscometer in accordance with DIN 53523/3 or ASTM D 1646 at 100 ° C.
  • the glass transition temperatures of the optionally hydrogenated nitrile rubbers to be used according to the invention are in the range from -80 ° C. to + 20 ° C., preferably in the range from -70 ° C. to 10 ° C.
  • the preparation of the nitrile rubber it is also possible for the preparation of the nitrile rubber to be followed either by (i) a metathesis reaction or (ii) a metathesis reaction and a subsequent hydrogenation or (iii) only one hydrogenation.
  • a metathesis reaction or (ii) a metathesis reaction and a subsequent hydrogenation or (iii) only one hydrogenation.
  • the metathesis or hydrogenation reactions are both well known to the skilled person and described in the literature.
  • the metathesis is known, for example, from WO-A-02/100941 and WO-A-02/100905 and can be used for molecular weight reduction.
  • the hydrogenation can be carried out using homogeneous or heterogeneous hydrogenation catalysts.
  • the catalysts used are usually based on rhodium, ruthenium or titanium, but it is also possible to use platinum, iridium, palladium, rhenium, ruthenium, osmium, cobalt or copper either as metal or preferably in the form of metal compounds (see, for example, US Pat 3,700,637, DE-A-25 39 132, EP-A-0 134 023, DE-OS 35 41 689, DE-OS 35 40 918, EP-A-0 298 386, DE-OS 35 29 252 DE-OS-34 33 392, US-A-4,464,515 and US-A-4,503,196).
  • the selective hydrogenation can be achieved, for example, in the presence of a rhodium- or ruthenium-containing catalyst. It is possible, for example, to use a catalyst of the general formula wherein M is ruthenium or rhodium, R 1 are the same or different and represent a C Cg alkyl group, a GrCg cycloalkyl group, a C6-C15 aryl group or a C7-C15 aralkyl group.
  • X is hydrogen or an anion, preferably halogen and particularly preferably chlorine or bromine
  • 1 is 2,3 or 4
  • m is 2 or 3
  • n is 1, 2 or 3, preferably 1 or 3.
  • Preferred catalysts are tris (triphenylphosphine) rhodium (I) chloride, tris (triphenylphosphine) rhodium (II) chloride and tris (dimethyl sulfoxide) rhodium (III) chloride and tetrakis ( triphenylphosphine) -rhodium-hydride of the formula (CeH ⁇ P ⁇ RhH and the corresponding compounds in which the triphenylphosphine has been wholly or partly replaced by tricyclohexylphosphine
  • the catalyst can be used in small amounts, in the range of 0.01-1 % By weight, preferably in the range from 0.03-0.5% by weight and particularly preferably in the range from 0.1-0.3% by weight, based on the weight of the polymer, is usually suitable to use together with a co-catalyst which is a ligand of the formula RlmB, wherein Rl, m and B are the have before
  • m is 3
  • B is phosphorus and the radicals R 1 may be the same or different.
  • R 1 may be the same or different.
  • co-catalysts can be found, for example, in US Pat. No. 4,631,315.
  • Preferred co-catalyst is triphenylphosphine.
  • the co-catalyst is preferably used in amounts in a range of 0.3-5 wt.%, Preferably in the range of 0.5-4 wt.%, Based on the weight of the nitrile rubber to be hydrogenated.
  • the weight ratio of the rhodium-containing catalyst to the cocatalyst is preferably in the range from 1: 3 to 1:55, particularly preferably in the range from 1: 5 to 1:45, based on 100 parts by weight of the nitrile rubber to be hydrogenated, it is appropriate to use 0, 1 to 33 parts by weight of the co-catalyst, preferably 0.5 to 20 and very particularly preferably 1 to 5 parts by weight, in particular more than 2 but less than 5 parts by weight of co-catalyst based on 100 parts by weight of the nitrile rubber to be hydrogenated.
  • the invention also relates to hydroxyl group-containing HNBR rubbers characterized by repeating units derived exclusively from (i) one or more conjugated dienes, (ii) one or more ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles and (iii) one or more copolymerizable hydroxyl group-containing monomers, respectively containing at least one hydroxyl group which is not bonded to the C atom of a carboxyl group to which an oxygen atom is further bonded by double bond.
  • the invention further provides vulcanizable compositions comprising at least one optionally hydrogenated hydroxyl-containing nitrile rubber and at least one crosslinker of the general formula (I), (Ii), (III) or (IV) which contains at least two isocyanate groups.
  • these viilkanisierbaren compositions contain at least one other crosslinker, which is different from those of the general formulas (I) to (IV).
  • the amount of the crosslinker of the general formula (I), (II), (III) or (IV) or (1-1) to (1-6) containing at least two isocyanate groups is usually in the range of 0.2 up to 25 phr, preferably from 1 to 20 phr, more preferably in the range from 1.5 to 15 phr and in particular in the range from 2 to 10 phr, based on the hydroxyl-containing optionally hydrogenated nitrile rubber.
  • "phr” means In this case, the vulcanizable compositions according to the invention contain at least 33% by weight, preferably at least 35% by weight, particularly preferably at least 40% by weight.
  • the vulcanizable composition contains a proportion of the hydroxyl group-containing (H) NBR Having rubbers of at least 42 wt.%, In particular at least 45 wt.% Based on the weight of the total composition.
  • the vulcanizable compositions according to the invention contain no or only a small amount of solvent, based on the hydroxyl group-containing (H) NBR rubber.
  • Vulcanizable compositions containing not more than 15% by weight of solvent preferably not more than 10% by weight, more preferably not more than 5% by weight, very preferably not more than 2% by weight, and most preferably not, have proven useful more than 1% by weight of solvent, in each case based on the hydroxyl group-containing (H) NBR rubber.
  • solvent are again water, any organic solvents and any other substances that solve hydroxyl-containing (H) NBR rubber, or any mixtures of the above to understand.
  • the vulcanizable compositions according to the invention particularly preferably contain only the abovementioned maximum amounts of water or organic solvents such as methyl acetate, n-butyl acetate, t-butyl acetate, acetone, ethyl acetate, isopropyl acetate, isobutyl acetate, tetrahydrofuran, n-methylpyrrolidone, aliphatic hydrocarbons such as heptane, dimethylformamide, Diisobutyl ketone (DIBK), methyl isoamyl ketone, monochlorotoluene, p-chlorobenzotrfluoride (PCBTF), VM & P Naptha, xylene, toluene, MEK and MIBK.
  • the inventive vulcanizable compositions contain only the abovementioned maximum amounts of water or ⁇ . This applies equally to the use according to the invention.
  • such vulcanizable compositions may also contain one or more additives familiar to the person skilled in the rubber (cf. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-69451 Weinheim, 1993, Vol. A 23 "Chemicals and Additives", p. 417).
  • additives familiar to the person skilled in the rubber (cf. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-69451 Weinheim, 1993, Vol. A 23 "Chemicals and Additives", p. 417).
  • additives familiar to the person skilled in the rubber (cf. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-69451 Weinheim, 1993, Vol. A 23 "Chemicals and Additives", p. 417).
  • anti-aging agents include anti-aging agents, anti-reversion agents, light stabilizers, antiozonants, processing aids, reinforcing materials, mold release agents, plasticizer
  • crosslinkers which are different from the compounds of the general formulas (I) - (IV), it is possible, for example, to use peroxides, sulfur or sulfur donors.
  • Suitable peroxides are bis (2,4-dichlorobenzyl) peroxide, dibenzoyl peroxide, bis (4-chlorobenzoyl) peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcylohexane, tert-butyl perbenzoate, 2, 2 bis (t-butylperoxy) butene, 4,4-di-tert-butyl peroxynonylvalerate, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t- butylperoxy) hexane, tert-butylcylic peroxide, 1,3-bis (i-butylperoxyisopropyl) benzene, di-t-butyl peroxide
  • triallyl isocyanurate triallyl cyanurate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, triallyl trimellitate, ethylene glycol dimethacrylate, butanediol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, zinc acrylate , zinc diacrylate, zinc methacrylate, zinc dimethacrylate, 1,2-polybutadiene or N, N '-m-phenylene dimaleimide suitable.
  • sulfur can also be used in elemental soluble or insoluble form or sulfur donors.
  • Sulfur donors include, for example, dimorpholyl disulfide (DTDM), (MBSS), caprolactam disulfide, dipentamethylene thiuram tetrasulfide (DPTT), and tetramethyl thiuram disulfide (TMTD).
  • DTDM dimorpholyl disulfide
  • MBSS caprolactam disulfide
  • DPTT dipentamethylene thiuram tetrasulfide
  • TMTD tetramethyl thiuram disulfide
  • the crosslinking can also be carried out with sulfur or sulfur donors as the only further crosslinker in addition to the crosslinkers of the general formulas (I) to (IV) to be used according to the invention.
  • crosslinking of the hydroxyl-containing optionally hydrogenated nitrile rubbers can also be carried out only in the presence of the abovementioned additives, i. without the addition of elemental sulfur or sulfur donors, but of course continue in the presence of at least one crosslinker of the general formulas (I) to (IV).
  • sulfur or sulfur donors e.g. Dithiocarbamates, thiurams, thiazoles, sulfenamides, xanthogenates, bi- or polycyclic amines, guanidine derivatives, ditheaphosphates, caprolactams and thiourea derivatives.
  • dithiocarbamates can be used, for example: ammonium dimethyldithiocarbamate, sodium diethyldithiocarbamate (SDEC), Natriumdibutyl-dithiocarbamate (SDBC), Zinkdimethyl- dithiocarbamate (ZD C), zinc diethyldithiocarbamate (ZDEC), zinc dibutyldithiocarbamate (ZDBC), zinc ethylphenyldithiocarbamate (ZEPC), zinc dibenzyldithiocarbamate (ZBEC), zinc Penta methylene dithiocarbamate (Z5MC), tellurium diethyldithiocarbamate, nickel dibutyldithiocarbamate, nickel dimethyldithiocarbamate and zinc diisononyl dithiocarbamate.
  • SDEC sodium diethyldithiocarbamate
  • SDBC Natriumdibutyl-dithiocarba
  • thiurams there may be used, for example, tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetramethylthiuram monosulfide (TMTM), dimethyldiphenylthiuram disulfide, tetrabenzylthiuram disulfide, dipentamethylenethiuram tetrasulfide and tetraethylthiuram disulfide (TETD).
  • TMTD tetramethylthiuram disulfide
  • TMTMTM tetramethylthiuram monosulfide
  • TMTMTM dimethyldiphenylthiuram disulfide
  • TMTMTM tetrabenzylthiuram disulfide
  • TETD dipentamethylenethiuram tetrasulfide
  • TETD tetraethylthiuram disulfide
  • Suitable thiazoles are 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl disulfide (MBTS), zinc mercaptobenzothiazole (ZMBT) and copper 2-mercaptobenzothiazole.
  • sulfenamide derivatives which can be used are: N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzthiazyl sulfenamide (TBBS), N, N'-dicyclohexyl] -2-benzthiazyl sulfenamide (DCBS), 2-Mo ⁇ holothiobenzothiazole (MBS), N-oxydiethylenethiocarbamyl-N-tert-butylsulfenamide, and oxydiethylenethiocarbamyl-N-oxyethylenesulfenamide.
  • CBS N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide
  • TBBS N-tert-butyl-2-benzthiazyl sulfenamide
  • DCBS N, N'-dicyclohexyl] -2-benzthiazyl sulfenamide
  • MFS 2-M
  • xanthates which can be used are: sodium dibutylxanthogenate, zinc isopropyldibutylxanthogenate and zinc dibutylxanthogenate,
  • bi- or polycyclic amines which may be used are: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU), 1,1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene (DBN), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), l, 5,7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (TBD) and 7-methyl-1,5,7-triazabicyclo [4.4. 0] dec-5-ene.
  • DBU 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene
  • DBN 1,1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene
  • DABCO 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane
  • l 5,7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (TBD) and 7-methyl-1,5,7-triazabicyclo [4.4. 0
  • guanidine derivatives which can be used are: diphenylguanidine (DPG), di-o-tolylguanidine (DOTG) and o-tolylbiguanide (OTBG).
  • DPG diphenylguanidine
  • DDG di-o-tolylguanidine
  • OTBG o-tolylbiguanide
  • dithiophosphates which can be used are zinc dialkydithiophosphates (chain length of the alkyl radicals C 2 to C 6 ), copper dialkyldithiophosphates (chain length of the alkyl radicals C 2 to Cie) and dithiophosphoryl polysulfide.
  • dithiobiscaprolactam can be used as caprolactam.
  • thiourea derivatives for example, ⁇ , ⁇ '-diphenylthiourea (DPTU),
  • additives are, for example: zinc diamine diisocyanate, hexamethylenetetramine, 1,3-bis (citraconimidomethyl) benzene and cyclic disulfanes.
  • a polyamino crosslinking method can be used as a further crosslinking method
  • the polyamines used contain at least 2 amino groups, or these are formed in situ during vulcanization.
  • suitable polyamines are aliphatic polyamines, such as hexamethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, hexamethylenediamine-cinnamaldehyde adducts or hexamethylenediamine dibenzoate salts, or aromatic polyamines, such as 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 4,4'-methylenediamine , m-phenylenediamine, p-phenylenediamine or 4,4'-methylenebis (o-chloroaniline).
  • Reagents having at least 2 hydrazide units such as isophthalic dihydrazide, adipic dihydrazide or sebacic dihydrazide are also suitable.
  • the additives mentioned as well as the crosslinking agents can be used individually or in mixtures.
  • the following additional substances for crosslinking the hydrogenated optional hydroxyl-containing nitrile rubbers are preferably used: sulfur, 2-mercaptobenzothiazole, tetramethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, zinc dibenzyldithiocarbamate, methylenthiuramtetrasulfid dipentaerythritol, Zinkdialkydithiophosphat, Dimo ⁇ holyldisulf ⁇ d, Tellurdiethyldithio- carbamate, nickel dibutyldithiocarbamate, Zinkdibutyldäthiocarbamai, zinc dimethyldithiocarbamate and Dithiobiscaprolactam.
  • scorch retarders can be used for additional crosslinks. These include cyclohexylthiophthalimide (CTP), ⁇ , ⁇ '-dinitrosopentamethylenetetramine (DNPT), phthalic anhydride (PTA) and diphenylnitrosamine. Cyclohexylthiophthalimide (CTP) is preferred.
  • inorganic or organic substances e.g. Zinc oxide, zinc carbonate, lead oxide, magnesium oxide, saturated or unsaturated organic fatty acids and their zinc salts, polyalcohols, aminoalcohols, e.g. Triethanolamine and amines, e.g. Dibutylamine, dicyclohexylamine, cyclohexylethylamine and polyetheramines.
  • the total amount of all present in the vulcanizable composition crosslinker ie, the invention of the general formula (I) - (IV) plus other crosslinkers
  • the crosslinking yield of increasing additives and scorch delay is usually in the range of 0.5 to 30 phr , preferably 1 to 23, particularly preferably 1.5 to 18 phr, very particularly preferably 2 to 15 phr and in particular 3 to 12 phr, based on the hydroxyl-containing optionally hydrogenated Nitrilkautsch.uk.
  • it is vulcanizable compositions which additionally contain at least one filler.
  • fillers for example, carbon black, silica, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, calcium oxide, calcium carbonate, magnesium oxide, alumina, iron oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum silicates, diatomaceous earth, talc, kaolins, bentonites, carbon nanotubes, Teflon (the latter preferably in powder form), or Silicates are used.
  • Suitable filler activators are, in particular, organic silanes, for example vinyltrimethyloxysilane, vinyldimethoxymethylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N-cyclohexyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylethoxysilane, isooctyltrimethoxysilane Isooctyltriethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane or (octadecyl) methyldimethoxysilane into consideration.
  • organic silanes for example vinyltrimethyloxysilane, vinyldimethoxymethylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2
  • filler activators are ethanolamine, trimethylolpropane, hexanetriol or polyethylene glycols having molecular weights of 74 to 10,000 g / mol.
  • the amount of filler activators is usually 0 to 10 phr, based on 100 phr of the optionally hydrogenated nitrile rubber.
  • anti-aging agents it is possible to add phenolic, aminic and other anti-aging agents.
  • Suitable phenolic antioxidants are alkylated phenols, styrenated phenol, hindered phenols such as 2,6-di-tert-butylphenol, 2,6-di-ter / -butyl-p-cresol (BHT), 2,6-di-tert .- Butyl-4-ethylphenoi, sterically hindered phenols containing ester groups, thioether-containing sterically hindered phenols, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-rt-butylphenol) (BPH) and sterically hindered thiobisphenols.
  • BHT 2,6-di-tert-butylphenol
  • BHT 2,6-di-ter / -butyl-p-cresol
  • a discoloration of the rubber is of no importance, also aminic aging inhibitor z.
  • B mixtures of diaryi-p-phenylenediamines (DTPD), octylated diphenylamine (ODPA), phenyl-a-naphthylamine (PAN), phenyl-ß-naphthylamine (PBN), preferably those based on phenylenediamine used.
  • phenylenediamines are N-isopropyl-N-phenyl - /? - phenylenediamine, N- 1, 3 -dimethylbutyl-N'-phenyl / j-phenylenediamine
  • phosphites such as tris- (nonylphenyl) phosphite, polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (TMQ), 2-mercaptobenzimidazole (MBI), methyl-2-mercaptobenzimidazole (MMBI), zinc methylmercaptobenzimidazole ( ZMMBI).
  • TMQ, MBI and MMBI are mainly used for NBR types, which are vulcanized peroxide additionally to the isocyanate crosslinking.
  • Suitable mold release agents are, for example: saturated and partially unsaturated fatty and oleic acids and derivatives thereof (fatty acid esters, fatty acid salts, fatty alcohols, fatty acid amides) which are preferably used as a mixing component, furthermore products which can be applied to the mold surface, for example products based on low molecular weight silicone compounds , Products based on fluoropolymers and products based on phenolic resins.
  • the mold release agents are used as a blend component in amounts of about 0 to 10 phr, preferably 0.5 to 5 phr, based on 100 phr of the hydroxyl-containing optionally hydrogenated nitrile rubber.
  • fibers made of glass, according to the teaching of US Pat. No. 4,826,721, and reinforcing by cords, fabrics, fibers of aliphatic and aromatic polyamides (Nylon®, Aramid®), polyesters and natural fiber products.
  • the nitrile rubber composition of the present invention is free of tin-containing compounds.
  • the nitrogen content for determining the acrylonitrile content is determined in the optionally hydrogenated hydroxyl-containing nitrile rubbers according to the invention in accordance with DIN 53 625 according to Kjeldahl. Due to the content of polar comonomers, the nitrile rubbers are usually soluble in methyl ethyl ketone at 20 ° C> 85 wt.%.
  • the determination of the glass transition temperature, as well as their so-called onset and offset points by means of differential scanning calorimetry (DSC) according to ASTM E 1356-03 and according to DIN 1 1357-2.
  • Mooney viscosity (ML 1 + 4 @ 100 ° C.) are determined in each case by means of a shear disk viscometer in accordance with DIN 53523/3 or ASTM D 1646 at 100 ° C.
  • MSR Mooney Stress Relaxation
  • the compression set (“DVR") at the indicated temperature was measured according to DIN 53517.
  • Shore A hardness was measured according to ASTM-D2240-81.
  • S max is the maximum torque of the cross-linking isotherm
  • Tgo is the time when 90% of S max is reached
  • TS2 means the time until the Mooney viscosity has increased by two units
  • Corax ® N550 / 30 carbon black (commercial product of Evonik Degussa)
  • Desmodur ® N3300 trimeric hexamethylene diisocyanate with cyanurate structures (commercial product of Bayer Material Science AG)
  • TAIC 70 triallyl isocyanurate (commercial product of ettlitz Chemie GmbH & Co.)
  • Texapon.RTM ® -12 sodium lauryl sulfate (a product of Cognis GmbH)
  • Vulkanox ® ZMB2 / C5 zinc salt of 4- and 5-methyl-2-mercaptobenzimidazole (commercial product of LANXESS Deutschland GmbH)
  • the preparation of the nitrile rubbers was carried out batchwise in a 5 l autoclave with stirrer.
  • the autoclave batches each used 1.25 kg of the monomer mixture and a total amount of water of 2.1 kg and EDTA in an equimolar amount relative to the Fe-II. From this amount of water, 1.9 kg were introduced with the emulsifier in an autoclave and rinsed with a stream of nitrogen. Thereafter, the destabilized monomers and the amount of the molecular weight regulator t-DDM indicated in Table 1 were added, and the reactor was sealed. After thermostatting of the contents of the reactor, the polymerizations by the addition of the premix solutions of para-menthane hydroperoxide (Trigonox ® NT50) were started.
  • Trigonox ® NT50 para-menthane hydroperoxide
  • the dried NBR rubbers were characterized by the Mooney viscosity, their MSR, the ACN content and the Glasschreibgangstemeratur and the content of the hydroxyl-containing termonomer by ! H-NMR analysis determined (Table 2).
  • Table 2 Nitrile Rubbers A, B, C; properties
  • the vulcanizates VI to V9 were prepared from the nitrile rubbers A, B and C as described below.
  • the components of the mixtures are based on 100 parts of nitrile rubber and given in Tables 3, 7 and 11.
  • the blends were made in a Banbury mixer.
  • the rubber and all the additives listed in Table 3, 7 or 1 1 were mixed for a total of 4 minutes at a maximum temperature of up to 120 ° C.
  • the rubber was introduced into the mixer, after 1 minute all further additives were added and after 2 more minutes a sweeping step was carried out. After a total of 4 minutes, the rubber was ejected from the mixer.
  • the compound was vulcanized at a temperature of 170 ° C for 30 minutes.
  • the vulcanizates obtained had the properties given in Tables 4 to 6: Table 4: Vulcanizates V1-V3; Vulcanization course in MDR (170 ° C / 30min)
  • the polymers of the invention are characterized in their vulcanizates by a tensile stress and very high modulus values at 100% elongation.
  • Table 6 Vulcanizates V1-V3; Compression set measured at RT or 100 ° C
  • the vulcanizates obtained had the properties given in Tables 8 to 10: TABLE 8 Vulcanizates V4-V7M; Vulcanization course in MDR (170 ° C / 30min)
  • the polymers according to the invention lead to vulcanizates with high tensile stress and very high modulus values at 100% elongation relative to the elongation at break.
  • Table 10 Vulcanizates V4-V7; Compression set at RT or 10G ° C
  • the vulcanizates obtained had the properties given in Tables 12 to 14: TABLE 12 Vulcanizates V8 and V9; Vulcanization course in MDR (170 ° C / 40min)
  • crosslinker Corresponding to the proportions of crosslinker is the level of the respective maximum torque. All crosslinks were carried out without the addition of heavy metal compounds as catalyst, such as z, B, organic tin compounds. Table 13: Vulcanizates V8 and V9; properties
  • Table 14 Vulcanizates V8 and V9; Compression set at RT, 100 ° C, 150 ° C
  • the vulcanizates of the invention are characterized by a very low compression set even at unusually high temperatures of 150 ° C for NBR.
  • the nitrile rubber "NBR" used as starting material for the hydrogenation contained repeat units of acrylonitrile, butadiene and with a hydroxyl group-containing monomer (NBR 1) or without (NBR 2, comparative experiment) in the amounts indicated in the following Table 15. He had a Mooney viscosity as shown in Table 5.
  • a solution of NBR 1 or NBR 2 with a solids content of 12% in monochlorobenzene (“MCB”) was introduced as a solvent and to 138 ° C with stirring heated at 600 / min.
  • MCB monochlorobenzene
  • TPP triphenylphosphine
  • the components of the vulcanizable composition shown in Table 16 were blended in a Banbury mixer by conventional blending as described above. The polymer composition was then vulcanized at 180 ° C for 20 minutes and annealed for 4 hours at 175 ° C.
  • HNBR vulcanizates demonstrate superiority in crosslink density, increased modulus 100, and increased tensile strength of HNBR 1 compared to HNBR 2. This leads to significant practical benefits Benefits in various dynamic applications, such as conveyor belt and sealing applications, where increased dynamic properties are required of the vulcanizates.
  • Table 16 Formulation of vulcanizable compositions. Examples Q 1-2
  • Table 18 HNBR Vulcanizates Q 1 and Q 2; MDR values at 180 ° C
  • Figure 1 shows the MDR at 180 ° C for the HNBR vulcanizates of Examples Ql and Q2.
  • HNBR 1 is the curve in Figure 1 above, the curve of HNBR 2 is below.

Abstract

By using specific cross-linking agents which contain at least two isocyanate groups, optionally hydrated nitrile rubber terpolymers containing hydroxyl groups can be cross-linked successfully. Preferred cross-linking agents have allophanate, biuret, uretdione, uretoneimine, bridged carbamate, carbodiimide, isocyanurate, iminooxadiazindione or oxadiazintrione structural elements.

Description

Isocvanatgruppen-enthaitende Vernetzer für Nitrilkautschnke  Isocyanate group-containing crosslinkers for nitrile chutneys
Die Erfindung betrifft die Verwendung spezieller mindestens zwei Isocyanatgruppen aufweisender Verbindungen als Vernetzer für Hydroxylgruppen-haltige (H)NBR-Kautschuke, entsprechende vulkanisierbare Zusammensetzungen, Verfahren zu deren Herstellung, Verfahren zur Herstellung von Vulkanisaten daraus und die so erhaltenen Vulkanisate sowie hydroxylgruppenhaltige HNBR- Kautschuke. The invention relates to the use of special compounds containing at least two isocyanate groups as crosslinkers for hydroxyl-containing (H) NBR rubbers, corresponding vulcanizable compositions, processes for their preparation, processes for the preparation of vulcanizates thereof and the vulcanizates thus obtained, and hydroxyl-containing HNBR rubbers.
