DE2515863A1 - Gemisch aus organotitanaten - Google Patents

Gemisch aus organotitanaten

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Description

Kenrich Petrochemicals, Inc./ Bayonne, New Jersey, V.St.A. Gemisch aus Organotitanaten
Anorganische Materialen werden seit langem als Füllstoffe, Pigmente, Verstärkungsmittel und chemische Reagentien bei Polymeren verwendet. Sie sind im wesentlichen hydrophil, d.h, sie v/erden leicht durch Wasser benetzt oder können Wasser adsorbieren. Mit Polymeren sind sie jedoch nur begrenzt kompatibel. Das solchen anorganischen Materialien innewohnende Potential als Verstärkungsmittel, als Mittel zum Färben, als Mittel zum Trübmachen oder als chemisch reaktionsfähiges Mittel wird daher nur schlecht ausgenutzt.
So wird beispielsweise Zinkoxid als Zusatz zu Kautschukmischungen verwendet. Setzt man feinvermahlenes Zinkoxid in Form eines trockenen Pulvers einer Katuschukverbindung zu, dann läßt sich dieses jedoch nur schwer vollständig in dem Kautschuk verteilen. Durch Herstellen einer Vordispersion des Zinkoxids in einem organischen Medium, das für den Kautschuk ein Weichmacher ist, erhält man andererseits eine steife Paste, die nicht staubt, leicht abzuwiegen ist und sich besser in dem Kautschuk verteilen läßt. In ähnlicher Weise lassen sich auch andere zerkleinerte anorganische Feststoffe, wie Magnesiumoxid, Calciumoxid oder andere
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Metalloxide, sowie Füllstoffe, wie Ton, Calciumcarbonat, kolloidales Siliciumdioxid und Ruß, in einen organischen Weichmacher oder Polymer vordispergieren, bevor man sie zu einer Kautschuk- oder Kunststoffverbindung zugibt. Organotitanverbindungen sind hinreichend bekannt. Eine Reihe von Ihnen läßt sich aus Tetraalkylorthotitanaten durch Umsetzen mit organischen Säuren herstellen, wie dies beispielsweise in US-PS 2 621 193 beschrieben ist.
Organotitanate mit hydrolysierbaren Di- oder Trialkylgruppen und somit mit nur einer oder zwei organischen Gruppen, die nicht hydrolysierbar sind, können zur Oberflächenbehandlung anorganischer Materialien verwendet werden, um diese hydrophil zu machen, wozu beispielsweise auf US-PS 3 660 134 verwiesen wird. Solche hydrolysierbaren Di- oder Trialkyltitanate bilden um die anorganischen Teilchen herum eine multimolekulare Schicht oder eine Umhüllung, wodurch vom Organotitanat nur begrenzt Gebrauch gemacht wird und ferner auch die Bindung zwischen der Oberfläche des anorganischen Teilchens und der kontinuierlichen organischen Phase schwächer ist.
Die Umsetzung wird durchgeführt, indem man das Organotitanat zu einer Suspension des anorganischen Materials in einem inerten Lösungsmittel gibt, wie Naphtha, Trichloräthylen, Toluol oder Hexan. Nach beendeter Reaktion wird das Lösungsmittel entfernt, worauf man das so behandelte getrocknete anorganische Material in ein organisches Polymerensystem einarbeitet. Nach US-PS 3 697 475 werden derartige behandelte anorganische Füllstoffe beispielsweise thermoplastischen Polymerfilmen einverleibt.
Die neuen erfindungsgemäßen Organotitanate haben die Formel
Ti(OR) „ (OCOR1) ,
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worin OR für eine hydrolysierbare Gruppe steht, R' eine nichthydrolysierbare G^ppe bedeutet und der Index η für einen Wert von etwa 3,0 bis 3/50, vorzugsweise 3,1 bis 3,25, steht. Die obigen Verbindungen eignen sich besonders gut zur Behandlung anorganischer Feststoffe, und auf die Gründe hierfür wird im folgenden noch eingegangen.
Gegenstand der Erfindung sind ferner die Reaktionsprodukte aus Organotitanaten der obigen Formel, worin die Symbole OR sowie R1 obige Bedeutung haben und der Index η zwischen 3 und 3,5, vorzugsweise über 3, und insbesondere zwischen 3,1 und 3,25 liegt, in anorganischen Feststoffen. Die an Organotitanatverbindung erforderliche Menge beträgt wenigstens 0,1 Teile, vorzugsweise 0,5 bis 10 Teile, auf 100 Teile des anorganischen Feststoffes. Die Reaktion findet an der Oberfläche des anorganischen Feststoffes statt, wodurch es unter Entfernung der hydrolysierbaren Gruppen zur Ausbildung einer Bindung kommt, und auf diese Weise bildet sich auf dem anorganischen Feststoff eine organische hydrophobe Oberflächenschicht. Vor der Oberflächenmodifizierung läßt sich der anorganische Feststoff aufgrund einer hydrophilen Oberfläche nur schwer in einem organischen Medium dispergieren. Wird die Organotitanverbindung jedoch in ein organisches Medium (niedermolekulare Flüssigkeiten oder höhermolekulare polymere Feststoffe) eingearbeitet, dann wird die Oberfläche des anorganischen Feststoffes sauber befeuchtet, wobei eventuelle Agglomerate ohne weiters in einzelne Teilchen zerfallen und eine Dispersion mit besseren Eigenschaften entsteht. V/ahlweise kann man das Organotitanat auch zuerst mit dem anorganischen Feststoff in Abwesenheit eines organischen Mediums behandeln und das Ganze im Anschluß daran mit letzterem vermischen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Oberflächen anorganischer Materialien vorzugsweise durch Reaktion in einem organischen Medium von einem hydrophilen in einen hydrophoben Zustand überführt. Bei dieser bevorzugten
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Arbeitsweise sind die Zwischenstufen bekannter Verfahren nicht mehr erforderlich, wie Dispergieren des anorganischen Materials in einem Lösungsmittel, Umsetzen des Ganzen, Filtrieren und Trocknen des anorganischen Feststoffes, bevor man ihn in einem Polymer dispergieren kann.
Erfindungsgemäß wird die Verteilung anorganischer Materialien in Medien aus organischem Polymer in folgender Hinsicht verbesssert: (1) Das organische Medium wird dadurch niedriger viskos oder man kann darin mehr Materialien dispergieren, (2) bei Verwendung von Füllstoffen erhält man ein höheres Ausmaß an Verstärkung, wodurch man ein gefülltes Polymer mit besseren physikalischen Eigenschaften erhält, (3) die chemische Reaktivität wird besser ausgenützt, wodurch man mit weniger reaktionsfähigen anorganischen Feststoffen auskommen kann, (4) Pigmente und trübmachende Mittel werden besser ausgenutzt, (5) es ist die Herstellung einer Dispersion mit einem höheren Verhältnis aus anorganischen zu organischen Bestandteilen möglich und (6) zur Herstellung einer Dispersion sind kürzere Mischzeiten notwendig.
Die Umsetzung der einzelnen hydrolysierbaren Gruppen zur Herstellung einer flüssigen festen oder pastenförmigen festen Dispersion, die sich zur Kompoundierung des endgültigen Polymersystems verwenden läßt, kann ferner mit oder ohne ein organisches Medium durchgeführt werden. Auf diese Weise hergestellte Dispersionen sind sehr stabil, d.h. sie neigen zu keinem Absetzen, Trennen oder Verhärten beim Lagern zu einem nichtdispergierbaren Zustand.
Erfindungsgemäß wird ferner die Herstellung anorganischer Dispersionen in organischen Medien erleichtert, da hierdurch ein Mittel geschaffen wird, durch das sich ein anorganisches festes Material in einem flüssigen oder polymeren organischen
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Feststoff ohne Lösungsmittel dispergieren läßt, wobei sich gleichzeitig die Kosten für die Verarbeitungsanlagen sowie für den erforderlichen Zeit- und Energieaufwand reduzieren.
Diese Ziele werden erfindungsgemäß durch Schaffung eines neuen flüssigen Esters erreicht, durch den die Herstellung einer Dispersion in situ einfacher wird.
Erfindungsgemäß ist die Herstellung eines verstärkten Polymers möglich, das gegenüber den bekannten Materialien über eine niedrigere Schmelzviskosität, bessere physikalische Eigenschaften sowie bessere Pigmentierungscharakteristiken verfügt.
Erfindungsgemäß erhält man ein Produkt aus natürlichen oder synthetischen Polymeren, das stückige oder faserartige anorganische Materialien enthält, die das Polymer verstärken, pigmentieren oder mit diesem chemisch reagieren, und dieses Produkt verfügt über bessere physikalische Eigenschaften, bessere Verarbeitungscharakteristiken und eine günstigere Pigmentutilisation.
Einer der erfindungsgemäß erzielten Vorteile besteht darin, daß man ohne die bei den bekannten Verfahren erforderliche Verwendung flüchtiger oder brennbarer Lösungsmittel auskommt. Es ist daher nicht erforderlich, daß man den Füllstoff trocknet oder die Lösungsmittel gewinnt. Darüberhinaus besteht auch keine Möglichkeit zur Bildung einer multimolekularen Schicht, da in dem Organotitanat nur eine hydrolysierbare Gruppe vorhanden ist. Schließlich erhält man erfindungsgemäß auch eine nichtoxidierende Dispersion.
