WO2005030843A1 - Mikrogele in nicht-vernetzbaren organischen medien - Google Patents

Mikrogele in nicht-vernetzbaren organischen medien Download PDF

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WO2005030843A1
WO2005030843A1 PCT/EP2004/052290 EP2004052290W WO2005030843A1 WO 2005030843 A1 WO2005030843 A1 WO 2005030843A1 EP 2004052290 W EP2004052290 W EP 2004052290W WO 2005030843 A1 WO2005030843 A1 WO 2005030843A1
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microgel
microgels
obr
composition
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PCT/EP2004/052290
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Torsten Ziser
Thomas FRÜH
Patrick Galda
Werner Obrecht
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Rhein Chemie Rheinau Gmbh
Lanxess Deutschland Gmbh
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Publication date
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Priority to UAA200603265A priority patent/UA84161C2/ru
Priority to BRPI0414461-9A priority patent/BRPI0414461B1/pt
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02Polyalkylene oxides
    • 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
    • C08K5/01Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene

Definitions

  • the invention relates to a composition which has at least one specific non-crosslinkable medium and at least one microgel, processes for their preparation, uses of the compositions, and polymers, rubbers, lubricants, coatings, etc. produced therefrom.
  • Rubber gels are known , also modified rubber gels, in
  • Incorporate media in finely divided form in order to ultimately produce printing inks (see, for example, EP 0 953 615 A2, EP 0953 615 A3). Particle sizes down to 100 nm are achieved.
  • Various dispersing apparatuses such as kneaders, bead mills, three-roller or homogenizers, single or multi-screw extruder screws and / or a dissolver can be used for the dispersion.
  • homogenizers and how they work is described in the Marketing Bulletin of the APV Homogenizer Group - "High-pressure homogenizers processes, product and applications" by William D. Pandolfe and Peder Baekgaard, mainly for the homogenization of emulsions.
  • US 20030088036 A1 discloses reinforced thermosetting resin compositions, in the production of which radiation-crosslinked microgel particles are also mixed with thermosetting prepolymers (see also EP 1262510 A1).
  • DE 2910154 discloses dispersions of rubber particles with organic solvents. These are prepared by adding an aqueous rubber latex with the solvents and adding a dispersant. This document also mentions the possibility of removing the water resulting from the latex. Anhydrous dispersions are not described, however. Dispersions which are essentially water-free can practically not be obtained by this process (see also the assessment in DE-A-3742180, page 2, line 10, by the same applicant). However, this is disadvantageous in numerous applications.
  • the dispersions described in the cited patents necessarily contain additional dispersants or emulsifiers in order to achieve a homogeneous distribution of the aqueous and organic phases.
  • the presence of such emulsifiers or dispersants is very troublesome in many applications.
  • the rubber particles described there are relatively coarse.
  • dispersions of silicone-containing graft polymers in liquid amides are known, which are also produced from aqueous latices. With the dispersions described there, however, the water is only largely separated off and complete separation is difficult.
  • the silicone-containing graft polymers are also very coarse (240 nm). The dispersions described there can be used to improve the fibrillation behavior of PAN films.
  • the graft polymers are unsuitable for use in lubricants, in particular, due to their incompatibility.
  • the inventors of the present invention have now found that it is possible to finely distribute microgels in liquid organic media of certain viscosity, for example using a homogenizer.
  • the breakdown of the microgels in the organic medium down to the primary particle range is, for example, a prerequisite for the nano-properties of the microgels in all
  • compositions according to the invention which contain the special microgels can open up a large number of new applications for microgels which were not previously accessible with the microgels themselves.
  • the compositions according to the invention can be incorporated into plastics and lubricants, for example, on account of the fine distributions which can be achieved, as a result of which completely new properties are obtained.
  • Compositions according to the invention surprisingly show behavior comparable to commercial fats (settling stability, low oil separation, consistency, etc.); however, they have more favorable behavior with regard to e.g. B. Shear stability (i.e.
  • compositions according to the invention have a positive effect on friction values, which is completely atypical for standard greases.
  • the microgel-containing compositions of the invention can be used in a variety of fields, such as. B. in elastomeric PU systems (cold casting systems and hot casting systems), in
  • Coating agents or as lubricant additives are used incompatible materials form a homogeneous distribution which remains stable even after prolonged storage (6 months).
  • P. Pötschke et al., Kautschuk Kunststoffe, 50 (11) (1997) 787 show that with incompatible materials such as.
  • B. p-phenylenediamine derivative as the dispersed phase and TPU as the surrounding phase no domains smaller than 1.5 ⁇ m can be realized. It is surprising that such small dispersed phases are achieved with the microgel compositions of the present invention.
  • Microgel-containing compositions were found for which a wide variety of rheological behavior was found.
  • the present invention thus provides a composition comprising at least one non-crosslinkable organic medium (A) which has a viscosity of less than 30,000 mPas at a temperature of 120 ° C. and at least one microgel (B).
  • A non-crosslinkable organic medium
  • B microgel
  • the viscosity of the organic medium is preferably less than 1000 mPas, more preferably less than 200 mPas, more preferably less than 100 mPas at 120 ° C., more preferably less than 20 mPas at 120 ° C.
  • the viscosity of the crosslinkable, organic medium (A) is determined at a speed of 5 s "1 using a cone and plate measuring system according to DIN 53018 at 120 ° C.
  • Microgels (B) The microgel (B) used in the composition according to the invention is a crosslinked microgel. In a preferred embodiment, it is not a microgel crosslinked by high-energy radiation.
  • High-energy radiation here expediently means electromagnetic radiation with a wavelength of less than 0.1 ⁇ m.
  • the use of microgels crosslinked by high-energy radiation, as described, for example, in Chinese Journal of Polymer Science, Volume 20, No. 2, (2002), 93-98, is disadvantageous, since microgels crosslinked by high-energy radiation are practically not produced on an industrial scale can be.
  • the use of high-energy radiation from radioactive sources such as radioactive cobalt is associated with serious safety problems.
  • the change in module when incorporating the composition according to the invention, for example into plastics is of Matrix phase to the dispersed phase immediately. In the event of sudden stress, this can lead to tear-off effects between the matrix and the dispersed phase, as a result of which the mechanical properties, the swelling behavior and stress corrosion cracking etc. of the plastics containing microgel produced using the compositions according to the invention are impaired.
  • the primary particles of the microgel (B) have an approximately spherical geometry.
  • primary particles are microgel particles that can be recognized as individuals and are dispersed in the coherent phase by suitable physical methods (electron microscope) (cf. e.g. Römpp Lexikon, Lacke und Druckmaschine, Georg Thieme Verlag, 1998) ,
  • An "approximately spherical" geometry means that the dispersed primary particles of the microgels, when viewed with the composition, for example using an electron microscope, essentially show a circular area.
  • microgels essentially do not have their shape or morphology when the compositions according to the invention are processed further change, the above and following explanations apply equally to the microgel-containing compositions obtained with the composition according to the invention, such as, for example, plastics, coating agents, lubricants or the like, in the primary particles contained in the composition according to the invention of microgel (B) the deviation of the diameter of a single primary particle, defined as
  • d1 and d2 are any two diameters of the primary particle and d1> d2, preferably less than 250%, more preferably less than 100%, more preferably less than 80%, even more preferably less than 50%.
  • at least 80%, more preferably at least 90%, even more preferably at least 95% of the primary particles of the microgel have a deviation in the diameter, defined as [(d1 - d2) / d2] x 100,
  • d1 and d2 are any two diameters of the primary particle and d1> d2, less than 250%, preferably less than 100%, more preferably less than 80%, still more preferably less than 50%.
  • the above-mentioned deviation in the diameter of the individual particles can be determined by the following method. First, a thin section of the solidified composition according to the invention is produced. Then a transmission electron micrograph is produced with an enlargement of, for example, 10,000 times or 200,000 times. In an area of 833.7 x 828.8 nm, the largest and smallest diameters of 10 microgel primary particles are determined as d1 and d2.
  • the deviation defined above is at least 80%, more preferably at least 90%, even more preferably at least 95% of the measured microgel primary particles in each case less than 250%, more preferably less than 100%, more preferably less than 80%, even more preferably less than 50% the microgel primary particles have the characteristic of the deviation defined above. If the concentration of the microgels in the composition is so high that there is a strong overlay of the visible microgel primary particles, the evaluability can be improved by prior, suitable dilution of the measurement sample.
  • the primary particles of the microgel (B) preferably have an average particle diameter of 5 to 500 nm, more preferably 20 to 400 nm, more preferably 20 to 300 nm, more preferably 20 to 250 nm, even more preferably 20 to 99 more preferably 40 to 80 nm (diameter specifications according to DIN 53206).
  • Particularly fine-particle microgels are produced by emulsion polymerization by controlling the reaction parameters in a manner known per se (see, for example, HG Elias, Macromolecules, Volume 2, Technology, 5th Edition, 1992, page 99 ff).
  • the average particle diameter of the dispersed primary particles essentially corresponds to the average particle diameter of the dispersed primary particles, in those with the invention
  • Composition obtained further processing products such as microgel-containing plastics, lubricants, coatings, etc.
  • customers can be provided with customized liquid, storage-stable microgel formulations which have a defined morphology of the microgels and that of the customers can easily be further processed in the desired applications.
  • the microgels (B) expediently have toluene-insoluble fractions (gel content) of at least about 70% by weight, more preferably at least about 80% by weight, even more preferably at least about 90% by weight , The proportion insoluble in toluene is determined in toluene at 23 °. 250 mg of the microgel are swollen in 20 ml of toluene with shaking at 23 ° C. for 24 hours.
  • the microgels (B) expediently have a swelling index in toluene at 23 ° C. of less than about 80, more preferably less than 60, more preferably less than 40.
  • the swelling indices of the microgels (Qi) can particularly preferably be between 1-15 and 1-10. The swelling index is calculated from the weight of the solvent-containing microgel swollen in toluene at 23 ° for 24 hours (after centrifugation at 20,000 rpm) and the weight of the dry microgel:
  • Qi wet weight of the microgel / dry weight of the microgel.
  • the microgels (B) expediently have glass transition temperatures Tg from -100 ° C. to + 120 ° C., more preferably from -100 ° C. to + 100 ° C., more preferably from -80 ° C. to +80 ° C. In rare cases, it is also possible to use microgels that do not have a glass transition temperature due to their high degree of crosslinking.
  • the microgels (B) used in the composition according to the invention preferably have a glass transition width of greater than 5 ° C., preferably greater than 10 ° C., more preferably greater than 20 ° C. Microgels, which have such a width of the glass transition, are - as opposed to completely homogeneously radiation-crosslinked microgels - generally not completely homogeneously crosslinked. This means that the change in module from the matrix phase to the dispersed phase is not immediate in the microgel-containing plastic compositions produced, for example, from the compositions according to the invention.
  • the glass transition temperatures (Tg) and the width of the glass transition ( ⁇ Tg) of the microgels are determined by differential thermal analysis (DTA, English Differential Scanning Calorimetry (DSC)) under the following conditions: For the determination of Tg and ⁇ Tg, two cooling / Heating cycles carried out. Tg and ⁇ Tg are determined in the second heating cycle. For the determinations, 10 - 12 mg of the selected microgel are used in a DSC sample container (standard aluminum pan) from Perkin-Elmer.
  • DTA Differential Scanning Calorimetry
  • the first DSC cycle is performed by first cooling the sample to -100 ° C with liquid nitrogen and then heating it to + 150 ° C at a rate of 20K / min.
  • the second DSC cycle is started by immediately cooling the sample as soon as a sample temperature of + 150 ° C is reached. The cooling takes place at a speed of approximately 320 K / min.
  • the sample is repeated as in the first cycle heated to + 150 ° C.
  • the heating rate in the second cycle is again 20K / min.
  • Tg and ⁇ Tg are determined graphically on the DSC curve of the second heating process. For this purpose, three straight lines are created on the DSC curve.
  • the 1st straight line is created on the curve part of the DSC curve below Tg, the 2nd straight line on the curved branch with Tg passing through Tg and the 3rd straight line on the curved branch of the DSC curve above Tg.
  • Tg glass temperature
  • ⁇ Tg width of the glass transition
  • microgels contained in the composition according to the invention can be prepared per se in a known manner (see, for example, EP-A-405 216, EP-A-854171, DE-A 4220563, GB-PS 1078400, DE 197 01 489.5, DE 197 01 488.7, DE 198 34 804.5, DE 198 34 803.7, DE 198 34 802.9, DE 199 29 347.3, DE 199 39 865.8, DE 199 42 620.1, DE 199 42 614.7, DE 100 21 070.8, DE 100 38 488.9, DE 100 39 749.2, DE 100 52 287.4, DE 100 56 311.2 and DE 100 61 174.5).
  • EP-A 405 216, DE-A 4220563 and GB-PS 1078400 claim the use of CR, BR and NBR microgels in mixtures with rubbers containing double bonds.
  • DE 197 01 489.5 describes the use of subsequently modified microgels in mixtures with rubbers containing double bonds, such as NR, SBR and BR.
  • Microgels are expediently understood to mean rubber particles which are obtained in particular by crosslinking the following rubbers: BR: polybutadiene,
  • ABR butadiene / acrylic acid C1-4 alkyl ester copolymers
  • SBR styrene-butadiene copolymers with styrene contents of 1-60, preferably 5-50 percent by weight
  • X-SBR carboxylated styrene-butadiene copolymers
  • FKM fluororubber
  • ACM acrylic rubber
  • NBR polybutadiene-acrylonitrile copolymers with acrylonitrile contents of 5-60, preferably 10-50 percent by weight
  • X-NBR carboxylated nitrile rubbers
  • CR polychloroprene
  • IIR isobutylene / isoprene copolymers with isoprene contents of 0.5-10 percent by weight
  • BIIR brominated isobutylene / isoprene copolymers with bromine contents of 0.1-10 percent by weight
  • CIIR chlorinated isobutylene / isoprene copolymers with bromine contents of 0.1-10 percent by weight
  • HNBR partially and fully hydrogenated nitrile rubbers
  • EPDM ethylene-propylene-diene copolymers
  • EU polyether urethane polymers
  • ENR epoxidized natural rubber or mixtures thereof.
  • the uncrosslinked microgel starting products are expediently prepared by the following methods:
  • the microgels (B) used are preferably those which can be obtained by emulsion polymerization and crosslinking.
  • the following free-radically polymerizable monomers are used for example in the preparation of the microgels used according to the invention by emulsion polymerization: butadiene, styrene, acrylonitrile, isoprene, esters of acrylic and methacrylic acid.
  • the crosslinking of the rubber gel can be achieved directly during the emulsion polymerization, such as by copolymerization with crosslinking multifunctional compounds or by subsequent crosslinking as described below. Direct crosslinking is a preferred embodiment of the invention.
  • acrylates and methacrylates of polyhydric, preferably 2- to 4-valent C2 to C10 alcohols such as ethylene glycol, propanediol-1, 2, butanediol, hexanediol, polyethylene glycol with 2 to 20, preferably 2 to 8, are suitable
  • the crosslinking to rubber microgels during the emulsion polymerization can also be carried out by continuing the polymerization up to high conversions or in the monomer feed process by polymerizing with high internal conversions. Another possibility is to carry out the emulsion polymerization in the absence of regulators.
  • the latices which are obtained from the emulsion polymerization.
  • this method can also be used for non-aqueous polymer dispersions that are used in other ways, such as. B. by Redemption are accessible.
  • Natural rubber latices can also be crosslinked in this way.
  • Suitable crosslinking chemicals are, for example, organic peroxides, such as dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, bis (t-butyl-peroxy-isopropyl) benzene, di-t-butyl peroxide, 2,5-ditmethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 2, 5- Dimethylhexin-3,2,5-dihydroperoxide, dibenzoyl peroxide, bis (2,4-dichlorobenzoyl) peroxide, t-butyl perbenzoate and organic azo compounds such as azo-bis-isobutyronitrile and azo-bis-cyclohexanenitrile and di - And polymer capto compounds, such as dimercaptoethane, 1, 6-dimercaptohexane, 1,3,5-trimercaptotriazine and mercapto-terminated polysulfide rubbers such as mercapto-terminated
  • the optimum temperature for carrying out the postcrosslinking is of course dependent on the reactivity of the crosslinking agent and can be carried out at temperatures from room temperature to about 180 ° C., if appropriate under increased pressure (see Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, 4th Edition, Volume 14/2, page 848). Peroxides are particularly preferred crosslinking agents.
  • microgels which are not completely homogeneously crosslinked are always obtained, which may have the advantages described above. Rubbers, which are produced by solution polymerization, can also serve as starting products for the production of the microgels. In these cases, the solutions of these rubbers in suitable organic solutions are used.
  • the desired sizes of the microgels are prepared by placing the rubber solution in a liquid medium, preferably in water optionally with the addition of suitable surface-active auxiliaries such as. B.
  • the crosslinking of the dispersed solution rubbers is carried out as described above for the subsequent crosslinking of emulsion polymers.
  • the aforementioned compounds are suitable as crosslinking agents, the solvent used for the preparation of the dispersion, if appropriate, before the crosslinking, for. B. can remove by distillation.
  • reactive chemicals are especially those compounds with the help of polar groups such. B. aldehyde, hydroxyl, carboxyl, nitrile, etc. and sulfur-containing groups, such as. B. mercapto, dithiocarbamate, polysulfide, xanthate, thiobenzothiazole and / or dithiophosphoric acid groups and / or unsaturated dicarboxylic acid groups can be chemically bound to the microgels. This also applies to N, N'-m-phenylenediamine.