Unter Nitrilkautschuken, abgekürzt auch als„NBR" bezeichnet, werden Kautschuke verstanden, bei denen es sich um Co- oder Terpolymere aus mindestens einem α,β-ungesättigten Nitril, mindestens einem konjugierten Dien und gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren copolymerisierbaren Monomeren handelt. Unter hydrierten Nitrilkautschuken („HNBR") werden entsprechende Co- oder Terpolymere verstanden, bei denen die C=C-Doppelbindungen der einpolymerisierten Dien-Einheiten ganz oder teilweise hydriert sind. Die Bezeichnung (H)NBR umfasst sowohl NBR als auch HNBR. Nitrile rubbers, also abbreviated to "NBR", are rubbers which are copolymers or terpolymers of at least one α, β-unsaturated nitrile, at least one conjugated diene and optionally one or more further copolymerizable monomers Nitrile rubbers ("HNBR") are understood as corresponding copolymers or terpolymers in which the C =C double bonds of the copolymerized diene units are completely or partially hydrogenated. The term (H) NBR includes both NBR and HNBR.
Sowohl NBR als auch HNBR nehmen seit vielen Jahren einen festen Platz im Bereich der Spezialelastomere ein. Sie verfügen über ein ausgezeichnetes Eigenschaftsprofil in Form einer ausgezeichneten Ölbeständigkeit, einer guten Hitzebeständigkeit, einer hervorragenden Beständigkeit gegen Ozon und Chemikalien, wobei letztere im Fall des HNBR noch ausgeprägter als beim NBR sind. NBR und HNBR weisen ferner sehr gute mechanische sowie anwendungstechnische Eigenschaften auf. Aus diesem Grund finden sie breite Verwendung in den verschiedensten Anwendungsgebieten und werden beispielsweise eingesetzt zur Herstellung von Dichtungen, Schläuchen, Riemen und Dämpfungselementen im Automobilsektor, ferner für Statoren, Bohrlochdichtungen und Ventildichtungen im Bereich der Ölförderung sowie auch für zahlreiche Teile der Elektroindustrie, des Maschinen- und Schiffsbaus. Kommerziell erhältlich sind eine Vielzahl unterschiedlicher Typen, die sich je nach Anwendungsbereich durch unterschiedliche Monomere, Molekulargewichte, Polydispersitäten sowie mechanische und physikalische Eigenschaften auszeichnen. Neben den Standardtypen werden vor allem Spezialtypen, die sich durch Gehalte spezieller Termonomere oder besondere Funktionalisierungen zunehmend nachgefragt. Both NBR and HNBR have been firmly established in the field of specialty elastomers for many years. They have an excellent property profile in the form of excellent oil resistance, good heat resistance, excellent resistance to ozone and chemicals, the latter being even more pronounced in the case of HNBR than NBR. NBR and HNBR also have very good mechanical and performance properties. For this reason, they are widely used in a variety of applications and are used, for example, for the production of seals, hoses, belts and damping elements in the automotive sector, also for stators, borehole seals and valve seals in the field of oil production and also for many parts of the electrical industry, the machine industry. and shipbuilding. Commercially available are a variety of different types, which are characterized by different monomers, molecular weights, polydispersities and mechanical and physical properties depending on the application. In addition to the standard types, special types are increasingly in demand, which are increasingly in demand due to the content of special termonomers or special functionalizations.
Im praktischen Einsatz der (H)NBR Kautschuke kommt dabei auch der Vulkanisation der Kautschuke, d.h. insbesondere dem Vernetzersystem und den Vulkanisationsbedingungen, eine wachsende Bedeutung zu. So wurden neben den bereits seit vielen Jahrzehnten existierenden klassischen Kautschuk-Vernetzungssystemen auf Basis von Peroxiden bzw. Schwefel in den letzten Jahren diverse neue Konzepte zur alternativen Vernetzung entwickelt. Derartige Vernetzungskonzepte beziehen auch Polymere mit ein, die aufgrund funktioneller Gruppen nicht allen Vernetzungsformen und -agentien zugänglich sind und daher eine besondere Herausforderung darstellen. Großtechnisch werden Nitrilkautschiike fast ausschließlich durch sogenannte Emulsionspolymerisation hergestellt. Zur Regelung des Molekulargewichts und damit auch der Viskosität des entstehenden Nitrilkautschuks werden dabei i.d.R. Dodecylmercaptane, insbesondere Tertiärdodecyl- mercaptane („TDDM") eingesetzt. Nach der Polymerisation wird der erhaltene NBR-Latex in einem ersten Schritt koaguliert und daraus der NBR-Feststoff isoliert. Sofern eine weiterführende Hydrierung des Nitrilkautschuks zum HNBR gewünscht ist, erfolgt diese Hydrierung ebenfalls nach bekannten Methoden des Standes der Technik, beispielsweise unter Einsatz homogener oder auch heterogener Hydrierkatalysatoren. Die Katalysatoren basieren üblicherweise auf Rhodium, Ruthenium oder Titan. Es können aber auch Platin, Iridium, Palladium, Rhenium, Ruthenium, Osmium, Kobalt oder Kupfer entweder als Metall oder aber bevorzugt in Form von Metallverbindungen eingesetzt werden. In the practical use of (H) NBR rubbers, the vulcanization of the rubbers, ie in particular the crosslinker system and the vulcanization conditions, is of increasing importance. In addition to the classic rubber crosslinking systems based on peroxides or sulfur, which have existed for many decades, various new concepts for alternative crosslinking have been developed in recent years. Such crosslinking concepts also include polymers that are not accessible to all crosslinking forms and agents due to functional groups and therefore present a particular challenge. On a large scale, nitrile rubbers are almost exclusively produced by so-called emulsion polymerization. Dodecylmercaptans, in particular tertiary dodecylmercaptans ("TDDM"), are usually used to control the molecular weight and thus also the viscosity of the nitrile rubber formed, after the polymerization the resulting NBR latex is coagulated in a first step and the NBR solid is isolated therefrom. If a further hydrogenation of the nitrile rubber to HNBR is desired, this hydrogenation is likewise carried out by known methods of the prior art, for example using homogeneous or else heterogeneous hydrogenation catalysts.The catalysts are usually based on rhodium, ruthenium or titanium, but it is also possible to use platinum, iridium , Palladium, rhenium, ruthenium, osmium, cobalt or copper are used either as metal or preferably in the form of metal compounds.
In großtechnischem Maßstab werden derartige Hydrierreaktionen von NBR zum HNBR üblicher Weise in homogener Phase, d.h. in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt. Geeignete Katalysatoren und Lösungsmittel hierfür sind beispielsweise aus DE-A 25 39 132 und EP-A 0 471 250 bekannt. Insbesondere der sogenannte Wilkinson-Katalysator hat sich für eine selektive Hydrierung der Nitrilkautschuke in Monochlorbenzol als organischem Lösungsmittel bewährt. Um diese Hydrierung in einem organischem Medium durchzuführen, muss somit der nach der Polymerisation in wässriger Emulsion erhaltene Nitrilkautschuk zunächst isoliert werden. Dies ist verfahrenstechnisch und apparativ aufwändig und damit auch wirtschaftlich nicht uneingeschränkt attraktiv. On an industrial scale, such hydrogenation reactions of NBR to HNBR are usually in homogeneous phase, i. carried out in an organic solvent. Suitable catalysts and solvents for this purpose are known, for example, from DE-A 25 39 132 and EP-A 0 471 250. In particular, the so-called Wilkinson catalyst has been proven for selective hydrogenation of nitrile rubbers in monochlorobenzene as an organic solvent. In order to carry out this hydrogenation in an organic medium, the nitrile rubber obtained after the polymerization in aqueous emulsion must therefore first be isolated. This is procedurally and technically complex and thus not economically attractive.
Hinzukommt, dass im Verlauf der Hydrierung von Nitrilkautschuken ein ganz erheblicher Anstieg der Viskosität (üblicherweise um einen Faktor von 2 oder mehr) zu beobachten ist (der sogenannte Mooney-Sprung). Aus diesem Grund müssen Nitrilkautschuke unter Umständen vor der Hydrierung in einem weiteren Schritt einem Molekulargewichtsabbau (z.B. durch Metathese) unterzogen werden, um letztendlich einen hydrierten Nitrilkautschuk mit nicht zu hohem Molekulargewicht, respektive nicht zu hoher Viskosität erhalten zu können. Auf den bisher bekannten und großtechnisch umsetzbaren Synthesewegen sind auch den Möglichkeiten zur Beeinflussung der Polydispersität in gewissem Maß Grenzen gesetzt. Die Vernetzung Hydroxylgruppen-haltiger Nitrilkautschuke mit Diisocyanaten ist an sich bekannt. Die US 3,551,472 betrifft flüssige Hydroxyl-terminierte NBR-Kautschuke. Dabei werden zunächst Carboxyl-terminierte NBR-Kautschuke hergestellt, die nachfolgend mit überschüssigem 1,4-Butandiol umgesetzt werden. Der erhaltene Kautschuk kann mit monomerem Toluoldiisocyanat weiter umgesetzt werden und soll vorteilhafte Klebeeigenschaften aufweisen. Die JP 55-151017, angemeldet am 15.05.1979 (Anmeldenummer 54-56800) betrifft einen Nitrilkautschuk, der Hydroxylgruppen aufweist. Es wird beschrieben, dass dieser Kautschuk mit monomeren Diisocyanaten vernetzt werden kann. Dabei wird beispielsweise bei der Vernetzung mit 2,4-ToIuylendiisocyanat als Katalysator Dibutylzinndilaurat eingesetzt. In addition, during the hydrogenation of nitrile rubbers, a very considerable increase in viscosity (usually by a factor of 2 or more) can be observed (the so-called Mooney jump). For this reason, nitrile rubbers may have to undergo a reduction in molecular weight (eg by metathesis) before the hydrogenation in a further step in order ultimately to be able to obtain a hydrogenated nitrile rubber with not too high molecular weight or not too high viscosity. In the hitherto known and industrially feasible synthetic routes, the possibilities for influencing the polydispersity are to some extent limited. The crosslinking of hydroxyl-containing nitrile rubbers with diisocyanates is known per se. US 3,551,472 relates to liquid hydroxyl-terminated NBR rubbers. First, carboxyl-terminated NBR rubbers are prepared, which are subsequently reacted with excess 1,4-butanediol. The resulting rubber can be further reacted with monomeric toluene diisocyanate and should have advantageous adhesive properties. JP 55-151017, filed 15.05.1979 (Application No. 54-56800) relates to a nitrile rubber having hydroxyl groups. It is described that this rubber can be crosslinked with monomeric diisocyanates. Dibutyltin dilaurate is used, for example, in the crosslinking with 2,4-toluene diisocyanate as the catalyst.
Der Einsatz zinnhaltiger Katalysatoren führt zu einer Schwermetallbelastung des Nitrilkautschuks und macht die Handhabung der Kautschukzusammensetzung wesentlich schwieriger. The use of tin-containing catalysts leads to heavy metal loading of the nitrile rubber and makes the handling of the rubber composition considerably more difficult.
Die eingesetzten monomeren Diisocyanate sind durch ihren geringen Dampfdruck und ihre niedrige Funktionalität nur schwer zu verarbeiten, beziehungsweise in die Nitrilkautschukzusammensetzungen einzuarbeiten. Due to their low vapor pressure and low functionality, the monomeric diisocyanates used are difficult to process or incorporate into the nitrile rubber compositions.
In der WO-A-2003/076537 werden flüssige Beschichtungszusammensetzungen beschrieben, die sich bei Raumtemperatur vernetzen lassen und auf einem filmbildenden Polymer mit einer Glastemperatur Tg < 0 °C und mit weniger als 10 % ethylenischer Ungesättigtheit basieren. Allgemein offenbart werden Beschichtungszusammensetzungen, die (A) ein carboxyliertes, hydriertes Acrylnitril-Butadien Copolymer (X-HNBR), (B) einen Vernetzer mit mindestens einer Isocyanat-Gnippe und einer weiteren Vernetzungsstellen ausbildenden Gruppe und (C) ein Lösungsmittel enthalten. Offenbart werden Beschichtungszusammensetzungen die einen Feststoffgehalt von 3-30 Gew.% aufweisen aus a) dem carboxylierten, hydrierten Copolymer mit Wiederholungseinheiten eines konjugierten Diens, eines ungesättigten Nitrils und einem Carboxyl-Monomer und b) einem Vernetzer mit mindestens einer Isocyanatgruppe und einer weiteren Gruppe, die Vernetzungsstellen ausbildet. Als Lösungsmittel (C) werden Wasser, jegliche organische Lösungsmittel und jegliche sonstige Substanzen, die carboxylierte hydrierte Acrylnitril-Butadien Copolymere lösen können, genannt. Das Lösungsmittel (C) wird somit in Mengen von 70 bis 97 Gew.%, bezogen auf die gesamte Beschichtungszusammensetzung eingesetzt. Die flüssigen Zusammensetzungen werden auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht, getrocknet und zur Vulkanisation gebracht. Beschrieben werden Vernetzungszeiten von 16 Stunden. Als Vernetzer (B) werden allgemein Polyisocyanate, kettenverlängerte Polyisocyanate, polymere Isocyanat-Polyol Addukte, Polycarbodiimide, multifunktionale Oxazoline, multifunktionale Oxazine, multifunktionale Imidazoline, phenolische Novolake, phenolische Resole, Aminoharze und Amino(alkoxy)silane genannt. Explizit beschrieben werden in Beispiel 3 wässrige HXNBR-Latices in Kombination mit einem Vernetzer in Form eines aromatischen Präpolymers basierend auf Diphenylmethandiisocyanat oder eines aliphatischen Präpolymers auf Basis von 1,6-Hexamethylendiisocyanat. Ähnliche 2-Komponenten Beschichtungszusammensetzungen werden auch in WO-A-2004/033573 beschrieben. Diesen werden allerdings noch zusätzlich wärmeleitende Metallpartikel zugesetzt. In der EP-A-0 001 092 werden flüssige Hydroxylgruppen-haltige Polymere mit aliphatischem Polymerrückgrat beschrieben, die Sulfidbindungen in der Nähe zu den Endgruppen der Polymermoleküle aufweisen und erhalten werden durch Polymerisation (1) mindestens eines Vinylidenmonomers mit einer Mischung aus mindestens einem Hydroxylgruppen-enthaltenden Disulfid und mindestens einem Hydroxylgruppen-enthaltenden Trisulfid. Kautschuke mit Wiederholungseinheiten mindestens eines konjugierten Diens und mindestens eines ungesättigten Nitrils und mindestens eines copolymerisierbaren Hydroxylgruppen-haltigen Monomeren werden nicht beschrieben. Der Einsatz der Mischung aus Di- und Trisulfid erlaubt die Kontrolle des Molekulargewichts und ermöglicht die Herstellung flüssiger Polymere. In WO-A-2003/076537 liquid coating compositions are described which can be crosslinked at room temperature and based on a film-forming polymer having a glass transition temperature Tg <0 ° C and less than 10% ethylenic unsaturation. Generally disclosed are coating compositions containing (A) a carboxylated, hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer (X-HNBR), (B) a crosslinker having at least one isocyanate graft and another crosslink site forming group, and (C) a solvent. Coating compositions which have a solids content of 3-30 wt.% Of a) the carboxylated, hydrogenated copolymer having recurring units of a conjugated diene, an unsaturated nitrile and a carboxyl monomer and b) a crosslinker having at least one isocyanate group and another group, forms the networking sites. As the solvent (C), there are mentioned water, any organic solvents and any other substances which can dissolve carboxylated hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymers. The solvent (C) is thus used in amounts of from 70 to 97% by weight, based on the total coating composition. The liquid compositions are applied to the surface to be coated, dried and vulcanized. Networking times of 16 hours are described. Crosslinkers (B) are generally polyisocyanates, chain-extended polyisocyanates, polymeric isocyanate-polyol adducts, polycarbodiimides, multifunctional oxazolines, multifunctional oxazines, multifunctional imidazolines, phenolic novolacs, phenolic resoles, amino resins and amino (alkoxy) silanes. Explicitly described in Example 3 are aqueous HXNBR latices in combination with a crosslinker in the form of an aromatic prepolymer based on diphenylmethane diisocyanate or an aliphatic prepolymer based on 1,6-hexamethylene diisocyanate. Similar two component coating compositions are also described in WO-A-2004/033573. However, these are still added in addition thermally conductive metal particles. EP-A-0 001 092 describes liquid hydroxyl group-containing polymers having aliphatic polymer backbones which have sulfide bonds close to the end groups of the polymer molecules and are obtained by polymerizing (1) at least one vinylidene monomer with a mixture of at least one hydroxyl group. containing disulfide and at least one hydroxyl-containing trisulfide. Rubbers having repeating units of at least one conjugated diene and at least one unsaturated nitrile and at least one copolymerizable hydroxyl group-containing monomer are not described. The use of the mixture of di- and trisulfide allows the control of the molecular weight and allows the preparation of liquid polymers.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war somit die Bereitstellung von Vernetzern für Hydroxylgruppen-haitige (H)NBR-Kautschuke, die die Nachteile der bestehenden Vernetzer vermeiden. Sie sollen insbesondere ohne Einsatz von zinnhaltigen Katalysatoren zur Vernetzung eingesetzt werden können und vorzugsweise einen hohen Dampfdruck und eine hohe Funktionalität aufweisen.. The object of the present invention was thus to provide crosslinkers for hydroxyl-group-containing (H) NBR rubbers which avoid the disadvantages of the existing crosslinkers. They should be able to be used in particular without the use of tin-containing catalysts for crosslinking and preferably have a high vapor pressure and high functionality.
Die als Vernetzer eingesetzten Chemikalien sollten ferner eine gute Handhabbarkeit und eine geringe Toxizität aufweisen. Die damit vernetzten, optional hydrierten Nitrilkautschuke sollen vorzugsweise gute bis sehr gute Werte im Druckverformungstest sowie im Zugdehnungstest liefern, ein gutes bis sehr gutes Vulkanisationsverhalten (gemessen üblicherweise in einem MDR Rotations- Vulkameter) aufweisen und somit eine Alternative zu den herkömmlichen Systemen bieten. The chemicals used as crosslinkers should also have good handleability and low toxicity. The optionally crosslinked, optionally hydrogenated nitrile rubbers should preferably give good to very good values in the compression set test and in the tensile elongation test, have good to very good vulcanization behavior (measured usually in an MDR rotary vulcanometer) and thus offer an alternative to the conventional systems.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (III) oder (IV) als Vernetzer für hydroxylgruppen-haltige (H)NBR Kautschuke, worin The object is achieved according to the invention by the use of compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) as crosslinkers for hydroxyl-containing (H) NBR rubbers, wherein
R1 0-[M]p-R3, NH-[M]P-R3 R 1 0- [M] p -R 3 , NH- [M] P -R 3
2 H  2 H
oder R1 und R2 gemeinsam eine Einfachbindung oder eine der folgenden Gruppen — ergeben, or R 1 and R 2 together represent a single bond or one of the following groups - yield,
worin  wherein
n eine ganze Zahl von 1 bis 4 und  n is an integer from 1 to 4 and
m = 4-n ist  m = 4-n
wobei in den allgemeinen Formeln (I), (II), (III) und (IV) wherein in the general formulas (I), (II), (III) and (IV)
R3, R4, R3 gleich oder verschieden sind und H oder einen Rest bedeuten, der eine oder mehrere der nachfolgenden Gruppen enthält, R 3 , R 4 , R 3 are identical or different and denote H or a radical which contains one or more of the following groups,
einen gesättigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Carbo- oder Heterocyclylrest, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Arylalkyl, Heteroarylalkyl, Alkoxy, Aryloxy, Heteroaryloxy, Amino, Amido, Hydroxyimino, Carbamoyl, Alkoxycarbonyl, F, Cl, Br, I, Hydroxy, Phosphonato, Phosphinato, Alkylthio, Arylthio, Sulfanyl, Thiocarboxy, Sulfinyl, Sulfono, Sulfino, Sulfeno, Sulfonsäuren, Sulfamoyl, Silyl, Silyloxy, Nitril, Sulfanyl, Hydroperoxycarbonyl, Hydroperoxy, Thiocarboxy, Dithiocarboxy, Hydroxyimino, Nitro, Nitrosyl, Carbonyl, Carboxy, Oxycarbonyl, Oxysulfonyl, Oxo, Thioxo, Borat, Selenat, Epoxy, Cyanat, Thiocyanat, Isocyanat, Thioisocyanat oder Isocyanäd,  a saturated, mono- or polyunsaturated carboxylic or heterocyclyl radical, straight-chain or branched alkyl, aryl, heteroaryl, arylalkyl, heteroarylalkyl, alkoxy, aryloxy, heteroaryloxy, amino, amido, hydroxyimino, carbamoyl, alkoxycarbonyl, F, Cl, Br, I, Hydroxy, phosphonato, phosphinato, alkylthio, arylthio, sulfanyl, thiocarboxy, sulfinyl, sulfono, sulfino, sulfeno, sulfonic acids, sulfamoyl, silyl, silyloxy, nitrile, sulfanyl, hydroperoxycarbonyl, hydroperoxy, thiocarboxy, dithiocarboxy, hydroxyimino, nitro, nitrosyl, carbonyl, Carboxy, oxycarbonyl, oxysulfonyl, oxo, thioxo, borate, selenate, epoxy, cyanate, thiocyanate, isocyanate, thioisocyanate or isocyanad,
M für Wiederholungseinheiten eines oder mehrerer, ein- oder mehrfach ungesättigter M for repeating units of one or more, mono- or polyunsaturated
Monomeren, umfassend konjugierte oder nicht-konjugierte Diene, Alkine und Vinylverbindungen, steht oder für ein divalentes Strukturelement, welches sich ableitet Polymeren umfassend Polyether, insbesondere Polyalkylenglykolether und Polyalkylenoxide, Polysiloxane, Polyole, Polycarbonate, Polyurethane, Polyisocyanate, Polysaccharide, Polyester und Polyamide, und Monomers comprising conjugated or non-conjugated dienes, alkynes and vinyl compounds, or a divalent structural element which is derived Polymers comprising polyethers, in particular polyalkylene glycol ethers and polyalkylene oxides, polysiloxanes, polyols, polycarbonates, polyurethanes, polyisocyanates, polysaccharides, polyesters and polyamides, and
p, q, r, gleich oder verschieden sind und im Bereich von 0 bis 10.000 liegen, p, q, r, are the same or different and are in the range of 0 to 10,000,
und wobei die Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (III) und (IV) jeweils mindestens zwei Isocyanatgruppen enthalten. and wherein the compounds of the general formula (I), (II), (III) and (IV) each contain at least two isocyanate groups.
Die Formulierung, dass in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (III) und (IV) jeweils „mindestens zwei Isocyanatgruppen" enthalten sind, bedeutet im Rahmen dieser Anmeldung, dass es sich dabei entweder um mindestens zwei freie Isocyanatgruppen (-NCO) oder aber um geschützte Isocyanatgruppen handelt, aus denen unter den Vernetzungsbedingungen in- situ die -NCO Gruppen freigesetzt werden. The formulation that in the compounds of general formula (I), (II), (III) and (IV) in each case "at least two isocyanate groups" are included, means in the context of this application that these are either at least two free isocyanate groups (-NCO) or are protected isocyanate groups from which the -NCO groups are released in situ under the crosslinking conditions.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die mindestens zwei Isocyanatgruppen in den Verbindungen der aligemeinen Formel (I), (II), (III) und (IV) in mindestens zwei der Reste R3, R4 bzw. R5 enthalten. In a preferred embodiment, the at least two isocyanate groups in the compounds of the general formula (I), (II), (III) and (IV) are present in at least two of the radicals R 3 , R 4 and R 5, respectively.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (III) oder (IV) um Dimere oder Trimere von monomeren Diisocyanaten. With particular preference the compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) are dimers or trimers of monomeric diisocyanates.
Die erfindungsgemäßen Vernetzer weisen den Vorteil auf, dass sie in Abwesenheit zinnhaltiger Verbindungen eingesetzt werden können und zu einer guten Vernetzung der Hydroxylgruppen- haltigen (H)NBR-Kautschuke führen. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine vulkanisierbare Zusammensetzung, enthaltend mindestens einen Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuk und mindestens einen Vernetzer, wie er vor- bzw. nachstehend definiert ist. The crosslinkers according to the invention have the advantage that they can be used in the absence of tin-containing compounds and lead to good crosslinking of the hydroxyl group-containing (H) NBR rubbers. The invention further provides a vulcanizable composition containing at least one hydroxyl group-containing (H) NBR rubber and at least one crosslinker, as defined above or below.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung dieser vulkanisierbaren Zusammensetzungen durch Vermischen mindestens eines Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR- autschuks und mindestens eines Vernetzers wie vor- bzw. nachstehend definiert. The invention also provides a process for the preparation of these vulcanizable compositions by mixing at least one hydroxyl-containing (H) NBR autoshock and at least one crosslinker as defined above or below.
Gegenstand der Erfindung ist darüberhinaus ein Verfahren zur Herstellung von Vulkanisaten, bei dem die vorstehenden vulkanisierbaren Zusammensetzungen unter Erwärmen vernetzt werden, sowie die Vulkanisate, bevorzugt Formteile, die nach diesem Verfahren erhältlich sind. Es wurde gefunden, dass durch die erfind ungsgemäße Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (III) oder (IV), insbesondere der Dimere oder Trimere von monomeren Diisocyanaten, ein thermisch stabiles Netzwerk mit dem Hydroxylgruppen-haltigen optional hydrierten Nitrilkautschuken aufgebaut werden kann und man für eine gute Vernetzung keine Zinnverbindungen oder Schwermetallverbindungen als weiteren Venetzungskatalysator benötigt. Die eingesetzten Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (III) oder (IV) können zudem einfach gehandhabt werden. Die hergestellten Vulkanisate zeigen sehr gute Werte im Druckverformungstest bei Raumtemperatur und 100°C und des weiteren eine hohe Zugspannung bei guten Bruchdehnungen. Insbesondere bei Verwendung von HEMA (Hydroxyethylmethacrylat) als Hydroxyl-haltigem Termonomer im optional hydrierten Nitrilkautschuk lassen sich sehr gute Ergebnisse erzielen. The invention furthermore relates to a process for the preparation of vulcanizates, in which the above vulcanizable compositions are crosslinked with heating, and to the vulcanizates, preferably moldings obtainable by this process. It has been found that by the use according to the invention of the compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV), in particular the dimers or trimers of monomeric diisocyanates, a thermally stable network with the hydroxyl group-containing optional hydrogenated nitrile rubbers can be constructed and no tin compounds or heavy metal compounds are needed as a further crosslinking catalyst for good crosslinking. The compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) used can also be handled easily. The vulcanizates produced show very good values in the compression set test at room temperature and 100 ° C. and furthermore a high tensile stress with good breaking elongations. Especially when HEMA (hydroxyethyl methacrylate) is used as the hydroxyl-containing termonomer in the optionally hydrogenated nitrile rubber, very good results can be achieved.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung sind bewährtermaßen Lösungsmittel gar nicht oder nur in geringen Mengen zugegen. Bewährt ist beispielsweise eine erfindungsgemäße Verwendung, bei der entweder gar kein oder aber nicht mehr als 15 Gew.% Lösungsmittel, bezogen auf den Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuk zugegen sind. Bevorzugt sind nicht mehr als 10 Gew.%, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 Gew.%, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 2 Gew.% und insbesondere bevorzugt nicht mehr als 1 Gew.% Lösungsmittel, bezogen auf den Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR- autschuk zugegen. Unter „Lösungsmittel" sind dabei insbesondere Wasser, jegliche organische Lösungsmittel und jegliche sonstige Substanzen, die Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuk lösen, oder beliebige Mischungen der vorgenannten zu verstehen. In the use according to the invention, it is proven that solvents are not present at all or only in small amounts. For example, a use according to the invention in which either no or not more than 15% by weight of solvent, based on the hydroxyl group-containing (H) NBR rubber is present, has proven useful. Not more than 10% by weight, particularly preferably not more than 5% by weight, very particularly preferably not more than 2% by weight and especially preferably not more than 1% by weight of solvent, based on the hydroxyl group-containing (H ) NBR- autschuk present. By "solvent" are meant in particular water, any organic solvents and any other substances which dissolve hydroxyl-containing (H) NBR rubber or any mixtures of the abovementioned.