Die Herstellung von Beispielen für Organotitanverbindungen ist in US-PS 2 621 193 beschrieben. Die Herstellung der Polyester kann zwar unter Verwendung einer Reihe von Verbindungen des grundlegenden Ausgangsmaterials der Formel Ti(OR). erfolgen, aus Gründen der Reaktionsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit
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wird Tetraisopropyltitanat jedoch bevorzugt. In obiger Formel kann der Substituent R, der Teil der hydrolysierbaren Gruppe bildet, eine geradkettige, verzweigtkettige oder cyclische Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen pro Molekül sein. Reste dieser Art sind beispielsweise Methyl, Äthyl, n- und Isopropyl, n-, see- und tert.-Butyl, Pentyl sowie Cyclopentyl. Unter hydrolysierbar wird dabei eine Gruppe verstanden, die in einer wässrigen Lösung mit einem pH-Wert von etwa 7 bei einer Temperatur von unter 100 0C gespalten wird. Das Ausmaß der Hydrolyse läßt sich durch Analyse der freigesetzten Säuren und Alkohole ermitteln. Unter nichthydrolysierbar versteht man daher eine Gruppe, die sich unter den oben erwähnten Bedingungen nicht hydrolytisch spalten läßt.
Die nich thydrolys ierbaren Gruppen (OCOR1) werden vorzugsv/eise aus organischen Säuren mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen gebildet, wie Stearin-, Isostearin-, Öl-, Linol-, Palmitin-, Laurin- und Tallölsäuren. Besonders eignet sich Isostearinsäure, da sie einen bei Raumtemperatur flüssigen Triester bildet, der sich leichter in organischen Medien löst. Der Substituent R1 kann jedoch 1 bis hinauf zu 50 Kohlenstoffatomen aufweisen. Der Gesamtanzahl an Kohlenstoffatomen in den nichthydrolysierbaren Gruppen kommt eine stärkere Bedeutung zu. Die Summe an Kohlenstoffatomen in den drei Resten R1 muß wenigstens 15 betragen. Darüberhinaus muß zumindest einer der Reste R1 ein langkettiger Rest der obenangegebenen Art sein, damit das Reaktionsprodukt aus dem organischen Titanat unl dem anorganischen Material die notwendige Viskositätsreduktion ergibt. So können beispielsweise zwei Reste R1 Isopropyl sein, und der längerkettige Rest R1 kann aus Lauryl bestehen. Am besten werden Materialien verwendet, die sich bei üblichen Mischtemperaturen leicht verflüssigen oder lösen lassen. Es
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können auch entsprechende Polytitanate verwendet werden.
Die Reste R1 enthalten allgemein bis zu 50 Kohlenstoffatomen, und es handelt sich dabei vorzugsweise um Alkylgruppen mit bis zu 2 4 Kohlenstoffatomen, Alkenylgruppen mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen oder Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppen mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen. Handelt es sich bei der Gruppe R1 um die langkettige Gruppe, dann muß diese wenigstens 5 Kohlenstoffatome enthalten. Die oben erwähnten Gruppen können auch durch Halogen-, Nitro-, Amino-, Carboxyl-, Epoxy- oder Hydroxyäther- oder -estergruppen substituiert sein. Im allgemeinen können 1 bis 6 solche Substitutionen vorhanden sein. Die Gruppe R1 kann ferner durch Heteroatome, wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff, in der Kette unterbrochen sein.
Sämtliche Gruppen R1 im Organotitanat müssen nicht gleich sein. Sie können Gemische aus zwei oder mehreren Gruppen darstellen, und die Herstellung solcher Verbindungen ist dem Fachmann bekannt. So kann man beispielsweise das als Ausgangsmaterial verwendete Ti(OR). mit zwei oder mehr organischen Säuren umsetzen.
Die Auswahl der Gruppen R1 für das Organotitanat hängt von dem beabsichtigten speziellen Verwendungszweck ab. Die optimalen Gruppen sind abhängig vom Füllstoff und dem jeweiligen monomeren oder polymeren organischen Material und den für das gefüllte Material gewünschten Eigenschaften. Für spezielle Anwendungen geeignete Organotitanate können anhand einiger Versuche vom Fachmann aufgrund der hierin enthaltenen Angaben gefunden werden.
Für die Gruppen R1 gibt es eine Reihe von Beispielen. Hierzu gehören geradkettige, verzweigtkettige und cyclische Alkylreste, wie Hexyl, Heptyl, Octyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl,
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Pentadecyl, Hexadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Eicosyl, Docosyl, Tetracosyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl oder Cyclooctyl, und geeignete Alkenylgruppen sind beispielsweise Hexenyl, Octenyl oder Dodecenyl.
Von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren abgeleitete Gruppen sind ebenfalls geeignet. In diesen Fällen kann die Gruppe OCOR1 beispielsweise Caproyl, Caprylyl, Capryl, Lauryl, Myristyl, Palmityl, Stearyl, Arachidyl, Behenyl, Lignoceryl, Dodecylenyl, Palmitoleyl, Oleyl, Ricinoleyl, Linoleyl, Linolenyl oder Gadoleyl sein.
Zu halogensubstituierten Gruppen gehören Bromhexyl, Chloroctadecyl, Jodtetradecyl und Chloroctahexenyl. Es können ein oder mehrere Halogenatome vorhanden sein, wie dies beispielsweise bei Difluorhexyl oder Tetrabromoctyl der Fall ist. Zu estersubstituierten Aryl- oder Alkylgruppen gehören beispielsweise 4-Carboxyäthylcapryl und 3-Carboxymethyltoluyl. Aminosubstituierte Gruppen sind beispielsweise Aminocaproyl, Aminostearyl, Aminohexyl, Aminolauryl und Diaminooctyl.
Ausser den oben erwähnten aliphatischen Gruppen lassen sich auch Gruppen mit Heteroatomen, wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff, in der Kette verwenden. Beispiele solcher Reste sind Alkoxyalkyläther, wie Methoxyhexyl und Äthoxydecyl. Zu Alkylthioalkylgruppen gehören beispielsweise Methylthiododecylgruppen. Als Endteil der hydrophoben Gruppe können auch primäre, sekundäre und tertiäre Amine dienen. Hierzu gehören beispielsweise Diisopropylamino, Methylaminohexyl und-Aminodecyl.
Zu den Arylgruppen gehören die Phenyl- und Naphthylgruppen sowie ihre substituierten Derivate. Alkylsubstituierte Derivate sind beispielsweise Toluyl, XyIyI, Pseudocumyl, Mesityl, Isodurenyl, Durenyl, Pentamethylphenyl, Äthy!phenyl, n-Propylphenyl, Cumyl, 1,3,5-Triäthylphenyl, Styryl, Allylphenyl,
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Diphenylmethyl, Tripheny!methyl, Tetraphenylmethvl oder 1,3,5-Triphenylphenyl. Beispiele für nitro- und halogensubstituierte Gruppen sind Chlornitrophenyl, Chlordinitrophenyl, Dinitrotoluol und Trinitroxylyl.
Zu aminsubstituierten Resten gehören Methylaminotoluyl, Trimethylaminophenyl, Diäthylaminophenyl, Aminomethylphenyl, Diaminophenyl, Äthoxyaminophenyl, Chloraminophenyl, Bromaminophenyl und Phenylaminophenyl. Halogensubstituierte Arylgruppen sind beispielsweise Fluor-, Chlor-, Brom- und Jodphenyl, Chlortoluyl, Bromtoluyl, Methoxybromphenyl, Dimethylaminobromphenyl, Trichlorphenyl, Bromchlorphenyl und Bromjodphenyl.
Von aromatischen Carbonsäuren abgeleitete Gruppen sind ebenfalls geeignet. Hierzu gehören beispielsweise Methylcarboxylphenyl, Dimethylaminocarboxytoluyl, Laurylcarboxytoluyl, Nitrocarboxytoluyl und Aminocarboxyphenyl. Ferner lassen sich auch von substituierten Alkylestern und Amiden der Benzoesäure abgeleitete Gruppen verwenden. Hierzu gehören beispielsweise Aminocarboxyphenyl und Methoxycarboxyphenyl.
Zu Titanaten, bei denen der Rest R1 für eine Epoxygruppe steht, gehören Tallölepoxide (ein Gemisch aus Alkylgruppen mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen), die im Mittel über eine Epoxygruppe pro Molekül verfügen, sowie GIycidylather von Lauryl- oder Stearylalkohol.
Zu substituierten Naphthylgruppen gehörem beispielsweise Nitronaphthyl, Chlornaphthyl, Aminonaphthyl und Carboxynaphthyl.
Typische Verbindungen, die hergestellt und als erfindungsgemäß geeignet empfunden wurden, sind beispielsweise
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2CHOTi/pCO(CH
(CH3) 2CH0Ti/0C0 (CH2)
(CH3)2_/90C0C(CH3)=
2_/70C0C (CH3) =C=CII2_/2 ,
(CH^) CHOTi/OCO—τ T-CO0(CH0) CH1 /_, worin η größer ist
/ \ als 8 und kleiner als 15,
2CHOTi/pCO
(CH3)
(CH3) ^HOTi/OCO (CH2) 5NH2_/3, (CH3) 2CHOTi/OCOCH2CH2NH2_/3 und
(CH3) 2CH0Ti/pCO (CH2) CH-CH(CH2) CII3-/, worin die Summe aus
ρ + q größer ist als 6 und kleiner als 18.