  • microgel modification is to improve microgel compatibility if the composition according to the invention is used to produce the later matrix into which the microgel is incorporated, or the composition according to the invention is used to incorporate it into a matrix in order to ensure good distributability during production and good coupling to reach.
  • Particularly preferred methods of modification are the grafting of the microgels with functional monomers and the reaction with low molecular weight agents.
  • aqueous microgel dispersion which is used with polar monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) -acrylate, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, acrolein, N-vinyl-2-pyrollidon, N-allyl- Urea and N-allyl thiourea and secondary amino (meth) acrylic esters such as 2-tert-butylaminoethyl methacrylate and 2-tert-butylaminoethyl methacrylamide under the conditions of a radical emulsion polymerization.
  • polar monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) -acrylate, acrylamide,
  • microgels with a core / shell morphology are obtained, the shell being said to be highly compatible with the matrix.
  • the monomer used in the modification step be grafted onto the unmodified microgel as quantitatively as possible.
  • the functional monomers are expediently metered in before the microgels have completely crosslinked. In principle, grafting of the microgels in non-aqueous is also conceivable
  • the following reagents are particularly suitable for surface modification of the microgels with low molecular weight agents: elemental sulfur, hydrogen sulfide and / or alkyl polymercaptanes, such as 1,2-dimercaptoethane or 1,6-dimercaptohexane, furthermore dialkyl- and dialkylaryldithiocarbamate, such as the alkali metal salts of dimethyl or dibenzyldithiocarbamate, further alkyl and aryl xanthates, such as potassium ethyl xanthate and sodium isopropyl xanthate, and the reaction with the alkali or alkaline earth metal salts of dibutyl dithiophosphoric acid and
  • Dioctyldithiophosphoric acid and dodecyldithiophosphoric acid can advantageously also be carried out in the presence of sulfur, the sulfur being incorporated with the formation of polysulfidic bonds.
  • Free radical initiators such as organic and inorganic peroxides and / or azo initiators can be added to add this compound.
  • a modification of double-bonded microgels such as. B. by ozonolysis and halogenation with chlorine, bromine and iodine come into question.
  • Another implementation of modified microgels such. B. the production of hydroxyl-modified microgels from epoxidized microgels is understood as a chemical modification of microgels.
  • the microgels are modified by hydroxyl groups, in particular also on the surface thereof.
  • the hydroxyl group content of the microgels is determined by reaction with acetanydride and Titration of the acetic acid released in this process with KOH according to DIN 53240 is determined as the hydroxyl number with the dimension mg KOH / g polymer.
  • the hydroxyl number of the microgels is preferably between 0.1-100, more preferably between 0.5-50 mg KOH / g polymer.
  • the amount of the modifier used depends on its effectiveness and the requirements made in individual cases and is in the range from 0.05 to 30 percent by weight, based on the total amount of rubber microgel used, particularly preferably 0.5-10 percent by weight based on the total amount on rubber gel.
  • the modification reactions can be carried out at temperatures of 0-180 ° C, preferably 20-95 ° C, optionally under pressure of 1-30 bar.
  • the modifications can be carried out on rubber microgels in bulk or in the form of their dispersion, in which case inert organic solvents or else water can be used as the reaction medium in the latter case.
  • the modification is particularly preferably carried out in aqueous dispersion of the crosslinked rubber.
  • compositions according to the invention which are used for incorporation into non-polar rubbers or non-polar thermoplastic materials, such as, for example, polypropylene, polyethylene and block copolymers based on styrene, butadiene, isoprene (SBR, SIR) and hydrogenated isoprene Styrene block copolymers (SEBS), and customary TPE-Os and TPE ⁇ / s etc.
  • non-polar rubbers or non-polar thermoplastic materials such as, for example, polypropylene, polyethylene and block copolymers based on styrene, butadiene, isoprene (SBR, SIR) and hydrogenated isoprene Styrene block copolymers (SEBS), and customary TPE-Os and TPE ⁇ / s etc.
  • modified microgels is particularly preferred in compositions according to the invention which are used for incorporation into polar rubbers or polar thermoplastic materials (A), such as, for example, PA , TPE-A, PU, TPE-U, PC, PET, PBT, POM, PMMA, PVC, ABS, PTFE, PVDF, etc.
  • A polar rubbers or polar thermoplastic materials
  • the average diameter of the microgels produced can be adjusted with high accuracy, for example to 0.1 micrometer (100 nm ) + 0.01 micrometer (10 nm) so that, for example, a particle size distribution is achieved in which at least 75 % of all microgel particles are between 0.095 microns and 0.105 microns in size.
  • microgels in particular in the range between 5 to 500 nm, can be achieved with the same accuracy (at least 75% by weight of all particles are around that Make and use the maximum of the integrated grain size distribution curve (determined by light scattering) in a range of + 10% above and below the maximum.
  • the morphology of the microgels dispersed in the composition according to the invention can be set practically “precisely” and the properties of the composition according to the invention and the plastics produced therefrom, for example, can be adjusted.
  • the processing of the microgels thus produced is preferably based on BR, SBR, NBR, SNBR, or acrylonitrile or ABR can be carried out, for example, by evaporation, coagulation, by cocoagulation with a further latex polymer, by freeze coagulation (cf. US Pat. No. 2,187,146) or by spray drying.
  • flow aids such as, for example, CaCO 3 or silica can also be added
  • the microgel (B) is based on rubber.
  • the microgel (B) has a swelling index in toluene at 23 ° C. of 1 to 15.
  • the composition according to the invention preferably has a viscosity of 2 mPas up to 50,000,000 mPas, more preferably 50 mPas up to 3,000,000 mPas at a speed of 5 s "1 , measured with a cone plate viscometer according to DIN 53018, at 20 ° C.
  • Organic non-crosslinkable medium (A.
  • the composition according to the invention contains at least one organic medium (A) which, at a temperature of 120 ° C., has a viscosity of less than 30,000 mPas, more preferably less than 1000 mPas, more preferably less than 200 mPas, preferably less than 100 mPas, even more preferably less than 20 mPas at 120 ° C.
  • Such a medium is liquid to solid at room temperature (20 ° C.), preferably liquid or flowable.
  • Organic medium in the sense of the invention means that the medium contains at least one carbon atom.
  • crosslinking agents z. B. polyisocyanates, polyamines, acid anhydrides
  • organic, non-crosslinkable media can also be media which, for example, contain certain proportions of unsaturated bonds (certain polyester oils, rapeseed oil, etc.) or hydroxyl groups (polyethers), but which do not crosslink or form oligomers or polymers in the usual way be polymerized.
  • Non-crosslinkable media are in particular also solvents, in particular those according to DIN 55 945.
  • the non-crosslinkable medium (A) is preferably non-crosslinkable media which is liquid at room temperature (20 ° C.), in particular hydrocarbons (straight-chain, branched, cyclic, saturated, unsaturated and / or aromatic hydrocarbons with 1 to 200 carbon atoms, which may optionally be substituted by one or more substituents selected from halogens, such as chlorine, fluorine, hydroxy, oxo, amino, carboxy, carbonyl, aceto, amido), synthetic hydrocarbons, polyether oils, ester oils, phosphoric acid esters, silicon-containing oils and halogenated hydrocarbons or halogenated carbons (see, for example, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Verlag Chemie Weinheim, Volume 20, (1981) 457 ff, 504, 507ff, 517/518, 524).
  • halogens such as chlorine, fluorine, hydroxy, oxo, amino, carboxy, carbonyl, aceto, amido
  • non-crosslinkable media (A) are particularly characterized by viscosities of 2 to 1500 mm 2 / s (cSt) at 40 ° C.
  • the non-crosslinkable medium (A) is preferably non-crosslinkable media which are liquid at room temperature (20 ° C.), in particular solvents according to DIN 55945, such as xylene, solvent naphtha, methylethyiketone, methoxypropyl acetate, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide.
  • the synthetic hydrocarbons are obtained by polymerizing olefins, condensing olefins or chlorinated paraffins Aromatics or dechlorinating condensation of chlorinated paraffins.
  • polymer oils examples are the ethylene polymers, the propylene polymers, the polybutenes, the polymers of higher olefins, the alkyl aromatics.
  • the ethylene polymers have molecular weights between 400 and 2000 g / mol.
  • the polybutenes have molecular weights between 300 and 1500 g / mol.
  • the polyether oils are differentiated from aliphatic polyether oils, polyalkylene glycols, especially polyethylene and polypropylene glycols, their copolymers, their mono- and diethers as well as ester ethers and diesters, tetrahydrofuran polymer oils, perfluoropolyalkyl ethers and polyphenyl ethers.
  • Perfluoropolyalkyl ethers have molar masses of 1000 - 10000 g / mol.
  • the aliphatic polyether oils have viscosities of 8 to 19 500 mm 2 / s at 38 ° C.
  • Polyphenyl ethers are produced by the condensation of alkali phenolates with halobenzenes. Diphenyl ether and its alkyl derivatives are also used.
  • Examples of the ester oils are the alkyl esters of adipic acid, the bis (2-ethylhexyl) sebacate and the bis (3,5,5-trimethylhexyl) sebacate or adipate and the esters of natural fatty acids with mono- or polyfunctional alcohols, like TMP oleate.
  • fluorine-containing ester oils Another class is the fluorine-containing ester oils.
  • phosphoric acid esters a distinction is made between triaryl, trialkyl and alkylaryl phosphates. Examples are tri (2-ethylhexyl) phosphate and bis (2-ethylhexyl) phenyl phosphate.
  • Oils that contain silicon are the silicone oils (polymers of the alkyl and arylsiloxane series) and the silicic acid esters. Examples of renewable non-crosslinkable organic media are rapeseed oil and sunflower oil.
  • Halogenated hydrocarbons or halogenated carbons include chlorinated paraffins, such as chlorotrifluoroethylene polymer oils and hexafluorobenzene.
  • Non-reactive solvents according to DIN 55 945 are hexane, mineral spirits, mineral spirits, xylene, solvent naphtha, balsam turpentine, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, isophorone, butyl acetate, 1-methoxypropyl acetate, butyl glycol acetate, ethyl n-methyl-methyl-acetate, ethyl-n-methyl-acetate (ethyl-n-methyl-acetate), Groteklaes, Michael, Mischke, Peter, textbook on coating technology, Curt R. Vincentz Verlag Hannover, (1998) 93ff).
  • non-crosslinkable media include: polyethers, e.g. B. Baylube 68CL, naphthenic oils, e.g. B. Nynas T 110, paraffinic, highly refined mineral oils, e.g. B. Shell Catenex S 932, ester oils, e.g. B. methyl ester SU, oils based on renewable raw materials, for. B. refined rape oil.
  • Particularly preferred non-crosslinkable media (A) are the large class of hydrocarbons, the polyether oils, and the solvents according to DIN 55 945.
  • the composition according to the invention preferably contains 0.5 to 90% by weight, more preferably 1-40% by weight, more preferably 2 to 30% by weight of the microgel (B) based on the total amount of the composition.
  • the composition according to the invention further preferably contains 10 to
  • compositions according to the invention preferably consist of the organic non-crosslinkable medium (A) and the microgel (B) and optionally the further components below.
  • the presence of water is not preferred, the compositions according to the invention preferably contain less than 0.8% by weight, more preferably less than 0.5% by weight of water. The presence of water is most preferably excluded ( ⁇ 0.1% by weight). The latter is generally the case with the compositions according to the invention due to production.
  • composition according to the invention can additionally fillers, pigments and additives such as dispersing aids, deaerators, flow agents, flow control agents, auxiliaries for wetting the substrate, adhesion improvers, anti-settling agents, auxiliaries for controlling the substrate wetting, for controlling the conductivity, auxiliaries for controlling the color stability, the gloss and Floating, oxidation inhibitors, pour point depressants, high-pressure additives, foam preventives, demulsifiers, wear protection additives, corrosion protection additives, non-ferrous metal deactivators, friction modifiers etc. contain.
  • pigments and additives such as dispersing aids, deaerators, flow agents, flow control agents, auxiliaries for wetting the substrate, adhesion improvers, anti-settling agents, auxiliaries for controlling the substrate wetting, for controlling the conductivity, auxiliaries for controlling the color stability, the gloss and Floating, oxidation inhibitors, pour point depressants, high-pressure additives, foam preventives, demulsifiers, wear protection additives
  • the additives mentioned can be incorporated particularly uniformly into the compositions according to the invention, which in turn leads to an improvement in the products produced from them, such as polymer compositions, lubricants etc.
  • Particularly suitable pigments and fillers for the production of the compositions according to the invention which contain the non-crosslinkable medium (A) and microgel-containing plastics made therefrom are, for example: inorganic and organic pigments, silicate fillers such as kaolin, talc, carbonates such as calcium carbonate and dolomite, Barium sulfate, metal oxides such as zinc oxide, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, highly disperse silicas (precipitated and thermally produced silicas), metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, glass fibers and glass fiber products (laths, strands or micro glass balls), carbon fibers, thermoplastic fibers (polyamide, polyester, aramid ), Rubber gels based on polychloroprene and / or polybutadiene or
  • the fillers mentioned can be used alone or in a mixture.
  • 0.5-30 parts by weight of rubber gel (B), optionally together with 0.1 to 40 parts by weight of fillers, and 30-99.5 parts by weight of the liquid, non-crosslinkable medium (A) are used to prepare the inventive Compositions used.
  • the compositions according to the invention may contain further auxiliaries such as anti-aging agents, heat stabilizers, light stabilizers, ozone protection agents, processing aids, plasticizers, tackifiers, blowing agents, dyes, waxes, extenders, organic acids, and filler activators, such as trimethoxysilane, polyethylene glycol, or others which are used in the industries described are known.
  • auxiliaries are used in customary amounts, which depend, among other things, on the intended use. Usual amounts are e.g. B. Amounts of 0.1 to 50 wt .-%, based on the amounts of liquid medium (A) or rubber gel (B) used. In a preferred embodiment, the invention
  • Composition by mixing at least one non-crosslinkable organic medium (A) which has a viscosity of less than 30,000 mPas at a temperature of 120 ° C. and at least one dry microgel powder (B) (preferably less than 1% by weight , more preferably less than 0.5% by weight of volatile components (no microgel latices are used when mixing components (A) and (B)), which is not crosslinked by high-energy radiation, by means of a homogenizer, a bead mill, a three-roller, one Single or multi-shaft extruder screw, a kneader and / or a dissolver, preferably produced by means of a homogenizer, a bead mill or a three-roll.
  • A non-crosslinkable organic medium
  • B dry microgel powder
  • the kneader in which only very highly viscous (almost solid to solid) compositions can preferably be used, is the most limited, ie it can only be used in special cases.
  • a disadvantage of the pearl mill is the comparatively restricted viscosity range (tend to be thin compositions), high cleaning effort, expensive product changes of the usable compositions as well as the abrasion of balls and grinding equipment.
  • the homogenization of the invention is particularly preferably carried out
  • compositions using a homogenizer or a three roller Disadvantages of the three-roller are the comparatively restricted viscosity range (tend to be very thick compositions), low throughput and the non-closed mode of operation (poor safety at work).
  • the homogenization of the invention is very preferably carried out
  • compositions therefore by means of a homogenizer.
  • the homogenizer allows thin and thick compositions to be processed at high throughput (high flexibility). Product changes are comparatively quick and easy.
  • the microgels (B) can be dispersed in non-crosslinkable organic media; The dispersion that was successful down to the primary particles is particularly surprising (see examples).
  • the microgels (B) are dispersed in the liquid medium (A) in the homogenizer in the homogenizing valve (see Fig. 1).
  • the method preferably used according to the invention
  • Fig. 1 shows how the homogenizing valve works. (Where: basic product: starting product, valve seat: valve seat valve: valve
  • Homogenized product Homogenized product
  • the product to be homogenized enters the homogenizing valve at slow speed and is accelerated to high speeds in the homogenizing gap.
  • the dispersion takes place behind the gap mainly due to turbulence and cavitation (William D. Pandolfe, Peder Baekgaard, Marketing Bulletin from APV Homogeniser Group - "High-pressure homogenizers processes, product and applications").
  • the temperature of the composition according to the invention is at Feed into the homogenizer expediently -40-140 ° C., preferably 20-80 ° C.
  • the composition according to the invention to be homogenized is expediently at a pressure of 20 to 4000 bar, preferably 100 to 4000 bar, preferably 200 to 4000 bar, preferably 200- 2000 bar, very preferably 500 - 1500 bar homogenized in the device
  • the number of runs depends on the quality of the desired dispersion quality and can vary between one and 20, preferably one to 10, more preferably one to four runs fine particle distribution, which is achieved particularly with the homogenizer is, which is also extremely advantageous in terms of the flexibility of the process with regard to varying viscosities of the liquid media and the resulting compositions and necessary temperatures and the dispersion quality.
  • the invention further relates to the use of the composition according to the invention for the production of microgel-containing polymers or plastics, as explained above. Are the compositions of the invention in thermoplastic
  • polymers are incorporated into the polymer, which contain microgel-containing polymers which behave like thermoplastic elastomers.
  • the invention also relates to the moldings and coatings produced therefrom by customary processes. The invention is explained in more detail with reference to the following examples. The invention is of course not limited to these examples.
  • Example 1 SBR gel in Nynas T110 Example 1 described below shows that under the
  • microgels based on SBR compositions according to the invention which show certain rheological characteristics such as shear thinning, thixotropy and approximately Newtonian flow behavior are obtained. This results in the u. a. the use of the invention
  • composition as a functional and / or rheological additive.