Dies bedeutet, dass der Hydroxylgruppen-haltige (H)NBR-Kautschuk bei der erfindungsgemäßen Verwendung als solcher, sprich in Masse eingesetzt wird. Er wird insbesondere nicht in einem seperaten Lösungschritt vorbehandelt. This means that the hydroxyl group-containing (H) NBR rubber is used in the inventive use as such, that is, in bulk. In particular, it is not pretreated in a separate solution step.
Trotz Abwesenheit von Lösungsmitteln bzw. der Anwesenheit nur geringer Mengen lassen sich die eingesetzten Hydroxylgruppen-haliige (H)NBR-Kautschuke mit den Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (III) oder (IV) exzellent und schnell vernetzen. Dies ist überraschend, da man davon ausgehen konnte, dass es hier aufgrund einer nur geringen Beweglichkeit der Vernetzer in der Polymermatrix zu Problemen, insbesondere einer ungenügenden Vernetzung im Fall kurzer Vernetzungszeiten kommen könnte. Die Abwesenheit von Lösungsmitteln bzw. die Anwesenheit nur geringer Mengen verringert zudem den partiellen Dampfdruck und den Dampfdruck der Mischung, was somit zu geringeren Emissionen - insbesondere bei organische Lösungsmitteln - führt. Die erfindungsgemäß einzusetzenden Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (III) oder (IV) besitzen bevorzugt mindestens eine Allophanat-, Biuret-, Uretdion-, Isocyanurai-, Iminooxa- diazindion-, verbrückte Carbamat-, Oxadiazintrion-, Uretonimin- oder Carbodiimid- Struktur. Despite the absence of solvents or the presence of only small amounts, the hydroxyl group-halo (H) NBR rubbers used can be crosslinked with the compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) in an excellent and rapid manner. This is surprising since it could be assumed that problems could arise here, in particular due to insufficient mobility of the crosslinkers in the polymer matrix, in the case of short crosslinking times. The absence of solvents or the presence of only small amounts also reduces the partial vapor pressure and the vapor pressure of the mixture, thus resulting in lower emissions - especially in organic solvents. The compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) to be used according to the invention preferably have at least one allophanate, biuret, uretdione, isocyanurai, iminooxadiazinedione, bridged carbamate, oxadiazinetrione, Uretonimine or carbodiimide structure.
Als Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind die folgenden Verbindungen der allgemeinen As compounds of the general formula (I), the following compounds are general
(Die Verbindung der Struktur (1- 1) stellt ein Allophanat dar und ergibt sich aus der allgemeinen Formel (I), wenn R1 = 0-[M]p-R3 , wobei R3, R4 und R5 in Summe(The compound of the structure (1-1) represents an allophanate and is represented by the general formula (I) when R 1 = O- [M] p -R 3 , wherein R 3 , R 4 and R 5 in total
-Gruppen enthalten müssen.) Groups must contain).
(Die Verbindung der Struktur (1-2) stellt ein Biuret dar und ergibt sich aus der allgemeinen Formel (I), wenn R1 = NH-[M]P-R3, wobei R3, R4 und R5 in Summe mindestens zwei NCO-Gruppen enthalten müssen.) (The compound of the structure (1-2) represents a biuret and is represented by the general formula (I) when R 1 = NH- [M] P -R 3 , wherein R 3 , R 4 and R 5 in total must contain at least two NCO groups.)
(Die Verbindung der Struktur (1-3) stellt ein Uretdion dar und ergibt sich aus der allgemeinen Formel (I), wenn R1 und R2 zusammen eine Einfachbindung bilden, wobei R4 und R5 in Summe mindestens zwei NCO-Gruppen enthalten müssen.) (The compound of structure (1-3) represents a uretdione and is represented by the general formula (I) when R 1 and R 2 together form a single bond, wherein R 4 and R 5 in total contain at least two NCO groups have to.)
(Die Verbindung der Struktur (1-4) stellt ein Isocyanurat dar und ergibt sich aus der allgemeinen Formel (I), wenn R1 und R2 gemeinsam eine Gruppe (The compound of the structure (1-4) represents an isocyanurate and is represented by the general formula (I) when R 1 and R 2 together form a group
darstellen, wobei R3, R4 und R5 in Summe mindestens zwei NCO-Gruppen enthalten müssen.) in which R 3 , R 4 and R 5 must contain in total at least two NCO groups.)
(Die Verbindung der Struktur (1-5) stellt ein Iminooxadiazindion dar und ergibt sich aus der allgemeinen Formel (I), wenn R1 und R2 gemeinsam eine Gruppe (The compound of the structure (1-5) represents an iminooxadiazine dione and is represented by the general formula (I) when R 1 and R 2 together form a group
N+M+R3 N + M + R 3
I I L J p II LJ p
— o-c—  - o-c-
darstellt, wobei R3, R4 und R5 in Summe mindestens zwei NCO-Gruppen enthalten wherein R 3 , R 4 and R 5 in total contain at least two NCO groups
(Die Verbindung der Straktur (1-6) stellt ein Oxadiazintrion dar und ergibt sich aus der allgemeinen Formel (I), wenn R1 und R2 gemeinsam eine Gruppe (-0-C(=0)-) darstellen, wobei R4 und R3 in Summe mindestens zwei NCO-Gruppen enthalten müssen.) wobei in den Formeln (I-l) bis (1-6) (The compound of the structure (1-6) represents an oxadiazinetrione and is represented by the general formula (I) when R 1 and R 2 together represent a group (-O-C (= O) -) wherein R 4 and R 3 in total must contain at least two NCO groups.) wherein in the formulas (II) to (1-6)
R3, R4 und R5 gleich oder verschieden sind und H oder einen Rest bedeuten, der eine oder mehrere der nachfolgenden Gruppen enthält, R 3 , R 4 and R 5 are the same or different and denote H or a radical containing one or more of the following groups,
einen linearen oder verzweigten, gesättigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkylrest, einen gesättigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Carbo- oder Heterocyclylrest, Aryl, a linear or branched, saturated, mono- or polyunsaturated alkyl radical, a saturated, mono- or polyunsaturated carbo- or heterocyclyl radical, aryl,
Heteroaryl, Arylalkyl, Heteroarylalkyl, Alkoxy, Aryloxy, Heteroaryloxy, Amino, Amido, Hydroxyimino, Carbamoyl, Alkoxycarbonyl, F, Cl, Br, I, Hydroxy, Phosphonato, Phosphinato, Alkylthio, Arylthio, Sulfanyl, Thtocarboxy, Sulfinyl, Sulfono, Sulftno, Sulfeno, Sulfonsäuren, Sulfamoyl, Silyl, Silyloxy, Nitril, Sulfanyl, Hydroperoxycarbonyl, Hydroperoxy, Thiocarboxy, Dithiocarboxy, Hydroxyimino, Nitro, Nitrosyl, Carbonyl,Heteroaryl, arylalkyl, heteroarylalkyl, alkoxy, aryloxy, heteroaryloxy, amino, amido, hydroxyimino, carbamoyl, alkoxycarbonyl, F, Cl, Br, I, hydroxy, phosphonato, phosphinato, alkylthio, arylthio, sulfanyl, thtocarboxy, sulfinyl, sulfono, sulftno, Sulfeno, sulfonic acids, sulfamoyl, silyl, silyloxy, nitrile, sulfanyl, hydroperoxycarbonyl, hydroperoxy, thiocarboxy, dithiocarboxy, hydroxyimino, nitro, nitrosyl, carbonyl,
Carboxy, Oxycarbonyl, Oxysulfonyl, Oxo, Thioxo, Borat, Selenat, Epoxy, Cyanat, Thiocyanat, Isocyanat, Thioisocyanat oder Isocyanid, Carboxy, oxycarbonyl, oxysulfonyl, oxo, thioxo, borate, selenate, epoxy, cyanate, thiocyanate, isocyanate, thioisocyanate or isocyanide,
M für Wiederholungseinheiten eines oder mehrerer, ein- oder mehrfach ungesättigter Monomeren, umfassend konjugierte oder nicht-konjugierte Diene, Alkine und Vinylverbindungen, oder für ein divalentes Strukturelement, welches sich ableitet M for repeating units of one or more mono- or polyunsaturated monomers, comprising conjugated or non-conjugated dienes, alkynes and vinyl compounds, or for a divalent structural element which is derived
Polymeren umfassend Polyether, insbesondere Polyalkylenglykolether und Polyalkylenoxide, Polysiloxane, Polyole, Polycarbonate, Polyurethane, Polyisocyanate, Polysaccharide, Polyester und Polyamide und Polymers comprising polyethers, in particular polyalkylene glycol ethers and polyalkylene oxides, polysiloxanes, polyols, polycarbonates, polyurethanes, polyisocyanates, polysaccharides, polyesters and polyamides and
p, q, r, sind gleich oder verschieden und liegen jeweils im Bereich von 0 bis 10.000. p, q, r are the same or different and are each in the range of 0 to 10,000.
In einer weiterhin bevorzugten Variante sind in den Verbindungen der Strukturen (I-l) bis (1-6) die Indices p, q und r jeweils gleich Null. In a further preferred variant, in the compounds of the structures (I-1) to (1-6), the indices p, q and r are each equal to zero.
Es ist ferner möglich, dass die vorgenannten Strukturen (I-l) bis (1-6) auch mehrmals im Molekül vorkommen und dann über verbrückende (Di-, Tri- oder Polyisocyanat)-StruktureIemente verbunden sind. It is also possible that the abovementioned structures (I-1) to (1-6) also occur several times in the molecule and are then connected via bridging (di-, tri- or polyisocyanate) -structure elements.
Bei den Verbindungen der allgemeinen Formel (II) handelt es sich um verbrückte Carbamate. Nur zur Klarstellung sei ausgeführt, dass die Reste R3 nicht nur verschieden von den Resten R4 sein können, sondern auch die Reste R3 zueinander verschieden sein können, ebenso wie die Reste R4 zueinander verschieden sein können, wenn mehrere Reste RJ bzw. R4 im Molekül vorliegen. The compounds of general formula (II) are bridged carbamates. Just for clarification was performed in that the radicals R 3 is not only different R may be of the radicals 4 but also the radicals R 3 may be different from each other, as well as the radicals R 4 to be different to each other when a plurality of R J or R 4 are present in the molecule.
Bei den Verbindungen der allgemeinen Formel (III) handelt es sich um ein Uretonimin, bei den Verbindungen der allgemeinen Formel (IV) um ein Carbodiimid. Soweit in dieser Anmeldung der Begriff„substituiert" verwendet wird, so bedeutet dies, dass ein Wasserstoff-Atom an einem angegebenen Rest oder Atom durch eine der angegebenen Gruppen ersetzt ist, mit der Maßgabe, dass die Wertigkeit des angegebenen Atoms nicht überschritten wird und immer nur unter der Bedingung, dass diese Substitution zu einer stabilen Verbindung führt. In the compounds of general formula (III) is a uretonimine, in the compounds of general formula (IV) is a carbodiimide. Insofar as the term "substituted" is used in this application, this means that a hydrogen atom on a given radical or atom is replaced by one of the specified groups, with the proviso that the valency of the specified atom is not exceeded and always only on the condition that this substitution leads to a stable compound.
Die für die Reste R3, R4, R5 in den allgemeinen Formeln (I) bis (IV) und (1- 1 ) bis (1-6) genannten Bedeutungen können jeweils ein- oder mehrfach substituiert sein. Bevorzugt sind die folgenden Reste ein- oder mehrfach substitutiert: Alkyl, Carbocyclyl, Heterocyclyl, Aryi, Heteroaryl, Aryl- alkyl, Heteroarylalkyl, Alkoxy, Aryloxy, Alkylthio, Arylthio, Amino, Amido, Carbamoyl, Phos- phonato, Phosphinato, Sulfanyl, Thiocarboxy, Sulfmyl, Sulfono, Sulfino, Sulfeno, Sulfamoyl, Silyl, Silyloxy, Carbonyl, Carboxy, Oxycarbonyl, Oxysulfonyl, Oxo, Thioxo, Borat, Selenat und Epoxy. The meanings given for the radicals R 3 , R 4 , R 5 in the general formulas (I) to (IV) and (I-1) to (I- 6 ) may each be mono- or polysubstituted. The following radicals are preferably monosubstituted or polysubstituted: alkyl, carbocyclyl, heterocyclyl, aryl, heteroaryl, arylalkyl, heteroarylalkyl, alkoxy, aryloxy, alkylthio, arylthio, amino, amido, carbamoyl, phosphonato, phosphinato, sulfanyl, thiocarboxy , Sulfmyl, sulfono, sulfino, sulfeno, sulfamoyl, silyl, silyloxy, carbonyl, carboxy, oxycarbonyl, oxysulfonyl, oxo, thioxo, borate, selenate and epoxy.
Als Substttuenten kommen dabei - soweit sich chemisch stabile Verbindungen ergeben - alle Bedeutungen in Frage, die R3, R4, R3 annehmen kann. Besonders geeignet als Substituenten sind Halogen, bevorzugt Fluor, Chlor, Brom oder Iod, Nitril (CN) und Carboxy. As substituents come - as far as chemically stable compounds arise - all meanings in question, R 3 , R 4 , R 3 can assume. Particularly suitable substituents are halogen, preferably fluorine, chlorine, bromine or iodine, nitrile (CN) and carboxy.
Die für R1, R2, R3, R4 und 3 in den allgemeinen Formeln (I) bis (TV) und (1- 1 ) bis (1-6) genannten Bedeutungen schließen explizit auch Salze der genannten Verbindungen von R1 - R5 ein, soweit diese chemisch möglich und stabil sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um Ammonium-Salze, Alkali-Salze, Erdalkali-Salze, Aluminium-Salze oder um protonierte Formen der Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) und (1-1) bis (1-6) handeln. The meanings given for R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and 3 in the general formulas (I) to (TV) and (I-1) to (I- 6 ) also explicitly include salts of the abovementioned compounds of R 1 - R 5 , as far as they are chemically possible and stable. These may be, for example, ammonium salts, alkali salts, alkaline earth salts, aluminum salts or protonated forms of the compounds of the general formulas (I) to (IV) and (1-1) to (1-6) ,
Die für Rl, R2, R3, R4 und R3 in der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) und (1- 1 ) bis (1-6) genannten Bedeutungen schließen auch Verbindungen von R!, R2, R3, R4 und R5 mit organometallischen Resten ein, beispielsweise solche, die der jeweiligen Verbindung eine Grignard Funktion verleihen. R1, R2, R3, R4 bzw. R5 kann ferner ein Carbanion darstellen bzw. aufweisen, mit Lithium, Zink, Zinn, Aluminium, Blei und Bor in entsprechend äquivalenter Form als Gegenion. The meanings given for R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 3 in the general formulas (I) to (IV) and (I-1) to (I- 6 ) also include compounds of R ! , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 with organometallic radicals, for example, those which give the respective compound a Grignard function. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may furthermore represent or have a carbanion, with lithium, zinc, tin, aluminum, lead and boron in a correspondingly equivalent form as counterion.
Es ist ferner mög lieh, dass R1, R2, R3, R4 bzw. R5 über einen Linker an eine Festphase oder Trägersubstanz angekoppelt ist. Bei dem Linker kann es sich um dem Fachmann bekannten Wang-, Sasrin-, Rink-Säure-, 2-Chlortrityl-, Mannich-, Safety- Catch-, Traceless- oder photolabile Linker handeln. Als Festphasen oder Trägersubstanzen kommen beispielsweise Silica, Ionenaustauscherharze, Tone (Clay), Montmorillonite, vernetztes Polystyrol, Polyethylenglykol gepropft auf Polystyrol, Polyacrylamide („Pepsyn"), Polyethylenglykol-Acrylamid-Copolymere (PEGA), Cellulose, Baumwolle und gekörntes poröses Glas (CPG, controlled pore glass) in Frage. Es ist ferner möglich, dass die Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) bzw. (1-1) bis (I- 6) als Liganden für metallorganische Komplexverbindungen fungieren, z.B. für solche auf Basis der Zentralmetalle Rhodium, Ruthenium, Titan Platin, Iridium, Palladium, Rhenium, Ruthenium, Osmium, Kobalt Eisen oder Kupfer. It is also possible borrowed that R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is coupled via a linker to a solid phase or carrier substance. The linker may be Wang, Sasrin, Rink acid, 2-chlorotrityl, Mannich, Safety Catch, Traceless or photolabile linker known to those skilled in the art. Examples of solid phases or carriers are silica, ion exchange resins, clays, montmorillonites, cross-linked polystyrene, polyethylene glycol grafted onto polystyrene, polyacrylamides ("pepsyn"), polyethylene glycol-acrylamide copolymers (PEGA), cellulose, cotton and granular porous glass (CPG , controlled pore glass) in question. It is also possible that the compounds of the general formulas (I) to (IV) or (1-1) to (I-6) act as ligands for organometallic complex compounds, for example those based on the central metals rhodium, ruthenium, titanium Platinum, iridium, palladium, rhenium, ruthenium, osmium, cobalt iron or copper.
Die oben genannten Bedeutungen für den Rest„M" können ein- oder mehrfach substituiert sein. Somit kann es sich bei M um Wiederholungseinheiten eines oder mehrerer, einfach oder mehrfach ungesättigter Monomere handeln, bevorzugt von optional ein- oder mehrfach substituierten konjugierten oder nicht-konjugierten Dienen, optional ein- oder mehrfach substituierten Alkinen oder optional ein- oder mehrfach substituierten Vinylverbindungen, beispielsweise fluorierten ein- oder mehrfach ungesättigten Vinylverbindungen, oder aber um ein divalentes Strukturelement, welches sich ableitet von substituierten oder unsubstituierten Polymeren umfassend Polyether, insbesondere Polyalkylenglykolether und Polyalkylenoxide, Polysiloxane, Polyole, Polycarbonate, Polyurethane, Polyisocyanate, Polysaccharide, Polyester und Polyamide. The meanings given above for the radical "M" may be monosubstituted or polysubstituted, meaning that M may be repeating units of one or more mono- or polyunsaturated monomers, preferably of optionally mono- or polysubstituted conjugated or non-conjugated monomers Dienes, optionally mono- or polysubstituted alkynes or optionally mono- or polysubstituted vinyl compounds, for example fluorinated mono- or polyunsaturated vinyl compounds, or else a divalent structural element which is derived from substituted or unsubstituted polymers comprising polyethers, in particular polyalkylene glycol ethers and polyalkylene oxides, Polysiloxanes, polyols, polycarbonates, polyurethanes, polyisocyanates, polysaccharides, polyesters and polyamides.
Die Reste„M" können somit monomere oder polymere Reste sein. The radicals "M" can thus be monomeric or polymeric radicals.
Dabei enthalten die Reste Rl, R2, R3, R4, R5 in Summe zwei oder mehr Isocyanatgruppen für eine Vernetzung. Diese können alternativ auch mit einer Schutzgruppe, wie dem Fachmann bekannt geschützt sein, welche während oder vor der Vulkanisation (im letzteren Fall aber bereits nach Mischung mit dem hydroxygruppenhaltigen (H) BR) durch ein dem Fachmann bekannten Verfahren entfernt wird. R1 - R5 können, müssen aber nicht unterschiedliche Gruppen sein. The radicals R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 contain in total two or more isocyanate groups for crosslinking. These may alternatively also be protected with a protective group as known to the person skilled in the art, which is removed during or before vulcanization (in the latter case already after mixing with the hydroxy group-containing (H) BR) by a process known to the person skilled in the art. R 1 - R 5 may, but need not be, different groups.
Die Herstellung entsprechender Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) ist dem Fachmann an sich bekannt und kann beispielsweise gemäß der in EP 1 422 223 AI beschriebenen Vorgehensweise unter Verwendung von phosph inhaltigen Katalysatorsystemen erfolgen. Die Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) können ferner nach Methoden hergestellt werden, welche in EP 1 521 789 AI (unter Anwendung 1,2,3- bzw. 1,2,4-Triazolaten als Katalysatoren), dem Artikel in Polymer Preprints (American Chemical Society) 2003, 44(1), 46-47 (unter Anwendung von Polyfluoriden als Katalysatoren). EP 1 352 006 AI (unter Anwendung von Supersäuren als Katalysator) und EP 0 572 995 AI (unter Anwendung von imidazolhaltigen Polymeren) beschrieben sind. Für die Darstellung von Uretdiongruppen aufweisenden Verbindungen sei unter anderem auf WO 2004/005364 und WO 2004/005364 und DE 10 2007 058 487 AI verwiesen. Für Carbodiimid- und Uretoniminstruktur aufweisende Verbindungen sei auf DE 10 2005 058 835 AI verwiesen. US 4 115 373 A beschreibt die Trimerisierung von Isocyanaten zu Isocyanuratgruppen enthaltenden Verbindungen in inerten Lösemitteln unter Verwendung von Mannich-Basen als Katalysatoren. Eine Übersicht zur Isocyanat-Oligomerisierung wird in J. Prakt. Chem./Chem. Ztg. 1994, 336, 185-200 gegeben. The preparation of corresponding compounds of the general formulas (I) to (IV) is known per se to a person skilled in the art and can be carried out, for example, according to the procedure described in EP 1 422 223 A1 using phosphine-containing catalyst systems. The compounds of the general formulas (I) to (IV) can furthermore be prepared by methods which are described in EP 1 521 789 A1 (using 1,2,3- or 1,2,4-triazolates as catalysts), the article in Polymer Preprints (American Chemical Society) 2003, 44 (1), 46-47 (using polyfluorides as catalysts). EP 1 352 006 A1 (using superacids as catalyst) and EP 0 572 995 A1 (using imidazole-containing polymers). Reference should be made, inter alia, to WO 2004/005364 and WO 2004/005364 and DE 10 2007 058 487 AI for the preparation of compounds containing uretdione groups. Reference is made to DE 10 2005 058 835 Al for compounds containing carbodiimide and uretonimine structure. No. 4,115,373 A describes the trimerization of isocyanates to compounds containing isocyanurate groups in inert Solvents using Mannich bases as catalysts. An overview of isocyanate oligomerization is given in J. Prakt. Chem./Chem. Ztg. 1994, 336, 185-200.
Als Vernetzer für den optional hydrierten Nitrilkautschuk wird somit ein dimeres, trimeres, oligomeres oder polymeres Di- oder Polyisocyanat eingesetzt. Die Formulierung „Di- oder Polyisocyanat" steht dabei dafür, dass der Vernetzer zwei oder mehr freie oder gegebenenfalls blockierte isocyanatgnippen im Molekül aufweist,„Dimer, trimer, oligomer oder polymer" steht dabei dafür, dass der Vernetzer aus einer entsprechenden Anzahl von zwei, drei oder mehr monomeren Mono-, Di- oder Polyisocyanaten aufgebaut ist. As a crosslinker for the optionally hydrogenated nitrile rubber thus a dimeric, trimeric, oligomeric or polymeric di- or polyisocyanate is used. The term "di- or polyisocyanate" stands for the fact that the crosslinker has two or more free or optionally blocked isocyanate groups in the molecule, "dimer, trimer, oligomer or polymer" stands for the fact that the crosslinker from a corresponding number of two, three or more monomeric mono-, di- or polyisocyanates is constructed.