Die anorganischen Materialien können stückig oder faserartig sein und jede Form oder Teilchengröße haben, sofern die entsprechenden Teilchenoberflächen über Hydroxylgruppen, adsorbiertes Wasser oder beides zugleich gegenüber der hydrolysierbaren Gruppe der Organotitanverbindung reaktionsfähig sind. Beispiele anorganischer Verstärkungsmaterialien sind Metalle, Ton, Ruß, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Siliciumdioxid, Glimmer, Glas und Asbest. Zu Beispielen reaktionsfähiger anorganischer Materialien gehören die Metalloxide von Zink, Magnesium, Blei und Calcium sowie Aluminium, Eisenspäne und -drehspäne sowie Schwefel. Beispiele anorganischer Pigmente sind Titandioxid, Eisenoxide, Zinkchromat oder Ultramarinblau. Aus zweckmäßigkeitsgründen sollte die Teilchengröße des anorganischen Materials
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nicht über 1 mm hinausgehen, und vorzugsweise zwischen 1 und 500 Mikron liegen«
Es ist unerläßlich, daß das organische Titanat derart gut mit dem anorganischen Material vermischt wird, daß die Oberfläche des Letzteren ausreichend reagieren kann. Die optimale Menge an zu verwendendem Titanat hängt von der zu erreichenden Wirkung, der auf dem anorganischen Material verfügbaren Oberfläche und der darauf gebundenen Menge an Wasser ab.
üie Umsetzung wird durch Vermischen unter entsprechenden Bedingungen erleichtert. Die optimalen Bedingungen hängen von den Eigenschaften des Titanats, ob es flüssig oder fest ist, und seinem Zersetzungs- oder Flammpunkt ab. Teilchengröße, Geometrie der Teilchen, spezifisches Gewicht und chemische Zusammensetzung müssen unter anderem entsprechend berücksichtigt werden. Das behandelte anorganische Material muß darüber hinaus auch gründlich mit dem polymeren Medium vermischt sein. Die jeweils geeigneten Mischbedingungen hängen von der Art des Polymers, nämlich ob es sich dabei um ein thermoplastisches oder duroplastisches Material handelt, seiner chemischen Struktur und dergleichen ab, wie es sich für den Fachmann von selbst ergibt.
Eine eventuelle Vorbehandlung des anorganischen Materials mit dem organischen Titanat kann durch Vermischen mit irgendeinem geeigneten Intensivmischer erfolgen, wie einem Henschel- oder Hobart-Mischer oder einem Waring-Mischer. Man kann das Ganze sogar von Hand vermischen. Optimale Zeit und Temperatur werden so ausgewählt, daß das anorganische Material mit dem organischen Titanat im wesentlichen reagiert. Das Mischen wird unter Bedingungen vorgenommen, bei denen das organische Titanat in flüssiger Phase vorliegt, wobei die entsprechenden Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur liegen. Die Hauptmasse der hydrolysierbaren Gruppen sollte bei dieser Arbeitsstufe zwar umgesetzt werden, doch ist dies dann nicht wesentlich, wenn man diese Materialien später mit einem Polymer vermischt, da die Umsetzung dann während dieser letztgenannten Mischstufe im wesentlichen zu Ende gehen kann. Die Bearbeitung
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eines entsprechenden Polymers, beispielsweise ein Vermischen unter hoher Scherwirkung, wird im allgemeinen bei Temperaturen vorgenommen, die ziemlich über der Übergangstemperatür zweiter Ordnung des Polymers liegen, und zwar zweckmäßigerweise bei einer Temperatur, bei der das Polymer über eine niedrige Schmelzviskosität verfügt. Polyäthylen niedriger Dichte wird so beispielsweise am besten bei einer Temperatur im Bereich von 177 bis 232 0C verarbeitet. Für Polyäthylen hoher Dichte liegt die günstigste Verarbeitungstemperatur zwischen 204 und 246 0C. Die Verarbeitung von Polystyrol wird am besten bei Temperaturen zwischen 232 und 260 0C vorgenommen, und beim Polypropylen liegt diese Temperatur bei 2 32 bis 2 88 C. Temperaturen zum Vermischen anderer Polymerer sind dem Fachmann bekannt, und sie können der Literatur entnommen werden. Das Vermischen kann mit einer Reihe von Vorrichtungen vorgenommen werden, beispielsweise mit Zweiwalzenmischern, mit konzentrischen Doppelschnecken, gleichläufigen oder gegenläufigen Doppelschnecken, ZSK-Mischern von Werner und Pfaudier sowie Busse-Mischern.
Vermischt man das organische Titanat und die anorganischen Materialien trocken miteinander, dann läßt sich das Ganze nicht ohne weiteres gründlich vermischen und/oder zur Reaktion bringen, und diese Reaktion kann dann praktisch zu Ende geführt werden, wenn man den behandelten Füllstoff mit dem Polymer vermischt. Bei dieser letzten Verfahrensstufe kann das organische Titanat auch mit dem Polymermaterial reagieren, falls eine oder mehrere der Gruppen R1 mit dem Polymer reaktionsfähig sind.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
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Beispiel A
Herstellung von Organotitanatestern
Ein mit einem Rührer, einer Innenheizung, einer Innenkühlung, einem Dampfkondensator, einer Destillatfalle und einer Zugabevorrichtung für eine flüssige-feste Beschickung ausgerüstetes Reaktionsgefäß wird mit einem Mol Tetraisopropyltitanat beschickt. Das Tetraisopropyltitanat hat Raumtemperatur und man beginnt mit dem Rühren. Sodann wird in das Reaktionsgefäß flüssige Isostearinsäure in solcher Geschwindigkeit eingeleitet, daß die exotherme Reaktion auf unter etwa 177 0C gehalten wird, bis 3,19 Mol Säure zugesetzt sind. Das Isopropanol wird im Anschluß daran durch Destillation bei 150 0C und einem Druck von 50 mm Hg aus dem Reaktionsprodukt entfernt, wodurch möglicherweise störende flüchtige Bestandteile abgezogen werden.
Das auf diese Weise hergestellte Organotitanat verfügt im Mittel über 3,19 Mol Isostearat pro Molekül. Dieses Material wird im folgenden als Isostearatester 3,19 bezeichnet. Die Strukturbestimmung des Esters erfolgt durch Ermittlung des bei der Umsetzung entstandenen Isopropanols und der restlichen Isostearinsäure. Bei dem vorliegenden Versuch werden etwa 3,1 bis 3,3 Mol Isorpopanol gewonnen. Es läßt sich praktisch keine nichtumgesetzte Isostearinsäure feststellen. Der dabei erhaltene Ester hat folgende physikalische Eigenschaften:
Dichte bei 23,3 0C
Flammpunkt (COC), 0C Viskosität, LV, bei 23,3 C, cP.
Gießpunkt, 0C Zersetzungspunkt, 0C Farbe nach Gardner Aussehen
0,944
315 120 unter -20,6 über 204 15 Max
rötliche ölige Flüssigkeit
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Der obige Versuch wird wiederholt, wobei anstelle einer Menge von 3,19 Mol Isostearinsäure jedoch 1,0, 2,0 und 3,0 Mol hiervon zugesetzt werden. Hierbei erhält nan Geraische von Isopropylisostearattitananten, die im Mittel 1, 2 bzw. 3 Mol Isostearatgruppen pro Molekül enthalten.
Beispiel B
Dieses Beispiel zeigt den Einfluß des Vermischens des Isostearatesters 3,19 mit verschiedenen Füllstoffen in Naphthenöldispersion. Als Füllstoffe werden Calciumcarbonat, calcinierter Ton, Siliciumdioxid mit hoher Oberfläche, Ruß und chemisch oxydierter Ruß verwendet. Der Einfluß variierender Prozentmengen an Titanatester auf die Viskosität des Endprodukts geht neben anderen Daten aus der folgenden Tabelle hervor,
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■P-CO
CaCO _ (Gewichtsteile)
Mineralöl (Gewichtsteile) Titanatester, % auf dem Füllstoff) Brookfield-Viskosität bei 25 C, cP.
calcinierter Ton (Gewichtsteile) Mineralöl (Gewichtsteile) Titanatester, % auf dem Füllstoff Brookfield-Viskosität bei 25°C, cP. 30000
Siliciumdioxid mit hoher Oberfläche
(Gewichtsteile) Mineralöl (Gewichtsteile) Titanatester, % auf dem Füllstoff Brookfield-Viskosität bei 25 C, cP.
In Mineralöl dispergierte Füllstoffe (naphthenisches Öl) 2 3 4 5 6 7
35
50
50
70
75
65 50 1280 50 30 25
- - 0,5 0,5 0,5
600 32500 280 2320 12600
30 50 65
70 50 35
3 3 3
215 22000
5 10 15 20 5 10 15 20
95 90 85 80 95 90 85 80
- - - - 1 1 1 1
20 615 5750 70OO 114 520 4700 4100
Siliciumdioxid mit hoher Oberfläche (Gewichtsteile)
Mineralöl (Gewichtsteile) .
Titanatester, % auf dem Füllstoff
Brookfield-Viskosität bei 25°C, cP.