  • Microgels which have little influence on the viscosity, that is to say, Newtonian flow behavior, have favorable conditions for the use of the mixtures according to the invention in rubber or plastic.
  • microgels are particularly suitable which have a strong influence on the viscosity, that is to say that they exhibit pseudoplastic or thixotropic flow behavior.
  • the composition is shown in the table below:
  • Nynas T 110 is hydrogenated naphthenic oil from Nynas Naphthenics AB.
  • Micromorph 5P is a cross-linked rubber gel with an OH number of 4
  • Micromorph 5P consists of 40% by weight styrene, 57.5% by weight butadiene and 2.5
  • Micromorph 1 P is a cross-linked, surface-modified rubber gel based on SBR from RheinChemie Rheinau GmbH. Micromorph 1P consists of
  • DCP Dicumyl peroxide d ⁇ o: The diameter d 50 is defined according to DIN 53 206 as the mean. It represents the average particle diameter of the particles in the latex.
  • the particle diameter of the latex particles was determined here by means of ultracentrifugation (W. Scholtan, H. Lange, "Determination of the Particle Size Distribution of Latices with the Ultracentrifuge", Colloid Journal and Journal for Polymers (1972 ) Volume 250, booklet, 8.
  • the diameter information in the latex and for the primary particles in the compositions according to the invention are practically the same, since the particle size of the microgel particles does not change during the preparation of the composition according to the invention.
  • the device DSC-2 from Perkin-Elmer is used to determine Tg: and ⁇ Tg.
  • the swelling index QI was determined as follows:
  • the OH number (hydroxyl number) is determined according to DIN 53240, and corresponds to the
  • Amount of KOH in mg which is equivalent to the amount of acetic acid, which is released in the acetylation with acetic anhydride of 1 g of substance.
  • the acid number is determined according to DIN 53402 and corresponds to the amount of KOH in mg that is required to neutralize one gram of the polymer.
  • Gel content corresponds to the proportion insoluble in toluene at 23 ° C. The gel content results from the quotient of the dried residue and the weight and is given in percent by weight.
  • Micromorph 1P is a microgel based on hydroxyl-modified SBR, produced by direct emulsion polymerization using the crosslinking comonomer ethylene glycol dimethacrylate.
  • 325 g of the Na salt of a long-chain alkyl sulfonic acid (330 g Mersolat K30 / 95 from Bayer AG) and 235 g of the Na salt of methylene-bridged naphthalenesulfonic acid (Baykanol PQ from Bayer AG) are dissolved in 18.71 kg water and in a 40 l -Autoclave submitted.
  • the autoclave is evacuated 3 times and pressurized with nitrogen.
  • the reaction is through The addition of an aqueous solution of 2.8 g of p-menthane hydroperoxide (Trigonox NT 50 from Akzo-Degussa) and 10.53 g of Mersolat K 30/95, dissolved in 250 g of water, was started. After a reaction time of 5 hours, the mixture is reactivated with an aqueous solution consisting of 250 g of water in which 10.53 g of Mersolat K30 / 95 and 2.8 g of p-menthane hydroperoxide (Trigonox NT 50) are dissolved.
  • the polymerization is stopped by adding an aqueous solution of 25.53 g of diethylhydroxylamine, dissolved in 500 g of water. Unreacted monomers are then removed from the latex by stripping with steam. The latex is filtered and, as in Example 2 of US 6399706, stabilizer is added, coagulated and dried. Micromorph 5P is manufactured analogously.
  • the dry micromorph powders Micromorph 1P and Micromorph 5P further processed according to the invention were obtained from the latex by spray drying.
  • Nynas T 110 was introduced and Micromorph 5P was added with stirring using a dissolver.
  • the composition was passed through the homogenizer four times at 950 bar.
  • the laboratory high pressure homogenizer APV1000 from Invensys was used as the homogenizer.
  • the rheological properties of the composition were compared with a
  • the measurement was carried out using a measurement program in which the measured values (dynamic viscosities ⁇ etc) were recorded in the order mentioned above.
  • the composition of 80% Nynas T 110 and 20% Micromorph 5P which was passed through the homogenizer four times at 950 bar, shows a rheological behavior comparable to that of Li-120H AK33 or E301, ie Micromorph 5P is suitable as a raw material for fat production.
  • the values in Table 2 very nicely express the diverse rheological properties that can be achieved with the microgels.
  • the measured values show a thickening which, with a suitable choice of the microgel / lubricant combination, surprisingly enables the production of lubricating greases under the aspect of rheology.
  • rheological properties can be controlled with microgels in the liquid media described.
  • the compositions according to the invention are of particular interest as thickeners, as runoff and sedimentation agents and as a rheological additive.
  • compositions prepared in Example 1 can be used particularly advantageously in lubricating greases. There they lead to particularly favorable properties such as a high thixotropy or structural viscosity. Further very advantageous properties that are introduced into the respective systems via the microgels can be seen from the following examples.
  • Example 2 Transparency and phase separation as well as rheological and tribological properties of the lubricants from the combination of 2% microgel and lubricating oil.
  • Example 2 described below shows that under the
  • microgels based on SBR and NBR compositions according to the invention which show certain characteristics with regard to transparency and separation stability, are obtained.
  • the composition is shown in the table below:
  • Shell Catenex S 932 is a paraffinic, highly refined mineral oil from Disclose Shell GmbH.
  • Shell Gravex 921 is a hydrogenated, naphthenic base oil from Shell & DEA Oil GmbH.
  • the methyl ester SU is a methyl ester (Radia 7961) from Oleon NV.
  • Silicone oil M350 is polydimethylsiloxane from Bayer MaterialScience AG.
  • Baylube 68CL is a polyether from RheinChemie Rheinau GmbH.
  • the microgels OBR 1210 and OBR 1212 are cross-linked, surface-modified rubber gels based on SBR from RheinChemie Rheinau GmbH.
  • Micromorph 4P is a cross-linked, non-surface-modified rubber gel based on SBR from RheinChemie Rheinau GmbH.
  • OBR 1310D is a cross-linked, surface-modified rubber gel based on NBR (Tab. 3).
  • the microgels are prepared analogously to that described in Example 1 for Micromorph 1 P.
  • the characteristic data of the SBR gels and the NBR gel are summarized in Table 4. Tab. 4. Properties of OBR 1210, OBR 1212, OBR 1310D and Micromorph 4P.
  • the width of the glass transition was determined as described above. Otherwise see example 1.
  • the samples were visually checked for separation one week after preparation.
  • compositions according to the invention For the production of the composition according to the invention, the respective lubricating oils were introduced and the respective microgel was added with stirring using a dissolver. The mixture was left to stand for at least one day and then further processed with the homogenizer. The composition according to the invention was added to the homogenizer at room temperature and passed through the homogenizer six times at 900 to 1000 bar in batch mode. The first time it heats up
  • the theological properties of the composition were determined with a rheometer, MCR300, from Physica. A plate and cone system, CP 50-2, was used as the measuring body. The measurements were carried out at 40 ° C. For the microgels described above, some measurement results are shown in Tables 5 to 7 below.
  • Example 3 Phase separation and rheological and tribological properties of the lubricants from the combination of 10%, 15%, 20% and 30% microgel-lubricating oil
  • Example 3 it is shown that, using microgels based on SBR and NBR, compositions according to the invention which show certain characteristics with regard to transparency and stability with regard to separation can be obtained. It is also found that greases can be obtained.
  • the following table shows the composition of the microgel paste: 1. Lubricating oil 90%, 85%, 80%, 70%
  • Shell Catenex S 932 is a paraffinic, highly refined mineral oil from Deutsche Shell GmbH.
  • the methyl ester SU is a methyl ester (Radia 7961) from Oleon NV.
  • Refined rape oil is an oil from Cereol GmbH, which is obtained from renewable raw materials.
  • Baylube 68CL is a polyether from RheinChemie
  • Nynas T 110 is hydrogenated naphthenic oil from Nynas Naphthenics AB.
  • the microgels OBR 1210 and OBR 1212 are cross-linked, surface-modified rubber gels based on SBR from RheinChemie Rheinau GmbH.
  • OBR 1135 and Micromorph 5P are cross-linked, non-surface-modified rubber gels based on BR and SBR from RheinChemie Rheinau GmbH.
  • Micromorph 5P is described in Example 1.
  • the compositions of the microgels OBR 1210 and OBR 1212 are described in Example 2.
  • OBR 1135 is a BR gel; it consists of 97.5% and 2.5% dicumyl peroxide.
  • the microgels are prepared as described in Example 1 for Micromorph 1P.
  • the characteristic data of the microgels are summarized in Examples 1 and 2.
  • Production of the Compositions according to the Invention The composition of the invention was produced as already described above. Deviating from this, an air pressure of 1 to 5 bar was required in certain cases to convey the material into the homogenizer. The number of passes is given below.
  • the rheological properties of the composition were determined with a rheometer, MCR300, from Physica. A plate and cone system, CP 25-1, was used as the measuring body. The measurements were carried out at 20 ° C.
  • Dropping point, penetration and oil separation capacity were measured in accordance with or according to the respective standards: DIN 51801: Dropping point: The dropping point describes the temperature at which the first drop emerges from the material to be determined and touches the bottom of the drip container.
  • Penetration is the measurement of the consistency of pasty or wax-like solid materials by penetrating a conical conical envelope into the sample. The penetration depth in 1/10 mm is given as the penetration value P.
  • Pw On untreated sample: Pu
  • Pw On rolled sample: Pw, 60 (after 60 strokes) or Pw, 100,000 (after 100,000 strokes)
  • Oil separation is a measure of the stability of the fat matrix consisting of thickener and base liquid.
  • the sample is weighted down at 40 ° C after a certain time.
  • base fluid emerges from the fat matrix during exercise.
  • the percentage of basic fluid is determined after the duration of exposure at a given temperature.
  • the oil separation capacity (18 h / 40 ° C) is for the invention
  • microgel-lubricating oil combinations show little or no difference in the values for the resting penetration P u and the walking penetration P W , 6OO Q O - SO, in particular the OBR 1210-Baylube 68CL combination is shear stable.
  • the OBR 1210 grease shows a smooth curve, which ends at a lower level of the coefficient of friction, and a bare metal friction point.
  • Example 11 shows that the shock load and VKA good / welding load are significantly improved according to the invention.
  • Example 3 shows that the compositions according to the invention with a relatively high content of microgel (15-30%) surprisingly behavior comparable to commercial fats (settling stability, low oil separation, consistency, etc.) but more favorable behavior (high shear stability, ie almost no change in the Penetration values after fulling with 60,000 strokes) and extraordinarily high dropping points, which are otherwise only achieved with heat-resistant greases, such as PU greases or Ca complex greases.
  • these compositions have a positive effect on friction values, which is completely atypical for standard greases.
  • Example 4 described below shows that, using hydroxyl-modified microgels based on SBR, compositions according to the invention, which mainly contain primary particles with an average particle diameter of approximately 43 nm, in a homogenizer by using 900 to 1000 bar with 2 to 6 Passages can be made.
  • composition is shown in the table below:
  • Baylube 68CL is a polyether from RheinChemie Rheinau GmbH.
  • the microgel OBR 1312B is a cross-linked, surface-modified rubber gel based on SBR from RheinChemie Rheinau GmbH (Table 12). The microgel is produced analogously to Example 1 for Micromorph 1P.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die ein spezifisches nicht-vernetzbares Medium und mindestens ein Mikrogel aufweist, Verfahren zu ihrer Herstellung, Verwendungen der Zusammensetzungen, und daraus hergestellte Mikrogel-enthaltende Polymere, Kautschuke, Schmierstoffe, Beschichtungen etc.

Description

MIKROGELE IN NICHT-VERNETZBAREN ORGANISCHEN MEDIEN
BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die mindestens ein spezifisches nicht-vernetzbares Medium und mindestens ein Mikrogel aufweist, Verfahren zu ihrer Herstellung, Verwendungen der Zusammensetzungen, und daraus hergestellte Mikrogel-enthaltende Polymere, Kautschuke, Schmierstoffe, Beschichtungen etc. Es ist bekannt, Kautschukgele, auch modifizierte Kautschukgele, in
Abmischungen mit verschiedensten Kautschuken einzusetzen, um beispielsweise den Rollwiderstand bei der Herstellung von Kfz-Reifen zu verbessern (siehe z. B. DE 42 20 563, GB-PS 10 78400 EP 405 216 und EP 854 171). Hierbei werden die Kautschukgele immer in feste Matrices eingearbeitet. Bekannt ist auch, Druckfarbenpigmente in dafür geeigneten flüssigen
Medien fein verteilt einzuarbeiten, um letztendlich Druckfarben herzustellen (siehe z. B. EP 0 953 615 A2, EP 0953 615 A3). Hierbei werden Teilchengrößen von bis hinab zu 100 nm erreicht. Für die Dispergierung können verschiedene Dispergierapparate wie Kneter, Perlmühle, Dreiwalze oder Homogenisator, Ein- oder Mehrwellen-Extruderschnecke, und/oder eines Dissolvers verwendet werden. Die Verwendung von Homogenisatoren sowie deren Funktionsweise ist beschrieben im Marketing Bulletin der Fa. APV Homogeniser Group - „High-pressure homogenisers processes, product and applications" von William D. Pandolfe und Peder Baekgaard, hauptsächlich für die Homogenisierung von Emulsionen. Nicht beschrieben in den genannten Dokumenten wird der Einsatz von Kautschukgelen als Feststoffkomponente in Mischungen mit flüssigen organischen Medien mit dem Ziel, feinstverteilte Kautschukgeldispersionen mit Teilchendurchmessern deutlich unter einem μm herzustellen sowie deren Homogenisierung mittels eines Homogenisators. In Chinese Journal of Polymer Science, Band 20, Nr. 2, (2002), 93 - 98, werden durch energiereiche Strahlung vollständig vernetzte Mikrogele und ihre Verwendung zur Erhöhung der Schlagzähigkeit von Kunststoffen beschrieben. Bei der Herstellung spezieller Epoxyharzzusammensetzungen tritt intermediär eine Mischung aus einem strahlenvernetzten carboxylendgestoppten Nitril-Butadien- Mikrogel und dem Diglycidylether von Bisphenol A, einem vernetzbaren organischen Medium, auf. Weitere flüssige Mikrogel-enthaltende Zusammensetzungen werden nicht beschrieben. Ähnlich offenbart die US 20030088036 A1 verstärkte wärmehärtende Harzzusammensetzungen, bei deren Herstellung ebenfalls strahlenvernetzte Mikrogelpartikel mit wärmehärtenden Prepolymeren vermischt werden (s. a. EP 1262510 A1 ). Aus der DE 2910154 sind Dispersionen von Kautschukteilchen mit organischen Lösungsmitteln bekannt. Diese werden durch Versetzen eines wässrigen Kautschuk-Latex mit den Lösungsmitteln unter Zusatz eines Dispergators hergestellt. Zwar erwähnt diese Schrift auch die Möglichkeit, dass aus dem Latex resultierende Wasser zu entfernen. Wasserfreie Dispersionen werden jedoch nicht beschrieben. Dispersionen, die im wesentlichen wasserfrei sind, können nach diesem Verfahren praktisch nicht erhalten werden (s. a. die Würdigung in der DE-A-3742180, Seite 2, Zeile 10, des selben Anmelders). Dies ist jedoch bei zahlreichen Anwendungen nachteilig. Weiterhin enthalten die in den genannten Patenten beschriebenen Dispersionen zwingend zusätzliche Dispergatoren bzw. Emulgatoren um eine homogene Verteilung der wässrigen und der organischen Phasen zu erzielen. Die Anwesenheit solcher Emulgatoren bzw. Dispergatoren ist jedoch in vielen Anwendungen sehr störend. Außerdem sind die dort beschriebenen Kautschuk-Partikel relativ grobteilig. Aus der DE-A-3742180 sind Dispersionen von silicon-haltigen Pfropfpolymerisaten in flüssigen Amiden bekannt, die ebenfalls aus wässrigen Latices hergestellt werden. Bei den dort beschriebenen Dispersionen wird das Wasser jedoch nur weitgehend abgetrennt und eine vollständige Abtrennung ist schwierig. Die silicon-haltigen Pfropfpolymerisate sind außerdem sehr grobteilig (240 nm). Die dort beschriebenen Dispersionen können zur Verbesserung des Fibrillierungsverhalten von PAN-Folien verwendet werden. Aufgrund ihres speziellen Aufbaus mit Silicon-Kern und Acrylathülle sind die Pfropfpolymerisate jedoch insbesondere für die Anwendung in Schmierstoffen durch ihre Unverträglichkeit ungeeignet. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung fanden nun, dass es möglich ist, Mikrogele in flüssigen organischen Medien bestimmter Viskosität beispielsweise mit einem Homogen isator fein zu verteilen. Die Zerteilung der Mikrogele in dem organischen Medium bis in den Primärpartikelbereich ist beispielsweise eine Voraussetzung, um die Nanoeigenschaften der Mikrogele in jedweden
Verwendungen, beispielsweise bei der Einarbeitung in Kunststoffen, insbesondere reproduzierbar nutzbar zu machen. Die erfindungsgemäßen, flüssigen, die speziellen Mikrogele enthaltenden Zusammensetzungen können eine Vielzahl neuer Anwendungen von Mikrogelen erschließen, die mit den Mikrogelen selbst bislang nicht zugänglich waren. So können zum Beispiel in einer Ausführungsform der Erfindung die erfindungsgemäßen, Zusammensetzungen aufgrund der erzielbaren feinen Verteilungen beispielsweise in Kunststoffe und Schmierstoffen eingearbeitet werden, wodurch völlig neue Eigenschaften erhalten werden. So zeigen erfindungsgemäße Zusammensetzungen überraschenderweise gegenüber kommerziellen Fetten vergleichbares Verhalten (Absetzstabilität, geringe Ölabscheidung, Konsistenz, etc.); sie besitzen jedoch ein günstigeres Verhalten hinsichtlich z. B. Scherstabilität (d.h. fast keine Änderung der Penetrationswerte nach Walken mit 60.000 Hüben) und außerordentlich hohe Tropfpunkte wie sie sonst nur von wärmefesten Fetten, wie z.B. PU-Fetten oder Ca-Komplexfetten, erreicht werden. Zudem zeigen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine positive Wirkung auf Reibwerte, was völlig untypisch ist bei Standardfetten. Die erfindungsgemäßen Mikrogel-enthaltenden Zusammensetzungen können auf einer Vielzahl von Gebieten Anwendung finden, wie z. B. in elastomeren PU-Systemen (Kaltgießsysteme und Heißgießsysteme), in
Beschichtungsmitteln oder als Schmierstoffadditive. In den erfindungsgemäßen Mikrogel-enthaltenden Zusammensetzungen bilden an sich unverträgliche Materialien eine homogene Verteilung, die auch bei längerer Lagerung (6 Monate) stabil bleibt. P. Pötschke et al., Kautschuk Gummi Kunststoffe, 50 (11 ) (1997) 787 zeigen, dass bei unverträglichen Materialien wie z. B. p-Phenylendiamin-Derivat als dispergierte Phase und TPU als umgebender Phase keine Domänen kleiner als 1 ,5 μm realisiert werden können. Es ist überraschend, dass mit den Mikrogel-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung derartig kleine dispergierte Phasen erreicht werden. Es wurden Mikrogel-haltige Zusammensetzungen gefunden, für die unterschiedlichstes rheologisches Verhalten festgestellt wurde. In geeigneten Mikrogel-haltigen Zusammensetzungen wurde überraschenderweise eine sehr starke Strukturviskosität oder Thixotropie, aber auch den Newton'schen Flüssigkeiten ähnliches Fließverhalten gefunden. Dies kann genutzt werden, um neben anderen Eigenschaften das Fließverhalten von beliebigen flüssigen Zusammensetzungen durch Mikrogele gezielt zu steuern. Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Zusammensetzung bereit, enthaltend mindestens ein nicht-vernetzbares organisches Medium (A), welches bei einer Temperatur von 120°C eine Viskosität von weniger als 30000 mPas aufweist, und mindestens ein Mikrogel (B). Bevorzugt ist die Viskosität des organischen Mediums weniger als 1000 mPas, bevorzugter weniger als 200 mPas, noch bevorzugter weniger als 100 mPas bei 120°C, noch bevorzugter weniger als 20 mPas bei 120°C. Die Viskosität des vernetzbaren, organischen Mediums (A) wird bei einer Drehzahl von 5 s"1 mit einem Kegel-Platte-Meßsystem nach DIN 53018 bei 120°C bestimmt.