Die Herstellung von blockierten bzw. geschützten Isocyanatfunktionalitäten sowie deren Entschützung sind unter anderem in den Artikel„Blocked Isocyanates" von Z. W. Wieks Jr. in Progress in Organic Coatings 1975, 3, 73-99 und„Blocked Isocyanates III: Part A: Mechanism and Chemistry" von Z. W. Wieks Jr., D. A. Wieks in Progress in Organic Coatings 1999, 36, 148-172 beschrieben. Generell versteht man unter einem blockierten Isocyanat ein Isocyanat, das mit einem Blockierungsreagenz umgesetzt wurde, und das in Gegenwart eines Nukleophils zu dessen Isocyanataddukt reagiert, wobei durch geeignete Reaktionsbedingungen das Blockierungsreagenz vom Isocyanat wieder entfernt werden kann. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Verwendung von Vernetzern, die (i) als Strukturelement Einheiten von dimeren und trimeren Diisocyanaten aufweisen, wobei diese auch mehrfach in dem Vernetzermolekül vorkommen können, und die (ii) zwei oder mehr freie Isocyanatgnippen im Molekül besitzen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Vernetzern auf Basis von dimeren oder trimeren Diisocyanaten, welche Allophanat-, Biuret-, Uretdion-, Uretonimin-, verbrückte Carbamat-, Carbodiimid-, Oxadiazintrion-, Isocyanurat- oder Iminooxadiazindion-Strukturelemente aufweisen sowie zwei oder mehr freie Isocyanatgnippen im Molekül. Diese können auch als oligomere oder polymere Allophanate, Biurete, Uretdione, Uretonimine, verbrückte Carbamate, Carbodiimide, Isocyanurate, Oxadiazintrione oder Iminooxadiazindione vorliegen, d. h. dass die einzelnen Ringe sind dann zu einem Oligomer oder Polymer verbunden sind. Eine entsprechende Oligomer- oder Polymerbildung tritt insbesondere dann auf, wenn als monomere Isocyanate di- oder polyfunktionelle Isocyanate verwendet werden. Grundsätzlich ist es möglich, dass der Vernetzer auf einem einzigen Typ eines monomeren, oligomeren oder polymeren Di- oder Polyisocyanats basiert. Es ist aber auch möglich, dass die genannten Strukturelemente durch eine Reaktion verschiedener monomerer, oligomerer oder polymerer Di- oder Polyisocyanate zustande kommen. The preparation of blocked or protected isocyanate functionalities and their deprotection are described, inter alia, in the article "Blocked Isocyanates" by ZW Wieks Jr. Progress in Organic Coatings 1975, 3, 73-99 and "Blocked Isocyanates III: Part A: Mechanism and Chemistry described by ZW Wieks Jr., DA Wieks in Progress in Organic Coatings 1999, 36, 148-172. In general, a blocked isocyanate is understood as meaning an isocyanate which has been reacted with a blocking reagent and which reacts in the presence of a nucleophile to give its isocyanate adduct, it being possible for the blocking reagent to be removed from the isocyanate again by suitable reaction conditions. Preference is given to the use according to the invention of crosslinkers which (i) have as structural units units of dimeric and trimeric diisocyanates, these also being able to occur more than once in the crosslinker molecule, and having (ii) two or more free isocyanate groups in the molecule. Particular preference is given to the use of crosslinkers based on dimeric or trimeric diisocyanates which have allophanate, biuret, uretdione, uretonimine, bridged carbamate, carbodiimide, oxadiazinetrione, isocyanurate or iminooxadiazinedione structural elements and also two or more free ones Isocyanate glands in the molecule. These may also be present as oligomeric or polymeric allophanates, biurets, uretdiones, uretonimines, bridged carbamates, carbodiimides, isocyanurates, oxadiazintriones or iminooxadiazinediones, ie the individual rings are then linked to form an oligomer or polymer. A corresponding oligomer or polymer formation occurs in particular when di- or polyfunctional isocyanates are used as monomeric isocyanates. In principle, it is possible that the crosslinker is based on a single type of monomeric, oligomeric or polymeric di- or polyisocyanate. But it is also possible that the mentioned structural elements by a reaction of various monomeric, oligomeric or polymeric di- or polyisocyanates come about.
Geeignete Beispiele für cyclische Vernetzer auf Basis von monomeren Diisocyanaten, die einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest aufweisen, sind dem Fachmann an sich bekannt und basieren z.B. auf den monomeren Diisocyanaten Isophorondiisocyanat, 1 ,4-Cyclohexyldiisocyanat, l,l-Methylen-bis-(4-iso-cyanatocycIohexan), l,2-Bis-(4-isocyanatononyl)-3-heptyl-4- pentylcyclohexan und Hexamethylen-l,6-diisocyanat. Die Verwendung von Isophorondiisocyanat und Hexamethylen-l,6-diisocyanat zur Herstellung der erfmdungsgemäß einzusetzenden Vernetzer ist bevorzugt. Suitable examples of cyclic crosslinkers based on monomeric diisocyanates having an aliphatic or cycloaliphatic radical are known per se to the person skilled in the art and are based on e.g. on the monomeric diisocyanates isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexyl diisocyanate, 1,1-methylene-bis (4-isocyanyanocyclohexane), 1,2-bis (4-isocyanatononyl) -3-heptyl-4-pentylcyclohexane and hexamethylene l, 6-diisocyanate. The use of isophorone diisocyanate and hexamethylene-l, 6-diisocyanate for the preparation of the crosslinkers to be used according to the invention is preferred.
Es ist ferner möglich, einen cyclischen Vernetzer auf Basis von monomeren Diisocyanaten zu verwenden, der ausgehend von einem monomeren aromatischen Di- oder Polyisocyanat erhalten wird. Das monomere aromatische Di- oder Polyisocyanat weist vorzugsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatome, besonders bevorzugt 6 bis 15 Kohlenstoffatome, auf. Geeignete aromatische monomere Di- oder Polyisocyanate sind z.B. 2,4-Diisocyanatotoluol, 2,6-Diisocyanatotoluol, 1,5- Naphthylen-diisocyanat, 4,4'-Methylendiphenyldiisocyanat, 1 ,3-Bis-(3-isocyanato-4-methyl phenyi)-2,4-dioxo-diazetidin, N,N'-Bis-(4-mothyl-3-isocyanatphenyI)-Harnstoff und Tetramethyl xylylendiisocyanat. Von diesen monomeren aromatischen Di- oder Polyisocyanaten sind 2,4- Diisocyanatotoluol, 2,6-Diisocyanatotoluol und 4,4'-Methylen-bis(phenyldiisocyanat) bevorzugt. Insbesondere bevorzugt sind 2,6-Diisocyanatotoluol und 4,4'-Methylen-bis(phenyldiisocyanat).  It is also possible to use a cyclic crosslinker based on monomeric diisocyanates obtained from a monomeric aromatic di- or polyisocyanate. The monomeric aromatic di- or polyisocyanate preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms. Suitable aromatic monomeric di- or polyisocyanates are e.g. 2,4-diisocyanatotoluene, 2,6-diisocyanatotoluene, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate, 1,3-bis (3-isocyanato-4-methylphenyi) -2,4-dioxo diazetidine, N, N'-bis (4-methyl-3-isocyanato-phenyl) urea and tetramethyl xylylene diisocyanate. Of these monomeric aromatic di- or polyisocyanates, 2,4-diisocyanatotoluene, 2,6-diisocyanatotoluene and 4,4'-methylene-bis (phenyl diisocyanate) are preferred. Particularly preferred are 2,6-diisocyanatotoluene and 4,4'-methylene-bis (phenyl diisocyanate).
Allophanate: allophanates:
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können bevorzugt Allophanate (Carbamoylcarbamate) der allgemeinen Stmkturformel (1-1) verwendet werden.  In the context of the present invention, allophanates (carbamoylcarbamates) of the general structural formula (1-1) may preferably be used.
Diese allophanatgruppenhaltigen Verbindungen sind z.B. durch Umsetzung beliebiger Urethan- haltiger Ausgangsverbindungen (enthaltend Einheiten der allgemeinen Formel (R3-[M]p-0-C(=0)- N(H)-[M]q-R4) mit Monoisocyanaten der allgemeinen Formel R5-[M]T-NCO oder mit Diisocyanaten der allgemeinen Formel OCN-A-NCO zugänglich, wobei R5 bevorzugt einen Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einen Arylrest mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt bzw. A einen entsprechend divalenten CrC2o Alkylenrest bzw. C6-C2o Arylenrest bedeutet. Die bei derartigen Allophanat-Synthesen u.U. durchlaufenen harnstoffgruppenhaltigen Zwischenstufen können auch isoliert werden und so eine neue Ausgangsverbindung darstellen. Als Monoisocyanate eignen sich für die Herstellung der Allophanate beliebige aromatische, aliphatische und cycloaliphatische Monoisocyanate mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Methyl isocyanat, Isopropylisocyanat, n-Butylisocyanat, n-Hexylisocyanat, Cyclohexylisocyanat, Stearyl isocyanat, gegebenenfalls halogenierte Phenylisocyanate, 1-Naphtylisocyanat, gegebenenfalls chlorierte oder fluorierte m-, o-, und p-Toloylisocyanate, p- Isopropylphenylisocyanat, 2,6-Diisopropylphenylisocyanat und p-Toluolsulfonyldiisocyanat. These allophanate-containing compounds are, for example, by reacting any urethane-containing starting compounds (containing units of the general formula (R 3 - [M] p -O-C (= O) -N (H) - [M] q -R 4 ) with monoisocyanates of the general formula R 5 - [M] T -NCO or with diisocyanates of the general formula OCN-A-NCO, where R 5 is preferably an alkyl radical having 1 to 20 carbon atoms or an aryl radical having 6 to 20 carbon atoms or A is a corresponding divalent -C 2 o alkylene or C 6 -C 2 represents o arylene radical. the possibly traversed in such allophanate synthesis urea group-containing intermediate may also be isolated and thus represent a new starting compound. as monoisocyanates suitable for the preparation of the allophanates any aromatic, aliphatic and cycloaliphatic monoisocyanates having 2 to 20 carbon atoms, such as Methyl isocyanate, isopropyl isocyanate, n-butyl isocyanate, n-hexyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, stearyl isocyanate, optionally halogenated phenyl isocyanates, 1-Naphtylisocyanat, optionally chlorinated or fluorinated m-, o-, and p-Toloylisocyanate, p-isopropylphenyl isocyanate, 2,6-diisopropylphenyl isocyanate and p-toluenesulfonyl diisocyanate.
Als Diisocyanate eignen sich für die Herstellung der Allophanate beliebige aromatische, aliphatische und cycloaliphatische Diisocyanate mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6 bis 15 Kohlenstoffatomen, wie Isophorondiisocyanat, 1,4-Cyclohexyldiisocyanat, 1,1 -Methylen- bis-(isocyanatohexan), 1 ,2-Bis-(4-isocyanatononyl)-3-heptyl-4-pentylcyclohexan, Hexamethylen- 1 ,6-diisocyanat, 2,4-Däisocyanatotoluol, 2,6-DiisocyanatotoluoI, 1 ,5-Naphthylendiisocyanat, 4,4'- Methylendiphenyldiisocyanat, l,3-Bis-(3-isocyanto-4-methy!phenyl)-2,4-dioxodiazetidin, Ν,Ν'- Bis-(4-methyl-3-isocyanatophenyl)-Harnstoff und Tetramethylxylylendiisocyanat. Bevorzugt hiervon ist Hexamethylen- 1,6-diisocyanat. Solche Allophanate sowie deren Herstellung sind z.B. in der EP 0 000 194 AI beschrieben, deren diesbezügliche Offenbarung in die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme eingeschlossen wird. Das für die Allophanatbildung eingesetzte Isocyanat kann, bezogen auf die vorhandenen Urethangruppen der Ausgangsverbindung im Unterschuss, äquimolar wie auch im Überschuss eingesetzt werden. In letzterem Fall muss das überschüssige Isocyanat nach vollendeter Reaktion nach einer dem Fachmann bekannten Methode, wie z. B. Destillation oder Extraktion, abgetrennt werden. Bevorzugt ist es daher, pro 1,0 mol Urethangruppen der Ausgangsverbindung 0, 1 bis 1,0 mol Isocyanat einzusetzen, besonders bevorzugt ist der Einsatz von 0,5 bis 1 ,0 mol Isocyanat. Die Allophanat- bzw. Biuretbildung der Urethan- bzw. Harnstoffgruppen durch die Monoisocyanate wird bevorzugt unter Einsatz von Katalysatoren durchgeführt. Suitable diisocyanates for the preparation of the allophanates are any desired aromatic, aliphatic and cycloaliphatic diisocyanates containing 6 to 40 carbon atoms, preferably 6 to 15 carbon atoms, such as isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexyl diisocyanate, 1,1-methylenebis (isocyanatohexane), 1 , 2-bis (4-isocyanatononyl) -3-heptyl-4-pentylcyclohexane, hexamethylene-1,6-diisocyanate, 2,4-diisocyanatotoluene, 2,6-diisocyanatotoluene, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanate. Methylene diphenyl diisocyanate, 1,3-bis (3-isocyanto-4-methylphenyl) -2,4-dioxodiazetidine, Ν, Ν'-bis (4-methyl-3-isocyanatophenyl) urea and tetramethylxylylene diisocyanate. Preferred of these is hexamethylene 1,6-diisocyanate. Such allophanates as well as their preparation are e.g. in EP 0 000 194 AI, the disclosure of which is included in the present invention by way of reference. The isocyanate used for allophanate formation can be used in an equimolar amount, as well as in excess, based on the urethane groups present in the starting compound in the deficit. In the latter case, the excess isocyanate after completion of the reaction by a method known in the art, such. As distillation or extraction, are separated. It is therefore preferred to use 1.0 to 1.0 mol of isocyanate per 1.0 mol of urethane groups of the starting compound, particularly preferably the use of 0.5 to 1.0 mol of isocyanate. The allophanate or biuret formation of the urethane or urea groups by the monoisocyanates is preferably carried out using catalysts.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten Vernetzern um Dimere oder Trimere von monomeren Diisocyanaten, insbesondere um Uretdione oder Isocyanurate. Speziell bevorzugt wird trimeres Hexamethylendtisocyanat mit Isocyanurat-Struktur eingesetzt. Zur Blockierung von Isocyanatgruppen können z.B. Hydrogensulfid-Addukte (Carbamoylsulfo- nate) oder Oxim-Addukte eingesetzt werden. Eine Blockierung kann z.B. mit Natriumdisulfid erfolgen, wobei das Addukt bei Temperaturen von etwa 100°C wieder deblockiert werden kann. Als Blockierungsmittel eignen sich ferner Phenole, wie Phenol, Nonylphenol, Kresol, Oxime wie Butanonoxim, Cyclohexanonoxim, Lactame wie γ-Caprolactam, sekundäre Amine wie Diiso- propylamin, Pyrazole wie Dimethylpyrazol, Imidazole oder Triazole sowie Malon- und Essigsäureester. Als Hydroxylgruppen-haltige (H) BR-Kautschuke können im Rahmen dieser Anmeldung beliebige gegebenenfalls hydrierte Nitrilkautschuke eingesetzt werden, sofern sie Hydroxylgruppen-haltig sind. Typischerweise weisen die Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuke Wiederholungseinheiten abgeleitet von mindestens einem konjugierten Dien, mindestens einem α,β-ungesättigten Nitril, mindestens einem copolymerisierbaren Hydroxylgruppen-haltigen Monomeren und gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren copolymerisierbaren Monomeren auf, wobei die C=C Doppelbindungen in diesen Wiederholungseinheiten im Fall des hydrierten Nitrilkautschuks („HNBR") ganz oder teilweise hydriert sind. With particular preference the crosslinkers used according to the invention are dimers or trimers of monomeric diisocyanates, in particular uretdiones or isocyanurates. Especially preferred trimeric Hexamethylendtisocyanat is used with isocyanurate structure. For blocking isocyanate groups, for example, hydrogen sulfide adducts (carbamoylsulfonates) or oxime adducts can be used. Blocking can be carried out, for example, with sodium disulfide, wherein the adduct can be deblocked again at temperatures of about 100.degree. Further suitable blocking agents are phenols, such as phenol, nonylphenol, cresol, oximes, such as butanone oxime, cyclohexanone oxime, lactams, such as γ-caprolactam, secondary amines, such as diisopropylamine, pyrazoles, such as dimethylpyrazole, imidazoles or triazoles, and malonic and acetic esters. As hydroxyl-containing (H) BR rubbers, any optionally hydrogenated nitrile rubbers may be used in the context of this application, provided that they contain hydroxyl groups. Typically, the hydroxyl group-containing (H) NBR rubbers comprise repeating units derived from at least one conjugated diene, at least one α, β-unsaturated nitrile, at least one copolymerizable hydroxyl group-containing monomer and optionally one or more other copolymerizable monomers, wherein the C = C double bonds in these repeat units in the case of the hydrogenated nitrile rubber ("HNBR") are completely or partially hydrogenated.
Bevorzugt ist mindestens eine Hydroxylgruppe des copolymerisierbaren Hydroxylgruppen-haltigen Monomers nicht an das C-Atom einer Carboxyigriippe gebunden, an das femer das Sauerstoffatom durch Doppelbindung gebunden ist. Preferably, at least one hydroxyl group of the copolymerizable hydroxyl group-containing monomer is not bonded to the C atom of a carboxy ligand to which the oxygen atom is further bonded by double bond.
Als copolymerisierbare Hydroxylgruppen-haltige Monomere kommen vorzugsweise Hydroxyalkyl(meth)acrylate oder copolymerisierbare ungesättigte Vinylmonomere enthaltend mindestens eine Hydroxylgruppe, wie z.B. 4-Vinylphenol, in Betracht. Bevorzugt sind Hydroxyalkylacrylate und Hydroxyalkylmethacrylate, in denen die C-Atom-Zahl der Hydroxyalkylgruppen 1 bis 20 beträgt, bevorzugt 1 bis 12. Preferred copolymerizable hydroxyl group-containing monomers are hydroxyalkyl (meth) acrylates or copolymerizable vinyl unsaturated monomers containing at least one hydroxyl group, e.g. 4-vinylphenol, into consideration. Preference is given to hydroxyalkyl acrylates and hydroxyalkyl methacrylates in which the C atom number of the hydroxyalkyl groups is 1 to 20, preferably 1 to 12.
Beispiele geeigneter Hydroxylgruppen-haltiger Monomere sind 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2- Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3 -Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3-Chlor-2-hydroxypropyl(meth) acrylat, 3-Phenoxy-2-hydroxypropyl(meth)acrylat, Glycerinmono(meth)acrylat, Hydroxybutyl- (meth)acrylat, 3-Chlor-2-hydroxypropyl(meth)acrylat, Hydroxyhexyl(meth)acrylat, Hydroxyoctyl- (meth)acrylat, Hydroxymethyl(meth)acrylamid, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3-Hydroxypropyl- (meth)acry!amid, Di-(Ethylenglykol)itaconat, Di-(Propylenglykol)itaconat, Bis(2-Hydroxypropyl)- itaconat, Bis(2-Hydroxyethyl)itaconat, Bis(2-Hydroxyethyl)fumarat, Bis(2-Hydroxyethyl)maleat Hydroxymethylvinylketon, (4-Vinylphenyl)methanol und 4-Vmylphenol. Examples of suitable hydroxyl group-containing monomers are 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth) acrylate, hydroxyoctyl (meth) acrylate, hydroxymethyl (meth) acrylamide, 2 Hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylamide, di (ethylene glycol) itaconate, di (propylene glycol) itaconate, bis (2-hydroxypropyl) itaconate, bis (2-hydroxyethyl) itaconate, bis (2-hydroxyethyl) fumarate, bis (2-hydroxyethyl) maleate, hydroxymethyl vinyl ketone, (4-vinylphenyl) methanol and 4-vinylphenol.
Besonders bevorzugt sind Hydroxyalkyl(meth)acrylate, insbesondere Hydroxyethyl(meth)acrylat und Hydroxypropyl(meth)acrylat, insbesondere 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) oder 2- Hydroxyethylacrylat (HEA). Der Anteil an hydroxylgruppenhaitigen Monomeren im (H)NBR-Kautschuk beträgt dabei allgemein 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,5 bis 7 Gew.-% und insbesondere 1,5 bis 5 Gew.-%. Das konjugierte Dien im Nitrilkautschuk kann von jeder Natur sein. Bevorzugt werden (C4-C6) konjugierte Diene eingesetzt. Besonders bevorzugt sind 1,2-Butadien, 1,3-Butadien, Isopren, 2,3- Dimethylbutadien, Piperylen oder Gemische daraus. Insbesondere bevorzugt sind 1,3 -Butadien und Isopren oder Gemische daraus. Ganz besonders bevorzugt ist 1,3-Butadien. Als α,β-ungesättigtes Nitril kann jedes bekannte α,β-ungesättigte Nitril eingesetzt werden, bevorzugt sind (C3-C5)-a,ß-ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril, Methacrylnitril, Ethacrylnitril oder Mischungen davon. Besonders bevorzugt ist Acrylnitril. Particularly preferred are hydroxyalkyl (meth) acrylates, in particular hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate, in particular 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) or 2-hydroxyethyl acrylate (HEA). The proportion of hydroxyl group-containing monomers in the (H) NBR rubber is generally 0.1 to 25 wt .-%, preferably 0.5 to 10 wt .-%, particularly preferably 1.5 to 7 wt .-% and in particular 1 , 5 to 5 wt .-%. The conjugated diene in nitrile rubber can be of any nature. Preference is given to using (C 4 -C 6 ) conjugated dienes. Particular preference is given to 1,2-butadiene, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethylbutadiene, piperylene or mixtures thereof. Particularly preferred are 1,3-butadiene and isoprene or mixtures thereof. Very particular preference is given to 1,3-butadiene. As α, β-unsaturated nitrile, any known α, β-unsaturated nitrile can be used, preferred are (C 3 -C 5 ) -α, β-unsaturated nitriles such as acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile or mixtures thereof. Particularly preferred is acrylonitrile.
Ein bevorzugter optional hydrierter Nitrilkautschuk ist ein Polymer mit Wiederholungseinheiten ausschließlich abgeleitet von (i) einem oder mehreren konjugierten Dienen, (ii) einem oder mehreren (C3-C5)-a,ß-ungesättigten Nitrilen und (iii) einem oder mehreren copolymerisierbaren Hydroxylgruppen-haltigen Monomeren enthaltend jeweils mindestens eine Hydroxylgruppe, die nicht an das C-Atom einer Carboxylgnippe gebunden ist, an das ferner ein Sauer stoffatom durch Doppelbindung gebunden ist. A preferred optionally hydrogenated nitrile rubber is a polymer having repeating units derived exclusively from (i) one or more conjugated dienes, (ii) one or more (C 3 -C 5 ) -α, β-unsaturated nitriles and (iii) one or more copolymerizable hydroxyl group-containing monomers each containing at least one hydroxyl group other than the C atom of a carboxyl group is bound to which further an oxygen atom is bound by double bond.
Ein besonders bevorzugter optional hydrierter Nitrilkautschuk ist ein Polymer mit Wiederholungseinheiten ausschließlich abgeleitet von (i) einem (C4-C6) konjugierten Dien, (ii) einem (C3-C5)-a,ß-ungesättigten Nitril und (iii) einem copolymerisierbaren Hydroxylgruppenhaitigen Monomeren enthaltend mindestens eine Hydroxylgruppe, die nicht an das C-Atom einer Carboxylgruppe gebunden ist, an das ferner ein Sauer stoffatom durch Doppelbindung gebunden ist. A particularly preferred optionally hydrogenated nitrile rubber is a polymer having repeating units derived exclusively from (i) a (C 4 -C 6 ) conjugated diene, (ii) a (C 3 -C 5) -α, β-unsaturated nitrile, and (iii) a copolymerizable Hydroxylgruppenhaitigen monomers containing at least one hydroxyl group which is not bonded to the carbon atom of a carboxyl group to which further an oxygen atom is bound by double bond.
Ein ganz besonders bevorzugter optional hydrierter Nitrilkautschuk ist ein Polymer mit Wiederholungseinheiten ausschließlich abgeleitet von (i) einem oder mehreren (C4-C6) konjugierten Dienen, (ii) einem oder mehreren (C3-C5)- ,ß-ungesättigten Nitrilen und (iii) einem oder mehreren Hydroxyalkyl(meth)acrylaten. A most preferred optionally hydrogenated nitrile rubber is a polymer having repeating units derived exclusively from (i) one or more (C 4 -C 6 ) conjugated dienes, (ii) one or more (C 3 -C 5) -, ß-unsaturated nitriles and (iii) one or more hydroxyalkyl (meth) acrylates.
Insbesondere bevorzugt ist ein optional hydrierter Nitrilkautschuk mit Wiederholungseinheiten ausschließlich abgeleitet von (i) Butadien, (ii) Acrylnitril und (iii) einem oder mehreren Hydroxyalkyl(meth)acrylaten. Ein besonders bevorzugter Nitrilkautsch.uk ist ein Copolymer aus Acrylnitrü und 1,3 -Butadien sowie HEMA oder HEA. Ein besonders bevorzugter hydrierter Nitrilkautschuk ist ein Copolymer aus Acrylnitrü und 1,3-Butadien sowie HEMA oder HEA, bei dem die C=C Doppelbindungen in den Wiederholungseinheiten ganz oder teilweise hydriert sind. Particularly preferred is an optionally hydrogenated nitrile rubber having repeating units derived exclusively from (i) butadiene, (ii) acrylonitrile and (iii) one or more hydroxyalkyl (meth) acrylates. A particularly preferred nitrile rubber is a copolymer of acrylonitrile and 1,3-butadiene and HEMA or HEA. A particularly preferred hydrogenated nitrile rubber is a copolymer of acrylonitrile and 1,3-butadiene and also HEMA or HEA in which the C =C double bonds in the repeat units are completely or partially hydrogenated.
Als weitere copolymerisierbare Monomere können - falls gewünscht - beispielsweise aromatische Vinylmonomere, bevorzugt Styrol, α-Methylstyrol und Vinylpyridin, fluorhaltige Vinylmonomere, bevorzugt Fluorethylvinylether, Fluorpropylvinylether, o-Fluormethylstyrol, Vinylpentafluorbenzoat, Difluoroethylen und Tetrafluoroethylen, oder auch copolymerisierbare Antiageing Monomere, bevorzugt N-(4-aniIinophenyl) acrylamid, N-(4-anilinophenyl) methacrylamid, N-(4-anilinphenyl) cinnamid, N-(4-anilinophenyl) crotonamid, N-phenyl-4-(3- vinylbenzyloxy)ani!in und N-phenyl-4-(4-vinylbenzyloxy)anilin eingesetzt werden sowie nicht- konjugierte Diene, wie 4-Cyanocyclohexen und 4-Vinylcyclohexen, oder auch Alkine, wie 1- oder 2-Butin. As further copolymerizable monomers it is possible, if desired, for example, to use aromatic vinyl monomers, preferably styrene, α-methylstyrene and vinylpyridine, fluorine-containing vinyl monomers, preferably fluoroethylvinylether, fluoropropylvinylether, o-fluoromethylstyrene, vinylpentafluorobenzoate, difluoroethylene and tetrafluoroethylene, or else copolymerizable antiageing monomers, preferably N- ( 4-anilinophenyl) acrylamide, N- (4-anilinophenyl) methacrylamide, N- (4-anilinophenyl) cinnamide, N- (4-anilinophenyl) crotonamide, N-phenyl-4- (3-vinylbenzyloxy) ani! In and N- phenyl-4- (4-vinylbenzyloxy) aniline and non-conjugated dienes, such as 4-cyanocyclohexene and 4-vinylcyclohexene, or else alkynes, such as 1- or 2-butyne.