10 15
90 85
2 2
465 4200
20
80
3800
5 95
3 86
10 15 20 to
90 . 85 80 (JJ
3 3 3 158
345 3000 3500 CD
OJ
10 15 20 25 10 15 20 25
90 85 80 75 90 85 80 75
- - - - 3 3 3 3'
462 1612 5000 16800 350 1125 3300 7 700
üblicher oxydierter Ruß
(Gewichtsteile)
Mineralöl (Gewichtsteile)
Titanatester, Prozent auf
dem Füllstoff
Brookfield-Viskosität
bei 25°C, cP.
CD Eine übliche Rußsorte wird chemisch in situ oxydiert, um die Carboxylgruppen in Hydroxylgruppen zu verwandeln.
00 Die Ergebnisse sind wie folgt:
.P-
ω Art der Behandlung Brookfield-Viskosität der Dispersion bei 25 C in cP.
(J0 Ruß (unbehandelt) . 9200
01 Ruß (5 % chemisch oxydiert) 15800 Ruß (5 % chemisch oxydiert und mit 3 % Titanatester behandelt) 2700
Die obigen Werte zeigen eindeutig, daß man durch Umsetzung von Materialien in situ mit dem Titanatester Dispersionen mit wesentlich geringeren Brookfield-Viskositäten herstellen kann. Ganz ausgeprägte Viskositätserniedrigungen ergeben sich insbesondere mit Calciumcarbonat/ calziniertem Ton und Ruß. Durch diese Viskositätserniedrigung lassen sich diese Füllstoffe wesentlich leichter mit organischen Materialien vermischen, wodurch man bei geringerem Energieaufwand zum Vermischen eine bessere Dispersion erhält.
Beispiel C
Dieses Beispiel wird nach der in Beispiel B beschriebenen Arbeitsweise durchgeführt, und mit ihm soll der Einfluß anderer Organotitanate auf die Viskosität von Calciumcarbonat in naphthenischen Mineralöldispersionen gezeigt werden. Die untersuchten Zubereitungen enthalten 50 Gewichtsteile Öl, 50 Gewich tsteile ausgefälltes Calciumcarbonat und 0,5 % (bezogen auf CaCO3) der Titanatester. Hierbei erhält man folgende Ergebnisse:
Titanatester Brookfield-Viskosität
keiner
Monoisopropyldiisostearyl, -acryl
Monoisopropyltrimonococoy1, -phthaloy1 Monoisopropyldiisostearyl,-methacryl Monoisorpopyldimethacryl,-isostearyl Monoisopropy1-tri-2-aminoacetyI
Monoisopropyltripropionyl
bei 25 0C ± 3 %
32 500
188
152
175
175
34 600
30 000
509843/0956
Den in obiger Tabelle enthaltenen Werten kann der außergewöhnliche Einfluß der erfindungsgemäßen Titanatester auf die Viskosität entnommen werden. Die letzten beiden Beispiele liegen außerhalb des Schutzuraf angs der Erfindung, da die nicht hydrolysierbaren Gruppen der hierbei verwendeten Verbindungen kurzkettige Reste sind. Die Viskosität des mit CaCO3 gefüllten Öls wird in diesen Fällen praktisch nicht beeinflußt.
Die folgenden Beispiele zeigen den Einfluß von Isostearinisopropyltitanaten auf die Verteilung und chemische Reaktionsfähigkeit von Zinkoxid.
Beispiel 1 Einfluß von Isostearatestern auf die Verteilung von Zinkoxid in
einem organischen Medium
Formulierung G ew i ch tsteiIe
Zinkoxid (0,044 mm (-325 mesh), 90
Oberfläche 5,3 m2/g
Kohlenwasserstofföl 7
(Naphthenisches öl)
Ester der unten angegebenen Art 3
Penetration (ASTM-Versuch No. D1231) bei 23,3 0C
1,0
Mol		 2,0
Mol		 Isostearatester Mol 3,70
Mol
Tag nach
dem Ver
mischen		 (Es ließ
sich keine
Dispersion
herstel
len)		 160
125
89		 3,0
Mol		 165
150
118		 615
O
2
4		 ■ 1 85 170
140
105		 115 -
6 „ 80 105 112
7 90
Isostearatester 3,19
509843/0956
Je höher der Wert für die Penetration ist, um so fluider ist
das Gemisch. Nach dem Altern erhält man mit dem Isostearatester 3,19 die günstigsten Penetrationscharakteristiken. Den
in obiger Tabelle enthaltenen Werten kann entnommen werden, daß man das stabilste fluide Gemisch erhält, wenn im Titanatester
drei oder etwas mehr Mol Isostearat vorhanden sind.
Die unter Verwendung von Isostearatester 3,19 hergestellte Dispersion wird mit dem gleichen Zinkoxid in unbehandelter Pulverform in einer Naturkautschukmasse verglichen, wobei man zur Herstellung der Kautschukmasse jedoch 10 % weniger Zinkoxid verwendet als zur Herstellung der in Beispiel 1 beschriebenen Dispersion mit behandeltem Zinkoxid. Die Formulierung der für diesen Versuch verwendeten Masse und die dabei erhaltenen Versuchsergebnisse gehen aus dem folgenden Beispiel 2 hervor.
Beispiel 2
Einfluß einer behandelten Zinkoxiddispersion auf Naturkautschuk
Formulierung 45 90 %-ige Zinkoxid-
Z inkoxid-Pulver 2,5 Dispersion (Beispiel 1)
(Gewichtsteile) 100
Maturkautschuk 100 0,5 2
Verteiler-Reogen 2 2,5
Stearinsäure 2,5 -
Z inkoxid-Pulver 3,5 3,5
90 % Zinkoxid-Dis -
persion (Isostearat
ester 3,19) 45
HAF Ruß (N33O) 2,5
Schwefel
Ultrabeschleuniger 0.5
(AMAX No. 1)
509843/0356
Physikalische Eigenschaften
2 2
Spannung bei 300 % Dehnung in kg/cm (S), Zugspannung in kg/cm (T), prozentuale Dehnung (E), Shorhärte A (H).
Preßhärtung bei 143 0C
II
15 Min. 45 Min. 60 Min.
78,7 200,4 500 55 97,0 267,8 550 57
97,0 203,2 460 59 115,3 265,7 520 59
102,6 203,9 460 59 106,9 253,8 500 60
Geschwindigkeit und Zustand der Härtung
Rheometer bei 143 C, 60 See. Vorerhitzung,
60 Min. bei laufendem Motor, Bereich 100, Bogen 3C
Z inkoxid-Pulver
(Gewichtsteile)		 90 i 3 >-ige Zinkoxid-Dispersion
(Beispiel 1)		 cm/kg 5
Max. Torsion 314,2 cm/kg 8 430,4 cm/kg 3
Min. Torsion 83,9 cm/kg 3 125,8 Minuten 8
T90 (prozentua
le Härtung) 19,5 Minuten		 16 17,5 » 3,5
T9 5 " 2 4 " 22 Il 35
T2 " 2,2 2,7
Verarbeitungs zeit
Mooney-Vulkanisation bei 221 0C Minuten
Beginn der Vulkanisation Minuten 5
Zeit bis zum Anstieg
auf Punkt 5
Gesamtzeit
Anstieg während der
letzten Minuten
Plastizität
509843/095 6
Die in Beispiel 2 angeführte Tabelle zeigt, wie groß die Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Naturkautschuk ist, die man durch Behandlung der Oberfläche des Zinkoxids mit Isostearatester 3,19 sogar dann erhält, wenn 10 % weniger Zinkoxid verwendet werden. Die Zugfestigkeit erhöht sich um 30 %, die Dehnung nimmt um 10 % zu, und die Spannung bei 300 % Dehnung erhöht sich um 10 %. Beachtlich ist, daß die Härte nicht beeinflußt wird. Die Mooney-Plastizität ist bei einer Temperatur von 221 C mehr als doppelt so hoch, und die Rheometerwerte bei 143°C zeigen, daß das behandelte Zinkoxid eine dichtere Härtung ergibt.
Das folgende Beispiel 3 zeigt die Verbesserung der Eigenschaften, die man erhält, wenn man die mit dem Isostearatester 3,19 nach Beispiel 1 hergestellte Zinkoxiddispersion bei einem mit Öl-Ruß gestreckten Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) verwendet.
5098A3/0956
Beispiel
Einfluß einer behandelten Zinkoxiddispersion auf eine Styrol-Butadien-Kautschuk-Mischung
Formulierung
Verbindung Styrol-Butadien-Kautschuk mit Öl-Ruß (SBR) gestreckt
Zinkoxid-Pulver (Gewichtsteile) %-ige Zinkoxid-Dispersion (Beispiel 1)
PP 1849
(Phillips
Petroleum SBR)
Zinkoxid
90 % Zinkoxid-Dispersion (Isostearatester 3,19)
245 245
Antioxydationsmittel
(Flexzone 3C) 1
Beschleuniger - CBTS 1,3
Schwefel 2,1
Beschleuniger - TMTM 0,55
Ultrabeschleuniger
(Vultac No. 5)		 1,2
Harzmodifiziermittel
Nebony 100
Stearinsäure		 10
1
1 ,3
1 ,1
2 ,55
0 ,2
1
10
1
509843/0956
Physikalische Eigenschaften
Spannung bei 300 % Dehnung in kg/cm (S), Zugspannung in
2
kg/cm (T), prozentuale Dehnung (E), Shorhärte A (H).
Preßhärtung bei
152 0C
3O Min.