Mikrogele (B) Das in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendete Mikrogel (B) ist ein vernetztes Mikrogel. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich nicht um ein durch energiereiche Strahlung vernetztes Mikrogel. Energiereiche Strahlung meint hier zweckmäßig elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge von weniger als 0,1 μm. Die Verwendung von durch energiereiche Strahlung vernetzten Mikrogelen, wie beispielsweise in Chinese Journal of Polymer Science, Band 20, Nr. 2, (2002), 93 - 98, beschrieben, ist nachteilig, da durch energiereiche Strahlung vernetzte Mikrogele in industriellem Maßstab praktisch nicht hergestellt werden können. Außerdem gehen mit der Verwendung energiereicher Strahlung aus radioaktiven Strahlungsquellen wie radioaktivem Kobalt schwerwiegende Sicherheitsprobleme einher. Da es sich weiterhin bei den strahlenvernetzten Mikrogelen in der Regel um vollständig strahlenvernetzte Mikrogele handelt, ist die Moduländerung, bei Einarbeitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beispielsweise in Kunststoffe, von der Matrixphase zurdispergierten Phase unmittelbar. Hierdurch kann es bei schlagartiger Beanspruchung zu Abreißeffekten zwischen Matrix und dispergierter Phase kommen, wodurch die mechanischen Eigenschaften, das Quellverhalten und die Spannungsrisskorrosion etc. der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen hergestellten Mikrogel-enthaltenden Kunststoffe beeinträchtigt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Primärpartikel des Mikrogels (B) eine annähernd kugelförmige Geometrie auf. Als Primärpartikel werden nach DIN 53206:1992-08 die durch geeignete physikalische Verfahren (Elektronenmikroskop), als Individuen erkennbare, in der kohärenten Phase dispergierten Mikrogelteilchen bezeichnet (Vgl. z. B. Römpp Lexikon, Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998). Eine „annähernd kugelförmige" Geometrie bedeutet, dass die dispergierten Primärpartikel der Mikrogele bei der Ansicht der Zusammensetzung, beispielsweise mit einem Elektronenmikroskop, erkennbar im wesentlichen eine kreisförmige Fläche abbilden. Da die Mikrogele bei der Weiterverarbeitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ihre Form bzw. Morphologie im wesentlichen nicht verändern, gelten die vorstehenden und nachstehenden Ausführungen in gleicherweise auch für die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erhaltenen mikrogel-enthaltenden Zusammensetzungen, wie z. B. Kunststoffe, Beschichtungsmittel, Schmierstoffe oder dergleichen. In den in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen Primärpartikeln des Mikrogels (B) beträgt die Abweichung der Durchmesser eines einzelnen Primärpartikels, definiert als
[(d1 - d2) / d2] x 100, worin d1 und d2 zwei beliebige Durchmesser des Primärpartikels sind und d1 > d2 ist, bevorzugt weniger als 250 %, bevorzugter weniger als 100 %, noch bevorzugter weniger als 80 %, noch bevorzugter weniger als 50 %. Bevorzugt weisen mindestens 80 %, bevorzugter mindestens 90 %, noch bevorzugter mindestens 95% der Primärpartikel des Mikrogels eine Abweichung der Durchmesser, definiert als [ (d1 - d2) / d2] x 100,
worin d1 und d2 zwei beliebige Durchmesser des Primärpartikels sind und d1 > d2 ist, von weniger als 250 %, bevorzugt weniger als 100 %, noch bevorzugter weniger als 80 %, noch bevorzugter weniger als 50 % auf. Die vorstehend erwähnte Abweichung der Durchmesser der einzelnen Partikel kann nach folgendem Verfahren bestimmt werden. Zunächst wird ein Dünnschnitt der erfindungsgemäßen verfestigten Zusammensetzung hergestellt. Dann wird eine transmissionselektronen-mikroskopische Aufnahme bei einer Vergrößerung von beispielsweise 10 OOOfach oder 200 OOOfach hergestellt. In einer Fläche von 833,7 x 828,8 nm wird an 10 Mikrogel-Primärpartikeln der größte und der kleinste Durchmesser als d1 und d2 bestimmt. Liegt die oben definierte Abweichung bei mindestens 80 %, bevorzugter mindestens 90 %, noch bevorzugter mindestens 95% der vermessenen Mikrogel-Primärpartikeln jeweils unter 250 %, bevorzugter unter 100 %, noch bevorzugter weniger als 80 %, noch bevorzugter unter 50 %, so weisen die Mikrogel-Primärpartikeln das oben definierte Merkmal der Abweichung auf. Liegt in der Zusammensetzung die Konzentration der Mikrogele so hoch, dass eine starke Überlagerung der sichtbaren Mikrogel-Primärpartikel erfolgt, kann die Auswertbarkeit durch vorheriges, geeignetes Verdünnen der Messprobe verbessert werden. In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weisen die Primärpartikel des Mikrogels (B) bevorzugt einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 bis 500 nm, bevorzugter von 20 bis 400 nm, bevorzugter von 20 bis 300 nm, bevorzugter von 20 bis 250 nm, noch bevorzugter 20 bis 99, noch bevorzugter 40 bis 80 nm auf (Durchmesserangaben nach DIN 53206). Die Herstellung besonders feinteiliger Mikrogele durch Emulsionspolymerisation erfolgt durch Steuerung der Reaktionsparameter in an sich bekannter Weise (s. z.B. H.G. Elias, Makromoleküle, Band 2, Technologie, 5. Auflage, 1992, Seite 99 ff). Da sich die Morphologie der Mikrogele bei der Weiterverarbeitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im wesentlichen nicht verändert, entspricht der durchschnittliche Teilchendurchmesser der dispergierten Primärpartikel im wesentlichen dem durchschnittlichen Teilchendurchmesser der dispergierten Primärpartikel, in den mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erhaltenen Weiterverarbeitungsprodukten, wie Mikrogel- enthaltenden Kunststoffen, Schmierstoffen, Beschichtungen etc. Dies stellt einen besonderen Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung dar. Den Abnehmern können gewissermaßen maßgeschneiderte flüssige, lagerstabile Mikrogelformulierungen zur Verfügung gestellt werden, die eine definierte Morphologie der Mikrogele aufweisen und die der Abnehmer leicht in den gewünschten Anwendungen weiterverarbeiten kann. Eine vorherige aufwändige Dispergierung, Homogenisierung oder gar Herstellung der Mikrogele ist nicht mehr erforderlich, weshalb zu erwarten ist, dass derartige Mikrogele auch Anwendung auf Gebieten finden werden, auf denen ihre Anwendung bisher als zu aufwändig erschien. In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weisen die Mikrogele (B) zweckmäßig in Toluol bei 23°C unlösliche Anteile (Gelgehalt) von mindestens etwa 70 Gew.-%, bevorzugter mindestens etwa 80 Gew.-%, noch bevorzugter mindestens etwa 90 Gew.-% auf. Der in Toluol unlösliche Anteil wird dabei in Toluol bei 23° bestimmt. Hierbei werden 250 mg des Mikrogels in 20 ml Toluol 24 Stunden unter Schütteln bei 23°C gequollen. Nach Zentrifugation mit 20.000 Upm wird der unlösliche Anteil abgetrennt und getrocknet. Der Gelgehalt ergibt sich aus dem Quotienten des getrockneten Rückstands und der Einwaage und wird in Gewichtsprozent angegeben. In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weisen die Mikrogele (B) zweckmäßig in Toluol bei 23°C einen Quellungsindex von weniger als etwa 80, bevorzugter von weniger als 60 noch bevorzugter von weniger als 40 auf. So können die Quellungsindizes der Mikrogele (Qi) besonders bevorzugt zwischen 1 - 15 und 1-10 liegen. Der Quellungsindex wird aus dem Gewicht des in Toluol bei 23° für 24 Stunden gequollenen lösungsmittelhaltigen Mikrogels (nach Zentrifugation mit 20.000 Upm) und dem Gewicht des trockenen Mikrogels berechnet:
Qi = Naßgewicht des Mikrogels /Trockengewicht des Mikrogels.
Zur Ermittlung des Quellungsindex läßt man 250 mg des Mikrogels in 25 ml Toluol 24 h unter Schütteln quellen. Das Gel wird abzentrifugiert und gewogen und anschließend bei 70 °C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und nochmals gewogen. In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weisen die Mikrogele (B) zweckmäßig Glastemperaturen Tg von -100°C bis +120°C, bevorzugter von -100°C bis +100°C, noch bevorzugter von -80°C bis +80 °C auf. In seltenen Fällen können auch Mikrogele verwendet werden, die aufgrund ihres hohen Vernetzungsgrades keine Glastemperatur aufweisen. Weiterhin weisen die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eingesetzten Mikrogele (B) bevorzugt eine Breite des Glasübergangs von größer als 5 °C, bevorzugt größer als 10°C, bevorzugter größer als 20 °C auf. Mikrogele, die eine solche Breite des Glasübergangs aufweisen, sind in der Regel - im Gegensatz zu vollständig homogen strahlenvernetzten Mikrogelen - nicht vollständig homogen vernetzt. Dies führt dazu, dass die Moduländerung von der Matrixphase zur dispergierten Phase in den aus den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beispielsweise hergestellten Mikrogel-enthaltenden Kunststoff-Zusammensetzungen nicht unmittelbar ist. Hierdurch kommt es bei schlagartiger Beanspruchung dieser Zusammensetzungen nicht zu Abreißeffekten zwischen Matrix und dispergierter Phase, wodurch die mechanischen Eigenschaften, das Quellverhalten und die Spannungsrisskorrosion etc. vorteilhaft beeinflusst werden. Die Bestimmung der Glasübergangstemperaturen (Tg ) und der Breite des Glasübergangs (ΔTg) der Mikrogele erfolgt durch Differentialthermoanalyse (DTA, engl. Differential-Scanning-Calorimetry (DSC)) unter folgenden Bedingungen: Für die Bestimmung von Tg und ΔTg werden zwei Abkühl-/Aufheizzyklen durchgeführt. Tg und ΔTg werden im zweiten Aufheizzyklus bestimmt. Für die Bestimmungen werden 10 - 12 mg des ausgewählten Mikrogels in einem DSC- Probenbehälter (Standard-Aluminium-Pfanne) von Perkin-Elmer eingesetzt. Der erste DSC-Zyklus wird durchgeführt, indem die Probe zuerst mit flüssigem Stickstoff auf -100°C abgekühlt und dann mit einer Geschwindigkeit von 20K/min auf +150°C aufgeheizt wird. Der zweite DSC-Zyklus wird durch sofortige Abkühlung der Probe begonnen, sobald eine Probentemperatur von +150°C erreicht ist. Die Abkühlung erfolgt mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 320 K/min. Im zweiten Aufheizzyklus wird die Probe wie im ersten Zyklus noch einmal auf +150°C aufgeheizt. Die Aufheizgeschwindigkeit im zweiten Zyklus ist erneut 20K/min. Tg und ΔTg werden graphisch an der DSC-Kurve des zweiten Aufheizvorgangs bestimmt. Für diesen Zweck werden an die DSC-Kurve drei Geraden angelegt. Die 1. Gerade wird am Kurventeil der DSC-Kurve unterhalb Tg, die 2. Gerade an dem durch Tg verlaufenden Kurvenast mit Wendepunkt und die 3. Gerade an dem Kurvenast der DSC- Kurve oberhalb Tg angelegt. Auf diese Weise werden drei Geraden mit zwei Schnittpunkten erhalten. Beide Schnittpunkte sind jeweils durch eine charakteristische Temperatur gekennzeichnet. Die Glastemperatur Tg erhält man als Mittelwert dieser beiden Temperaturen und die Breite des Glasübergangs ΔTg erhält man aus der Differenz der beiden Temperaturen. Die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen, bevorzugt nicht durch energiereiche Strahlen vernetzten Mikrogele können an sich in bekannter Weise hergestellt werden (s. zum Beispiel EP-A- 405 216, EP-A- 854171 , DE-A 4220563, GB-PS 1078400, DE 197 01 489.5, DE 197 01 488.7, DE 198 34 804.5, DE 198 34 803.7, DE 198 34 802.9, DE 199 29 347.3, DE 199 39 865.8, DE 199 42 620.1 , DE 199 42 614.7, DE 100 21 070.8, DE 100 38 488.9, DE 100 39 749.2, DE 100 52 287.4, DE 100 56 311.2 und DE 100 61 174.5). In den Patent(anmeldungen) EP-A 405 216, DE-A 4220563 sowie in GB-PS 1078400 wird die Verwendung von CR-, BR- und NBR-Mikrogelen in Mischungen mit doppelbindungshaltigen Kautschuken beansprucht. In DE 197 01 489.5 wird die Verwendung von nachträglich modifizierten Mikrogelen in Mischungen mit doppelbindungshaltigen Kautschuken wie NR, SBR und BR beschrieben. Unter Mikrogelen werden zweckmäßig Kautschukpartikel verstanden, die insbesondere durch Vernetzung folgender Kautschuke erhalten werden: BR: Polybutadien,
ABR: Butadien/Acrylsäure-C1-4Alkylestercopolymere,
IR: Polyisopren,
SBR: Styrol-Butadien-Copolymerisate mit Styrolgehalten von 1-60, vorzugsweise 5-50 Gewichtsprozent,
X-SBR: carboxlylierte Styrol-Butadien-Copolymerisate
FKM: Fluorkautschuk,
ACM: Acrylatkautschuk, NBR: Polybutadien-Acrylnitril-Copolymerisate mit Acrylnitrilgehalten von 5- 60, vorzugsweise 10-50 Gewichtsprozent, X-NBR: carboxlierte Nitrilkautschuke CR: Polychloropren IIR: Isobutylen/Isopren-Copolymerisate mit Isoprengehalten von 0,5-10 Gewichtsprozent, BIIR: bromierte Isobutylen/isopren-Copolymerisate mit Bromgehalten von 0,1-10 Gewichtsprozent,
CIIR: chlorierte Isobutylen/Isopren-Copolymerisate mit Bromgehalten von 0,1-10 Gewichtsprozent,
HNBR: teil- und vollhydrierte Nitrilkautschuke
EPDM: Ethylen-Propylen-Dien-Copolymerisate,
EAM: Ethylen/Acrylatcopolymere,
EVM: Ethylen/Vinylacetatcopolymere CO und
ECO: Epichlorhydrinkautschuke,
Q: Silikonkautschuke, mit Ausnahme von Silikon-Propfpolymerisaten,
AU: Polyesterurethanpolymerisate,
EU: Polyetherurethanpolymerisate ENR: Epoxydierter Naturkautschuk oder Mischungen davon. Die Herstellung der unvernetzten Mikrogel-Ausgangsprodukte erfolgt zweckmäßig durch folgende Methoden:
1. Emulsionspolymerisation
2. Lösungspolymerisation von Kautschuken, die über Variante 1 nicht zugänglich sind,