Alternativ können als weitere copolymerisierbare Monomere carboxygruppenhaltige, Termonomere eingesetzt werden, z.B. α,β-ungesättigte Monocarbon säuren, deren Ester, α,β- ungesättigte Dicarbonsäuren, deren Mono- oder -Diester oder deren entsprechenden Anhydride oder Amide. Alternatively, carboxy group-containing termonomers may be used as further copolymerizable monomers, e.g. α, β-unsaturated monocarboxylic acids, their esters, α, β-unsaturated dicarboxylic acids, their mono- or diesters or their corresponding anhydrides or amides.
Als α,β-ungesättigte Monocarbonsäuren können bevorzugt Acrylsäure und Methacrylsäure eingesetzt werden. Acrylic acid and methacrylic acid may preferably be used as α, β-unsaturated monocarboxylic acids.
Einsetzbar sind auch Ester der α,β-ungesättigten Monocarbonsäuren, bevorzugt deren Alkylester und Alkoxyalkylester. Bevorzugt sind die Alkylester, insbesondere Ci-Cts Alkylester der α,β-ungesättigten Monocarbonsäuren, Besonders bevorzugt sind Alkylester, insbesondere Cr Cig Alkylester der Acrylsäure oder der Methacrylsäure, insbesondere Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Dodecylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylate, Butylmethacrylat und 2-Ethylhexyl-methacrylat. Bevorzugt sind auch Alkoxyalkylester der α,β-ungesättigten Monocarbonsäuren, besonders bevorzugt Alkoxyalkylester der Acrylsäure oder der Methacrylsäure, insbesondere C2-Ci2- Alkoxyalkyiester der Acrylsäure oder der Methacrylsäure, ganz besonders bevorzugt Methoxymethylacrylat, Methoxyethyl(meth)acrylat, Ethoxyethyl(meth)acrylat und Methoxyethyl- (meth)acrylat. Einsetzbar sind auch Mischungen von Alkylestern, wie z.B. den vorgenannten, mit Alkoxyalkylestern, z.B. in Form der vorgenannten. Einsetzbar sind auch Cyanoalkylacrylat and Cyanoalkylmethacrylate, in denen die C-Atom-Zahl der Cyanoalkylgruppe 2-12 beträgt, vorzugsweise α-Cyanoethylacrylat, ß-Cyanoethylacrylat und Cyanobutylmethacryiat. Einseztbar sind auch Fiuor-substituierte Benzylgruppenhaltige Acrylate oder Methacrylate, vorzugtsweise Fluorobenzylacrylat, und Fluorobenzylmethacrylat. Einsetzbar sind auch Fluoroalkylgruppen haltige Acrylate und -Methacrylate, vorzugsweise Triftuoroethylacrylat und Tetrafluoropropylmethacrylat. Einsetzbar sind auch Aminogruppenhaltige ß-ungesättigte Carbonsäureester wie Dimethylaminomethyl-acrylat und Diethylaminoethylacrylat. It is also possible to use esters of α, β-unsaturated monocarboxylic acids, preferably their alkyl esters and alkoxyalkyl esters. The alkyl esters, in particular C-C are preferably t s alkyl esters of α, β-unsaturated monocarboxylic acids, particularly preferred in particular C are alkyl, r Cig alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, especially methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, tert- Butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-dodecyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate and 2-ethylhexyl methacrylate. Methoxymethyl acrylate, methoxyethyl (meth) Alkoxyalkyiester of acrylic acid or methacrylic acid, most preferably acrylate, ethoxyethyl (meth) - and alkoxyalkyl esters of α, β-unsaturated monocarboxylic acids, particularly preferred alkoxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, especially C are preferably 2 -C 2 acrylate and methoxyethyl (meth) acrylate. It is also possible to use mixtures of alkyl esters, such as those mentioned above, with alkoxyalkyl esters, for example in the form of the abovementioned. It is also possible to use cyanoalkyl acrylate and cyanoalkyl methacrylates in which the C atom number of the cyanoalkyl group is 2-12, preferably α-cyanoethyl acrylate, β-cyanoethyl acrylate and cyanobutyl methacrylate. It is also possible to use fluorine-substituted benzyl-containing acrylates or methacrylates, preferably fluorobenzyl acrylate, and fluorobenzyl methacrylate. It is also possible to use fluoroalkyl-containing acrylates and methacrylates, preferably trifluoroethyl acrylate and tetrafluoropropyl methacrylate. It is also possible to use amino-containing β-unsaturated carboxylic acid esters, such as dimethylaminomethyl acrylate and diethylaminoethyl acrylate.
Als weitere copolymerisierbare Monomere können ferner α,β-ungesättigte Dicarbonsäuren, bevorzugt Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Citraconsäure und Mesaconsäure, eingesetzt werden. Further copolymerizable monomers which can also be used are α, β-unsaturated dicarboxylic acids, preferably maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, citraconic acid and mesaconic acid.
Eingesetzt werden können ferner α.β-ungesättigte Dicarbonsäureanhydride, bevorzugt Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid und Mesaconsäureanhydrid. Eingesetzt werden können femer Mono- oder Diester von α,β-ungesättigten Dicarbonsäuren.It is also possible to use α, β-unsaturated dicarboxylic acid anhydrides, preferably maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride and mesaconic anhydride. It is also possible to use mono- or diesters of α, β-unsaturated dicarboxylic acids.
Bei diesen α,β-ungesättigten Dicarbonsäuremono- oder diestern kann es sich beispielsweise handeln um Alkyl-, bevorzugt Ci-Cio-Alkyl, insbesondere Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyi, n-Butyl-, tert.-Butyl, n-Pentyl- oder n-Hexyl-, Alkoxyalkyl-, bevorzugt C2-Ci2 Alkoxyalkyl-, besonders bevorzugt C3-Cg- Alkoxyalkyl, Hydroxyalkyl, bevorzugt Ci-C12 Hydroxyalkyl-, besonders bevorzugt C2-Q- Hydroxyalkyl, Cycloalkyl-, bevorzugt C5-Ci2-Cycloalkyl-, besonders bevorzugt C6-Ci2-Cycloalkyl, Alkylcycloalkyl-, bevorzugt Q-Cn-Alkylcycloalkyl-, besonders bevorzugt C7- Cio-Alkylcycloalkyl, Aryl-, bevorzugt C6-Ci4-Aryl-Mono- oder -Diester, wobei es sich im Fall der Diester jeweils auch um gemischte Ester handeln kann. Besonder bevorzugte Alkylester von α,β-ungesättigten Monocarbonsäuren sind Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, t- Butyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, 2-Ethlyhexyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, 2- Propylheptylacrylat und Lauryl(meth)acrylat. Insbesondere wird n-Butylacrylat eingesetzt. Besonders bevorzugte Alkoxyalkylester der α,β-ungesättigten Monocarbonsäuren sind Methoxyethyl(meth)acrylat, Ethoxyethyl(meth)acrylat und Methoxyethyl(meth)acrylat. Insbesondere wird Methoxyethylacrylat eingesetzt. These α, β-unsaturated dicarboxylic acid mono- or diesters may, for example, be alkyl, preferably C 1 -C 10 -alkyl, in particular ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, n-pentyl or n-hexyl, alkoxyalkyl, preferably C 2 -C 2 alkoxy alkyl, more preferably C 3 -Cg- alkoxyalkyl, hydroxyalkyl, preferably C 12 hydroxyalkyl, more preferably C2-Q- hydroxyalkyl, cycloalkyl preferably C 5 -C 12 -cycloalkyl, particularly preferably C 6 -C 12 -cycloalkyl, alkylcycloalkyl, preferably Q-C 1 -alkylcycloalkyl, particularly preferably C 7 -C 10 -alkylcycloalkyl, aryl, preferably C 6 -C 4 , Aryl mono- or diesters, which in the case of the diester can each also be mixed esters. Particularly preferred alkyl esters of α, β-unsaturated monocarboxylic acids are methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate , 2-Ethlyhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-propylheptyl acrylate and lauryl (meth) acrylate. In particular, n-butyl acrylate is used. Particularly preferred alkoxyalkyl esters of the α, β-unsaturated monocarboxylic acids are methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate and methoxyethyl (meth) acrylate. In particular, methoxyethyl acrylate is used.
Als sonstige Ester der α,β-ungesättigten Monocarbonsäuren werden ferner beispielsweise Polyethylenglykol(meth)acrylat, Polypropylenglykol(meth)acrylat, Glycidyl(meth)acrylat, Epoxy(meth)acrylat, N-(2-Hydroxyethyl)acrylamide, N-(2-Hydroxymethyl)acrylamide und Urethan(meth)acrylat eingesetzt. Other esters of the α, β-unsaturated monocarboxylic acids are, for example, polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, Epoxy (meth) acrylate, N- (2-hydroxyethyl) acrylamides, N- (2-hydroxymethyl) acrylamides and urethane (meth) acrylate used.
Beispiele von α,β-ungesättigten Dicarbonsäuremonoestern umfassen Examples of α, β-unsaturated dicarboxylic acid monoesters include
• Maleinsäuremonoalkylester, bevorzugt Monomethylmaleat, Monoethylmaleat, Monopropyl maleat und Mono-n-butylmaleat;  Maleic monoalkyl esters, preferably monomethyl maleate, monoethyl maleate, monopropyl maleate and mono-n-butyl maleate;
• Maleinsäuremonocycloalkylester, bevorzugt Monocyclopentylmaleat, Monocyclohexyl maleat und Monocycloheptylmaleat;  Maleic monocycloalkyl esters, preferably monocyclopentyl maleate, monocyclohexyl maleate and monocycloheptyl maleate;
• Maleinsäuremonoalkylcycloalkylester, bevorzugt Monomethylcyclopentylmaleat und Monoethy lcyc lohexy 1 mal eat;  Maleic acid monoalkylcycloalkyl esters, preferably monomethylcyclopentyl maleate and monoethylcyclohexyl, eat once;
• Maleinsäuremonoarylester, bevorzugt Monophenylmaleat;  Maleic monoaryl ester, preferably monophenylmaleate;
• Maleinsäuremonobenzylester, bevorzugt Monobenzylmaleat;  Maleic acid monobenzyl ester, preferably monobenzyl maleate;
• Fumarsäuremonoalkylester, bevorzugt Monomethylftimarat, Monoethylfumarat, Monopropyl fumarat und Mono-n-butyl fumarat;  Fumarsäuremonoalkylester, preferably Monomethylftimarat, monoethyl fumarate, monopropyl fumarate and mono-n-butyl fumarate;
• Fumarsäuremonocycloalkylester, bevorzugt Monocyclopentylfumarat, Monocyclohexyl fumarat und Monocycloheptylfumarat;  Fumaric monocycloalkyl esters, preferably monocyclopentyl fumarate, monocyclohexyl fumarate and monocycloheptyl fumarate;
• Fumarsäuremonoalkylcycloalkylester, bevorzugt Monomethylcyclopentylfumarat und Monoethylcyclohexylfumarat;  Fumaric acid monoalkylcycloalkyl ester, preferably monomethylcyclopentyl fumarate and monoethylcyclohexyl fumarate;
• Fumarsäuremonoarylester, bevorzugt Monophenylfümarat;  Fumaric monoaryl ester, preferably monophenyl fumarate;
• Fumarsäuremonobenzyiester, bevorzugt Monobenzylfumarat;  Fumaric acid monobenzene, preferably monobenzyl fumarate;
• Citraconsäuremonoalkylester, bevorzugt Monomethylcitraconat, Monoethylcätraconat, Monopropylcitraconat und Mono-n-butyl citraconat;  Citraconic monoalkyl esters, preferably monomethyl citraconate, monoethyl acrylate, monopropyl citrate and mono-n-butyl citraconate;
» Citraconsäuremonocycloalkylester, bevorzugt Monocyclopen ylcitraconat, Monocyclohexyl citraconat und Monocycloheptylcitraconat;  Citraconic monocycloalkyl esters, preferably monocyclopentyl citraconate, monocyclohexyl citraconate and monocycloheptyl citraconate;
• Citraconsäuremonoalkylcycloalkylester, bevorzugt Monomethylcyclopentylcitraconat und Monoethylcyclohexylcitraconat;  Citraconsäuremonoalkylcycloalkylester, preferably Monomethylcyclopentylcitraconat and Monoethylcyclohexylcitraconat;
• Citraconsäuremonoarylester, bevorzugt Monophenylcitraconat;  Citraconsäuremonoarylester, preferably Monophenylcitraconat;
• Citraconsäuremonobenzylester, bevorzgut Monobenzylcitraconat;  Citraconic acid monobenzyl ester, preferably monobenzyl citraconate;
• Itaconsäuremonoalkylester, bevorzugt Monomethylitaconat, Monoethylitaconat, Monopropyl itaconat und Mono-n-butyl itaconat;  Itaconic acid monoalkyl ester, preferably monomethyl itaconate, monoethyl itaconate, monopropyl itaconate and mono-n-butyl itaconate;
• Itaconsäuremonocycloalkylester, bevorzugt Monocyclopentyl itaconat, Monocyclohexyl itaconat und Monocycloheptyl itaconat;  Itaconic acid monocycloalkyl ester, preferably monocyclopentyl itaconate, monocyclohexyl itaconate and monocycloheptyl itaconate;
• Itaconsäuremonoalkylcycloalkylester, bevorzugt Monomethylcyclopentylitaconat und Monoethylcyclohexylitaconat;  Itaconic acid monoalkylcycloalkyl ester, preferably monomethylcyclopentyl itaconate and monoethylcyclohexyl itaconate;
• Itaconsäuremonoarylester, bevorzugt Monophenylitaconat;  Itaconic acid monoaryl ester, preferably monophenyl itaconate;
• Itaconsäuremonobenzylester, bevorzugt Monobenzylitaconat. • Mesaconsäuremonoalkylester, bevorzugt Mesaconsäuremonoethylester; Itaconic acid monobenzyl ester, preferably monobenzyl itaconate. Mesaconsäuremonoalkylester, preferably Mesaconsäuremonoethylester;
Als α,β-ungesättigte Dicarbonsäurediester können die analogen Diester basierend auf den genannten Monoestergruppen eingesetzt werden, wobei es sich bei den Estergruppen auch um chemisch verschiedene handeln kann. As α, β-unsaturated dicarboxylic acid diesters, the analog diesters can be used based on said monoester groups, wherein the ester groups can also be chemically different.
Als weitere copolymerisierbare Monomere kommen ferner radikalisch polymerisierbare Verbindungen mit in Betracht, die pro Molekül mindestens zwei olefmische Doppelbindungen enthalten. Beispiele mehrfach ungesättigter Verbindungen sind Acrylate, Methacrylate oder Itaconate von Polyolen wie z.B. Ethylenglykoldiacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglylkoldiacrylat, Butandiol-l,4-diacrylat, Propandiol-l,2-diacry1at, Butandiol-1,3- dimethacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, Trimethylolpropandi(meth)acrylat, Trimethylolethan- di(meth)acrylat, Glycerindi- und -triacrylat, Pentaerythritdi-, -tri- und tetraacrylat oder -meth- acrylat, Dipentaerythrittetra, -penta- und hexaacrylat oder -methacrylat oder -itaconat, Sorbittetra- acrylat Sorbithexamethacrylat, Diacrylate oder Dimethacrylate von 1,4-Cyclohexandiol, 1 ,4- Dimethylolcyclohexan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan, von Polyethylenglykolen oder von Oligoestern oder Oligourethanen mit endständigen Hydroxylgruppen. Als mehrfach ungesättigte Monomere können auch Acrylamide verwendet werden wie z.B. Methylen-bisacrylamid, Hexamethylen- 1 ,6-bisacrylamid, Diethylentria in-tris-methacrylamid, Bis(methacrylamido- propoxy)ethan oder 2-Acrylamido-ethylacrylat. Beispiele für mehrfach ungesättigte Vinyl- und AHyl Verbindungen sind Divinylbenzol, Ethylenglykoldivinylether, Diallylphthalat, Allylmethacrylat, Diallylmaleat Triallylisocyanurat oder Triallylphosphat. Radical polymerizable compounds which contain at least two olefinic double bonds per molecule are also suitable as further copolymerizable monomers. Examples of polyunsaturated compounds are acrylates, methacrylates or itaconates of polyols, e.g. Ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, butanediol-1,4-diacrylate, propanediol 1,2-diacryate, butanediol-1,3-dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolethane di (meth) acrylate, glycerol di- and triacrylate, pentaerythritol di-, tri- and tetraacrylate or methacrylate, dipentaerythritol tetra, penta- and hexaacrylate or -methacrylate or -itaconate, sorbitol tetraacrylate sorbitol hexamethacrylate, diacrylates or dimethacrylates of 1,4-cyclohexanediol, 1,4-dimethylolcyclohexane , 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, of polyethylene glycols or of oligoesters or oligourethanes with hydroxyl end groups. As polyunsaturated monomers it is also possible to use acrylamides, e.g. Methylenebisacrylamide, hexamethylene-1, 6-bisacrylamide, diethylenetriamine tris-methacrylamide, bis (methacrylamidopropoxy) ethane or 2-acrylamido-ethyl acrylate. Examples of polyunsaturated vinyl and AHyl compounds are divinylbenzene, ethylene glycol divinyl ether, diallyl phthalate, allyl methacrylate, diallyl maleate triallyl isocyanurate or triallyl phosphate.
Die Anteile an konjugiertem Dien und α,β-ungesättigtem Nitril in den optional hydrierten Nitrilkautschuken können in weiten Bereichen schwanken. Der Anteil des oder der Summe der konjugierten Diene liegt üblicherweise im Bereich von 39,5 bis 90 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 48,5 bis 85 Gew. %, bezogen auf das Gesamtpolymer. Der Anteil an hydroxylgruppenhaltigen Monomeren beträgt dabei allgemein 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,5 bis 7 Gew.-% und insbesondere 1,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtpolymer. Der Anteil des oder der Summe der α,β-ungesättigten Nitrile liegt üblicherweise bei 9,5 bis 60 Gew.-%, bevorzugt bei 13,5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtpolymer. Die Anteile der Monomere summieren sich jeweils zu 100 Gew.-% auf. Die zusätzlichen Monomere können je nach Art des/der Termonomere in Mengen von 0 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtpolymer, vorliegen. In diesem Fall werden entsprechende Anteile des oder der konjugierten Diene und/oder des oder der α,β-ungesättigten Nitrile durch die Anteile der zusätzlichen Monomere ersetzt, wobei sich die Anteile aller Monomere jeweils zu 100 Gew.-% aufsummieren. Die erfmdungsgemäßen Nitrilkautschuke, die auch ganz oder teilweise hydriert sein können, weisen Mooney Viskositäten (ML (1+4 at 100°C)) von üblicherweise 10 bis 160, bevorzugt von 15 bis 150 Mooney-Einheiten, besonders bevorzugt von 20 bis 150 Mooney-Einheiten und insbesondere 25 bis 145 Mooney-Einheiten auf. Die Bestimmung der Werte für die Mooney- Viskosität (ML 1+4 at 100°C) erfolgt jeweils mittels eines Scherscheibenviskosimeters nach DIN 53523/3 bzw. ASTM D 1646 bei 100°C. The proportions of conjugated diene and α, β-unsaturated nitrile in the optionally hydrogenated nitrile rubbers can vary widely. The proportion of or the sum of the conjugated dienes is usually in the range of 39.5 to 90 wt .-%, preferably in the range of 48.5 to 85 wt.%, Based on the total polymer. The proportion of hydroxyl-containing monomers is generally 0.1 to 25 wt .-%, preferably 0.5 to 10 wt .-%, particularly preferably 1.5 to 7 wt .-% and in particular 1.5 to 5 parts by weight. %, based on the total polymer. The proportion of or the sum of the α, β-unsaturated nitriles is usually 9.5 to 60 wt .-%, preferably 13.5 to 50 wt .-%, based on the total polymer. The proportions of the monomers in each case add up to 100% by weight. Depending on the type of the termonomer (s), the additional monomers may be present in amounts of from 0 to 50% by weight, based on the total polymer. In this case, corresponding proportions of the conjugated dienes and / or of the α, β-unsaturated nitriles are replaced by the proportions of the additional monomers, the proportions of all monomers adding up to 100% by weight in each case. The nitrile rubbers according to the invention, which may also be completely or partially hydrogenated, have Mooney viscosities (ML (1 + 4 at 100 ° C.)) of usually 10 to 160, preferably 15 to 150 Mooney units, particularly preferably 20 to 150 Mooney Units and in particular 25 to 145 Mooney units on. The values for the Mooney viscosity (ML 1 + 4 at 100 ° C.) are determined in each case by means of a shear disk viscometer in accordance with DIN 53523/3 or ASTM D 1646 at 100 ° C.
Die eingesetzten Nitrilkautschuke besitzen ferner eine Polydispersität PDi = Mw/Mn, wobei Mw das Gewichtsmittel und Mn das Zahlenmittel des Molekulargewichts darstellt, im Bereich von vorzugsweise 1 ,0 - 6,0 und bevorzugt im Bereich von 1,5 - 5,0. The nitrile rubbers used furthermore have a polydispersity PDi = M w / M n , where M w is the weight average and M n the number average molecular weight, in the range of preferably 1, 0-6.0 and preferably in the range of 1.5-5 , 0th
Die Glastemperaturen der erfindungsgemäß einzusetzenden optional hydrierten Nitrilkautschuke liegen im Bereich von -80°C bis +20°C, vorzugsweise im Bereich -70°C bis 10°C. Metathese and Hydrierung: The glass transition temperatures of the optionally hydrogenated nitrile rubbers to be used according to the invention are in the range from -80 ° C. to + 20 ° C., preferably in the range from -70 ° C. to 10 ° C. Metathesis and hydrogenation:
Alternativ zur Herstellung des Nitrilkautschuks ist es auch möglich, dass sich an die Herstellung des Nitrilkautschuks entweder (i) eine Metathese-Reaktion oder (ii) eine Metathese-Reaktion und eine nachfolgende Hydrierung oder (iii) nur eine Hydrierung anschließt. Diese Metathese- bzw. Hydrierungsreaktionen sind beide dem Fachmann hinlänglich bekannt und in der Literatur beschrieben. Die Metathese ist beispielsweise aus WO-A-02/100941 sowie der WO- A-02/100905 bekannt und kann zum Molekulargewichtsabbau eingesetzt werden. Die Hydrierung kann unter Einsatz homogener oder heterogener Hydrierkatalysatoren durchgeführt werden.  As an alternative to the preparation of the nitrile rubber, it is also possible for the preparation of the nitrile rubber to be followed either by (i) a metathesis reaction or (ii) a metathesis reaction and a subsequent hydrogenation or (iii) only one hydrogenation. These metathesis or hydrogenation reactions are both well known to the skilled person and described in the literature. The metathesis is known, for example, from WO-A-02/100941 and WO-A-02/100905 and can be used for molecular weight reduction. The hydrogenation can be carried out using homogeneous or heterogeneous hydrogenation catalysts.
Die eingesetzten Katalysatoren basieren üblicherweise auf Rhodium, Ruthenium oder Titan, es können aber auch Platin, Iridium, Palladium, Rhenium, Ruthenium, Osmium, Kobalt oder Kupfer entweder als Metall, oder aber bevorzugt in Form von Metallverbindungen eingesetzt werden (siehe z.B.US-A-3,700,637, DE-A-25 39 132, EP-A- 0 134 023, DE-OS- 35 41 689, DE-OS- 35 40 918, EP-A-0 298 386, DE-OS- 35 29 252, DE-OS- 34 33 392, US-A-4,464,515 und US-A- 4,503,196). The catalysts used are usually based on rhodium, ruthenium or titanium, but it is also possible to use platinum, iridium, palladium, rhenium, ruthenium, osmium, cobalt or copper either as metal or preferably in the form of metal compounds (see, for example, US Pat 3,700,637, DE-A-25 39 132, EP-A-0 134 023, DE-OS 35 41 689, DE-OS 35 40 918, EP-A-0 298 386, DE-OS 35 29 252 DE-OS-34 33 392, US-A-4,464,515 and US-A-4,503,196).