Zinkoxid-Pulver 90 %-ige Zinkoxid-Dispersion (Gewichtsteile) (Beispiel 1)
82,1 195,1 6OO
93,1 205,9 580 59
Preßhärtung bei 138 0C
87,2 196,8 580
94,9 189,8 530 61
Geschwindigkeit und Zustand der Härtung
Rheometer bei 138 C, 60 See. Vorerhitzung, 60 Min. bei laufendem Motor, Bereich 50, Bogen 1
Max. Torsion Min. Torsion TS-2
TC-90
143,9 cm/kg 32,1
9,5 Minuten 22,5
143,9 cm/kg 61,6
8,25 Minuten 21,75 "
Rheometer bei 171 C, 60 see. Vorerhitzung, 12 Min. bei laufendem Motor, Bereich 50, Bogen 1
Max. Torsion Min. Torsion TS-2
TS-90
117,9 cm/kg 30,2
2,15 Minuten 3,9 Minuten
127,4 cm/kg 28,5
1,9 Minuten
3,7 Minuten
509843/09B6
Verarbeitungs zeit
Mooney-Werte bei 100 0C
zu Beginn 50, 5
1,5 Minuten 40, 5
4,0 Minuten 36, 5
51,5 41,5 37,5
Die in Beispiel 3 angegebenen Werte zeigen einen gleichen und besseren Zustand der physikalischen Eigenschaften bei Verwendung von 10 % weniger Zinkoxid. Bei der tatsächlichen Verarbeitung läßt sich feststellen, daß sich die mit Isostearatester 3,19 behandelte Zinkoxiddispersion nach Beispiel 1 in etwa einem Viertel bis einem Fünftel der Zeit in die Kautschuckmasse einarbeiten läßt, die man sonst bei Verwendung von unbehandeltem Zinkoxidpulver braucht. Das behandelte Zinoxidpulver hat ferner den Vorteil, daß es nicht staubt.
Die obigen Werte zeigen ferner, daß die Masse, die die behandelte Zinkoxiddispersion enthält, stärker reaktionsfähig ist und zu einem festeren Endprodukt aushärtet als die unter Verwendung von unbehandeltem Zinkoxid hergestellte Masse, wie sich anhand der höheren Torsion ergibt.
Die folgenden Beispiele 4, 5 und 6 zeigen die Wirksamkeit von Isostearatester 3,19 zur Viskositätserniedrigung von Dispersionen verschiedener anorganischer Feststoffe in einem Kohlenwasserstofföl.
Die Dispersion von Zinkoxid in einem Kohlenwasserstofföl führt zu einer starken Viskositätserniedrigung, wenn man Isostearatester 3,19 verwendet, wie aus dem folgenden Beispiel hervorgeht:
509843/0956
Beispiel
Gewichtsteile
Zinkoxid 50 50
Naphthenisches Öl 50 47,5
Isostearatester 3,19 0 2,5
Brookfield-Viskosität bei
23.3 0C, cP. 460 000 80 000
Die Viskositätserniedrigung der Zinkoxiddispersion in einem Kohlenwasserstofföl durch die in situ Reaktion mit dem Isostearatester 3,19 liegt bei 83 %.
Die Viskosität einer Dispersion von Titandioxid wird in ähnlicher Weise durch Isostearatester 3,19 erniedrigt, wie das folgende Beispiel 5 zeigt:
Beispiel 5
Gewichtsteile
Titandioxid 50 50
Naphthenisches öl 50 47,5
Isostearatester 3,19 0 2,5
Brookfield-Viskosität bei
23.3 0C. cP. 110 000 9OO
Die Viskositätserniedrigung der Titandioxiddispersion in einem Kohlenwasserstofföl durch in situ Reaktion mit dem Isostearatester 3,19 beträgt 99 %.
50 9 8 43/0956
30 46 30
70 65
O 5
104 000 000
In ähnlicher Weise wird auch die Viskosität einer Dispersion von Ruß in einem Kohlenwasserstofföl durch Verwendung des gleichen Esters erniedrigt, wie aus dem folgenden Beispiel 6 hervorgeht:
Beispiel 6
Gewichtsteile
Ruß FEF N550
Naphthenisches öl
Isostearates ter 3,19
Brookfield-Viskosität bei
26,1 0C, cP.
Die Viskositätserniedrigung der Rußdispersion in einem Kohlenwasserstofföl durch die in situ Reaktion mit dem Isostearates ter 3,19 beträgt 56 %.
Die Viskosität einer Disperion von Calciumcarbonat in einem flüssigen Epoxyharz wird durch Zusatz von Isostearatester 3,19 erniedrigt, wie aus folgendem Beispiel 7 hervorgeht:
Beispiel7
Gewichtsteile
Calciumcarbonat (mit niedriger 50 50 ölabsorption)
Flüssiges Epoxyharz 50 45
(Epoxyäquivalent -185)
Isostearatester 3,19 0 5
Brookfield-Viskosität bei
23,3 0C, CP. 550 000 110 000
509843/0 956
Die Viskositätserniedrigung der Calciumcarbonatdispersion im flüssigen Epoxyharz durch in situ Reaktion mit dem Iso-
stearatester 3,19 liegt bei 80 %.
Die Viskosität einer Dispersion von kolloidalem Siliciumdioxid in einem flüssigen Polysulfidkautschuk wird durch Zugabe von Isostearatester 3,19 herabgesetzt, wie das folgende Beispiel 8 zeigt:
Beispiel 8
Gewi chts teiIe
Kolloidales Siliciumdioxid 50 50
(Neosil A)
Flüssiger Polysulfidkautschuk 50 45 (Thiokol TP-90B)
Isostearatester 3,19 0 5
Brookfield-Viskosität bei 2 3,3°C, cP 8000 2250
Der Penetrationswert einer pastenförmigen Dispersion von Calciumcarbonat in einem flüssigen Polysulfidkautschuk (Thiokol) erhöht sich durch Zusatz von Isostearatester 3,19.
Erhöht man dagegen die Menge an Calciumcarbonat in der Dispersion um 50 %, dann bleibt der Penetrationswert durch Zugabe der höheren Menge an Isostearatester 3,19 gleich. Diese Einflüsse gehen aus dem folgenden Beispiel 9 hervor:
Beispiel
Calciumcarbonat (Purecal SC)
Flüssiger Polysulfidkatuschuk (Thiokol LP-32)
Isostearatester 3,19
Penetration (ASTM Test No. ü-1321)
509843/0956
9 200 300
100 100
4 15
Gewichtsteile 82 46
200
100
0
45
Die Dispersionen der Beispiele 4 bis 9 werden ursprünglich ohne Verwendung von Isostearatester 3,19 hergestellt, indem man das Pigment oder den Füllstoff mit dem organischen flüssigen Medium in einem Pony-Mischer vorvermischt. Dieses Vorgemisch wird dann zur Herstellung der eigentlichen Dispersionen auf einer Dreiwalzenmühle vermählen. Zu Vergleichszwecken werden Viskositäts- oder Penetrationsmessungen vorgenommen.
Der Einfluß des Titanatesters wird dann anhand eines zweiten Versuchssatzes ermittelt, indem man den Titanatester zu dem organischen flüssigen Medium gibt und die Dispersion in der oben beschriebenen Weise herstellt. Viskositätsmessungen an diesen neuen Ansätzen zeigen eine sehr starke und beachtliche Viskositätserniedrigung, was beweist, daß die erfindungsgemäßen Isostearatester bei einer Reihe anorganischer Materialien und in verschiedenen flüssigen organischen Medien wirksam sind. Diese Viskositätsmessungen zeigen ferner, daß sich erfindungsgemäß behandelte anorganische Materialien (1) in höherer Beladung verwenden lassen, (2) in dem organischen Medium und im Endprodukt vollständiger dispergieren lassen und (3) zu Viskositätswerten führen, die die Herstellungsbedingungen günstiger gestalten, da man diese Dispersionen beispielsweise unter geringerem Energieaufwand vermischen und pumpen kann.
Den obigen Beispielen kann ferner entnommen werden, daß man die anorganischen Materialien nicht vorbehandeln muß, und daß sich die Oberflächenmodifikation erreichen läßt, indem man den Isostearattitanatester in situ verwendet. Durch den erfindungsgemäßen Ester läßt sich ferner die Viskosität einer Reihe anorganischer Materialien in einer Vielfalt organischer Medien herabsetzen.
5098 4 3/0 956
Das folgende Beispiel 10 zeigt, daß sich bei Verwendung von Isostearatester 3,19 eine Dispersion von Magnesiumoxid in
Kohlenwasserstofföl innerhalb kürzerer Mischzeit herstellen läßt, wobei man gleichzeitig ein niedriger viskoses Material erhält. Bei einem tatsächlichen Mischvorgang muß man das
Magnesiumoxid in Inkrementen zum Kohlenwasserstofföl geben, damit man in der kürzest möglichen Zeit das maximale Ausmaß an Beladung aus anorganischem zu organischem Material erhält. Die folgende Tabelle zeigt diese Arbeitsweise und die dabei erhaltenen Ergebnisse;
Beispiel
Magnesiumoxid Naphthenisches Öl Isostearatester 3,19
Gewichtsteile
55 55
45 42
0 3
Inkrementeller
Zusatz No.		 Gewicht Zeit in Minuten
1 16,67 0 0
2 8,33 0,5 0,5
3 8,33 1,0 1,0
4 8,33 2,0 2,0
5 5,00 4,0 2,5
6 4,17 4,5 3,O
7 4,17 5,0 3,5
55,00
Zeit bis zur völligen ■
Dispergierung
Penetration (ASTM-Test
No. D-1321)		 6,5
160		 4,5
23O
Die in obiger Weise erhaltene Dispersion läßt sich somit um 30 % weicher herstellen und die hierzu erförderliche Mischzeit ist um 31 % niedriger.