3. Außerdem können natürlich vorkommende Latices wie z. B. Naturkautschuklatex eingesetzt werden. In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sind die verwendeten Mikrogele (B) bevorzugt solche, die durch Emulsionspolymerisation und Vernetzung erhältlich sind. Bei der Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Mikrogele durch Emulsionspolymerisation werden beispielsweise folgende, radikalisch polymerisierbare Monomere eingesetzt: Butadien, Styrol, Acrylnitril, Isopren, Ester der Acryl- und Methacrylsäure. Tetrafluorethylen, Vinylidenfluord, Hexafluorpropen, 2-Chlorbutadien, 2,3-Dichlorbutadien sowie doppelbindungshaltige Carbonsäuren wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Itakonsäure etc., doppelbindungshaltige Hydroxyverbindungen wie z. B. Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxybutylmethacrylat, Aminfunktionalisierte (Meth)acrylate, Acrolein, N-Vinyl-2-pyrollidon, N-Allyl- Harnstoff und N-Allyl-Thioharnstoff sowie sekundäre Amino-(meth)- acrylsäureesterwie 2-tert-Butylaminoethylmethacrylat und 2-tert- Butylaminoethylmethacrylamid etc. Die Vernetzung des Kautschukgels kann direkt während der Emulsionspolymerisation, wie durch Copolymerisation mit vernetzend wirkenden multifunktionellen Verbindungen oder durch anschließende Vernetzung wie untenstehend beschrieben erreicht werden. Die direkte Vernetzung stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Bevorzugte multifunktionelle Comonomere sind Verbindungen mit mindestens zwei, vorzugsweise 2 bis 4 copolymerisierbaren C=C-Doppelbindungen, wie Diisopropenylbenzol, Divinylbenzol, Divinylether, Divinylsulfon, Diallylphthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, 1 ,2-Polybutadien, N,N'-m-Phenylenmaleimid, 2,4- Toluylenbis(maleimid) und/oder Triallyltrimellitat. Darüber hinaus kommen in Betracht die Acrylate und Methacrylate von mehrwertigen, vorzugsweise 2- bis 4- wertigen C2 bis C10 Alkoholen, wie Ethylenglykol, Propandiol-1 ,2, Butandiol, Hexandiol, Polyethylenglykol mit 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 8
Oxyethyleneinheiten, Neopentylglykol, Bisphenol-A, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit mit ungesättigten Polyestern aus aliphatischen Di- und Polyolen sowie Maleinsäure, Fumarsäure, und/oder Itaconsäure. Die Vernetzung zu Kautschuk-Mikrogelen während der Emulsionspolymerisation kann auch durch Fortführung der Polymerisation bis zu hohen Umsätzen oder im Monomerzulaufverfahren durch Polymerisation mit hohen internen Umsätzen erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht auch in der Durchführung der Emulsionspolymerisation in Abwesenheit von Reglern. Für die Vernetzung der unvemetzten oder der schwach vernetzten Mikrogel-Ausgangsprodukte im Anschluß an die Emulsionspolymerisation setzt man am besten die Latices ein, die bei der Emulsionspolymerisation erhalten werden. Prinzipiell kann diese Methode auch bei nichtwässrigen Polymerdispersionen angewandt werden, die auf andere Weise wie z. B. durch Umlösung zugänglich sind. Auch Naturkautschuklatices können auf diese Weise vernetzt werden. Geeignete, vernetzend wirkende Chemikalien sind beispielsweise organische Peroxide, wie Dicumylperoxid, t-Butylcumylperoxid, Bis-(t-butyl-peroxy- isopropyl)benzol, Di-t-butylperoxid, 2,5-Ditmethylhexan-2,5-dihydroperoxid, 2,5- Dimethylhexin-3,2,5-dihydroper-oxid, Dibenzoyl-peroxid, Bis-(2,4- dichlorobenzoyl)peroxid, t-Butylperbenzoat sowie organische Azoverbindungen, wie Azo-bis-isobutyronitril und Azo-bis-cyclohexannitril sowie Di- und Polymercaptoverbindungen, wie Dimercaptoethan, 1 ,6-Dimercaptohexan, 1,3,5- Trimercaptotriazin und Mercapto-terminierte Polysulfidkautschuke wie Mercapto- terminierte Umsetzungsprodukte von Bis-Chlorethylformal mit Natriumpolysulfid. Die optimale Temperatur zur Durchführung der Nachvernetzung ist naturgemäß von der Reaktivität des Vernetzers abhängig und kann bei Temperaturen von Raumtemperatur bis ca. 180 °C gegebenenfalls unter erhöhtem Druck durchgeführt werden (siehe hierzu Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Band 14/2, Seite 848). Besonders bevorzugte Vernetzungsmittel sind Peroxide. Die Vernetzung C=C-Doppelbindungen enthaltender Kautschuke zu Mikrogelen kann auch in Dispersion bzw. Emulsion bei gleichzeitiger, partieller, ggf. vollständiger, Hydrierung der C=C- Doppelbindung durch Hydrazin wie in US 5,302,696 oder US 5,442,009 beschrieben oder ggf. andere Hydrierungsmitteln, beispielsweise Organometallhydridkomplexe erfolgen. Vor, während oder nach der Nachvernetzung kann ggf. eine Teilchenvergrößerung durch Agglomeration durchgeführt werden. Bei dem erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Herstellungsverfahren ohne Anwendung energiereicher Strahlung werden stets nicht vollständig homogen vernetzte Mikrogele erhalten, die die oben beschriebenen Vorteile aufweisen können. Auch Kautschuke, die durch Lösungspolymerisation hergestellt werden, können als Ausgangsprodukte für die Herstellung der Mikrogele dienen. In diesen Fällen geht man von den Lösungen dieser Kautschuke in geeigneten organischen Lösungen aus. Man stellt die gewünschten Größen der Mikrogele dadurch her, daß man die Kautschuklösung in einem flüssigen Medium, vorzugsweise in Wasser gegebenenfalls unter Zugabe geeigneter oberflächenaktiver Hilfsmitteln wie z. B. Tensiden mittels geeigneter Aggregate mischt, so daß eine Dispersion des Kautschuks im geeigneten Teilchengrößenbereich erhalten wird. Für die Vernetzung der dispergierten Lösungskautschuke geht man wie zuvor für die nachträgliche Vernetzung von Emulsionspolymerisaten beschriebenen, vor. Als Vernetzer eignen sich die zuvor genannten Verbindungen, wobei man das für die Herstellung der Dispersion eingesetzte Lösungsmittel gegebenenfalls vor der Vernetzung z. B. destillativ entfernen kann. Als Mikrogele zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können sowohl nicht-modifizierte Mikrogele, die im wesentlichen keine reaktiven Gruppen insbesondere an der Oberfläche aufweisen als auch, modifizierte, mit funktioneilen Gruppen, insbesondere an der Oberfläche modifizierte Mikrogele verwendet werden. Letztere können durch chemische Umsetzung der bereits vernetzten Mikrogele mit gegenüber C=C-Doppelbindungen reaktiven Chemikalien hergestellt werden. Diese reaktiven Chemikalien sind insbesondere solche Verbindungen, mit deren Hilfe polare Gruppen wie z. B. Aldehyd-, Hydroxyl-, Carboxyl-, Nitril- etc. sowie schwefelhaltige Gruppen, wie z. B. Mercapto-, Dithiocarbamat-, Polysulfid-, Xanthogenat-, Thiobenzthiazol- und/oder Dithiophosphorsäuregruppen und/oder ungesättigte Dicarbonsäuregruppen an die Mikrogele chemisch gebunden werden können. Dies trifft auch auf N,N'-m- Phenylendiamin zu. Ziel der Mikrogelmodifizierung ist die Verbesserung der Mikrogelverträglichkeit, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Herstellung der späteren Matrix, in die das Mikrogel eingearbeitet ist, oder die erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Einarbeitung in eine Matrix verwendet wird, um eine gute Verteilbarkeit bei der Herstellung sowie eine gute Ankopplung zu erreichen. Besonders bevorzugte Methoden der Modifizierung sind die Pfropfung der Mikrogele mit funktionellen Monomeren sowie die Umsetzung mit niedermolekularen Agentien. Für die Pfropfung der Mikrogele mit funktionellen Monomeren geht man zweckmäßigerweise von der wässrigen Mikrogeldispersion aus, die man mit polaren Monomeren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itakonsäure, Hydroxyethyl- (meth)-acrylat, Hydroxypropyl-(meth)-acrylat, Hydroxybutyl-(meth)-acrylat, Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, Acrolein, N-Vinyl-2-pyrollidon, N-Allyl- Harnstoff und N-Allyl-Thioharnstoff sowie sekundären Amino-(meth)- acrylsäureesterwie 2-tert-Butylaminoethylmethacrylat und 2-tert- Butylaminoethylmethacrylamid unter den Bedingungen einer radikalischen Emulsionspolymerisation umsetzt. Auf diese Weise werden Mikrogele mit einer Kern/Schale-Morphologie erhalten, wobei die Schale eine hohe Verträglichkeit mit der Matrix aufweisen soll. Es ist wünschenswert, daß das im Modifikationsschritt verwendete Monomer möglichst quantitativ auf das unmodifizierte Mikrogel aufpfropft. Zweckmäßigerweise werden die funktionellen Monomere vor der vollständigen Vernetzung der Mikrogele hinzudosiert. Prinzipiell denkbar ist auch eine Pfropfung der Mikrogele in nichtwässrigen
Systemen, wobei auf diese Weise auch eine Modifikation mit Monomeren durch ionische Polymerisationsmethoden möglich wird. Für eine Oberflächenmodifikation der Mikrogele mit niedermolekularen Agentien kommen insbesondere folgende Reagentien in Frage: elementarer Schwefel, Schwefelwasserstoff und/oder Alkylpolymercaptanen, wie 1 ,2- Dimercaptoethan oder 1 ,6-Dimercaptohexan, desweiteren Dialkyl- und Dialkylaryldithiocarbamat, wie den Alkalisalzen von Dimethyldithiocarbamat und/oder Dibenzyldithiocarbamat, ferner Alkyl- und Arylxanthogenaten, wie Kaliumethylxanthogenat und Natrium-isopropylxanthogenat sowie die Umsetzung mit den Alkali- oder Erdalkalisalzen der Dibutyldithiophosphorsäure und
Dioctyldithiophosphorsäure sowie Dodecyldithiophosphorsäure. Die genannten Reaktionen können vorteilhafterweise auch in Gegenwart von Schwefel durchgeführt werden, wobei der Schwefel unter Bildung polysulfidischer Bindungen mit eingebaut wird. Zur Addition dieser Verbindung können Radikalstarter wie organische und anorganische Peroxide und/oder Azoinitiatoren, zugesetzt werden. Auch eine Modifikation doppelbindungshaltiger Mikrogele wie z. B. durch Ozonolyse sowie durch Halogenierung mit Chlor, Brom und Jod kommen infrage. Auch eine weitere Umsetzung modifizierter Mikrogele wie z. B. die Herstellung hydroxylgruppenmodifizierter Mikrogele aus epoxydierten Mikrogelen wird als chemische Modifikation von Mikrogelen verstanden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mikrogele durch Hydroxyl- Gruppen insbesondere auch an der Oberfläche davon modifiziert. Der Hydroxylgruppengehalt der Mikrogele wird durch Umsetzung mit Acetanydrid und Titration der hierbei frei werdenden Essigsäure mit KOH nach DIN 53240 als Hydroxyl-Zahl mit der Dimension mg KOH/g Polymer bestimmt. Die Hydroxylzahl der Mikrogele liegt bevorzugt zwischen 0,1-100, noch bevorzugter zwischen 0,5- 50 mg KOH/g Polymer. Die Menge des eingesetzten Modifizierungsmittels richtet sich nach dessen Wirksamkeit und den im Einzelfall gestellten Anforderungen und liegt im Bereich von 0,05 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an eingesetztem Kautschuk-Mikrogel, besonders bevorzugt sind 0,5-10 Gewichtsprozent bezogen auf Gesamtmenge an Kautschukgel. Die Modifizierungsreaktionen können bei Temperaturen von 0-180 °C, bevorzugt 20-95 °C, ggf. unter Druck von 1-30 bar, durchgeführt werden. Die Modifizierungen können an Kautschuk-Mikrogelen in Substanz oder in Form ihrer Dispersion vorgenommen werden, wobei beim letzten Fall inerte organische Lösungsmittel oder auch Wasser als Reaktionsmedium verwendet werden können. Besonders bevorzugt wird die Modifizierung in wäßriger Dispersion des vernetzten Kautschuks durchgeführt. Die Verwendung von unmodifizierten Mikrogelen ist insbesondere bei erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bevorzugt, die zur Einarbeitung in unpolare Kautschuke oder unpolare thermoplastische Werkstoffen verwendet werden, wie zum Beispiel Polypropylen, Polyethylen und Blockcopolymeren auf Basis von Styrol, Butadien, Isopren (SBR, SIR) und hydrierten Isopren-Styrol- Blockcopolymeren (SEBS), und üblichen TPE-Os und TPEΛ/s etc. Die Verwendung von modifizierten Mikrogelen ist insbesondere bei erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bevorzugt, die zur Einarbeitung in polare Kautschuke oder polare thermoplastische Werkstoffe (A) verwendet werden, wie zum Beispiel PA, TPE-A, PU, TPE-U, PC, PET, PBT, POM, PMMA, PVC, ABS , PTFE, PVDF, etc. Der mittlere Durchmesser der hergestellten Mikrogele kann mit hoher Genauigkeit beispielsweise auf 0,1 Mikrometer (100 nm) + 0,01 Mikrometer (10 nm) eingestellt werden, so dass beispielsweise eine Teilchengrößenverteilung erreicht wird, bei der mindestens 75 % aller Mikrogel-Partikel zwischen 0,095 Mikrometer und 0,105 Mikrometer groß sind. Andere mittlere Durchmesser der Mikrogele insbesondere im Bereich zwischen 5 bis 500 nm lassen sich mit gleicher Genauigkeit (mindestens Gew.-75 % aller Teilchen liegen um das Maximum der integrierten Korngrößenverteilungskurve (bestimmt durch Lichtstreuung) in einem Bereich von + 10 % oberhalb und unterhalb des Maximums) herstellen und einsetzen. Dadurch kann die Morphologie der in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung dispergierten Mikrogele praktisch „punktgenau" eingestellt und damit die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sowie der daraus beispielsweise hergestellten Kunststoffe eingestellt werden. Die Aufarbeitung der so hergestellten Mikrogele vorzugsweise auf Basis von BR, SBR, NBR, SNBR, oder Acrylnitril oder ABR kann beispielsweise durch Eindampfen, Koagulation, durch Cokoagulation mit einem weiteren Latexpolymer, durch Gefrierkoagulation (vgl. US-PS 2187146) oder durch Sprühtrocknung erfolgen. Bei der Aufarbeitung durch Sprühtrocknung können handelsübliche auch Fließhilfen wie beispielsweise CaCO3 oder Kieselsäure zugesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung basiert das Mikrogel (B) auf Kautschuk. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist das Mikrogel (B) durch funktioneile, gegenüber C=C- Doppelbindungen reaktive Gruppen modifiziert. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Mikrogel (B) einen Quellungsindex in Toluol bei 23 °C von 1 bis 15 auf. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist bevorzugt eine Viskosität von 2 mPas bis zu 50000000 mPas, bevorzugter 50 mPas bis zu 3000000 mPas bei einer Drehzahl von 5 s"1, mit einem Kegelplattenviskosimeter nach DIN 53018 gemessen, bei 20°C auf.