Geeignete Katalysatoren und Lösungsmittel für eine Hydrierung in homogener Phase werden im Folgenden beschrieben und sind auch aus DE-A-25 39 132 und der EP-A-0 471 250 bekannt Suitable catalysts and solvents for homogeneous phase hydrogenation are described below and are also known from DE-A-25 39 132 and EP-A-0 471 250
Die selektive Hydrierung kann beispielsweise in Gegenwart eines Rhodium- oder Ruthenium- haltigen Katalysators erreicht werden. Einsetzbar ist beispielsweise ein Katalysator der allgemeinen Formel worin M Ruthenium oder Rhodium ist, R1 gleich oder verschieden sind und eine C Cg Alkylgruppe, eine GrCg Cycloalkylgruppe, eine C6-C15 Aryl-Gruppe oder eine C7-C15 Aralkylgruppe darsteilen. B ist Phosphor, Arsen, Schwefel oder eine Sulfoxid-Gruppe S=0, X ist Wasserstoff oder ein Anion, vorzugsweise Halogen und besonders bevorzugt Chlor oder Brom, 1 ist 2,3 oder 4, m ist 2 oder 3 und n ist 1,2 oder 3, bevorzugt 1 oder 3. Bevorzugte Katalysatoren sind Tris(triphenylphosphin)-rhodium(I)-chlorid, Tris(triphenylphosphin)-rhodium(lII)-chlorid und Tris(dimethylsulfoxid)-rhodium(III)-chlorid sowie Tetrakis(triphenylphosphin)-rhodium-hydrid der Formel (CeH^P^RhH und die entsprechenden Verbindungen, in denen das Triphenylphosphin ganz oder teilweise durch Tricyclohexylphosphin ersetzt wurde. Der Katalysator kann in kleinen Mengen benutzt werden. Eine Menge im Bereich von 0,01-1 Gew.%, bevorzugt im Bereich von 0,03-0,5 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 -0,3 Gew.% bezogen auf das Gewicht des Polymers sind geeignet. Üblicherweise ist es sinnvoll, den Katalysator zusammen mit einem Co-Katalysator zu verwenden, der ein Ligand der Formel RlmB ist, wobei Rl, m und B die zuvor für den Katalysator genannten Bedeutungen besitzen. Bevorzugt ist m gleich 3, B gleich Phosphor und die Reste Rl können gleich oder verschieden sein. Bevorzugt handelt es sich um Co-Katalysatoren mit Trialkyl, Tricycloalkyl, Triaryl, Triaralkyl, Diaryl-monoalkyl, Diaryl-monocycloalkyl, Dialkyl-monoaryl, Dialkyl-monocycloalkyl, Dicycloalkyl-monoaryl oder Dicyclalkyl-monoaryl-Resten. The selective hydrogenation can be achieved, for example, in the presence of a rhodium- or ruthenium-containing catalyst. It is possible, for example, to use a catalyst of the general formula wherein M is ruthenium or rhodium, R 1 are the same or different and represent a C Cg alkyl group, a GrCg cycloalkyl group, a C6-C15 aryl group or a C7-C15 aralkyl group. B is phosphorus, arsenic, sulfur or a sulfoxide group S = O, X is hydrogen or an anion, preferably halogen and particularly preferably chlorine or bromine, 1 is 2,3 or 4, m is 2 or 3 and n is 1, 2 or 3, preferably 1 or 3. Preferred catalysts are tris (triphenylphosphine) rhodium (I) chloride, tris (triphenylphosphine) rhodium (II) chloride and tris (dimethyl sulfoxide) rhodium (III) chloride and tetrakis ( triphenylphosphine) -rhodium-hydride of the formula (CeH ^ P ^ RhH and the corresponding compounds in which the triphenylphosphine has been wholly or partly replaced by tricyclohexylphosphine The catalyst can be used in small amounts, in the range of 0.01-1 % By weight, preferably in the range from 0.03-0.5% by weight and particularly preferably in the range from 0.1-0.3% by weight, based on the weight of the polymer, is usually suitable to use together with a co-catalyst which is a ligand of the formula RlmB, wherein Rl, m and B are the have before mentioned for the catalyst meanings. Preferably, m is 3, B is phosphorus and the radicals R 1 may be the same or different. Preference is given to co-catalysts with trialkyl, tricycloalkyl, triaryl, triaralkyl, diaryl-monoalkyl, diaryl-monocycloalkyl, dialkyl-monoaryl, dialkyl-monocycloalkyl, dicycloalkyl-monoaryl or dicyclalkyl-monoaryl radicals.
Beispiele von Co-Katalysatoren finden sich beispielsweise in US-A-4,631,315. Bevorzugter Co- Katalysator ist Triphenylphosphin. Der Co-Katalysator wird bevorzugt in Mengen in einem Bereich von 0,3-5 Gew.%, bevorzugt im Bereich von 0,5-4 Gew.% eingesetzt, bezogen auf das Gewicht des zu hydrierenden Nitrilkautschuks. Bevorzugt liegt ferner das Gewichtsverhältnis des Rhodium-haltigen Katalysators zum Co-Katalysator im Bereich von 1 :3 bis 1 :55, besonders bevorzugt im Bereich von 1 :5 bis 1 :45, bezogen auf 100 Gewichtsteile des zu hydrierenden Nitrilkautschuks werden geeigneterweise 0, 1 bis 33 Gewichtsteile des Co-Katalyators, bevorzugt 0,5 bis 20 und ganz besonders bevorzugt 1 bis 5 Gewichtsteiie, insbesondere mehr als 2 aber weniger als 5 Gewichtsteile Co-Katalysator bezogen auf 100 Gewichtsteile des zu hydrierenden Nitrilkautschuks eingesetzt. Examples of co-catalysts can be found, for example, in US Pat. No. 4,631,315. Preferred co-catalyst is triphenylphosphine. The co-catalyst is preferably used in amounts in a range of 0.3-5 wt.%, Preferably in the range of 0.5-4 wt.%, Based on the weight of the nitrile rubber to be hydrogenated. Furthermore, the weight ratio of the rhodium-containing catalyst to the cocatalyst is preferably in the range from 1: 3 to 1:55, particularly preferably in the range from 1: 5 to 1:45, based on 100 parts by weight of the nitrile rubber to be hydrogenated, it is appropriate to use 0, 1 to 33 parts by weight of the co-catalyst, preferably 0.5 to 20 and very particularly preferably 1 to 5 parts by weight, in particular more than 2 but less than 5 parts by weight of co-catalyst based on 100 parts by weight of the nitrile rubber to be hydrogenated.
Die praktische Durchführung dieser Hydrierung ist aus US-A-6,683,136 bekannt. Sie erfolgt üblicherweise, indem man den zu hydrierenden Nitrilkautschuk in einem Lösungsmittel wie Toluol oder Monochlorbenzol bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 150 °C und einem Druck im Bereich von 50 bis 150 bar für 2 bis 10 h mit Wasserstoff beaufschlagt. Unter Hydrierung bzw. „hydriert" wird im Rahmen dieser Erfindung eine Umsetzung der im Ausgangs-Nitrilkautschuk vorhandenen C=C-Doppelbindungen zu mindestens 50 %, bevorzugt 70- 100%, besonders bevorzugt 80-100%, verstanden, Bei Einsatz heterogener Katalysatoren handelt es sich üblicherweise um geträgerte Katalysatoren auf der Basis von Palladium, die z. B. auf Kohle, Kieselsäure, Calciumcarbonat oder Bariumsulfat geträgert sind. The practice of this hydrogenation is known from US-A-6,683,136. It is usually carried out by subjecting the nitrile rubber to be hydrogenated in a solvent such as toluene or monochlorobenzene at a temperature in the range of 100 to 150 ° C and a pressure in the range of 50 to 150 bar for 2 to 10 hours with hydrogen. In the context of this invention, hydrogenation or "hydrogenation" is understood as meaning a conversion of the C =C double bonds present in the starting nitrile rubber to at least 50%, preferably 70-100%, particularly preferably 80-100%. When heterogeneous catalysts are used They are usually supported catalysts based on palladium, which are supported for example on carbon, silica, calcium carbonate or barium sulfate.
Die Erfindung betrifft auch Hydroxylgruppen-haltigen HNBR-Kautschuke gekennzeichnet durch Wiederholungseinheiten ausschließlich abgeleitet von (i) einem oder mehreren konjugierten Dienen, (ii) einem oder mehreren α,β-ungesättigten Nitrilen und (iii) einem oder mehreren copolymerisierbaren Hydroxylgruppen-haltigen Monomeren jeweils enthaltend mindestens eine Hydroxylgruppe, die nicht an das C-Atom einer Carboxylgruppe gebunden ist, an das ferner ein Sauerstoffatom durch Doppelbindung gebunden ist . The invention also relates to hydroxyl group-containing HNBR rubbers characterized by repeating units derived exclusively from (i) one or more conjugated dienes, (ii) one or more α, β-unsaturated nitriles and (iii) one or more copolymerizable hydroxyl group-containing monomers, respectively containing at least one hydroxyl group which is not bonded to the C atom of a carboxyl group to which an oxygen atom is further bonded by double bond.
Gegenstand der Erfindung sind ferner vulkanisierbare Zusammensetzungen enthaltend mindestens einen optional hydrierten Hydroxylgruppen-haltigen Nitrilkautschuk und mindestens einen Vernetzer der allgemeinen Formel (I), (Ii), (III) oder (IV), der mindestens zwei Isocyanatgruppen enthält. Optional enthalten diese viilkanisierbaren Zusammensetzungen mindestens einen weiteren Vernetzer, der von denjenigen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) verschieden ist. The invention further provides vulcanizable compositions comprising at least one optionally hydrogenated hydroxyl-containing nitrile rubber and at least one crosslinker of the general formula (I), (Ii), (III) or (IV) which contains at least two isocyanate groups. Optionally, these viilkanisierbaren compositions contain at least one other crosslinker, which is different from those of the general formulas (I) to (IV).
Die Menge des Vernetzers der allgemeinen Formel (I), (II), (III) oder (IV) bzw. (1-1) bis (1-6), der mindestens zwei Isocyanatgruppen enthält, liegt üblicherweise im Bereich von 0,2 bis 25 phr, bevorzugt von 1 bis 20 phr, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,5 bis 15 phr und insbesondere im Bereich von 2 bis 10 phr, bezogen auf den Hydroxylgruppen-haltigen optional hydrierten Nitrilkautschuk, Im Sinne der Erfindung bedeutet„phr" dabei„parts per hundred parts of rubber", wobei „rubber" gleichbedentund mit dem Hydroxylgruppen-haltigen optional hydrierten Nitrilkautschuk ist. Üblicherweise enthalten die erfindungsgemäßen vulkanisierbaren Zusammensetzungen mindestens 33 Gew.%, bevorzugt mindestens 35 Gew.%, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.% des Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuks, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung. Möglich sind auch Ausführungsformen, bei denen die vulkanisierbare Zusammensetzung einen Anteil des Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuks von mindestens 42 Gew.%, insbesondere mindestens 45 Gew.% bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung aufweist. Bewährterweise enthalten die erfmdungsgemäßen vulkanisierbaren Zusammensetzungen bezogen auf den Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuk gar kein oder nur eine geringe Menge an Lösungsmittel. Bewährt haben sich beispielsweise vulkanisierbaren Zusammensetzungen, die nicht mehr als 15 Gew.% Lösungsmittel, bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.%, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 Gew.%, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 2 Gew.% und insbesondere bevorzugt nicht mehr als 1 Gew.% Lösungsmittel, jeweils bezogen auf den Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuk enthalten. Unter „Lösungsmittel" sind dabei wiederum Wasser, jegliche organische Lösungsmittel und jegliche sonstige Substanzen, die Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuk lösen, oder beliebige Mischungen der vorgenannten zu verstehen. The amount of the crosslinker of the general formula (I), (II), (III) or (IV) or (1-1) to (1-6) containing at least two isocyanate groups is usually in the range of 0.2 up to 25 phr, preferably from 1 to 20 phr, more preferably in the range from 1.5 to 15 phr and in particular in the range from 2 to 10 phr, based on the hydroxyl-containing optionally hydrogenated nitrile rubber. For the purposes of the invention, "phr" means In this case, the vulcanizable compositions according to the invention contain at least 33% by weight, preferably at least 35% by weight, particularly preferably at least 40% by weight. % of the hydroxyl group-containing (H) NBR rubber, based on the weight of the total composition, Also possible are embodiments in which the vulcanizable composition contains a proportion of the hydroxyl group-containing (H) NBR Having rubbers of at least 42 wt.%, In particular at least 45 wt.% Based on the weight of the total composition. As is well known, the vulcanizable compositions according to the invention contain no or only a small amount of solvent, based on the hydroxyl group-containing (H) NBR rubber. Vulcanizable compositions containing not more than 15% by weight of solvent, preferably not more than 10% by weight, more preferably not more than 5% by weight, very preferably not more than 2% by weight, and most preferably not, have proven useful more than 1% by weight of solvent, in each case based on the hydroxyl group-containing (H) NBR rubber. Under "solvent" are again water, any organic solvents and any other substances that solve hydroxyl-containing (H) NBR rubber, or any mixtures of the above to understand.
Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen vulkanisäerbaren Zusammensetzungen nur die vorgenannten maximalen Mengen Wasser bzw. organischer Lösungsmittel wie Methylacetat, n- Butylacetat, t-Butylacetat, Aceton, Ethylacetat, Isopropylacetat, Isobut lacetat, Tetrahydrofuran, n- Methylpyrrolidon, aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Heptan, Dimethylformamid, Diisobutylketon (DIBK), Methylisoamylketon, Monochlortoluol, p-Chlorbenzoträfluorid (PCBTF), VM&P Naptha, Xylol, Toluol, MEK und MIBK. Insbesondere enthalten die erfmdungsgemäßen vulkanisierbaren Zusammensetzungen nur die vorgenannten maximalen Mengen Wasser bzw. ΜΓΒΚ. Dies gilt gleichermaßen für die erfindungsgemäße Verwendung. Die erfmdungsgemäßen vulkanisierbaren Zusammensetzungen liegen somit nicht flüssig vor. The vulcanizable compositions according to the invention particularly preferably contain only the abovementioned maximum amounts of water or organic solvents such as methyl acetate, n-butyl acetate, t-butyl acetate, acetone, ethyl acetate, isopropyl acetate, isobutyl acetate, tetrahydrofuran, n-methylpyrrolidone, aliphatic hydrocarbons such as heptane, dimethylformamide, Diisobutyl ketone (DIBK), methyl isoamyl ketone, monochlorotoluene, p-chlorobenzotrfluoride (PCBTF), VM & P Naptha, xylene, toluene, MEK and MIBK. In particular, the inventive vulcanizable compositions contain only the abovementioned maximum amounts of water or ΜΓΒΚ. This applies equally to the use according to the invention. The vulcanizable compositions according to the invention are thus not liquid.
Optional können derartige vulkanisierbare Zusammensetzungen auch noch ein oder mehrere dem Fachmann für Kautschuke geläufige Additive enthalten (siehe hierfür Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-69451 Weinheim, 1993, Vol A 23 "Chemicals and Additives", S. 366-417). Diese umfassen Alterungsschutzmittel, Reversionsschutzmittel, Lichtschutzmittel, Ozonschutzmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Verstärkungsmaterialien, Formtrennmittel, Weichmacher, Mineralöle, Tackifier, Treibmittel, Farbstoffe, Pigmente, Wachse, Harze, Streckmittel, organische Säuren, Vulkanisationsverzögerer, Metalloxide, Füllstoffe sowie Füllstoffaktivatoren. Optionally, such vulcanizable compositions may also contain one or more additives familiar to the person skilled in the rubber (cf. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-69451 Weinheim, 1993, Vol. A 23 "Chemicals and Additives", p. 417). These include anti-aging agents, anti-reversion agents, light stabilizers, antiozonants, processing aids, reinforcing materials, mold release agents, plasticizers, mineral oils, tackifiers, blowing agents, dyes, pigments, waxes, resins, extenders, organic acids, anti-curl agents, metal oxides, fillers and filler activators.
Als mögliche weitere Vernetzer, die von den Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) - (IV) verschieden sind, können z.B. Peroxide, Schwefel oder Schwefelspender verwendet werden. Geeignete Peroxide sind Bis(2,4-dichlorbenzyl)peroxid, Dibenzoylperoxid, Bis(4-chlorbenzoyl)- peroxid, l, i-Bis-(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcylohexan, tert-Butylperbenzoat, 2,2 Bis(t- butylperoxy)buten, 4,4-di-tert.Butyl peroxynonylvalerat, Dicumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t- butylperoxy)-hexan, tert-Buiylcumylperoxid, l,3-Bis(i-butylperoxy isopropyl)-benzol, Di-t- butylperoxid und 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)-hexyn-3. As possible further crosslinkers, which are different from the compounds of the general formulas (I) - (IV), it is possible, for example, to use peroxides, sulfur or sulfur donors. Suitable peroxides are bis (2,4-dichlorobenzyl) peroxide, dibenzoyl peroxide, bis (4-chlorobenzoyl) peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcylohexane, tert-butyl perbenzoate, 2, 2 bis (t-butylperoxy) butene, 4,4-di-tert-butyl peroxynonylvalerate, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t- butylperoxy) hexane, tert-butylcylic peroxide, 1,3-bis (i-butylperoxyisopropyl) benzene, di-t-butyl peroxide and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyn-3.
Es kann vorteilhaft sein, neben diesen peroxidischen Vernetzem noch weitere Zusätze zu verwenden, mit deren Hilfe die Vemetzungsausbeute erhöht werden kann: Hierfür sind beispielsweise Triallyläsocyanurat, Triallylcyanurat, Trimethylolpropan-tri(meth)acrylat, Triallyltrimellithat, Ethylenglycoldimethacrylat, Butandioldimethacrylat, Trimetylolpropan- trimethacrylat, Zinkacrylat, Zinkdiacrylat, Zinkmethacrylat, Zinkdimethacrylat, 1,2-Polybutadien oder N,N'-m-phenylen-dimaleinimid geeignet. It may be advantageous, in addition to these peroxidic Vernetzem to use other additives, with the aid of the crosslinking yield can be increased: For example, triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, triallyl trimellitate, ethylene glycol dimethacrylate, butanediol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, zinc acrylate , zinc diacrylate, zinc methacrylate, zinc dimethacrylate, 1,2-polybutadiene or N, N '-m-phenylene dimaleimide suitable.
Ais weitere Vernetzer können auch Schwefel in elementarer löslicher oder unlöslicher Form oder Schwefelspender eingesetzt werden. Als Schwefelspender kommen z.B. Dimorpholyldisulfid (DTDM), (MBSS), Caprolactamdisulfid, Dipentamethylen- thiuramtetrasulfid (DPTT), und Tetramethylthiuramdäsulfid (TMTD) in Frage. Sofern der vulkanisierbaren Zusammensetzung Schwefel oder ein Schwefelspenders als weitere Vernetzer zugesetzt werden, ist es u.U. empfehlenswert, noch weitere Zusätze zu verwenden, mit deren Hilfe die Vernetzungsausbeute erhöht werden kann. Grundsätzlich kann die Vernetzung aber auch mit Schwefel oder Schwefelspendern als einzigem weiteren Vernetzer neben den erfindungsgemäß einzusetzenden Vernetzern der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) erfolgen. As further crosslinkers sulfur can also be used in elemental soluble or insoluble form or sulfur donors. Sulfur donors include, for example, dimorpholyl disulfide (DTDM), (MBSS), caprolactam disulfide, dipentamethylene thiuram tetrasulfide (DPTT), and tetramethyl thiuram disulfide (TMTD). If sulfur or a sulfur donor is added to the vulcanizable composition as further crosslinking agents, it may be advisable to use further additives with the aid of which the crosslinking yield can be increased. In principle, however, the crosslinking can also be carried out with sulfur or sulfur donors as the only further crosslinker in addition to the crosslinkers of the general formulas (I) to (IV) to be used according to the invention.
Umgekehrt kann die Vernetzung der Hydroxylgruppen-haltigen optional hydrierten Nitrilkautschuke aber auch nur in Gegenwart der oben genannten Zusätze erfolgen, d.h. ohne Zusatz von elementarem Schwefel oder Schwefelspendern, aber natürlich weiterhin in Gegenwart mindestens eines Vernetzers der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) . Conversely, the crosslinking of the hydroxyl-containing optionally hydrogenated nitrile rubbers can also be carried out only in the presence of the abovementioned additives, i. without the addition of elemental sulfur or sulfur donors, but of course continue in the presence of at least one crosslinker of the general formulas (I) to (IV).
Als Zusätze, mit deren Hilfe die Vernetzungsausbeute beim zusätzlichen Einsatz von Schwefel oder Schwefelspendern erhöht werden kann, eignen sich z.B. Dithiocarbamate, Thiurame, Thiazole, Sulfenamide, Xanthogenate, bi- oder polycyclische Amine, Guanidinderivate, Dithäophosphate, Caprolactame und Thioharnstoffderivate. As additives with the aid of which the crosslinking yield can be increased with the additional use of sulfur or sulfur donors, e.g. Dithiocarbamates, thiurams, thiazoles, sulfenamides, xanthogenates, bi- or polycyclic amines, guanidine derivatives, ditheaphosphates, caprolactams and thiourea derivatives.
Als Dithiocarbamate können beispielsweise eingesetzt werden: Ammoniumdimethyldithiocarbamat, Natriumdiethyldithiocarbamat (SDEC), Natriumdibutyl-dithiocarbamat (SDBC), Zinkdimethyl- dithiocarbamat (ZD C), Zinkdiethyldithiocarbamat (ZDEC), Zinkdibutyldithiocarbamat (ZDBC), Zinkethylphenyldithiocarbamat (ZEPC), Zinkdibenzyldithiocarbamat (ZBEC), Zinkpenta- methylendithiocarbamat (Z5MC), Tellurdiethyldithiocarbamat, Nickeldibutyldithiocarbamat, Nickeldimethyldithiocarbamat und Zinkdiisononyldithiocarbamat. Als Thiurame können zum Beispiel eingesetzt werden: Tetramethylthiuramdisulfid (TMTD), Tetramethylthiurammonosulfid (TMTM), Dimethyldiphenylthiuramdisulfid, Tetrabenzylthiuram- disulfid, Dipentamethylenthiuramtetrasulfid und Tetraethylthiuramdisulfid (TETD). As dithiocarbamates can be used, for example: ammonium dimethyldithiocarbamate, sodium diethyldithiocarbamate (SDEC), Natriumdibutyl-dithiocarbamate (SDBC), Zinkdimethyl- dithiocarbamate (ZD C), zinc diethyldithiocarbamate (ZDEC), zinc dibutyldithiocarbamate (ZDBC), zinc ethylphenyldithiocarbamate (ZEPC), zinc dibenzyldithiocarbamate (ZBEC), zinc Penta methylene dithiocarbamate (Z5MC), tellurium diethyldithiocarbamate, nickel dibutyldithiocarbamate, nickel dimethyldithiocarbamate and zinc diisononyl dithiocarbamate. As thiurams, there may be used, for example, tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetramethylthiuram monosulfide (TMTM), dimethyldiphenylthiuram disulfide, tetrabenzylthiuram disulfide, dipentamethylenethiuram tetrasulfide and tetraethylthiuram disulfide (TETD).
Als Thiazole können zum Beispiel eingesetzt werden: 2-Mercaptobenzothiazol (MBT), Dibenz- thiazyldisulfid (MBTS), Zinkmercaptobenzothiazol (ZMBT) und Kupfer-2-mercaptobenzo-thiazol. Examples of suitable thiazoles are 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl disulfide (MBTS), zinc mercaptobenzothiazole (ZMBT) and copper 2-mercaptobenzothiazole.
Als Sulfenamidderivate können zum Beispiel eingesetzt werden: N-Cyclohexyl-2- benzothiazylsulfenamid (CBS), N-tert-Butyl-2-benzthiazylsulfenamid (TBBS), N,N'-Dicyclohexy]-2- benzthiazylsulfenamid (DCBS), 2-Mo^holmothiobenzthiazol (MBS), N-Oxydiethylenthiocarbamyl- N-tert-burylsulfenamid und Oxyd tethylenthiocarbamyl-N-oxyethylensulfenamid. Examples of sulfenamide derivatives which can be used are: N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzthiazyl sulfenamide (TBBS), N, N'-dicyclohexyl] -2-benzthiazyl sulfenamide (DCBS), 2-Mo ^ holothiobenzothiazole (MBS), N-oxydiethylenethiocarbamyl-N-tert-butylsulfenamide, and oxydiethylenethiocarbamyl-N-oxyethylenesulfenamide.
Als Xanthogenate können zum Beispiel eingesetzt werden: Natriurndibutylxanthogenat, Zinkisopropyldibutylxanthogenat und Zinkdibutylxanthogenat, Examples of xanthates which can be used are: sodium dibutylxanthogenate, zinc isopropyldibutylxanthogenate and zinc dibutylxanthogenate,
Als bi- oder polycyclische Amine können zum Beispiel eingesetzt werden: 1,8- Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU), l,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en (DBN), 1,4- Diazabicyclo[2.2.2]octan (DABCO), l,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-en (TBD) und 7-Methyl- 1,5,7- triazabicyclo[4.4.0]dec-5-en. Examples of bi- or polycyclic amines which may be used are: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU), 1,1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene (DBN), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), l, 5,7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (TBD) and 7-methyl-1,5,7-triazabicyclo [4.4. 0] dec-5-ene.
Als Guanidinderivate können zum Beispiel eingesetzt werden: Diphenylguanidin (DPG), Di-o- tolylguanidin (DOTG) imd o-Tolylbiguanid (OTBG). Examples of guanidine derivatives which can be used are: diphenylguanidine (DPG), di-o-tolylguanidine (DOTG) and o-tolylbiguanide (OTBG).
Als Dithiophosphate können beispielsweise eingesetzt werden: Zinkdialkydithiophosphate (Kettenlänge der Alkylreste C2 bis C]6), Kupferdialkyldithiophosphate (Kettenlänge der Alkylreste C2 bis Cie) und Dithiophoshorylpolysulfld. Examples of dithiophosphates which can be used are zinc dialkydithiophosphates (chain length of the alkyl radicals C 2 to C 6 ), copper dialkyldithiophosphates (chain length of the alkyl radicals C 2 to Cie) and dithiophosphoryl polysulfide.
Als Caprolactam kann beispielsweise Dithiobiscaprolactam eingesetzt werden. For example, dithiobiscaprolactam can be used as caprolactam.
Als Thiohamstoffderivate können beispielsweise Ν,Ν'-Diphenylthioharnstoff (DPTU), As thiourea derivatives, for example, Ν, Ν'-diphenylthiourea (DPTU),
Diethylthioharnstoff (DETU) und Ethylenthiohamstoff (ETU) eingesetzt werden. Diethylthiourea (DETU) and ethylenethiourea (ETU).
Ebenso als Zusätze geeignet sind beispielsweise: Zinkdiamindiisocyanat, Hexamethylentetramin, 1,3- Bis(citraconimidomethyl)benzol sowie zyklische Disulfane. Also suitable as additives are, for example: zinc diamine diisocyanate, hexamethylenetetramine, 1,3-bis (citraconimidomethyl) benzene and cyclic disulfanes.
Bei carboxyl- und hydroxylhaltigen Nitrilkautschuken kann als weitere Vernetzungsmethode eine polyaminische Vernetzungsmethode verwendet werden, wobei die verwendeten Polyamine mindestens 2 Aminogruppen enthalten, oder diese in-situ während der Vulkanisation gebildet werden. Als Polyamine können beispielsweise aliphatische Polyamine, wie Hexamethylendiamin, Hexamethylendiamincarbamat, Hexamethylendiamin-Zimtaldehyd-Addukte oder Hexamethylen- diamin-dibenzoatsalze oder aromatische Polyamine wie 2,2-Bis(4-(4-aminophenoxy)phenyl)propan, 4,4 '-Methylendianilm, m-Phenylendiamin, p-Phenylendiamin oder 4,4'-Methylen-bis(o-chloranilin) verwendet werden. Reagenzien, die mindestens 2 Hydrazideinheiten aufweisen, wie Isophtalsäuredihydrazid, Adipinsäuredihydrazid oder Sebacinsäuredihydrazid sind ebenfalls geeignet. In the case of carboxyl- and hydroxyl-containing nitrile rubbers, a polyamino crosslinking method can be used as a further crosslinking method, the polyamines used contain at least 2 amino groups, or these are formed in situ during vulcanization. Examples of suitable polyamines are aliphatic polyamines, such as hexamethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, hexamethylenediamine-cinnamaldehyde adducts or hexamethylenediamine dibenzoate salts, or aromatic polyamines, such as 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 4,4'-methylenediamine , m-phenylenediamine, p-phenylenediamine or 4,4'-methylenebis (o-chloroaniline). Reagents having at least 2 hydrazide units such as isophthalic dihydrazide, adipic dihydrazide or sebacic dihydrazide are also suitable.