509843/0956
ORIGINAL INSPECTED
Beispiel 11
Aus der folgenden Tabelle geht der Einfluß einer Umsetzung von Isostearatester 3,19 mit Calciumcarbonat (ausgefälltes Calciumcarbonat kleiner Teilchengröße) in situ in Polyäthylen niedriger Dichte (LUPE, Dichte 0,913) hervor. In dieser Tabelle wird die Schmelzviskosität mit der zur Herstellung einer Dispersion von Calciumcarbonat in Polyäthylen niedriger Dichte mit einem Schmelzindex von 7 verglichen, wobei 70 Teile Calciumcarbonat mit 2 8 Teilen LDPE vermischt werden.
Bei diesen Versuchen werden vor Beginn des Vermischens in einem Brabender-Hochintensitätsmischer 2,35 % Isostearatester 3,19 (bezogen auf das Calciumcarbonat} zugesetzt. Man vermischt bei einer Maximaltemperatür von 9 3,3 0C und einer Geschwindigkeit von 82 Umdrehungen pro Minute unter einer Belastung von 5 kg, wobei man die Schmelzviskosität durch die an den Mischer angelegte Torsion in g-n mißt. Ähnliche Versuche werden auch ohne Verwendung von Isostearatester sowie unter Verwendung zweier anderer Dispergierhilfsmittel, nämlich Aluminiumtristearat und Polyglycerol-400-Monooleat, durchgeführt, wobei man letztere ebenfalls in der gleichen Konzentration einsetzt, nämlich einer Konzentration von 2,85 %, bezogen auf Calciumcarbonat. Die dabei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle hervor:
Torsionswerte (g-m )
Zusätze Zeit
30		 (Sekunden)
60		 90 120 150 190
Isostearatester
3,19		 1250 900 900 900 750 75O
kein Zusatz 2000 2000 1900 1750 1750 1750
Aluminium-
tristearat		 1900 1400 1300 125O 1250 1250
Polyglycerol-
400-Monooleat		 2150 1400 1150 1OOO 1000 1000
509843/0956
Wird kein Zusatz verwendet, dann liegt die Torsion nach
2 30 Sekunden langem Mischen bei 2000 g-m , und nach 190 Se-
2 künden langem Vermischen bei 1750 g-m .
Bei Verwendung von Isostearatester 3,19 fällt die Torsion
2 innerhalb von 30 Sekunden auf 125O g-rri , und innerhalb von
2
190 Sekunden auf 750 g-m , was zeigt, daß sich innerhalb sehr kurzer Zeit die Schmelzviskosität stark erniedriat.
Bei Verwendung von Aluininiumtristearat fällt die Torsion
2
nach 30 Sekunden auf 1900 g-m , und nach 190 Sekunden auf
2
1250 g-m , und diese Werte sind somit weit höher als bei
Verwendung des Titanatesters.
Der Einsatz von Polyglycerol-400-Monooleat als Additiv ergibt nach 30 Sekunden langem Mischen einen Torsionswert von
in 2
2150 g-n , und nach 19O Sekunden langem Mischen einen Wert
von 1000 g-m
Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Isostearatesters 3,19 als Dispergiermittel wird auch durch einen weiteren Versuch gezeigt, bei dem man 7O % Calciumcarbonatdispersion rait zusätzlichem LDPE-Polymer in einem Verhältnis von 1:9 vermischt, und die so hergestellte Masse dann zu einem Film verbläst. Der auf diese Weise erhaltene Film wird anschließend visuell untersucht, um die Anzahl an pro qm zurückbleibenden agglomerierten Teilchen zu bestimmen. Wird der Disperion kein Zusatz zugegeben, dann erhält man einen Film mit 2900 Agglomeraten pro qra. Bei Verwendung des erf indungsgemäßen Titanatesters fällt die Agglomeratzahl auf 150 pro qm.
Beispiel 12
Dieses Beispiel ähnelt der in Beispiel 11 beschriebenen Arbeitsweise. Als anorganische dispergierte Phase verwendet man Titantioxid (Rutil) im gleichen LDPE wie bei Beispiel
509843/0956
Die Dispersion wird aus 75 Teilen Titandioxid unter Verwendung von 2,6 7 % Dispergierzusatz (bezogen auf das TiO.,), und aus 23 Teilen LDPE hergestellt.
Die in der folgenden Tabelle enthaltenen Werte zeigen, daß die Torsionswerte in dem Brabender-Mischer bei Verwendung
2 keines Dispergierzusatzes nach 30 Sekunden bei 22 50 g-m ,
2
und nach 18O Sekunden bei 1100 g-m liegen. Wird Isostearatester 3,19 zugesetzt, dann erniedrigt sich die Torsion nach
2 2
30 Sekunden auf 1250 g-m , und nach 130 Sekunden auf 750 g-m .
2 Torsionswerte (g-m )
Zeit (Sekunden) Zusatz ^30 60 9C> 1J20 1_50 180
Vergleich
(kein Zusatz) 2250 1750 1250 1250 1150 1100
Isostearatester
3,19 125O 900 9OO 900 750 750
Polyglycerol-
400-Monooleat 2000 1500 1250 1000 1000 1000
Aluminium-
tristearat 1000 750 750 600 500 500
Erniedrigt man die Konzentration der Titandioxiddispersion auf 7,5 % und verbläst diese Masse zu einem Film, dann liegt die Anzahl an Agglomeraten pro qm ohne Zusatz bei 5575, während bei Verwendung von Isostearatester die Menge an Agglomeraten pro qm nur 1485 beträgt. Das letztgenannte Material ist ferner weit undurchsichtiger und weißer.
Den in obiger Tabelle enthaltenen Werten kann entnommen werden, daß die Titandioxiddisperion des Polyglycerol-400-Monooleats als Dispergierhilfsmittel schlechter ist als der erfindungsgemäße Titanatester, während das Aluminiumstearat besser ist.
509843/0958
Beispiel 13
Dieses Beispiel ähnelt in der Arbeitsweise den Beispielen 11 und 12. Die dispergierte anorganische Phase ist gelbes Eisenoxid, und es werden hiervon 50 Teile zusammen mit 4 % Disporgierzusatz (bezogen auf das Eisenoxid) sowie 48 Teile LDPE verwendet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle hervor:
Torsionswerte (g-m )
Zeit (Sekunden)
Zusatz 3O 60 90 1_20 1J50 1_80
Vergleich 2500 1750 10OO 1000 1000 1OOO
(kein Zusatz) Isostearatester
3,19 2500 1400 850 750 750
Aluiriiniumtri-
stearat 2000 1250 850 8OO 800 8OO
2500 1400 850 750
2000 1250 850 8OO
2000 1100 1000 900
Polyglycerol-
400-Monooleat 2000 1100 1000 900 300 8OO
Verwendet man keinen Dispergierzusatz, dann beträgt die
2 Torsion auf dem Brabender-Mischer nach 30 Sekunden 2500 g-m ,
und nach 180 Sekunden 1000 g-m . Bei Zusatz von Isostearat-
2 ester 3,19 liegt die Torsion nach 30 Sekunden bei 2500 g-m ,
nach 180 Sekunden ist die Torsion jedoch auf 750 g-m gefallen.
Erniedrigt man das gelbe Eisenoxid in der Dispersion auf eine Konzentration von 5 %, und verbläst das auf diese Weise erhaltene Material zu einem FiIn, dann ergeben sich ohne Verwendung eines DispergierZusatzes 6 360 Agglomerate pro qm. Bei Zusatz von Isostearatester 3,19 fällt dieser Agglomeratwert dagegen auf 1050 pro qm.
509843/0956
Die in obiger Tabelle enthaltenen Werte zeigen ferner,
daß der erfindungsgemäße Titanatester die Schmelzviskositnt besser erniedrigt als Aluminiumstearat oder Polvglycerol-400-
Monooleat.
Beispiel 14
Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Isostearattitanatesters 3,19 wird der Einfluß auf die Schlagfestigkeit, Zugfestigkeit und den Schmelzindex eines spritzbaren hochdichten Polyäthylens (HDPE) mit M.ineralfüllstoffen in einem Füllbereich von 30 bis 60 % untersucht.
Mit einem Banbury-Labormischer v/ird zuerst eine Grundmischung aus dem organischen Titanat und HDPE in einer Konzentration von 5 % hergestellt. Die dabei erhaltene Masse wird dann in einem Cumberlandmahlwerk unter Verwendung eines Siebs mit 1,168 Fm lichter Maschenweite (14 mesh) vermählen, worauf man sie in einem Henschel-Mischer in dem gewünschten Verhältnis aus Fällstoff zu organischem Titanat mit dem Füllstoff trocken vermischt. Das Trockengemisch wird dann unter Verwendung des Banbury-Mischers bei Cycluszeiten von 3 Minuten, einem Belastungsdruck von 4,22 kg/cm und einer Tropftemperatur von 93,3 0C mit soviel weiterem HDPE vermischt, daß man die gewünschte Prozentmenge an Füllstoff erhält. Die fertige Masse wird anschließend vermählen und zu 0,267 χ 1,270 χ 6,032 cm großen Testplatten spritzgegossen. Die Formung erfolgt
bei einer Temperatur von 204 C, einem Injektionsdruck von
2
70,3 kg/cm , einer Rammgeschwindigkeit von 10 Sekunden und
einer Formschließzeit von 15 Sekunden.