Organisches nicht-vernetzbares Medium (A. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält mindestens ein organisches Medium (A), welches bei einer Temperatur von 120°C eine Viskosität von weniger als 30000 mPas, bevorzugter von weniger als 1000 mPas, bevorzugter von weniger als 200 mPas, bevorzugter von weniger als 100 mPas, noch bevorzugter weniger als 20 mPas bei 120°C aufweist. Ein solches Medium ist bei Raumtemperatur (20°C) flüssig bis fest, bevorzugt flüssig bzw. fließfähig. Organisches Medium im Sinne der Erfindung bedeutet, dass das Medium mindestens ein Kohlenstoffatom enthält. Unter nicht-vernetzbaren Medien im Sinne der Erfindung werden insbesondere solche Medien verstanden, die keine über Heteroatome-enthaltende funktionelle Gruppen oder C=C-Gruppen vernetzbare Gruppen enthalten, wie insbesondere übliche Monomere oder Prepolymere, die in üblicher Weise radikalisch, mit UV-Strahlen, thermisch und/oder durch Polyaddition bzw. Polykondensation unter Zusatz von Vernetzungsmitteln (z. B. Polyisocyanate, Polyamine, Säureanhydride) etc. unter Bildung von Oligomeren oder Polymeren in üblicher Weise vernetzt bzw. polymerisiert werden. Erfindungsgemäß können als organische, nicht-vernetzbare Medien auch solche Medien verwendet werden, die zwar beispielsweise gewisse Anteile an ungesättigten Bindungen (gewisse Polyesteröle, Rapsöl etc.) oder Hydroxygruppen (Polyether) enthalten, die jedoch nicht zu Oligomeren oder Polymeren in üblicher Weise vernetzt bzw. polymerisiert werden. Nicht-vernetzbaren Medien sind insbesondere auch Lösemittel, insbesondere solche nach DIN 55 945. Bevorzugt handelt es sich bei dem nicht vernetzbaren Medium (A) um bei Raumtemperatur (20°C) flüssige, nicht vernetzbaren Medien, insbesondere um Kohlenwasserstoffe (geradkettige, verzweigte, cyclische, gesättigte, ungesättigte und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 200 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls durch ein oder mehrere Substituenten ausgewählt aus Halogenen, wie Chlor, Fluor, Hydroxy, Oxo, Amino, Carboxy, Carbonyl, Aceto, Amido substituiert sein können), synthetische Kohlenwasserstoffe, Polyetheröle, Esteröle, Phosphorsäureester, Siliciumhaltige Öle und Halogenkohlenwasserstoffe bzw. Halogenkohlenstoffe (s. z. B. Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Verlag Chemie Weinheim, Band 20, (1981) 457 ff, 504, 507ff, 517/518, 524). Diese nicht vernetzbaren Medien (A) zeichnen sich insbesondere durch Viskositäten von 2 bis 1500 mm2/s (cSt) bei 40°C aus. Bevorzugt handelt es sich bei dem nicht vernetzbaren Medium (A) um bei Raumtemperatur (20°C) flüssige, nicht vernetzbaren Medien, insbesondere um Lösemittel nach DIN 55945 wie Xylol, Solvent Naphtha, Methylethyiketon, Methoxypropylacetat, N- Methylpyrrolidon, Dimethylsulfoxid. Die synthetischen Kohlenwasserstoffe werden gewonnen durch Polymerisation von Olefinen, Kondensation von Olefinen oder Chlorparaffinen mit Aromaten oder dechlorierende Kondensation von Chlorparaffinen. Beispiele sind für die Polymerisatöle die Ethylen-Polymere, die Propylen-Polymere, die Polybutene, die Polymere höherer Olefine, die Alkylaromaten. Die Ethylen- Polymere haben Molekulargewichte zwischen 400 und 2000 g/mol. Die Polybutene besitzen Molekulargewichte zwischen 300 und 1500 g/mol. Bei den Polyetherölen unterscheidet man aliphatische Polyetheröle, Polyalkylenglykole, insbesondere Polyethylen- und Polypropylenglykole, deren Mischpolymerisate, ihre Mono- und Diether sowie Esterether und Diester, Tetrahydrofuran-Polymeröle, Perfluorpolyalkylether und Polyphenylether. Perfluorpolyalkylether haben Molmassen von 1000 - 10000 g/Mol. Die aliphatischen Polyetheröle weisen Viskositäten von 8 bis 19 500 mm2/s bei 38°C auf. Polyphenylether werden durch Kondensation von Alkaliphenolaten mit Halogenbenzolen hergestellt. Auch der Diphenylether und seine Alkylderivate finden Anwendung. Beispiele für die Esteröle sind die Alkylester der Adipinsäure, das Bis-(2- ethylhexyl)-sebacat und das Bis-(3,5,5-trimethylhexyl)-sebacat oder -adipat sowie die Ester natürlicher Fettsäuren mit mono- oder polyfunktionellen Alkoholen, wie TMP-Oleat. Eine weitere Klasse bildet die fluorhaltigen Esteröle. Bei Phosphorsäureestern unterscheidet man Triaryl-, Trialkyl- und Alkylarylphosphate. Beispiele sind Tri-(2-ethylhexyl)-phosphat und Bis-(2-ethylhexyl)-phenyl-phosphat. Siliciumhaltige Öle sind die Silikonöle (Polymere der Alkyl- und Arylsiloxanreihe) und die Kieselsäureester. Beispiele für nachwachsende nicht-vernetzbare organische Medien sind Rapsöl, Sonnenblumenöl. Zu den Halogenkohlenwasserstoffen bzw. Halogenkohlenstoffen gehören chlorierte Paraffine, wie Chlortrifluorethylenpolymeröle und Hexafluorbenzol. (Nicht-reaktive) Lösemittel nach DIN 55 945 sind Hexan, Siedegrenzbenzine, Testbenzine, Xylol, Solvent Naphtha, Balsamterpentinöl, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Methylamylketon, Isophoron, Butylacetat, 1- Methoxypropylacetat, Butylglykolacetat, Ethyldiglykolacetat und N- Methylpyrrolidon (Brock, Thomas, Groteklaes, Michael, Mischke, Peter, Lehrbuch der Lacktechnologie, Curt R. Vincentz Verlag Hannover, (1998) 93ff). Besonders bevorzugte nicht-vernetzbare Medien schließen ein: Polyether, z. B. Baylube 68CL, naphthenische Öle, z. B. Nynas T 110, paraffinische, hochraffinierte Mineralöle, z. B. Shell Catenex S 932, Esteröle, z. B. Methylester SU, Öle auf Basis nachwachsender Rohstoffe, z. B. raffiniertes Rüböl. Besonders bevorzugte nicht vernetzbare Medien (A) sind die große Klasse der Kohlenwasserstoffe, die Polyetheröle, und die Lösemittel nach DIN 55 945. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält bevorzugt 0,5 bis 90 Gew.-%, bevorzugter 1 - 40 Gew.-%, noch bevorzugter 2 - 30 Gew.-% des Mikrogels (B), bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält weiterhin bevorzugt 10 bis
99,5 Gew.-%, bevorzugter 40 bis 97 Gew.-%, noch bevorzugter 50 bis 95 Gew.-%, weiterhin bevorzugter 60 bis 95 Gew.-% des organischen Mediums (A)). Die erfindungsgemäße Zusammensetzung besteht bevorzugt aus dem organischen nicht vernetzbaren Medium (A) und dem Mikrogel (B) und gegebenenfalls den unten stehenden weiteren Komponenten. Die Anwesenheit von Wasser ist nicht bevorzugt, bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weniger als 0,8 Gew.-%, noch bevorzugter weniger als 0,5 Gew.-% Wasser. Am meisten bevorzugt ist die Anwesenheit von Wasser ausgeschlossen (< 0,1 Gew.-%). Letzteres ist herstellungsbedingt im allgemeinen bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen der Fall. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann zusätzlich Füllstoffe, Pigmente und Additive wie Dispergierhilfsmittel, Entlüfter, Fließmittel, Verlaufsmittel, Hilfsmittel zur Untergrundbenetzung, Haftverbessererer, Anti- Absetzmittel, Hilfsmittel zur Steuerung der Untergrundbenetzung, zur Steuerung der Leitfähigkeit, Hilfsmittel zur Steuerung der Farbtonstabilität, des Glanzes und des Ausschwimmens, Oxidationsinhibitoren, Stockpunktserniedriger, Hochdruckzusätze, Schaumverhütungsmittel, Demulgatoren, Verschleißschutzadditive, Korrosionschutzadditive, Buntmetalldesaktivatoren, Reibwertmodifizierungsmittel etc. enthalten. Dabei lassen sich insbesondere die genannten Additive besonders gleichmäßig in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen einarbeiten, was wiederum zur Verbesserung der daraus hergestellten Produkte, wie Polymerzusammensetzungen, Schmierstoffe etc. führt. Besonders geeignete Pigmente und Füllstoffe zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die das nicht-vernetzbare Medium (A) enthalten, und daraus hergestellter Mikrogel-enthaltende Kunststoffe sind beispielsweise: anorganische und organische Pigmente, silikatische Füllstoffe wie Kaolin, Talkum, Carbonate wie Calciumcarbonat und Dolomit, Bariumsulfat, Metalloxide, wie Zinkoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, hochdisperse Kieselsäuren (gefällte und thermisch hergestellte Kieselsäuren), Metallhydroxide, wie Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid, Glasfasern und Glasfaserprodukte (Latten, Stränge oder Mikroglaskugeln), Kohlenstofffasern, Thermoplastfasern (Polyamid, Polyester, Aramid), Kautschukgele auf Basis Polychloropren und/oder Polybutadien oder auch aller anderer vorher beschriebener Gelpartikel, die einen hohen Vernetzungsgrad besitzen und Teilchengröße 5 bis 1000 nm. Die genannten Füllstoffe können alleine oder im Gemisch eingesetzt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden 0,5 - 30 Gewichtsteile Kautschukgel (B), gegebenenfalls zusammen mit 0,1 bis 40 Gewichtsteilen Füllstoffen, und 30 - 99,5 Gewichtsteile des flüssigen nicht- vernetzbaren Mediums (A) zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingesetzt. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können weitere Hilfsmittel enthalten wie Alterungsschutzmittel, Wärmestabilisatoren, Lichtschutzmittel, Ozonschutzmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Weichmacher, Tackifier, Treibmittel, Farbstoffe, Wachse, Streckmittel, organische Säuren, sowie Füllstoffaktivatoren, wie beispielsweise Trimethoxysilan, Polyethylenglykol, oder andere, die in den beschriebenen Industrien bekannt sind. Die Hilfsmittel werden in üblichen Mengen, die sich u.a. nach dem Verwendungszweck richten, eingesetzt. Übliche Mengen sind z. B. Mengen von 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf eingesetzte Mengen an flüssigem Medium (A) bzw. an eingesetztem Kautschukgel (B). In einer bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße
Zusammensetzung durch Mischen von mindestens einem nicht-vernetzbaren, organischen Medium (A), welches bei einer Temperatur von 120°C eine Viskosität von weniger als 30000 mPas aufweist, und mindestens einem trockenen Mikrogelpulver (B) (bevorzugt weniger als 1 Gew.-%, noch bevorzugter weniger als 0,5 Gew.-% flüchtige Anteile (beim Mischen der Komponente (A) und (B) werden keine Mikrogel-Latices verwendet)), das nicht durch energiereiche Strahlen vernetzt ist, mittels eines Homogenisators, einer Perlmühle, einer Dreiwalze, einer Ein- oder Mehrwellen-Extruderschnecke, eines Kneters und/ oder eines Dissolvers, bevorzugt mittels eines Homogenisators, einer Perlmühle oder einer Dreiwalze hergestellt. Hinsichtlich der Viskosität der herzustellenden Zusammensetzung ist der Kneter, im welchem bevorzugt nur sehr hochviskose (fast feste bis feste) Zusammensetzungen eingesetzt werden können, am eingeschränktesten, d. h. er ist nur in Sonderfällen anwendbar. Nachteilig an der Perlmühle ist der vergleichsweise eingeschränkte Viskositätsbereich (tendenziell dünne Zusammensetzungen), hohe Reinigungsaufwand, teure Produktwechsel der verwendbaren Zusammensetzungen sowie der Abrieb von Kugeln und Mahlapparatur. Besonders bevorzugt erfolgt die Homogenisierung der erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen mittels eines Homogenisators oder einer Dreiwalze. Nachteilig an der Dreiwalze ist der vergleichsweise eingeschränkte Viskositätsbereich (tendenziell sehr dicke Zusammensetzungen), geringer Durchsatz und die nicht geschlossene Arbeitsweise (schlechter Arbeitsschutz). Sehr bevorzugt erfolgt die Homogenisierung der erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen daher mittels eines Homogenisators. Der Homogenisator erlaubt es dünne und dicke Zusammensetzungen bei hohem Durchsatz zu verarbeiten (hohe Flexibilität). Produktwechsel sind vergleichsweise schnell und problemlos möglich. Überraschend und neu ist, dass die Mikrogele (B) in nicht vernetzbaren organischen Medien dispergiert werden können; insbesonders überraschend ist die bis zu den Primärpartikeln gelungene Dispergierung (s. Beispiele). Die Dispergierung der Mikrogele (B) im flüssigen Medium (A) erfolgt im Homogenisator im Homogenisierventil (s. Abb, 1). Bei dem erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Verfahren werden
Agglomerate in Aggregate und/oder Primärpartikel zerteilt. Agglomerate sind physikalisch trennbare Einheiten, bei deren Dispergierung keine Änderung der Primärpartikelgröße erfolgt. Abb. 1 zeigt die Funktionsweise des Homogenisierventils. (Darin bedeuten: Basic product: Ausgangsprodukt, Valve seat: Ventilsitz Valve: Ventil
Homogenised product: Homogenisiertes Produkt). Das zu homogenisierende Produkt tritt in das Homogenisierventil mit langsamer Geschwindigkeit ein und wird im Homogenisierspalt auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt. Die Dispergierung erfolgt hinter dem Spalt hauptsächlich aufgrund von Turbulenzen und Kavitation (William D. Pandolfe, Peder Baekgaard, Marketing Bulletin der Fa. APV Homogeniser Group - „High- pressure homogenisers processes, product and applications"). Die Temperatur der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt bei Aufgabe in den Homogenisator zweckmäßig -40 - 140°C, vorzugsweise 20 - 80 °C. Die zu homogenisierende erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird zweckmäßig bei einem Druck von 20 bis 4000 bar, bevorzugt 100 bis 4000 bar, bevorzugt 200 bis 4000 bar, bevorzugt 200 - 2000 bar, sehr bevorzugt 500 - 1500 bar im Gerät homogenisiert. Die Anzahl der Durchläufe richtet sich nach der Güte gewünschten Dispergiergüte und kann zwischen einem und 20, bevorzugt einem bis 10, bevorzugter einem bis vier Durchgängen variieren. Die erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzungen besitzen eine besonders feine Partikelverteilung, die besonders mit dem Homogenisator erreicht wird, der auch hinsichtlich der Flexibilität des Verfahrens bezüglich variierender Viskositäten der flüssigen Medien und der resultierenden Zusammensetzungen und notwendigen Temperaturen sowie der Dispergiergüte äußerst vorteilhaft ist. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Herstellung von Mikrogel-enthaltenden Polymeren bzw. Kunststoffen, wie vorstehend erläutert. Werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in thermoplastische
Polymere eingearbeitet, so stellt man völlig überraschend fest, das Mikrogel- enthaltenden Polymere erhalten werden, die sich wie thermoplastische Elastomere verhalten. Die Erfindung betrifft weiterhin auch die daraus nach üblichen Verfahren hergestellten Formkörper und Beschichtungen. Die Erfindung wird mit Blick auf die folgenden Beispiele näher erläutert. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiele
Beispiel 1 : SBR-Gel in Nynas T110 In dem nachfolgend beschriebenen Beispiel 1 wird gezeigt, dass unter der
Verwendung von Mikrogelen auf Basis von SBR erfindungsgemäße Zusammensetzungen, die bestimmte rheologische Charakteristika wie Strukturviskosität, Thixotropie und angenähert Newton'sches Fließverhalten zeigen, erhalten werden. Daraus ergibt sich der u. a. der Einsatz der erfindungsgemäßen
Zusammmensetzung als funktionales und/oder rheologisches Additiv. Günstige Voraussetzungen für den Einsatz der erfindungsgemäßen Mischungen in Kautschuk oder Kunststoff haben Mikrogele, die die Viskosität wenig beeinflussen, also in erster Näherung Newton'sches Fließverhalten zeigen. Für den Einsatz der erfindungsgemäßen Mischungen in Fetten sind insbesondere Mikrogele geeignet, die die Viskosität stark beeinflussen, also strukturviskoses oder thixotropes Fließverhalten zeigen. In der nachfolgenden Tabelle ist die Zusammensetzung angegeben:
1. Nynas T 1 10 80 %
2. Micromorph 1 P oder δP 20 %
Summe 100 %
Bei Nynas T 110 handelt es sich um hydriertes naphthenisches Öl der Nynas Naphthenics AB. Micromorph 5P ist ein vernetztes Kautschukgel mit einer OH-Zahl von 4 auf
Basis von SBR der Firma RheinChemie Rheinau GmbH.
Micromorph 5P besteht aus 40 Gew.-% Styrol, 57,5 Gew.-% Butadien und 2,5
Gew.-% Dicumylperoxid. Micromorph 1 P ist ein vernetztes, oberflächenmodifiziertes Kautschukgel auf Basis SBR der Fa. RheinChemie Rheinau GmbH. Micromorph 1P besteht aus
80 GΘW.-% Styrol, 12 Gew.-% Butadien, 5 Gew.-% Ethylenglykoldimethacrylat
(EGDMA) und 3 Gew.-% Hydroxyethylmethacrylat (HEMA). Die charakteristischen Daten der SBR-Gele sind in der Tabelle 1 zu- sammengefasst. Tab. 1. Eigenschaften der Mikrogele Micromorph 1P und 5P.
Figure imgf000026_0001
In der Tabelle bedeuten:
DCP: Dicumylperoxid d§o: Der Durchmesser d 50 ist nach DIN 53 206 als der Mittelwert definiert. Es stellt hier den mittleren Teilchendurchmesser der Teilchen im Latex dar. Der Teilchendurchmesser der Latexteilchen wurde hier mittels Ultrazentrifugation bestimmt (W. Scholtan, H. Lange, „Bestimmung der Teilchengrößenverteilung von Latices mit der Ultrazentrifuge", Kolloid-Zeitschrift und Zeitschrift für Polymere (1972) Band 250, Heft, 8). Die Durchmesserangaben im Latex und für die Primärpartikel in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind praktisch gleich, da sich die Teilchengröße der Mikrogelteilchen bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung nicht ändert.
Tg: Glastemperatur
Für die Bestimmung von Tg: und ΔTg wird das Gerät DSC-2 von Perkin-Elmer benutzt.