Die genannten Zusätze als auch die Vernetzungsmittel können einzeln oder auch in Mischungen eingesetzt werden. Bevorzugt werden folgende zusätzliche Substanzen für die Vernetzung der optional hydrierten Hydroxylgruppen-haltigen Nitrilkautschuke eingesetzt: Schwefel, 2-Mercaptobenzthiazol, Tetramethylthiuramdisulfid, Tetramethylthiurammonosulfid, Zinkdibenzyldithiocarbamat, Dipenta- methylenthiuramtetrasulfid, Zinkdialkydithiophosphat, Dimoφholyldisulfϊd, Tellurdiethyldithio- carbamat, Nickeldibutyldithiocarbamat, Zinkdibutyldäthiocarbamai, Zinkdimethyldithiocarbamat und Dithiobiscaprolactam. The additives mentioned as well as the crosslinking agents can be used individually or in mixtures. The following additional substances for crosslinking the hydrogenated optional hydroxyl-containing nitrile rubbers are preferably used: sulfur, 2-mercaptobenzothiazole, tetramethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, zinc dibenzyldithiocarbamate, methylenthiuramtetrasulfid dipentaerythritol, Zinkdialkydithiophosphat, Dimoφholyldisulfϊd, Tellurdiethyldithio- carbamate, nickel dibutyldithiocarbamate, Zinkdibutyldäthiocarbamai, zinc dimethyldithiocarbamate and Dithiobiscaprolactam.
Daneben können auch Anvulkanisationsverzögerer für zusätzliche Vernetzungen eingesetzt werden. Hierzu gehören Cyclohexylthiophthalimid (CTP), Ν,Ν'-Dinitrosopentamethylentetramin (DNPT), Phthalsäureanhydrid (PTA) und Diphenylnitrosamin. Bevorzugt ist Cyclohexylthiophthalimid (CTP). In addition, scorch retarders can be used for additional crosslinks. These include cyclohexylthiophthalimide (CTP), Ν, Ν'-dinitrosopentamethylenetetramine (DNPT), phthalic anhydride (PTA) and diphenylnitrosamine. Cyclohexylthiophthalimide (CTP) is preferred.
Bei der Vernetzung ist es gegebenenfalls auch sinnvoll, noch weitere anorganische bzw. organische Substanzen mit zu verwenden, z.B. Zinkoxid, Zinkcarbonat, Bleioxid, Magnesiumoxid, gesättigte oder ungesättigte organische Fettsäuren und deren Zinksalze, Polyalkohole, Aminoalkohole, z.B. Triethanolamin sowie Amine, z.B. Dibutylamin, Dicyclohexylamin, Cyclohexylethylamin und Polyetheramine. In the case of crosslinking, it may also be expedient to use further inorganic or organic substances, e.g. Zinc oxide, zinc carbonate, lead oxide, magnesium oxide, saturated or unsaturated organic fatty acids and their zinc salts, polyalcohols, aminoalcohols, e.g. Triethanolamine and amines, e.g. Dibutylamine, dicyclohexylamine, cyclohexylethylamine and polyetheramines.
Bevorzugt werden neben mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) - (IV) in der vulkanisierbaren Zusammensetzung keine oder nur unbedeutende Mengen weiterer Vernetzer eingesetzt. Sofern weitere eingesetzt werden, liegt die Gesamtmenge aller in der vulkanisierbaren Zusammensetzung vorhandenen Vernetzer (d.h. die erfindungsgemäßen der allgemeinen Formel (I) - (IV) plus weiterer Vernetzer) einschließlich die Vernetzungsausbeute erhöhender Zusätze sowie Anvulkanisationsverzögerer i.d.R. im Bereich von 0,5 bis 30 phr, bevorzugt 1 bis 23, besonders bevorzugt 1,5 bis 18 phr, ganz besonders bevorzugt 2 bis 15 phr und insbesondere 3 bis 12 phr, bezogen auf den Hydroxylgruppen-haltigen optional hydrierten Nitrilkautsch.uk. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um vulkanisierbare Zusammensetzungen, die zusätzlich mindestens einen Füllstoff enthalten. In addition to at least one compound of the general formula (I) - (IV), no or only insignificant amounts of further crosslinkers are preferably used in the vulcanizable composition. If more are used, the total amount of all present in the vulcanizable composition crosslinker (ie, the invention of the general formula (I) - (IV) plus other crosslinkers) including the crosslinking yield of increasing additives and scorch delay is usually in the range of 0.5 to 30 phr , preferably 1 to 23, particularly preferably 1.5 to 18 phr, very particularly preferably 2 to 15 phr and in particular 3 to 12 phr, based on the hydroxyl-containing optionally hydrogenated Nitrilkautsch.uk. In a preferred embodiment, it is vulcanizable compositions which additionally contain at least one filler.
Als Füllstoffe können beispielsweise Ruß, Kieselsäure, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Calciumoxid, Calciumcarbonat, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Eisenoxid, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumsilikate, Diatomeenerde, Talkum, Kaoline, Bentonite, Kohlenstoff Nanotubes, Teflon (letzteres bevorzugt in Pulverform), oder Silikate eingesetzt werden. As fillers, for example, carbon black, silica, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, calcium oxide, calcium carbonate, magnesium oxide, alumina, iron oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum silicates, diatomaceous earth, talc, kaolins, bentonites, carbon nanotubes, Teflon (the latter preferably in powder form), or Silicates are used.
Als Füllstoffaktivatoren kommen insbesondere organische Silane, wie beispielsweise Vinyltrimethyloxysilan, Vinyldimethoxymethylsilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltris(2-methoxy- ethoxy)silan, N-Cyclohexyl-3-aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyl-trimethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Methyltlriethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Trimethylethoxysilan, Isooctyltrimethoxysilan, Isooctyltriethoxysilan, Hexadecyitrimethoxysilan oder (Octadecyl)methyldimethoxysilan in Betracht. Weitere Füllstoffaktivatoren sind Tnethanolamin, Trimethylolpropan, Hexantriol oder Polyethylenglykole mit Molekulargewichten von 74 bis 10 000 g/mol. Die Menge an Füllstoffaktivatoren beträgt üblicherweise 0 bis 10 phr, bezogen auf 100 phr des optional hydrierten Nitrilkautschuks. Suitable filler activators are, in particular, organic silanes, for example vinyltrimethyloxysilane, vinyldimethoxymethylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N-cyclohexyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylethoxysilane, isooctyltrimethoxysilane Isooctyltriethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane or (octadecyl) methyldimethoxysilane into consideration. Further filler activators are ethanolamine, trimethylolpropane, hexanetriol or polyethylene glycols having molecular weights of 74 to 10,000 g / mol. The amount of filler activators is usually 0 to 10 phr, based on 100 phr of the optionally hydrogenated nitrile rubber.
Als Alterungsschutzmittel können phenolische, aminische und auch sonstige Alterungsschutzmittel zugesetzt werden. As anti-aging agents it is possible to add phenolic, aminic and other anti-aging agents.
Geeignete phenolische Alterungsschutzmittel sind alkylierte Phenole, styrolisiertes Phenol, sterisch gehinderte Phenole wie 2,6-Di-tert.-Butylphenol, 2,6-Di-ter/-Butyl-p-Kresol (BHT), 2,6-Di-tert.- Butyl-4-Ethylphenoi, estergruppenhaltige sterisch gehinderte Phenole, thioetherhaltige sterisch gehinderte Phenole, 2,2'-Methylen-bis-(4-Methyl-6- rt-Butylphenol) (BPH) sowie sterisch gehinderte Thiobisphenole. Suitable phenolic antioxidants are alkylated phenols, styrenated phenol, hindered phenols such as 2,6-di-tert-butylphenol, 2,6-di-ter / -butyl-p-cresol (BHT), 2,6-di-tert .- Butyl-4-ethylphenoi, sterically hindered phenols containing ester groups, thioether-containing sterically hindered phenols, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-rt-butylphenol) (BPH) and sterically hindered thiobisphenols.
Falls eine Verfärbung des Kautschuks ohne Bedeutung ist, werden auch aminische Alterungsschutzmittel z. B. Mischungen aus Diaryi-p-phenylendiaminen (DTPD), octyliertes Diphenylamin (ODPA), Phenyl-a-Naphthylamin (PAN), Phenyl-ß-Naphthylamin (PBN), vorzugsweise solche auf Phenylendiaminbasis eingesetzt. Beispiele für Phenylendiamine sind N- Isopropyl-N -phenyl-/?-Phenylendiamin, N- 1 ,3 -Dimethylbutyl-N '-Phenyl-/j-PhenylendiaminIf a discoloration of the rubber is of no importance, also aminic aging inhibitor z. B. mixtures of diaryi-p-phenylenediamines (DTPD), octylated diphenylamine (ODPA), phenyl-a-naphthylamine (PAN), phenyl-ß-naphthylamine (PBN), preferably those based on phenylenediamine used. Examples of phenylenediamines are N-isopropyl-N-phenyl - /? - phenylenediamine, N- 1, 3 -dimethylbutyl-N'-phenyl / j-phenylenediamine
(6PPD), N- l,4-Dimethylpentyl-N -phenyl-/j-Phenylendiamin (7PPD), NN'-bis-l,4-(l,4- Dimethylpentyl)-/J-Phenylendiamin (77PD) etc. Zu den sonstigen Alterangsschutzmitteln gehören Phosphite wie Tris-(nonylphenyl)phosphit, polymerisiertes 2,2,4-TrimethyI-l,2-dihydrochinolin (TMQ), 2-Mercaptobenzimidazol (MBI), Methyl-2-Mercaptobenzimidazol (MMBI), Zinkmethylmercaptobenzimidazol (ZMMBI). Die Phosphite werden im Allgemeinen in Kombination mit phenolischen Alterungsschutzmitteln eingesetzt. TMQ, MBI und MMBI werden vor allem für NBR-Typen verwendet, die neben der Isocyanatvernetzung zusätzlich peroxidisch vulkanisiert werden. (6PPD), N-l, 4-dimethylpentyl-N-phenyl- / j-phenylenediamine (7PPD), NN'-bis-l, 4- (l, 4-dimethylpentyl) - / J-phenylenediamine (77PD), etc. Other anti-aging products include phosphites such as tris- (nonylphenyl) phosphite, polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (TMQ), 2-mercaptobenzimidazole (MBI), methyl-2-mercaptobenzimidazole (MMBI), zinc methylmercaptobenzimidazole ( ZMMBI). The phosphites are generally used in combination with phenolic anti-aging agents. TMQ, MBI and MMBI are mainly used for NBR types, which are vulcanized peroxide additionally to the isocyanate crosslinking.
Als Formtrennmittel kommen beispielsweise in Betracht: Gesättigte und teilweise ungesättigte Fett- und Ölsäuren und deren Derivate (Fettsäureester, Fettsäuresalze, Fettalkohole, Fettsäureamide), die vorzugsweise als Mischungsbestandteil Verwendung finden, weiterhin auf die Formoberfläche applizierbare Produkte, wie beispielsweise Produkte auf Basis von niedermolekularen Silikonverbindungen, Produkte auf Basis von Fluorpolymeren sowie Produkte auf Basis von Phenolharzen. Die Formtrennmittel werden als Mischungsbestandteil in Mengen von ca. 0 bis 10 phr, bevorzugt 0,5 bis 5 phr, bezogen auf 100 phr des Hydroxylgruppen-haltigen optional hydrierten Nitrilkautschuks eingesetzt. Suitable mold release agents are, for example: saturated and partially unsaturated fatty and oleic acids and derivatives thereof (fatty acid esters, fatty acid salts, fatty alcohols, fatty acid amides) which are preferably used as a mixing component, furthermore products which can be applied to the mold surface, for example products based on low molecular weight silicone compounds , Products based on fluoropolymers and products based on phenolic resins. The mold release agents are used as a blend component in amounts of about 0 to 10 phr, preferably 0.5 to 5 phr, based on 100 phr of the hydroxyl-containing optionally hydrogenated nitrile rubber.
Auch die Verstärkung mit Festigkeitsträgern (Fasern) aus Glas, nach der Lehre von US-A- 4,826,721 ist möglich sowie die Verstärkung durch Corde, Gewebe, Fasern aus aliphatischen und aromatischen Polyamiden (Nylon®, Aramid®), Polyestem und Naturfaserprodukten. It is also possible to reinforce with reinforcements (fibers) made of glass, according to the teaching of US Pat. No. 4,826,721, and reinforcing by cords, fabrics, fibers of aliphatic and aromatic polyamides (Nylon®, Aramid®), polyesters and natural fiber products.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Nitrilkautschukzusammensetzung frei von zinnhaltigen Verbindungen. Preferably, the nitrile rubber composition of the present invention is free of tin-containing compounds.
Gegenstaad der vorliegenden Erfindung sind ferner ein Verfahren zur Herstellung der vulkanisierbaren Zusammensetzungen durch Vermischen der Inhaltsstoffe und ein Verfahren zur Herstellung von Vulkanisaten, dadurch gekennzeichnet, dass die zuvor genannte Zusammensetzung unter Erwärmen vernetzt wird, und die so erhältlichen Vulkanisate. Die Herstellung der Zusammensetzungen und deren Vernetzung kann nach üblichen Verfahren durchgeführt werden. BEISPIELE: Gegenstaad of the present invention, a method for producing the vulcanizable compositions by mixing the ingredients and a process for the preparation of vulcanizates, further characterized in that the aforementioned composition is crosslinked with heating, and the vulcanizates thus obtainable. The preparation of the compositions and their crosslinking can be carried out by customary processes. EXAMPLES:
Der Stickstoffgehalt zur Bestimmung des Acrylnitrilgehalts (ACN-Gehalt) wird in den erfindungsgemäßen optional hydrierten Hydroxylgruppen-haltigen Nitrilkautschuken gemäß DIN 53 625 nach Kjeldahl bestimmt. Aufgrund des Gehalts an polaren Comonomeren sind die Nitrilkautschuke üblicherweise in Methylethylketon bei 20°C > 85 Gew. % löslich. Die Bestimmung der Glasübergangstemperatur, sowie deren sogenannte Onset- und Offsetpunkte erfolgt mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (engl.: Differential Scanning Calorimetry - DSC) nach ASTM E 1356-03 bzw. nach DIN 1 1357-2. The nitrogen content for determining the acrylonitrile content (ACN content) is determined in the optionally hydrogenated hydroxyl-containing nitrile rubbers according to the invention in accordance with DIN 53 625 according to Kjeldahl. Due to the content of polar comonomers, the nitrile rubbers are usually soluble in methyl ethyl ketone at 20 ° C> 85 wt.%. The determination of the glass transition temperature, as well as their so-called onset and offset points by means of differential scanning calorimetry (DSC) according to ASTM E 1356-03 and according to DIN 1 1357-2.
Die Bestimmung der Mikrostruktur und des Termonomergehaltes der einzelnen Polymere erfolgte mittels JH NMR (Gerät: Bruker DPX400 mit Software XWIN-NMR 3.1 , Messfrequenz 400 MHz, Lösemittel CDC13). The determination of the microstructure and the termonomer content of the individual polymers was carried out by means of J H NMR (device: Bruker DPX400 with software XWIN-NMR 3.1, measuring frequency 400 MHz, solvent CDC1 3 ).
Die Bestimmung der Werte für die Mooney- Viskosität (ML 1+4@100°C) erfolgt jeweils mittels eines Scherscheibenviskosimeters nach DIN 53523/3 bzw. ASTM D 1646 bei 100°C. The values for the Mooney viscosity (ML 1 + 4 @ 100 ° C.) are determined in each case by means of a shear disk viscometer in accordance with DIN 53523/3 or ASTM D 1646 at 100 ° C.
Die Bestimmung des MSR (Mooney Stress Relaxation) erfolgt jeweils mittels eines Scherscheibenviskosimeters nach ISO 289-4:2003(E) bei 100°C. The determination of the MSR (Mooney Stress Relaxation) is carried out in each case by means of a shear disk viscometer according to ISO 289-4: 2003 (E) at 100 ° C.
Der Vulkanisationsverlauf im MDR und dessen analytischen Daten wurden an einem Monsanto- Rheometer MDR 2000 nach ASTM D5289-95 gemessen. The course of vulcanization in the MDR and its analytical data were measured on a Monsanto rheometer MDR 2000 according to ASTM D5289-95.
Der Druckverformungsrest („DVR") (engl: Compression Set) bei der angegebenen Temperatur wurde nach DIN 53517 gemessen. The compression set ("DVR") at the indicated temperature was measured according to DIN 53517.
Die Härte nach Shore A wurde nach ASTM-D2240-81 gemessen. Shore A hardness was measured according to ASTM-D2240-81.
Die Zugversuche zur Bestimmung der Spannung in Abhängigkeit von der Deformation wurden nach DIN 53504 bzw. ASTM D412-80 durchgeführt. The tensile tests for determining the stress as a function of the deformation were carried out in accordance with DIN 53504 or ASTM D412-80.
Die in den nachfolgenden Tabellen angegebenen Abkürzungen haben folgende Bedeutungen: The abbreviations given in the following tables have the following meanings:
„RT" Raumtemperatur (23 ± 2 °C) "RT" room temperature (23 ± 2 ° C)
,JS" Tensile strength (engl.), Zugspannung, gemessen bei RT  , Tens Tensile Strength (JS), tensile stress, measured at RT
„EB" Elongation at break (engl.), Bruchdehnung, gemessen bei RT  "Elongation at break", Elongation at break, measured at RT
„M50" Modul bei 50% Dehnung, gemessen bei RT  "M50" modulus at 50% elongation, measured at RT
„Ml 00" Modul bei 100% Dehnung, gemessen bei RT  "Ml 00" modulus at 100% elongation, measured at RT
„M300" Modul bei 300% Dehnung, gemessen bei RT  "M300" modulus at 300% elongation, measured at RT
„S min" ist das minimale Drehmoment der Vernetzungsisotherme  "S min" is the minimum torque of the cross-linking isotherm
„S max" ist das maximale Drehmoment der Vernetzungsisotherme  "S max" is the maximum torque of the cross-linking isotherm
„Delta S" ist gleich„S max - S min"  "Delta S" is equal to "S max - S min"
»tio ist die Zeit, wenn 10 % von S max erreicht werden  »Tio is the time when 10% of S max is reached
ist die Zeit, wenn 50% von S max erreicht werden „tgo" ist die Zeit, wenn 90% von S max erreicht werden is the time when 50% of S max is reached "Tgo" is the time when 90% of S max is reached
, 5" ist die Zeit, wenn 95% von S max erreicht werden  , 5 "is the time when 95% of S max is reached
„TS2" bedeutet die Zeit, bis die Mooney-Viskosität sich um zwei Einheiten erhöht hat im  "TS2" means the time until the Mooney viscosity has increased by two units
Vergleich zum Ausgangspunkt  Comparison to the starting point
Folgende Substanzen wurden in den Beispielen eingesetzt: The following substances were used in the examples:
Die nachfolgenden Chemikalien wurden als Handelsprodukte der jeweils angegebenen Firmen bezogen oder stammen aus Produktionsanlagen der angegebenen Firmen.  The following chemicals were purchased as commercial products of the companies specified or come from production plants of the specified companies.
Addolink® TT dimeres Toluoldiisocyanat mit Uretdion-Struktur (Handelsprodukt der Addolink ® TT dimeric toluene diisocyanate with uretdione structure (commercial product of
Rheinchemie Rheinau GmbH)  Rheinchemie Rheinau GmbH)
Corax® N550/30 Ruß (Handelsprodukt der Evonik Degussa) Corax ® N550 / 30 carbon black (commercial product of Evonik Degussa)
Desmodur® N3300 trimeres Hexamethylendiisocyanat mit Cyanurat-Strakturen (Handelsprodukt der Bayer Material Science AG) Desmodur ® N3300 trimeric hexamethylene diisocyanate with cyanurate structures (commercial product of Bayer Material Science AG)
Diplast® TM 8- 10/ST Trioctylmellitat (Handelsprodukt der Lonza SpA) Diplast ® TM 8-10 / ST trioctylmellitate (commercial product of Lonza SpA)
TAIC 70 Triallylisocyanurat (Handelsprodukt der ettlitz Chemie GmbH & Co.)TAIC 70 triallyl isocyanurate (commercial product of ettlitz Chemie GmbH & Co.)
Luvomaxx® CDPA p-Dicumyldiphenylamin (Handelsprodukt von Firma Lehmann & Voss) Maglite® DE Magnesiumoxid (Handelsprodukt der HallStar Company) LUVOMAXX ® CDPA p-cumyl (commercial product of Lehmann & Voss) Maglite ® DE magnesium oxide (commercial product Hallstar Company)
Mischung Winstay® 29/Naugawhite: Mischung aus 25 g Sorbilene Mix (Mischung aus Sorbitanestern und ethoxylierten Sorbitanestern) der Lamberti, 38 g Naughawhite (2,2'-Methylenbis(6-nonyl-p-cresol)) der Chemtura, 125 g Wingstay® 29Mixture Winstay ® 29 / Naugawhite: mixture of 25 g Sorbilene Mix (mixture of sorbitan esters and ethoxylated sorbitan esters) of Lamberti, 38 g Naughawhite (2,2'-methylenebis (6-nonyl-p-cresol)) of Chemtura, 125 g Wingstay ® 29
(styrolisiertes Diphenylamin) der Firma Eliokem und 63 g Wasser PERKADOX® 14-40 Di-(tertbutylperoxyisopropyl) benzol geträgert auf silica& whiting (40% aktiver Wirkstoff) (Handelsprodukt der Akzo Nobel Chemicals GmbH) „Prämix-Lösung Fe(II)S04" enthält 0,986 g Fe(II)S04*7 H20 und 2,0 g RongaIit®C in 400g Wasser Rongalit C® Natriumsalz eines Sulfmsäurederivates (Handelsprodukt der BASF SE) t-DDM: tertiäres Dodecylmercaptan; LANXESS Deutschland GmbH (styrenated diphenylamine) from Eliokem, and 63 g of water ® PERKADOX 14-40 di- (tert-butylperoxyisopropyl) benzene supported on silica & whiting (40% active ingredient) (commercial product from Akzo Nobel Chemicals GmbH) "premix solution Fe (II) S0 4 "contains 0.986 g Fe (II) S0 4 * 7 H 2 0 and 2.0 g RongaIit ® ® C in 400 g of water Rongalit C sodium salt of a Sulfmsäurederivates t-DDM (BASF SE commercial product): tertiary dodecylmercaptan; LANXESS Germany GmbH
Texapon® -12: Natrium-Laurylsulfat (Handelsprodukt der Cognis GmbH) Texapon.RTM ® -12: sodium lauryl sulfate (a product of Cognis GmbH)
Trigonox® NT 50 p-Menthanhydroperoxid (Handeisprodukt der Akzo-Degussa) Trigonox ® NT 50 p-menthane hydroperoxide (Handeisprodukt of Akzo-Degussa)
Vulkanox® ZMB2/C5: Zinksalz von 4- und 5-Methyl-2-mercaptobenzimidazol (Handelsprodukt der LANXESS Deutschland GmbH) Vulkanox ® ZMB2 / C5: zinc salt of 4- and 5-methyl-2-mercaptobenzimidazole (commercial product of LANXESS Deutschland GmbH)
I Herstellung der Nitrilkautschuke A, B, C (Erfindungsgemäße Beispiele) I Preparation of the Nitrile Rubbers A, B, C (Inventive Examples)
Die Herstellung der in den folgenden Beispielserien eingesetzten Nitrilkautschuke A, B, C erfolgte nach der in Tabelle 1 angegebenen Basisrezeptur, wobei sämtliche Einsatzstoffe in Gew.-Teilen bezogen auf 100 Gew.-Teile der Monomermischung angegeben sind. Tabelle I nennt auch die jeweiligen Polymerisationsbedingungen. Tabelle 1: The preparation of the nitrile rubbers A, B, C used in the following examples series was carried out according to the base formulation given in Table 1, all starting materials in parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer mixture being indicated. Table I also lists the respective polymerization conditions. Table 1:
Die Herstellung der Nitrilkautschuke erfolgte diskontinuierlich in einem 5L-AutokIaven mit Rührwerk. Bei den Autoklavenansätzen wurden jeweils 1,25 kg der Monomermischung und eine Gesamtwassermenge von 2,1 kg sowie EDTA in einer äquimolaren Menge bezogen auf das Fe-II verwendet. Von dieser Wassermenge wurden 1,9 kg mit dem Emulgator im Autoklaven vorgelegt und mit einem Stickstoffstrom gespült. Danach wurden die entstabilisierten Monomeren und die in Tabelle 1 angegebene Menge des Molekulargewichtsreglers t-DDM zugegeben, und der Reaktor verschlossen. Nach der Thermostatisierung des Reaktorinhalts wurden die Polymerisationen durch die Zugabe der Prämix-Lösungen und von para-Menthanhydroperoxid (Trigonox®NT50) gestartet. Der Polymerisationsverlauf wurde durch gravimetrische Umsatzbestimmungen verfolgt. Bei Erreichen der in Tabelle 1 angegebenen Umsätze wurde die Polymerisation durch Zugabe einer wässrigen Lösung von Diethylhydroxylamin abgestoppt. Nicht umgesetzte Monomere und sonstige flüchtige Bestandteile wurden mittels Wasserdampfdestillation entfernt. The preparation of the nitrile rubbers was carried out batchwise in a 5 l autoclave with stirrer. The autoclave batches each used 1.25 kg of the monomer mixture and a total amount of water of 2.1 kg and EDTA in an equimolar amount relative to the Fe-II. From this amount of water, 1.9 kg were introduced with the emulsifier in an autoclave and rinsed with a stream of nitrogen. Thereafter, the destabilized monomers and the amount of the molecular weight regulator t-DDM indicated in Table 1 were added, and the reactor was sealed. After thermostatting of the contents of the reactor, the polymerizations by the addition of the premix solutions of para-menthane hydroperoxide (Trigonox ® NT50) were started. The course of the polymerization was followed by gravimetric conversion determinations. When the yields given in Table 1 were reached, the polymerization was stopped by addition of an aqueous solution of diethylhydroxylamine. Unreacted monomers and other volatiles were removed by steam distillation.