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
509843/0956
Formulierung Vergleich (nur HDPE)
BaSO,
Aluminiumsilicat
4^ Calciummetasilicat, u> CaSiO
^ CaCO „
Äthylen-Vinylacetat-Polymer mit calciniertem Ton als Füllstoff
Prozent an
Prozent Titanatester,
an auf den Füll
Füllstoff stoff bezogen
0 0
30 0
30 3
40 3
50 3
60 3
30 0
30 3
40 3
50 3
60 3
30 0
30 3
40 3
50 3
60 3
30 0
30 3
40 3
50 3
60 3
40 3
40 3
40 3
40 3
EVA, %
5,8 10,8 15,8 20,8
Schmelz Zug Zugmodul„ Schlagfestigkeit Kerbe ro
index festigkeit 10 kg/cm in cm-kg/cm : <s\
g/10 Min. kg/cm 6,89 5,06 00
19,7 144 5,74 3,16 CO
20,8 171 3,45 3,27 00
22,0 173 4,18 3,48
22,3 156 4,45 4,14
22,3 145 4,92 •4,95
22,0 124 7,02 2,18
14,0 177 9,36 2,72
12,9 212 9,85 2,88
8,4 196 10,2 2,45
1,5 175 10,6 2,01
0 165 5,08 3,05
16,5 164 6,13 4,19
16,5 157 7,45 4,41 L
16,5 142 8,53 4,79 X
14,9 127 9,20 5,06
12,0 113 15,32 2,88
16,3 138 12,70 3, IO
18,8 164 11,49 4,24
18,4 122 10,61 5,28
17,7 124 9,20 5,5O
17,8 127 7,88 4,46
2,7 204 7,68 8,27
2,9 191 7,45 13,00
5,7 174 7,18 24,70
7,5 153
Die in obiger Tabelle enthaltenen Vierte zeigen, daß sich der Isostearatester 3,19 am günstigsten bei Calciumcarbonat und Bariumsulfat auswirkt. Das System aus 30 % Füllstoff und HDPE mit dem organischen Titanat verfügt über eine bessere Schlagfestigkeit als das entsprechende gefüllte System ohne dem Titanatester. Im Falle des Systems mit 40 % Füllstoff/HDPE, das Calciumcarbonat, Calciununetasilicat und Bariumsulfat enthält, ist die Schlagfestigkeit gleich oder besser als diejenige des Polyäthylens hoher Dichte. Ferner sind Steifheit oder Zugmodul des mit Calciumcarbonat gefüllten HDPE durch Verwendung von 3 % organischem Titanat stark erniedrigt, überraschenderweise fallen diese Werte mit zunehmender Füllstoffmenge. Obwohl der Modul stark niedriger ist, bleibt die Zugfestigkeit bei Füllstoffmengen bis zu 60 % relativ konstant.
Schließlich ist auch ersichtlich, daß der Schmelzindex des mit Bariumsulfat oder Calciumcarbonat gefüllten HDPE ausreichend konstant bleibt. Bei einer Füllstoffmenge von 60 % verfügen diese Massen über Fließeigenschaften, die denjenigen von 100 % HDPE ohne Füllstoff ähnlich sind.
Beispiel 15
Dieses Beispiel zeigt die Anwendung der Erfindung auf gefülltes Polyäthylen niederer Dichte. Das ungefüllte Polyäthylen wird im Gemisch mit 40 % Calciumcarbonat hinsichtlich seiner Volumenbeständigkeit (V.R.), seiner Zugfestigkeit, seines Moduls, seiner Dehnung und seiner Reißfestigkeit im Vergleich zu Polyäthylen untersucht, das mit Calciumcarbonat gefüllt ist, nachdem man es mit 1 %, 2 % und 3 % des erfindungsgemäßen Isostearatesters 3r19 als Kupplungsmittel trocken vermischt hat. Die dabei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle hervor.
509843/0956
Eigenschaften
Prozent an
Isostearat-
ester 3,19		 -
V.R., 50 °C 60+
1 4
ohm-cm χ 10
Zugfestigkeit, 115
2
kg/cm
300 % Modul, 84,6
2
kg/cm
Dehnung 530
Reißfestigkeit,
Vtferkzeug kg/cm		 196
Relative Pveiß-
energie		 1100
ungefülltes
Polyäthylen 40 % Calciumcarbonat
0% 1'
2% 3%
60+ 60+ 60+ 60+
87,5 85,9 79,0
67,8
40 80 150 42Ο
17,3 41,1 50,0 8O,3
23Ο 28Ο 45Ο
Obigen Werten ist zu entnehmen, daß durch die Behandlung mit Organotitanat Dehnung und Reißfestigkeit ira Vergleich zu unbehandeltem gefülltem Material verbessert werden. Diese Eigenschaften werden jedoch nicht soweit verbessert, daß diesbezüglich Übereinstimmung ir.it dem nichtgefüllten Polyäthylen besteht.
Beispiel 16
Dieses Beispiel zeigt den Einfluß des mit Calciumcarbonat trocken vermischten Isostearatesters 3,19 auf die Schlagfestigkeit von gefülltem Polypropylen. Die durch Altern in der Hitze und ohne Altern bei diesen Materialien erhaltenen Zugfestigkeiten werden gegenüber nichtgefülltem Polypropylen, gegenüber mit 40 % Calciumcarbonat gefälltem Polypropylen, das
509843/0956
- 33 -
vorher mit der aus der folgenden Tabelle hervorgehenden Menge an Isostearatester 3,19 (bezogen auf CaCO-.) trocken vermischt worden ist, verglichen. Eine Hitzealterung bei 150 0C stellt einen beschleunigten Versuch dar, durch den Langzeitalterungseffekte bei Umgebungstemperatur ermittelt werden. Das Trockenvermischen wird mit einem Henschel-Hochintensitätsmischer bei Raumtemperatur über eine Zeitspanne von wenigstens 30 Sekunden bei einer Geschwindigkeit von 3600 Umdrehungen pro Minute vorgenommen.
In der folgenden Tabelle sind die Schlagfestigkeiten für nichtgealterte und hitzegealterte Materialproben angegeben:
Zusammensetzung
Ungekerbte Izod-Schlagfestigkeit cn.kg/cm Breite .
nicht gealtert
o.
3 Stunden bei 150 ~C in der Hitze gealtert
Ungefülltes Polypropylen 8,3
Polypropylen mit 40 % Calciumcarbonat 6,3
Polypropylen mit 40 % Calciumcarbonat, das mit 0,5 % Isostearatester 3,19 trocken vermischt ist 5,9
Polypropylen mit 40 % Calciumcarbonat, das mit 0,75 % Isostearatester 3,19 trocken vermischt ist 7,O
nicht untersucht 0,57
6,O
6,2
Polypropylen mit 40 % Calciumcarbonat, das mit 1 % Isostearatester 3,19 trocken vermischt ist 8,5
Polypropylen mit. 40 % Calciumcarbonat und 3 % Isostearatester 3,19 12,2
7,2
nicht untersucht
509843/09
Jon obigen Werten ist klar zu entnehmen, daß durch den Zusatz des erfindungsgemäßen Isostearatesters 3,19 die Schlagfestigkeit des gefüllten Polypropylens trotz der Hitzealterung in wesentlichen beibehalten wird, während das gefüllte Polypropylen ohne Zusatz von Isostearatester 3,19 ziemlich stark an Schlagfestigkeit verliert und brüchig wird. Diese Werte zeigen ferner, daß sich die Schlagfestigkeit von gefülltem Polypropylen durch Einsatz von 3 % Isostearatester 3,19 beachtlich erhöht.
Beispiel 17
Dieses Beispiel zeigt den Einfluß von Isostearatester 3,19 auf mit Calciumcarbonat gefülltes Polypropylen. Der Einfluß der Mischverfahren auf die physikalischen Eigenschaften des Endprodukts wird anhand zweier Methoden ermittelt. Bei der ersten Methode vermischt man das Calciumcarbonat und die Organotitanatverbindung trocken in einem Henschel-Mischer 1 Minute bei 3600 Umdrehungen pro Minute. Es kommt sofort zu einem Vermischen bei Raumtemperatur, während des Mischverfahrens erhöht sich jedoch die Temperatur des Gemisches. Aus dem so erhaltenen Material werden dann durch Trockenvermischen mit Polypropylen und anschließendes Preßverformen mit einem Schneckenextruder bei 2 32 C Versuchsstücke gefertigt. Bei der zweiten Methode wird das aus dem Henschel-Mischer erhaltene Material unter hoher Scherkraft in einem konzentrisch laufenden Doppelschneckenmischer bei 232 0C kompoundiert. Das dabei erhaltene Material wird dann bei der gleichen Temperatur spritzgegossen. Die bei diesen Versuchen erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle hervor.