Quellungsindex QI
Der Quellungsindex QI wurde wie folgt bestimmt:
Der Quellungsindex wird aus dem Gewicht des in Toluol bei 23° für 24 Stunden gequollenen lösungsmittelhaltigen Mikrogels und dem Gewicht des trockenen Mikrogels berechnet: Qi = Naßgewicht des Mikrogels /Trockengewicht des Mikrogels.
Zur Ermittlung des Quellungsindex läßt man 250 mg des Mikrogels in 25 ml Toluol
24 h unter Schütteln quellen. Das mit Toluol gequollene (nasse) Gel wird nach Zentrifugation mit 20.000 Upm gewogen und anschließend bei 70 °C bis zur
Gewichtskonstanz getrocknet und nochmals gewogen.
OH-Zahl (Hvdroxylzahl,
Die OH-Zahl (Hydroxylzahl) wird nach DIN 53240 bestimmt, und entspricht der
Menge an KOH in mg, die der Essigsäure-Menge äquivalent ist, die bei der Acetylierung mit Essigsäureanhydrid von 1 g Substanz freigesetzt wird.
Säurezahl Die Säurezahl wird wie oben bereits erwähnt nach DIN 53402 bestimmt und entspricht der Menge KOH in mg, die erforderlich ist um ein g des Polymers zu neutralisieren. Gelqehalt Der Gelgehalt entspricht dem in Toluol unlöslichen Anteil bei 23°C. Der Gelgehalt ergibt sich aus dem Quotienten des getrockneten Rückstands und der Einwaage und wird in Gewichtsprozent angegeben.
Herstellungsbeispiel 1 zu Micromorph 1P Micromorph 1P ist ein Mikrogel auf Basis von hydroxylmodifiziertem SBR, hergestellt durch direkte Emulsionspolymerisation unter Verwendung des vernetzenden Comonomers Ethylenglykoldimethacrylat. Es werden 325 g des Na-Salzes einer langkettigen Alkylsulfonsäure (330 g Mersolat K30/95 der Bayer AG) und 235 g des Na-Salzes methylenverbrückter Naphthalinsulfonsäure (Baykanol PQ der Bayer AG) in 18,71 kg Wasser gelöst und in einem 40 I-Autoklaven vorgelegt. Der Autoklav wird 3mal evakuiert und mit Stickstoff beaufschlagt. Danach werden 8,82 kg Styrol, 1 ,32 kg Butadien, 503 g Ethylenglykoldimethacrylat (90%ig), 314 g Hydroxyethylmethacrylat (96%) und 0,75 g Hydrochinonmonomethylether zugegeben. Die Reaktionsmischung wird unter Rühren auf 30°C aufgeheizt. Anschließend wird eine wässrige Lösung bestehend aus 170 g Wasser, 1 ,69 g Ethylendiamintetraessigsäure (Merck- Schuchardt), 1 ,35 g Eisen(ll)-Sulfat*7H20, 3,47 g Rongaiit C (Merck-Schuchardt) sowie 5,24 g Trinatriumphosphat*12H2O zudosiert. Die Reaktion wird durch Zugabe einer wässrigen Lösung von 2,8 g p-Menthanhydroperoxid (Trigonox NT 50 der Akzo-Degussa) und 10,53 g Mersolat K 30/95, gelöst in 250 g Wasser gestartet. Nach 5 Stunden Reaktionszeit aktiviert man mit einer wässrigen Lösung bestehend aus 250 g Wasser, in dem 10,53 g Mersolat K30/95 und 2,8 g p- Menthanhydroperoxid (Trigonox NT 50) gelöst sind, nach. Bei Erreichen eines Polymerisationsumsatzes von 95-99 % wird die Polymerisation durch Zugabe einer wässrigen Lösung von 25,53 g Diethylhydroxylamin, gelöst in 500 g Wasser, abgestoppt. Danach werden nicht umgesetzte Monomeren durch Strippen mit Wasserdampf aus dem Latex entfernt. Der Latex wird filtriert und wie im Beispiel 2 der US 6399706 mit Stabilisator versetzt, koaguliert und getrocknet. Micromorph 5P wird analog hergestellt. Die trockenen erfindungsgemäß weiterverarbeiteten Mikrogelpulver Micromorph 1P und Micromorph 5P wurden aus dem Latex durch Sprühtrocknung gewonnen. Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurde Nynas T 110 vorgelegt und Micromorph 5P unter Rühren mittels Dissolver zugegeben. Die Zusammensetzung wurde viermal bei 950 bar durch den Homogenisator gegeben. Als Homogenisator wurde der Labor-Hochdruckhomogenisator APV1000 der Fa. Invensys verwendet. Die rheologischen Eigenschaften der Zusammensetzung wurden mit einem
Rheometer, MCR300, der Firma Physica bestimmt. Als Messkörper wurde ein Platte-Kegel-System, CP25-1 , benutzt. Die Messungen wurden bei 20°C durchgeführt. Für die Zusammensetzung aus 80 % Nynas T 110 und 20 % Micromorph 1P bzw. Micromorph 5P sind einige Messergebnisse in der folgenden Tabelle 2 dargestellt. Als Vergleich wurden die Fette Li-120H, ein Halbfabrikat, und E301 (15 %), ein Laborprodukt der Firma RheinChemie Rheinau GmbH, mitgemessen. In der Tabelle sind die Viskositäten η, die bei Scherraten v' von 5 s"1, 100 s"1, 1000 s'1, 3000 s"1 und 0,1 s"1 gemessen wurden, dargestellt. Die Messung erfolgte mit einem Messprogramm, bei welchem in der oben genannten Reihenfolge die Messwerte (dynamische Viskositäten η etc) erfasst wurden. Als willkürliches Maß für die Viskositätserhöhende Wirkung von Mikrogel wurde der Quotient η (v'=0,1 s'1)/η (v'=3000 s'1) definiert. Die Zusammensetzung aus 80 % Nynas T 110 und 20 % Micromorph 5P, welche viermal bei 950 bar durch den Homogenisator gegeben wurde, zeigt ein vergleichbares rheologisches Verhalten wie Li-120H AK33 oder E301 , d. h. Micromorph 5P ist als Rohstoff für die Fettherstellung geeignet. Die Werte in der Tabelle 2 bringen sehr schön zum Ausdruck, welche vielfältigen rheologischen Eigenschaften mit den Mikrogelen erzielt werden können.
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Tab.2. Rheologische Charakterisierung von Mikromorph 1P bzw.5P (je 20 Gew.-%) in Nynas T 110; 20°C; Kegel-Platte: CP 25-1.
C arakte- Bezeichnung η ristϊka = 5s -_11 _ v.•"
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[Pas] [Pas] [Pas] [Pas] [Pas] [] Unadditiviertes Beispielfett (Halbfabrikat) 0,0935 s"1 strukturviskos, wenig U-120H statt 0,1 s"1 375 23,3 3,9 7950 2023" thixotrop Unadditiviertes Bei0,15 s"1 statt spielfett; in Mineralöl E301 (15%) 0,1 s"1 83 14,6 6,6 2420 3683) strukturviskos M.1P/ 0x950
AE25648/51 bar 23,4 5,1 3,45 2,3 1350 391 M.1P/ x950 fast newtonsch'sches
AE25648/51 bar 1,81 1,42 1,24 1,11 5,9 5 Fließverhalten M.1P/ 2x950 fast newtonsch'sches AE25648/51 bar 2,3 1,77 1,34 1,20 1,99 1,5 Fließverhalten M.1P/ 3x950 AE25648/51 bar 3,9 2,01 1,42 1,25 1,72 1,2 leicht thixotrop M.1P/ 4x950
AE25648/51 bar 9,3 2,80 1,71 1,46 3,3 2 thixotrop M.5P/ 0x950
AE25648/62 bar 6,8 1,94 1,56 1,38 2,02 1,3 M.5P/ 1x950
AE25648/62 bar 11,9 5,4 3,8 2,44 2150 563 strukturviskos M.5P/ 2x950 AE25648/62 bar 19,6 6,0 3,6 2,34 1750 489 strukturviskos M.5P/ 3x950 AE25648/62 bar 33 6,8 3,6 2,36 1580 444 strukturviskos M.5P/ 4x950 strukturviskos, wenig AE25648/62 bar 57 7,7 3,6 2,40 1720 475 thixotrop
1 ) 20 Gew.-% Micromorph 5P in Nynas T 110 2) 20 Gew.-% Micromorph 5P in Nynas T 110 3) η (v' = 0,1 s-1) / η (v' = 1000 s-1) Die gemessenen Werte zeigen eine Verdickung, die bei geeigneter Wahl der Mikrogel/Schmierstoff-Kombination unter dem Aspekt der Rheologie überraschenderweise die Herstellung von Schmierfetten ermöglicht. Darüber hinaus können mit Mikrogelen in den beschriebenen flüssigen Medien rheologische Eigenschaften gesteuert werden. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind insbesondere interessant als Verdickungsmittel, als Ablauf- und Absetzverhinderungsmittel sowie als rheologisches Additiv. Die beschriebenen oder ähnliche Zusammensetzungen können vorteilhaft verwendet werden in Schmierfetten, Lacken und Farben, Klebstoffen, Gummi, Kunststoffen und Gelcoats oder thermoplastischen Elastomeren. Die in Beispiel 1 hergestellten Zusammensetzungen können besonders vorteilhaft in Schmierfetten verwendet werden. Sie führen dort zu besonders günstigen Eigenschaften wie einer hohen Thixotropie oder Strukturviskosität. Weitere sehr vorteilhafte Eigenschaften, die in die jeweiligen Systeme über die Mikrogele mit eingebracht werden, sind aus den folgenden Beispielen ersichtlich.
Beispiel 2: Transparenz und Phasentrennung sowie rheologische und tribo- logische Eigenschaften der Schmierstoffen aus der Kombination 2% Mikrogel - Schmieröl In dem nachfolgend beschriebenen Beispiel 2 wird gezeigt, dass unter der
Verwendung von Mikrogelen auf Basis von SBR und NBR erfindungsgemäße Zusammensetzungen, die bestimmte Charakteristika bezüglich Transparenz und Separationsstabilität zeigen, erhalten werden. In der nachfolgenden Tabelle ist die Zusammensetzung angegeben:
1. Schmieröl 98 %
2, Mikrogel 2 %
Summe 100 % Bei Shell Catenex S 932 handelt es sich um paraffinisches, hoch raffiniertes Mineralöl der Deutschen Shell GmbH. Bei Shell Gravex 921 handelt es sich um hydriertes, naphthenbasisches Fabrikationsöl der Shell&DEA Oil GmbH. Bei Methylester SU handelt es sich um einen Methylester (Radia 7961 ) der Oleon NV. Bei Silikonöl M350 handelt es sich um Polydimethylsiloxan der Bayer MaterialScience AG. Bei Baylube 68CL handelt es sich um einen Polyether der RheinChemie Rheinau GmbH. Die Mikrogele OBR 1210 und OBR 1212 sind vernetzte, oberflächenmodifizierte Kautschukgele auf Basis SBR der Fa. RheinChemie Rheinau GmbH. Micromorph 4P ist ein vernetztes, nicht oberflächenmodifiziertes Kautschukgel auf Basis SBR der Fa. RheinChemie Rheinau GmbH. OBR 1310D ist ein vernetztes, oberflächenmodifiziertes Kautschukgel auf Basis NBR (Tab. 3). Die Mikrogele werden analog hergestellt wie in Beispiel 1 für Micromorph 1 P beschrieben.
Tab. 3. Zusammensetzung der Mikrogele OBR 1210, OBR 1212, OBR 1310D und Micromorph 4P.
Figure imgf000032_0001
Die charakteristischen Daten der SBR-Gele und des NBR-Gels sind in der Tabelle 4 zusammengefasst. Tab. 4. Eigenschaften von OBR 1210, OBR 1212, OBR 1310D und Micromorph 4P.
Figure imgf000033_0001
In der. Tabelle bedeuten:
OSpez.: spezifische Oerfläche in m2/g
Breite des Glasübergangs:
Die Breite des Glasübergangs wurde wie oben beschrieben bestimmt. Ansonsten siehe Beispiel 1.
Kontrolle der Homogenität:
Die Proben wurden eine Woche nach der Herstellung auf Separation visuell geprüft.
Kontrolle der Transparenz: Die Transparenz der Proben wurde visuell überprüft. Proben, die Separation oder
Flokkulation zeigten, wurden vor Beurteilung aufgerührt.
Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurden die jeweiligen Schmieröle vorgelegt und das jeweilige Mikrogel unter Rühren mittels Dissolver zugegeben. Die Mischung wurde mindestens einen Tag lang stehen gelassen und dann mit dem Homogenisator weiterverarbeitet. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurde bei Raumtemperatur in den Homogenisator gegeben und bei 900 bis 1000 bar im Batchbetrieb sechsmal durch den Homogenisator gegeben. Beim ersten Durchgang erwärmt sich die
Mikrogelpaste auf ca. 40°C, beim zweiten Durchgang auf ca. 70°C. Danach wurde die Mikrogelpaste auf Raumtemperatur durch Stehenlassen abgekühlt und der Vorgang wiederholt, bis sechs Durchgänge erreicht worden sind. Die Theologischen Eigenschaften der Zusammensetzung wurden mit einem Rheometer, MCR300, der Firma Physica bestimmt. Als Messkörper wurde ein Platte-Kegel-System, CP 50-2, benutzt. Die Messungen wurden bei 40°C durchgeführt. Für die oben beschriebenen Mikrogele sind einige Messergebnisse in der folgenden Tabelle 5 bis 7 dargestellt.
Tab. 5. Trübung und Separation der mikrogelhaltigen Schmieröle (2% Mikrogel); Raumtemperatur.
SchmieVol , Mikrogel ' Dispir- Trübung Phasenirennung ι r i „giefubg „
Shell Catenex OBR 1212 6 x Milchig trüb kein Absetzen
S932 OBR 1310D 6 x Maßig transparent starkes Absetzen Micromorph 4P 6 x Milchig trüb starkes Absetzen
Shell Gravex OBR 1210 6 x Milchig trüb starkes Absetzen
921 OBR 1310D 6 x Trüb/maßig transp starkes Absetzen Micromorph 4P 6 x Milchig trüb kein Absetzen
Methyl ester OBR 1210 6 x sehr schwach kein Absetzen
SU transparent OBR 1212 6 X Milchig trüb kein Absetzen OBR 1310D 6 x Milchig trüb maßiges Absetzen Micromorph 4P 6 x Milchig trüb kein Absetzen
Silikonöl OBR 1210 6 x Milchig trüb kein Absetzen
M350 OBR 1310D 6 x Milchig trüb Starkes Absetzen Micromorph 4P 6 x Milchig trüb kein Absetzen Aus Tab. 5 ist ersichtlich, dass es viele erfindungsgemäße Zusammensetzungen gibt, die zum einen auf unterschiedlichen Schmierölen basieren und zum anderen nicht absetzen. Insbesondere Micromorph 4P setzt in keiner Kombination ab. Dies ist überraschend, da nur 2 Gew.-% Mikrogel zugesetzt wurden. Des weiteren wurde eine Zusammensetzung gefunden, die weitgehend transparent ist und nicht separiert, nämlich OBR 1210 in Methylester SU.
Tab. 6. Rheologische Charakterisierung der mikrogelhaltigen Schmieröle; 40°C; Kegel-Platte: Meßsystem CP 50-2.
Figure imgf000035_0001
Aus den Werten der Tabelle 6 ist die rheologische Wirkung der Mikrogele selbst bei einer Konzentration von zwei Prozent deutlich erkennbar; trotzdem ergibt sich eine deutliche Differenzierung in newton'sches, strukturviskoses bzw. thixotropes Fließverhalten. OBR 1210 besitzt in Silikonöl M350 newton'sches Fließverhalten. Weiterhin wurden SRV-Tests zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten durchgeführt (Tab. 7; Abb. 2a und 2b). Die SRV-Tests wurden in Anlehnung an die ASTM 5706-97 durchgeführt, wobei nicht Kugel-Platte- sondern eine Ring-Platte- Geometrie gewählt wurde: 100 CR 6-Stahlring auf 100 CR 6-Stahlplatte geläppt
Frequenz: 50 Hz
Last: 300 N (nach Bedarf variieren)
Temperatur: 100°C
Amplitude : 1 ,500 mm
Dauer : 60 Minuten
Tab. 7. SRV-Test der Kombinationen 2 Gew.-% Mikrogel (OBR 1210) - Schmieröl (Baylube 68CL) sowie von Baylube 68CL zum Vergleich; Ring-Platte.
Last: 300N Reibwert Reibwert Verschleiß Aussehen der Reibs; 100CR6 Stahlring/ min max d. Platte 100CR6 Stahlplatte.geläppt 68CL-1210 0,025μ 0,087 μ nicht Metallisch blank meßbar
Baylube 68CL als Referenz 0,044μ 0,081 dto dto
Aus der Tabelle 7 ist ersichtlich, dass für die erfindungsgemäße Zusammensetzung OBR 1210/Baylube 68CL gegenüber dem reinen Schmieröl Baylube 68CL ein eindeutig niedrigerer Reibungskoeffizient gefunden wird. Außerdem wird beobachtet, dass auch der Kurvenverlauf bei der Messung glätter ist, was darauf hindeutet, dass die Mikrogele zu einem geringeren Verschleiß an der Oberfläche der Prüfplatte führen. Das Mikrogel, wie auch viele andere Mikrogele, besitzt überraschenderweise den Reibungskoeffizient mindernde Eigenschaften und kann damit als Reibwertmodifizierer eingesetzt werden.