Die getrockneten NBR-Kautschuke wurden durch die Mooney- Viskosität, ihre MSR, den ACN- Gehalt und die Glasübergangstemeratur charakterisiert und der Gehalt des Hydroxylgruppen- haltigen Termonomers durch !H-NMR Analyse bestimmt (Tabelle 2). Tabelle 2: Nitrilkautschuke A, B, C; Eigenschaften The dried NBR rubbers were characterized by the Mooney viscosity, their MSR, the ACN content and the Glasübergangstemeratur and the content of the hydroxyl-containing termonomer by ! H-NMR analysis determined (Table 2). Table 2: Nitrile Rubbers A, B, C; properties
Π Herstellung von Vulkanisaten VI bis V9 der Nitrilkautschuke A, B, C (Erfinäungsgemäße Beispiele Π Preparation of Vulcanizates VI to V9 of the Nitrile Rubbers A, B, C (Preparation Examples
Aus den Nitrilkautschuken A, B und C wurden wie nachfolgend beschrieben die Vulka isate VI bis V9 hergestellt. Die Bestandteile der Mischungen sind auf 100 Teile Nitrilkautschuk bezogen und in den Tabellen 3,7 und 1 1 angegeben. Die Mischungen wurden in einem Banbury Mixer hergestellt. Hierzu wurden der Kautschuk und alle in Tabelle 3, 7 bzw. 1 1 genannten Zuschlagstoffe insgesamt 4 Minuten bei einer maximalen Temperatur von bis zu 120 °C gemischt. Der Kautschuk wurde hierzu im Mischer vorgelegt, nach 1 Minute alle weiteren Zuschlagstoffe hinzugegeben und nach 2 weiteren Minuten ein Kehrschritt durchgeführt. Nach insgesamt 4 Minuten wurde der Kautschuk aus dem Mischer ausgeworfen. Der Compound wurde bei einer Temperatur von 170 °C für 30 min vulkanisiert.  The vulcanizates VI to V9 were prepared from the nitrile rubbers A, B and C as described below. The components of the mixtures are based on 100 parts of nitrile rubber and given in Tables 3, 7 and 11. The blends were made in a Banbury mixer. For this purpose, the rubber and all the additives listed in Table 3, 7 or 1 1 were mixed for a total of 4 minutes at a maximum temperature of up to 120 ° C. For this purpose, the rubber was introduced into the mixer, after 1 minute all further additives were added and after 2 more minutes a sweeping step was carried out. After a total of 4 minutes, the rubber was ejected from the mixer. The compound was vulcanized at a temperature of 170 ° C for 30 minutes.
Tabelle 3: Vulkanisate V1-V3; Zusammensetzung  Table 3: Vulcanizates V1-V3; composition
Die erhaltenen Vulkanisate hatten die in den Tabellen 4 bis 6 angegebenen Eigenschaften: Tabelle 4: Vulkanisate V1-V3; Vulkanisationsverlauf im MDR (170 °C/30min) The vulcanizates obtained had the properties given in Tables 4 to 6: Table 4: Vulcanizates V1-V3; Vulcanization course in MDR (170 ° C / 30min)
Entsprechend den Anteilen an hydroxylhaltigen Monomeren in den Polymeren A-C liegt das Niveau des jeweiligen maximalen Drehmomentes. Alle Vernetzungen wurden ohne den Zusatz von Schwermetallverbindungen als Katalysator, wie z.B. organischen Zinnverbindungen, durchgeführt. Corresponding to the proportions of hydroxyl-containing monomers in the polymers A-C is the level of the respective maximum torque. All crosslinks were used without the addition of heavy metal compounds as catalyst, e.g. organic tin compounds, carried out.
Tabelle 5: Vulkanisate V1-V3; Vulkanisateigenschaften  Table 5: Vulcanizates V1-V3; vulcanizate
Die erfindungsgemäßen Polymere zeichnen sich in ihren Vulkanisaten durch eine Zugspannung und sehr hohe Modulwerte bei 100% Dehnung aus. The polymers of the invention are characterized in their vulcanizates by a tensile stress and very high modulus values at 100% elongation.
Tabelle 6: Vulkanisate V1-V3; Druckverformungsrest bei RT bzw. 100°C gemessen Table 6: Vulcanizates V1-V3; Compression set measured at RT or 100 ° C
Durch das Verhältnis zwischen Vernetzer und hydroxylhaltigem Termonomer lassen sich Bruchdehnung und maximales Drehmoment im Vulkanisat problemlos mit gleichzeitig gutem Druckverformungsrest einstellen. Tabelle 7 : Vulkanisate V4-V7; Zusammensetzung Due to the ratio between crosslinking agent and hydroxyl-containing termonomer, elongation at break and maximum torque in the vulcanizate can be adjusted without difficulty with a simultaneously good compression set. Table 7: Vulcanizates V4-V7; composition
Die erhaltenen Vulkanisate hatten die in den Tabellen 8 bis 10 angegebenen Eigenschaften: Tabelle 8: Vulkanisate V4-V7M; Vulkanisationsverlauf im MDR (170 °C/30min) The vulcanizates obtained had the properties given in Tables 8 to 10: TABLE 8 Vulcanizates V4-V7M; Vulcanization course in MDR (170 ° C / 30min)
Entsprechend dem Anteil des hydroxylhaltigen Monomers in den Polymeren zum Verhältnis des dimeren Diisocyanates liegt das Niveau des jeweiligen maximalen Drehmomentes. Alle Vernetzungen wurden ohne den Zusatz von Schwermetallverbindungen als Katalysator, wie z.B. organische Zinnverbindungen, durchgeführt. Corresponding to the proportion of the hydroxyl-containing monomer in the polymers to the ratio of the dimeric diisocyanate is the level of the respective maximum torque. All crosslinks were used without the addition of heavy metal compounds as catalyst, e.g. organic tin compounds, performed.
Tabelle 9: Vulkanisate V4-V7; Eigenschaften Table 9: Vulcanizates V4-V7; properties
Die erfindungsgemäßen Polymere führen zu Vulkanisaten mit hoher Zugspannung und sehr hohen Modulwerte bei 100% Dehnung relativ zur Bruchdehnung. Tabelle 10: Vulkanisate V4-V7; Druckverformungsrest bei RT bzw. 10G°C The polymers according to the invention lead to vulcanizates with high tensile stress and very high modulus values at 100% elongation relative to the elongation at break. Table 10: Vulcanizates V4-V7; Compression set at RT or 10G ° C
Neben Vernetzungen mittels dinieren Diisocyanaten mit Uretdion-Struktur wurden Vernetzungen mit trimeren Hexamethylendiisocyanaten mit Cyanurat-Strukturen durchgeführt. In addition to crosslinking by means of dinieren diisocyanates with uretdione structure crosslinking with trimeric hexamethylene diisocyanates were carried out with cyanurate structures.
Tabelle 11: Vulkanisate V8-V9; Zusammensetzung Table 11: Vulcanizates V8-V9; composition
Die erhaltenen Vulkanisate hatten die in den Tabellen 12 bis 14 angegebenen Eigenschaften: Tabelle 12: Vulkanisate V8 und V9; Vulkanisationsverlauf im MDR (170 °C/40min) The vulcanizates obtained had the properties given in Tables 12 to 14: TABLE 12 Vulcanizates V8 and V9; Vulcanization course in MDR (170 ° C / 40min)
Entsprechend den Anteilen an Vemetzer liegt das Niveau des jeweiligen maximalen Drehmomentes. Alle Vernetzungen wurden ohne den Zusatz von Schwermetall Verbindungen als Katalysator, wie z,B, organische Zinnverbindungen, durchgeführt. Tabelle 13: Vulkanisate V8 und V9; Eigenschaften Corresponding to the proportions of crosslinker is the level of the respective maximum torque. All crosslinks were carried out without the addition of heavy metal compounds as catalyst, such as z, B, organic tin compounds. Table 13: Vulcanizates V8 and V9; properties
Tabelle 14: Vulkanisate V8 und V9; Druckverformungsrest bei RT, 100°C, 150°C Table 14: Vulcanizates V8 and V9; Compression set at RT, 100 ° C, 150 ° C
Die erfindungsgemäßen Vulkanisate zeichnen sich durch einen sehr niedrigen Druckverformungsrest selbst bei für NBR ungewöhnlich hohen Temperaturen von 150 °C aus.  The vulcanizates of the invention are characterized by a very low compression set even at unusually high temperatures of 150 ° C for NBR.
ΠΙ Herstellung hydrierter Nitrilkautschuke H BR 1 und HNBR 2 durch HydrierungΠΙ Production of hydrogenated nitrile rubbers H BR 1 and HNBR 2 by hydrogenation
Der als Ausgangsmaterial für die Hydrierung verwendete Nitrilkautschuk „NBR" enthielt Wiederholungseinheiten von Acrylnitril, Butadien sowie mit einem Hydroxylgruppen-haltigen Monomer (NBR 1) bzw. ohne (NBR 2; Vergleichsversuch) in den in der nachfolgenden Tabelle 15 angegebenen Mengen. Er hatte eine Mooney-Viskosität, wie sie in Tabelle 5 angegeben ist. The nitrile rubber "NBR" used as starting material for the hydrogenation contained repeat units of acrylonitrile, butadiene and with a hydroxyl group-containing monomer (NBR 1) or without (NBR 2, comparative experiment) in the amounts indicated in the following Table 15. He had a Mooney viscosity as shown in Table 5.
Tabelle 15: Zur Hydrierung eingesetzte NBR 1 (erfindungsgemäß) und NBR 2 (V ergleich)  TABLE 15 NBR 1 (Inventive) and NBR 2 (Comparison) used for the Hydrogenation
In einem Hochdruckreaktor wurde eine Lösung des NBR 1 bzw. NBR 2 mit einem Feststoffgehalt von 12 % in Monochlorbenzol („MCB") als Lösungsmittel vorgelegt und auf 138°C unter Rühren bei 600/min erwärmt. Nach Einstellen einer stabilen Temperatur wurde eine Lösung von 0,06 phr Wilkinson-Katalysator und 1,0 phr Triphenylphosphin („TPP") in MCB als Cokatalysator eingeführt und Wasserstoff wurde in den Reaktor eingeführt bis zu einem Druck von 85 bar. Das Reaktionsgemisch wurde für 4 Stunden gerührt, worauf der Wasserstoffdruck abgelassen und der Reaktor auf etwa 22°C abgekühlt wurde. Die Polymerlösung wurde dann aus dem Reaktor ausgetragen und unter Verwendung von Dampf koaguliert nach bekanntem Verfahren. Das isolierte Polymer wurde anschließend getrocknet. In a high-pressure reactor, a solution of NBR 1 or NBR 2 with a solids content of 12% in monochlorobenzene ("MCB") was introduced as a solvent and to 138 ° C with stirring heated at 600 / min. After establishing a stable temperature, a solution of 0.06 phr Wilkinson's catalyst and 1.0 phr of triphenylphosphine ("TPP") was introduced into MCB as cocatalyst and hydrogen was introduced into the reactor to a pressure of 85 bar The polymer solution was then discharged from the reactor and coagulated using steam in accordance with a known method, and the isolated polymer was then dried.
IV Herstellung der vulkanisierbaren Zusammensetzungen IV Preparation of vulcanizable compositions
Die in Tabelle 16 angegebenen Komponenten der vulkanisierbaren Zusammensetzung wurden in einem Banbury-Mischer durch herkömmliches Vermischen wie bereits oben beschrieben gemischt. Die Polymerzusammensetzung wurde dann bei 180°C für 20 Minuten vulkanisiert und für 4 Stunden bei 175°C getempert.  The components of the vulcanizable composition shown in Table 16 were blended in a Banbury mixer by conventional blending as described above. The polymer composition was then vulcanized at 180 ° C for 20 minutes and annealed for 4 hours at 175 ° C.
Die Eigenschaften der HNBR-Vulkanisate, wie sie in Tabellen 17 und 18 wiedergegeben und in Figur 1 dargestellt, zeigen die Überlegenheit bezüglich der Vernetzungsdichte, einem erhöhten Modul 100 und der erhöhten Zugfestigkeit von HNBR 1 im Vergleich zu HNBR 2. Dies führt zu signifikanten praktischen Vorteilen in unterschiedlichen dynamischen Anwendungen, wie Förderband und Abdichtungsanwendungen, wo erhöhte dynamische Eigenschaften von den Vulkanisaten gefordert werden. The properties of HNBR vulcanizates, as shown in Tables 17 and 18 and shown in Figure 1, demonstrate superiority in crosslink density, increased modulus 100, and increased tensile strength of HNBR 1 compared to HNBR 2. This leads to significant practical benefits Benefits in various dynamic applications, such as conveyor belt and sealing applications, where increased dynamic properties are required of the vulcanizates.
Tabelle 16: Formulierung der vulkanisierbaren Zusammensetzungen. Beispiele Q 1-2 Table 16: Formulation of vulcanizable compositions. Examples Q 1-2
In Tabelle 16 sind die Mengen aller anderen Komponenten in„phr" angegeben, d.h. Gewichts- Teilen pro 100 Teilen Kautschukkomponente. Tabelle 17; HNBR-Vulkanisate Q 1 und Q 2; Physikalische EigenschaftenIn Table 16, the amounts of all other components are given in "phr", ie parts by weight per 100 parts of rubber component. Table 17; HNBR vulcanizates Q 1 and Q 2; Physical Properties
Tabelle 18: HNBR-Vulkanisate Q 1 und Q 2; MDR-Werte bei 180°C Table 18: HNBR Vulcanizates Q 1 and Q 2; MDR values at 180 ° C
Figur 1 zeigt den MDR bei 180°C für die HNBR-Vulkanisate der Beispiele Ql und Q2.  Figure 1 shows the MDR at 180 ° C for the HNBR vulcanizates of Examples Ql and Q2.
HNBR 1 ist die in Figur 1 oben verlaufende Kurve, die Kurve von HNBR 2 verläuft unterhalb.  HNBR 1 is the curve in Figure 1 above, the curve of HNBR 2 is below.

Claims

Patentanspräche Patentanspräche
Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (III) oder (IV) als Vernetzer für Hydroxylgruppen-haltige (H)NBR Kautschuke, worin Use of compounds of the general formula (I), (II), (III) or (IV) as crosslinkers for hydroxyl group-containing (H) NBR rubbers, wherein
[M]p-R3, NH-[M]P-R3 [M] p -R 3 , NH- [M] P -R 3
R2 H R 2 H
oder R1 und R2 gemeinsam eine Einfachbindung oder eine der folgenden Gruppen or R 1 and R 2 together represent a single bond or one of the following groups
worin  wherein
n eine ganze Zahl von 1 bis 4 und  n is an integer from 1 to 4 and
m = 4-n ist  m = 4-n
oder or
wobei in den allgemeinen Formeln (I), (II), (III) und (IV)  wherein in the general formulas (I), (II), (III) and (IV)
R3, R4, Rs jeweils gleich oder verschieden sind und H oder einen Rest bedeuten, der oder mehrere der nachfolgenden Gruppen enthält, einen gesättigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Carbo- oder Heterocyclylrest, geradkettiges oder verzweigtes Aikyl, Aryl, Heteroaryl, Arylalkyl, Heteroarylalkyl, Alkoxy, Aryloxy, Heteroaryloxy, Amino, Amido, Hydroxyimino, Carbamoyl, Alkoxycarbonyl, F, Cl, Br, I, Hydroxy, Phosphonato, Phosphinato, Alkylthio, Arylthio, Sulfanyl, Thiocarboxy, Sulfinyl, Sulfono, Sulfino, Sulfeno, Sulfonsäuren, Sulfamoyl, Silyl, Silyloxy, Nitril, Sulfanyl, Hydroperoxycarbonyl, Hydroperoxy, Thiocarboxy, Dithiocarboxy, Hydroxyimino, Nitro, Nitrosyl, Carbonyl, Carboxy, Oxycarbonyl, Oxysulfonyl, Oxo, Thioxo, Borat, Selenat, Epoxy, Cyanat, Thiocyanat, Isocyanat, Thioisocyanat oder Isocyanid, R 3 , R 4 , R s are each the same or different and denote H or a radical containing one or more of the following groups, a saturated, mono- or polyunsaturated carboxylic or heterocyclyl radical, straight-chain or branched Aikyl, aryl, heteroaryl, arylalkyl, heteroarylalkyl, alkoxy, aryloxy, heteroaryloxy, amino, amido, hydroxyimino, carbamoyl, alkoxycarbonyl, F, Cl, Br, I, Hydroxy, phosphonato, phosphinato, alkylthio, arylthio, sulfanyl, thiocarboxy, sulfinyl, sulfono, sulfino, sulfeno, sulfonic acids, sulfamoyl, silyl, silyloxy, nitrile, sulfanyl, hydroperoxycarbonyl, hydroperoxy, thiocarboxy, dithiocarboxy, hydroxyimino, nitro, nitrosyl, carbonyl, Carboxy, oxycarbonyl, oxysulfonyl, oxo, thioxo, borate, selenate, epoxy, cyanate, thiocyanate, isocyanate, thioisocyanate or isocyanide,
M für Wiederholungseinheiten eines oder mehrerer, ein- oder mehrfach ungesättigter Monomeren, umfassend konjugierte oder nicht-konjugierte Diene, Alkine und Vinylverbindungen, steht oder für ein divalentes Strukturelement, welches sich ableitet Polymeren umfassend Polyether, insbesondere Polyalkylenglykolether und Polyalkylenoxide, Polysiloxane, Polyole, Polycarbonate, Polyurethane, Polyisocyanate, Polysaccharide, Polyester und Polyamide, und  M is repeating units of one or more mono- or polyunsaturated monomers comprising conjugated or non-conjugated dienes, alkynes and vinyl compounds, or a divalent structural element which derives polymers comprising polyethers, in particular polyalkylene glycol ethers and polyalkylene oxides, polysiloxanes, polyols, polycarbonates , Polyurethanes, polyisocyanates, polysaccharides, polyesters and polyamides, and
p, q, r gleich oder verschieden sind und im Bereich von 0 bis 10.000 liegen,  p, q, r are the same or different and are in the range of 0 to 10,000,
und wobei die Verbindungen der allgemeinen Formel (I), (II), (ΠΤ) und (IV) jeweils mindestens zwei Isocyanatgruppen enthalten.  and wherein the compounds of general formula (I), (II), (ΠΤ) and (IV) each contain at least two isocyanate groups.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) mindestens eine Allophanat-, Biuret-, Uretdion-, Uretonimin-, verbrückte Carbamat-, Carbodiimid-, Isocyanurat-, Iminooxadiazindion- oder Oxadiazintrion-Struktur aufweisen. 2. Use according to claim 1, characterized in that the compounds of the general formula (I) have at least one allophanate, biuret, uretdione, uretonimine, bridged carbamate, carbodiimide, isocyanurate, iminooxadiazinedione or oxadiazinetrione structure ,
3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formeln (1-1) bis (1-6) als Vernetzer eingesetzt werden, 3. Use according to claim 1, characterized in that one or more compounds of the general formulas (1-1) to (1-6) are used as crosslinking agents,
wobei in den allgemeinen Formeln (I-l) bis (1-6) die Reste R1, R2, R3, R4, R5 und M sowie p, q, r die gleichen Bedeutungen besitzen wie in Anspruch 1. where in the general formulas (II) to (1-6) the radicals R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and M and p, q, r have the same meanings as in claim 1.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verbindung der allgemeinen Formel (I) um Dimere oder Trimere von Diisocyanaten handelt. 4. Use according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is the dimer or trimer of diisocyanates in the compound of general formula (I).
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzer in Abwesenheit zinnhaltiger Verbindungen eingesetzt wird. Use according to one of claims 1 to 4, characterized in that the crosslinker is used in the absence of tin-containing compounds.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei dieser entweder gar kein oder nicht mehr als 15 Gew.% Lösungsmittel, bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.%, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 Gew.%, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 2 Gew.% und insbesondere bevorzugt nicht mehr als 1 Gew.% Lösungsmittel, jeweils bezogen auf den eingesetzten Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuk zugegen sind. Use according to one of claims 1 to 5, characterized in that in this either no or not more than 15 wt.% Solvent, preferably not more than 10 wt.%, Particularly preferably not more than 5 wt.%, Very particularly preferably not more than 2% by weight and especially preferably not more than 1% by weight of solvent, in each case based on the hydroxyl-containing (H) NBR rubber used are present.
7. Vulkanisierbare Zusammensetzung enthaltend mindestens einen Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuk und mindestens einen Vernetzer, wie er in einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert ist. A vulcanizable composition containing at least one hydroxyl group-containing (H) NBR rubber and at least one crosslinker as defined in any one of claims 1 to 4.
Vulkanisierbare Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der (H)NBR-Kautschuk Wiederholungseinheiten, abgeleitet von mindestens einem konjugierten Dien, mindestens einem α,β-ungesättigten Nitril, mindestens einem copolymerisierbaren Hydroxylgruppen-haltigen Monomer und gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren copolymerisierbaren Monomeren aufweist und die C=C Doppelbindungen im Fall des HNBR ganz oder teilweise hydriert sind. Vulcanisable composition according to claim 7, characterized in that the (H) NBR rubber repeating units derived from at least one conjugated diene, at least one α, β-unsaturated nitrile, at least one copolymerizable hydroxyl group-containing monomer and optionally one or more other copolymerizable monomers and the C = C double bonds are completely or partially hydrogenated in the case of HNBR.
Vulkanisierbare Zusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im (H)NBR-Kautschuk das copolymerisierbare Hydroxylgruppen-haltige Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyalkyl(meth)acrylaten. Vulcanisable composition according to claim 7 or 8, characterized in that in the (H) NBR rubber, the copolymerizable hydroxyl-containing monomer is selected from the group consisting of hydroxyalkyl (meth) acrylates.
Vulkanisierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im (H)NBR-Kautschuk zusätzlich Wiederholungseinheiten eines copolymerisierbaren vernetzenden Monomeren vorliegen. Vulcanisable composition according to one of claims 7 to 9, characterized in that in the (H) NBR rubber additionally repeating units of a copolymerizable crosslinking monomer are present.
Vulkanisierbare Zusammensetzung nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, dass das copolymerisierbare vernetzende Monomer ein Triacrylat ist. Vulcanizable composition according to claim 10, characterized in that the copolymerisable crosslinking monomer is a triacrylate.
Vulkanisierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie frei von zinnhaltigen Verbindungen ist. Vulcanisable composition according to any one of claims 7 to 11, characterized in that it is free of tin-containing compounds.
13. Vulkanisierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie bezogen auf den Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR- autschuk entweder gar kein oder nicht mehr als 15 Gew.% Lösungsmittel, bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.%, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 Gew.%, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 2 Gew.% und insbesondere bevorzugt nicht mehr als 1 Gew.% Lösungsmittel enthält. 13. A vulcanizable composition according to any one of claims 7 to 12, characterized in that they are based on the hydroxyl group-containing (H) NBR- autschuk either no or not more than 15 wt.% Solvent, preferably not more than 10 wt.% , particularly preferably not more than 5% by weight, very particularly preferably not more than 2% by weight and especially preferably not more than 1% by weight of solvent.
14. Vulkanisierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens 33 Gew.%, bevorzugt mindestens 35 Gew.%, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.% des Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR- Kautschuks, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung enthält. 14. A vulcanizable composition according to any one of claims 7 to 13, characterized in that it is at least 33 wt.%, Preferably at least 35 wt.%, Particularly preferably at least 40 wt.% Of the hydroxyl group-containing (H) NBR rubber, based on contains the weight of the entire composition.
15. Verfahren zur Herstellung von vulkanisierbaren Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 7 bis 14 durch Vermischen mindestens eines Hydroxylgruppen-haltigen (H)NBR-Kautschuks und mindestens einen Vernetzer, wie er in einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert ist. 15. A process for the preparation of vulcanizable compositions according to any one of claims 7 to 14 by mixing at least one hydroxyl group-containing (H) NBR rubber and at least one crosslinker, as defined in any one of claims 1 to 4.
16. Verfahren zur Herstellung von Vulkanisaten, dadurch gekennzeichnet, dass die vulkanisierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 14 unter Erwärmen vernetzt wird. 16. A process for the preparation of vulcanizates, characterized in that the vulcanizable composition is crosslinked according to one of claims 7 to 14 with heating.
17. Vulkanisate, bevorzugt Formteile, erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 16. 17. Vulcanizates, preferably moldings, obtainable by the process according to claim 16.
18. Hydroxylgruppenhaltiger HNBR-Kautschuk, gekennzeichnet, durch Wiederholungseinheiten ausschließlich abgeleitet von (i) einem oder mehreren konjugierten Dienen, (ii) einem oder mehreren α,β-ungesättigten Nitrilen und (üi) einem oder mehreren copolymerisier baren Hydroxylgruppen-haltigen Monomeren jeweils enthaltend mindestens eine Hydroxylgruppe, die nicht an das C-Atom einer Carboxylgruppe gebunden ist, an das ferner ein Sauerstoffatom durch Doppelbindung gebunden ist. 18. Hydroxylgruppenhaltiger HNBR rubber, characterized by repeating units derived exclusively from (i) one or more conjugated dienes, (ii) one or more α, β-unsaturated nitriles and (ii) one or more copolymerizable ble hydroxyl-containing monomers each containing at least one hydroxyl group which is not bonded to the C atom of a carboxyl group to which an oxygen atom is further bonded by double bond.
19. Hydroxylgruppenhaltiger Kautschuk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das copolymerisierbare Hydroxylgruppen-haltige Monomer (iii) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyalkyl(meth)acrylaten. 19. A hydroxyl group-containing rubber according to claim 18, characterized in that the copolymerizable hydroxyl group-containing monomer (iii) is selected from the group consisting of hydroxyalkyl (meth) acrylates.
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