509843/0956
Verfahren 1 Zug-
festig-
2
kg/cm		 Biege-
modul
103, kg/cm2 		Falldorn-Schlag-
festigkeit
cm - kg/cm		 Izod-Kerbschlag-
festigkeit
cm - kg/cm		 Ungekerbte Izod-
Schlagfestigkeit
cm - kg/cm		 O 40,26 r π
kein Füllstoff
40 % CaCO3 352 16,9 5,44 3,81 nicht untersucht
kein Titanat
ester		 454 66,8 3,26 2,18 14,15
40 % CaCO3
cn
σ		 0,3 %+Titanat-
ester
40 % CaCO3 		402 44,6 5,44 3,27 17,96
9843/1 0,6 % Titanat
ester		 360 41,5 7,62 5,99 32,66
0956 Verfahren 2 I
40 % CaCO3
0,6 % Titanat
ester extrudiert
(durch Mischen
hoher Scherbean
spruchung)		 333 23,3 13,60 10,88
bezogen auf CaCO3
OO cn co
Die in obiger Tabelle angeführten Daten zeigen klar, daß das mit behandelten Calciumcarbonat gefüllte Polypropylen über wesentlich bessere Eigenschaften verfügt als das mit unbehandelteiu Material gefüllte Polypropylen. Bei Verwendung von 0,6 % des organischen Titanats ergibt sich eine deutliche Verbesserung dar Schlagfestigkeit. Der Einsatz der konzentrischen Doppelschnecken bei Methode 2 führt in ähnlicher Weise zu einer weiteren Verbesserung der Eigenschaften. Durch dieses zusätzliche Vermischen unter hoher Schwerwirkung dürfte es zu einer noch gründlicheren Reaktion zwischen dem organischen Titanat und dem anorganischen Material kommen.
Beispiel 18
Dieses Beispiel zeigt den Einsatz des erfindungsgemäßen Mittels bei Polystyrol. Aus der folgenden Tabelle geht ein Vergleich aus der Dichte und dem Schmelzindex von Polystyrol eines 50:50 Gemisches aus Polystyrol und Calciumcarbonat sowie eines 50:50 Gemisches aus Polystyrol und mit 0,5 Teilen Isostearatester 3,19 vorbehandeltem Calciumcarbonat hervor. Titanatester und Calciumcarbonat werden in einem Mischer unter hoher Scherkraft zunächst bei Umgebungsbedingungen trocken miteinander vermischt. Der Füllstoff wird dem Polystyrol bei einer Temperatur von 152 C auf einem aus zwei Walzen bestehenden Walzenstuhl zugesetzt, bis alles sauber vermischt ist. Die dabei erhaltenen Platten werden zerkleinert, worauf man Dichte und Schmelzindex dieses Materials ermittelt:
Schmelzindex bei 190 0C Ver fahren E (ASTM)
Relatives Formulierung Dichte Gewicht in g Volumen in ml
Ungefülltes .
Polystyrol		 1 ,04 0 ,90 0,86
Polystyrol
50 % CaCO3 		1 ,50 0 ,36 0,24
Polystyrol 50 % vor
behandeltes CaCO3
0,5 % Isostearatester
3,19		 1 ,49 1 ,17 0,79
509843/0956
Die aus obiger Tabelle hervorgehenden Werte zeigen, daß sich das behandelte gefüllte Polystyrol leichter formen läßt. Das unbehandelte gefüllte Polystyrol verfügt über einen Schraelzindex, aus dem ersichtlich ist, daß sich dieses Material nicht ohne v/eiteres auf einer herkömmlichen Vorrichtung formen läßt.
3eispiel19
Dieses Beispiel zeigt den Einsatz von Isobutyltri(6-aminocaproyl)■ titanaten zur Verbesserung der Eigenschaften von mit 50 % Ton gefülltem Nylon 66.
Es wird eine Masse aus 50 Gewichtsprozent Nylon 66, 49,8 Gewichtsprozent Ton und 0,2 Gewichtsprozent eines Titanatesters der im folgenden genannten Art hergestellt, indem man den Ton, den Titanatester und das Nylon 6 6 in einem Doppelschneckenextruder bei 316 C über eine Zeitspamne von 1 Minute trocken miteinander vermischt. Nach beendetem Vermischen werden aus dem erhaltenen Material entsprechende Proben spritzgegossen, worauf man die physikalischen Eigenschaften dieser Proben ermittelt, Die Titanatester, bei denen es sich vorwiegend um Isobutvltri-(6-aninocaproyl)titanat handelt, haben die Formel
/.(C2H5) (CH3)CHO/4_nTi/OCO worin der Index η einen Wert von 2,3, 3,4 und 3,7 hat.
Die Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen mit 50 % Ton gefüllten verschiedenen Nylonmaterialien gehen aus der folgenden Tabelle hervor:
509843/.0 956
Eigenschaften kein Titanat n=2 , 8 n=3,4 n=3,7
Biegefestigkeit
χ 1Ob kg/cm2 0,96 1,034 1,20 1,00
Biegemodul
χ 105 kg/cm2 0,73 0,76 0,75 0,76
Zugfestigkeit
χ 106 kg/cm2 0,56 0,56 0,66 0,55
Zugmodul
χ 105 kg/cm2 0,96 0,94 0,94 0,93
Die in obiger Tabelle enthaltenen Werte zeigen, daß Biege-
und Zugfestigkeit des mit 50 % Ton gefüllten Nylons optimal
sind, wenn der Index η für den Wert 3,4 steht. Den Versuchswerten kann ferner entnommen werden, daß sich die Festigkeit eines mit Ton gefüllten Nylon 66 durch den Isobutyltri(6-aminocaproyl)titanatester, der 3,4 Mol Aminocaproylgruppen
enthält, verbessern läßt.
509843/0956

Claims (15)

  1. Gemisch aus Organotitanaten, die im Mittel zumindest O,5 hydrolysierbare Gruppen, jedoch weniger als eine hydrolysierbare Gruppe, pro Molekül und mehr als drei, jedoch nicht mehr als 3,5, nichthydrolysierbare Gruppen pro Molekül enthalten.
  2. 2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydroIysierbare Gruppe eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist und die drei nicht hydrolysierbaren Gruppen die Formel (OCOR1) haben, worin die Gesamtanzahl an Kohlenstoffatomen in den Gruppen R1 wenigstens 15 ausmacht, und wobei zumindest eine Gruppe R1 eine langkettige Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe, ein substituiertes Derivat hiervon oder ein Derivat hiervon, bei dem die lange Kette Heteroatome enthält, ist.
  3. 3. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert der nichthydrolysierbaren Gruppen zwischen 3,1 und 3,25 liegt.
  4. 4. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrolysierbare Gruppe Isopropoxy ist und die nichthydrolysierbare Gruppe einen Rest der Formel (OCOR1), worin R1 für eine Isosteary!gruppe steht, bedeutet.
  5. 5. Gemisch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Anzahl der Gruppen der Formel (OCOR1) pro Molekül den Wert 3,1 bis 3,25 hat.
    509843/0956
  6. 6. Pulverförmiges anorganisches Material, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um ein mit einem Organotitanat der Formel Ti(OR)4- (OCOR)) , worin OR eine oder weniger hydrolysierbare Gruppen pro Molekül ausmacht und der Index η für einen Wert von 3 bis 3,5 Gruppen pro Molekül steht, umgesetztes Material handelt.
  7. 7. Pulverförmiges Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe R1 ein Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 50 Kohlenstoffatomen ist.
  8. 3. Pulverförmiges Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um ein in situ in einem polymeren organischen Medium umgesetztes Material handelt.
  9. 9. Pulverförmiges Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um ein in einem organischen Kautschukmedium umgesetztes Material handelt, wodurch sich auf dem organischen Material eine hydrophobe Organotitanatoberflache ausbildet, durch die sich dieses Material leichter in dem organischen Medium dispergieren läßt.
  10. 10. Pulverförmiges Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Material ein Metall, ein Metalloxid, Ruß, Schwefel, Calciumcarbonat, Siliciumdioxid oder Ton ist.
  11. 11. Pulverförmiges Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxid Zinkoxid, Magnesiumoxid, Titanoxid, gelbes Eisenoxid, Calciumoxid oder Bleioxid ist.
    5098A3/0956
  12. 12. Verfahren zur Herstellung einer Dispersion aus einem pulverförmiger anorganischen Material in einem polymeren Medium, dadurch gekennzeichnet, daß man ein anorganisches Material mit einem organischen Titanat, das im Mittel 1 bis 0,5 hydrolysierbare Gruppen pro Molekül aufweist und über 3 bis 3,5 nichthydrolysierbare Gruppen pro Molekül verfügt, in dem polymeren Medium miteinander vermischt, wodurch in dem Polymermedium eine Dispersion aus den Reaktionsprodukten des anorganischen Materials und des organischen Titanate entsteht.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das organische Titanat mit der Oberfläche des anorganischen Materials in Reaktion treten läßt, bevor man das Ganze mit dem polymeren Medium vermischt.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das organische Titanat mit der Oberfläche des anorganischen Materials und dem polymeren Material in situ während des Vermischens der drei Bestandteile in Reaktion treten läßt.
  15. 15. Monoalkyltriacyltitanat, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylgruppe 1 bis 5 Kohlenstoffatome aufweist und die drei Acylgruppen zusammen über zumindest 18 Kohlenstoffatome verfügen.
    509843/0956
    ^x
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