Beispiel 3: Phasentrennung sowie rheologische und tribologische Eigenschaften der Schmierstoffen aus der Kombination 10%, 15%, 20% bzw. 30% Mikrogel - Schmieröl
In dem nachfolgend beschriebenen Beispiel 3 wird gezeigt, dass unter der Verwendung von Mikrogelen auf Basis von SBR und NBR erfindungsgemäße Zusammensetzungen, die bestimmte Charakteristika bezüglich Transparenz und Stabilität hinsichtlich Separation zeigen, erhalten werden können. Weiterhin wird gefunden, dass Schmierfette erhalten werden können. In der nachfolgenden Tabelle ist die Zusammensetzung der Mikrogelpaste angegeben: 1. Schmieröl 90%, 85%, 80%, 70%
2. Mikrogel 10%, 15%, 20%, 30%
Summe 100 %
Bei Shell Catenex S 932 handelt es sich um paraffinisches, hochraffiniertes Mineralöl der Deutschen Shell GmbH. Bei Methylester SU handelt es sich um einen Methylester (Radia 7961) der Oleon NV. Bei raffiniertem Rüböl handelt es sich um ein Öl der Cereol Deutschland GmbH, welches aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wird. Bei Baylube 68CL handelt es sich um einen Polyether der RheinChemie
Rheinau GmbH. Bei Nynas T 110 handelt es sich um hydriertes naphthenisches Öl der Nynas Naphthenics AB. Die Mikrogele OBR 1210 und OBR 1212 sind vernetzte, oberflächenmodifizierte Kautschukgele auf Basis SBR der Fa. RheinChemie Rheinau GmbH. OBR 1135 und Micromorph 5P sind vernetzte, nicht oberflächenmodifizierte Kautschukgele auf Basis BR bzw. SBR der Fa. RheinChemie Rheinau GmbH. Micromorph 5P ist im Beispiel 1 beschrieben. Die Zusammensetzungen der Mikrogele OBR 1210 und OBR 1212 sind im Beispiel 2 beschrieben. OBR 1135 ist ein BR-Gel; es besteht aus 97,5 % und 2,5% Dicumylperoxid. Die Mikrogele werden hergestellt wie in Beispiel 1 für Micromorph 1P beschrieben. Als Vergleich wurden die Fette U-120H, ein Halbfabrikat, und E301 (15 %) bzw. M10411 , Laborprodukte der Firma RheinChemie Rheinau GmbH, mitgemessen. Die charakteristischen Daten der Mikrogele sind in den Beispielen 1 und 2 zusammengefasst. Herstellung der erfindunαsαemäßen Zusammensetzungen Die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erfolgte wie oben bereits beschrieben. Abweichend hiervon wurde zur Förderung des Materials in den Homogenisator in bestimmten Fällen ein Luftdruck von 1 bis 5 bar benötigt. Die Anzahl der Durchgänge ist im folgenden angegeben. Die rheologischen Eigenschaften der Zusammensetzung wurden mit einem Rheometer, MCR300, der Firma Physica bestimmt. Als Messkörper wurde ein Platte-Kegel-System, CP 25-1, benutzt. Die Messungen wurden bei 20°C durchgeführt. Für die oben beschriebenen Mikrogele sind einige Messergebnisse im folgenden dargestellt (Tab. 8-10): 20 und 30%iges Micromorph 5P/Nynas T110 schwitzen wenig Schmieröl aus und sind fest. Nur 30%iges OBR 1135 bzw. OBR 1210/Nynas T110 schwitzen wenig Schmieröl aus und sind fest. Auch 20% OBR 1135/Rüböl und 20% Micromorph 5P/Rüböl zeigen keine Separation an der Oberfläche, und dies nach 1 ,5 Jahren. Auch mit 10 % der gleichen Gele in Rüböl zeigt sich kaum Separation. Tab. 8. Rheologische Charakterisierung der mikrogelhaltigen Schmierfette; 20°C; Kegel-Platte: Meßsystem CP 25-1.
Figure imgf000038_0001
Tropfpunkt, Penetration und Ölabscheidevermögen wurden in Anlehnung an die bzw. nach den jeweiligen Normen gemessen: DIN 51801 : Tropfpunkt: Der Tropfpunkt beschreibt diejenige Temperatur, bei der der erste Tropfen aus dem zu bestimmenden Material austritt und den Boden des Tropfbehälters berührt.
DIN 51580: Penetration:
Unter der Penetration versteht man die Messung der Konsistenz pastöser bzw. wachsartig fester Materialien mittels Eindringen einer konusförmigen Kegelhülle in die Probe. Die Eindringtiefe in 1/10 mm wird als Penetrationswert P angegeben. An unbehandelter Probe: Pu An gewalkter Probe: Pw,60 (nach 60 Hüben) oder Pw, 100.000 (nach 100.000 Hüben)
DIN 51817: Ölabscheidunq:
Die Ölabscheidung ist ein Maß für die Stabilität der Fettmatrix aus Verdicker und Basisflüssigkeit. Die Probe wird beispielsweise bei 40 °C einer bestimmten Zeit nach mit einem Gewicht beschwert. Hierbei tritt während der Belastung Basisflüssigkeit aus der Fettmatrix aus. Bestimmt wird der prozentuale Anteil anBasisflüssigkeit nach der Belastungsdauer bei gegebener Temperatur.
Tab. 9. Physikalische Eigenschaften der Kombinationen 30% Mikrogel (Micromorph 5P, OBR 1135, OBR 1210) - Schmieröl (Baylube 68CL, Methylester SU, Nynas T 110, Shell Catenex S932) sowie von PU-Fett M10411 und Lithium 12OH-Fett zum Vergleich. Tropfpunkt, Ruhe- und Walkpenetration. Tropfpu nkt Penetration Penetration Pu / Pw 60 Pw,60.000 (DIN 51801) (DIN 51580] [°C] [1/<10 mm] [1/10 mm_
Li-12OH-Fett 186 188 / 190 241
Methylester SU - 177 215 / 214 249
Micromorph 5P (30%)
Baylube 68CL - OBR1210 174/137 238 / 247 238
(30%)
Nynas T110 - OBR 1135 >280 180 / 191 196
(30%)
Nynas T110 - PU-Fett M 190 / 213 320
10411 (12%)
Das Ölabscheidevermögen (18 h / 40°C) ist für die erfindungsgemäße
Zusammensetzung Nynas T110 - OBR 1135 (30%) und das Lithiumfett U-12OH-
Fett gleich: 0,29%
Typisch für Fette sind kleine Pu- und große Pw, 6oooo-Werte. Dies wird durch die
Messungen an dem Lithium 12fett und dem PU-Fett bestätigt wie aus Tab. 9 ersichtlich ist.
Die Mikrogel-Schmieröl-Kombinationen zeigen geringe oder keine Unterschiede in den Werten für die Ruhepenetration Pu und die Walkpenetration PW, 6OOQO- SO ist insbesondere die OBR 1210-Baylube 68CL-Kombination scherstabil.
Tab. 10. SRV-Test der Kombinationen 30% Mikrogel (Micromorph 5P, OBR 1210) - Schmieröl (Baylube 68CL, Methylester SU, Shell Catenex S932) sowie von PU-Fett M 10411 und Lithium12-Fett zum Vergleich.
Figure imgf000041_0001
Die Verlauf der SRV-Kurven zeigt folgendes:
Das OBR 1210-Fett zeigt im Gegensatz zu den Vergleichsfetten einen glatten Kurvenverlauf, der auf niedrigerem Niveau des Reibkoeffizienten endet, und eine metallisch blanke Reibstelle.
Tab. 11 Verschleißtests der Kombinationen 30% Mikrogel (Micromorph 5P, OBR 1210) - Schmieröl (Baylube 68CL, Methylester SU, Shell Catenex S932) sowie von PU-Fett M10411 und Lithium 12-Fett zum Vergleich.
Figure imgf000041_0002
Die Tabelle 11 zeigt, dass erfindungsgemäß die Schocklast und VKA Gut/Schweißlast deutlich verbessert sind. Beispiel 3 zeigt, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mit einem relativ hohen Gehalts an Mikrogel (15 - 30 %) überraschenderweise mit kommerziellen Fetten vergleichbares Verhalten (Absetzstabilität, geringe Ölabscheidung, Konsistenz, etc.) jedoch günstigeres Verhalten (hohe Scherstabilität, d.h. fast keine Änderung der Penetrationswerte nach Walken mit 60.000 Hüben) und außerordentlich hohe Tropfpunkte wie sie sonst nur von wärmefesten Fetten, wie z.B. PU-Fetten oder Ca- Komplexfetten, erreicht werden, zeigen. Zudem zeigen diese Zusammensetzungen eine positive Wirkung auf Reibwerte, was völlig untypisch ist bei Standardfetten.
Beispiel 4: Hydroxylgruppenmodifiziertes SBR-Gel OBR 1312B in Baylube 68CL
In dem nachfolgend beschriebenen Beispiel 4 wird gezeigt, daß unter Verwendung von hydroxylgruppenmodifizierten Mikrogelen auf Basis von SBR erfindungsgemäße Zusammensetzungen, die hauptsächlich Primärpartikel mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ca. 43 nm enthalten, in einem Homogenisator durch Anwendung von 900 bis 1000 bar mit 2 bis 6 Durchgängen hergestellt werden können.
In der nachfolgenden Tabelle ist die Zusammensetzung angegeben:
1. Baylube 68CL 97,8
2. OBR 1312B 2,0
3. Dispergierhilfsmittel 0,2 Summe 100,0
Bei Baylube 68CL handelt es sich um einen Polyether der RheinChemie Rheinau GmbH. Das Mikrogel OBR 1312B ist ein vernetztes, oberflächenmodifiziertes Kautschukgel auf Basis SBR der Fa. RheinChemie Rheinau GmbH(Tab. 12). Das Mikrogel wird analog zu Beispiel 1 für Micromorph 1P hergestellt.

Claims

MIKROGELE IN NICHT-VERNETZBAREN ORGANISCHEN MEDIEN
PATENTANSPRÜCHE 1. Zusammensetzung, enthaltend mindestens ein nicht-vernetzbares organisches Medium (A), welches bei einer Temperatur von 120°C eine Viskosität von weniger als 30000 mPas aufweist, und mindestens ein Mikrogel (B).
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , worin das nicht-vernetzbare, organische Medium (A) bei einer Temperatur von 120°C eine Viskosität von weniger als 1000 mPas aufweist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , worin das nicht-vernetzbare, organische Medium (A) bei einer Temperatur von 120°C eine Viskosität von weniger als 200 mPas aufweist.
4. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärpartikel des Mikrogels (B) eine annähernd kugelförmige Geometrie aufweisen.
5. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung der Durchmesser eines einzelnen Primärpartikels des Mikrogels (B), definiert als
[ (d1 - d2) / d2] x 100, worin d1 und d2 zwei beliebige Durchmesser des Primärpartikels sind und d1 > d2 ist, weniger als 250 % beträgt.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, worin die genannte Abweichung weniger als 50 % beträgt.
7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärpartikel des Mikrogels (B) eine durchschnittliche Teilchengröße von 5 bis 500 nm aufweisen.
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärpartikel des Mikrogels (B) eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 99 nm aufweisen.
9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrogele (B) in Toluol bei 23°C unlösliche Anteile von mindestens etwa 70 Gew.-% aufweisen.
10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrogele (B) in Toluol bei 23°C einen Quellungsindex von weniger als etwa 80 aufweisen.
11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrogele (B) Glastemperaturen von -100°C bis +120°C aufweisen.
12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrogel (B) ein vernetztes Mikrogel ist, dass nicht durch energiereiche Strahlung vernetzt ist.
13. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrogele (B) eine Breite des Glasübergangsbereichs von größer als etwa 5 °C aufweisen.
14. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrogele (B) durch Emulsionspolymerisation erhältlich sind.
15. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrogel (B) auf Kautschuk basiert.
16. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrogel (B) auf Homopolymeren oder statistischen Copolymeren basiert.
17. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrogel (B) durch funktioneile, gegenüber C=C- Doppelbindungen reaktive Gruppen modifiziert ist.
18. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, worin das nicht- vernetzbare Medium (A) mindestens eine Verbindung ist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Lösemitteln, gesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, Polyetherölen, natürlichen und synthetischen Esterölen, Polyetheresterölen, Phosphorsäureestern, siliciumhaltigen Ölen, Halogenkohlenwasserstoffen und flüssigen nachwachsenden Rohstoffen besteht.
19. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, die 0,1 bis 90 Gew.- % des Mikrogels (B), bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung enthält.
20. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie 10 bis 99,9 Gew.-% des nicht-vernetzbaren organischen Mediums (A) enthält.
21. Zusammensetzung nach einem der Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Füllstoffe und/oder Additive enthält.
22. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass sie durch Mischen des nicht-vernetzbaren Mediums (A) und des Mikrogels (B) mittels eines Homogenisators, einer Perlmühle (Rührwerkskugelmühle), einer Dreiwalze, einer Ein- oder Mehrwellen- Extruderschnecke, eines Kneters, eines Ultra-Turrax-Gerätes und/oder eines Dissolvers hergestellt worden ist.
23. Zusammensetzung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie mittels eines Homogenisators, einer Perlmühle (Rührwerkskugelmühle), einer Dreiwalze oder eines Dissolvers hergestellt worden ist.
24. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Viskosität von 2 mPas bis zu 50000000 mPas bei einer Drehzahl von 5 s"1, bestimmt mit einem Kegel-Platte-Meßsystem nach DIN 53018 bei 20°C aufweist.
25. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrogel (B) einen Quellungsindex in Toluol bei 23 °C von 1 bis 15 besitzt.
26. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrogele (B) in Toluol bei 23°C unlösliche Anteile von mindestens 95 Gew.-% aufweisen.
27. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrogel nicht mit Hydroxylgruppen modfiziert ist.
28. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrogel nicht modifiziert ist.
29. Verwendung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 28 zur Einarbeitung in thermoplastische Kunststoffe, Kautschuke oder thermoplastische Elastomere.
30. Verwendung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 28 zur Herstellung von Mikrogel-enthaltenden Polymeren.
31. Verwendung nach Anspruch 30 z r Herstellung von Mikrogel-enthaltenden Kautschuken.
32. Verwendung nach Anspruch 30 zur Herstellung von Mikrogel-enthaltenden thermoplastischen Elastomeren.
33. Verwendung der Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 28 zur Herstellung von Schmierstoffen, Formkörpern oder Beschichtungen.
34. Verwendung der Zusammensetzung nach Anspruch 33 zur Herstellung von Schmierfetten oder modifizierten Schmierölen.
35. Verwendung der Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 28 als Additiv für Kunststoffe, Kautschuke, Beschichtungsmittel oder Schmiermittel.
36. Verwendung von Mikrogelen als rheologisches Additiv, insbesondere als Verdicker oder Thixotropiermittel, in nicht-vernetzbaren organischen Medien, welche bei einer Temperatur von 120°C eine Viskosität von weniger als 30000 mPas aufweisen.
37. Kunststoffe, Kautschuke, thermoplastische Elastomere, Beschichtungsmittel oder Schmiermittel, enthaltend die Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 28.
38. Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (A) und (B) gemeinsam der Behandlung mit einem Homogenisator, einer Perlmühle, einer Dreiwalze, einer Ein- oder Mehrwellen-Extruderschnecke, eines Kneters und/oder eines Dissolvers unterworfen werden.
39. Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (A) und (B) gemeinsam der Behandlung mit einem Homogenisator, einer Perlmühle, einer Dreiwalze und/oder eines Dissolvers unterworfen werden. Tab. 12. Zusammensetzung des Mikrogels OBR 1312B.
Figure imgf000048_0001
Die charakteristischen Daten von OBR 1312B sind in der Tabelle 13 zu- sammengefasst.
Tab. 13. Eigenschaften von OBR 1312B.
Figure imgf000048_0002
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurde Baylube 68CL vorgelegt und OBR 1312B unter Rühren mittels Dissolver zugeben. Die Mischung wurde mindestens einen Tag lang stehen gelassen und dann mit dem Homogenisator weiterverarbeitet. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurde bei Raumtemperatur in den Homogenisator gegeben und bei 960 bar im Batchbetrieb 6 mal durch den Homogenisator gegeben . Beim ersten Durchgang erwärmt sich die Mikrogelpaste auf ca. 40°C, beim zweiten Durchgang auf ca. 70°C. Danach wurde Mikrogelpaste auf Raumtemperatur abgekühlt und ein drittes und viertes Mal dispergiert. Dies wurde wiederholt bis sechs Durchgänge erreicht waren. Der Teilchendurchmesser der Latexteilchen wurde mittels Ultrazentrifugation bestimmt (W. Scholtan, H. Lange, „Bestimmung der Teilchengrößenverteilung von Latices mit der Ultrazentrifuge", Kolloid-Zeitschrift und Zeitschrift für Polymere (1972) Band 250, Heft, 8). In den folgenden Abbildungen 2 und 3 sind die Teilchengrößenverteilungen des ursprünglichen, noch nicht getrockneten Latex des OBR 1312B-Mikrogels und des in Baylube 68CL redispergierten OBR 1312B (TZE 122) zu sehen. Es ist ersichtlich, dass es überraschenderweise gelungen ist, fast die gesamte Menge des getrockneten und damit agglomerierten OBR-Pulvers bis zu den Primärteilchen zu redispergieren, wobei der mittlere Teilchendurchmesser der redispergierten Mischung sogar unterhalb des mittleren Teilchendurchmessers des Ursprungslatex liegt. Zusätzlich ist zu beachten, dass die Messung an einer 6 Monate bei Raumtemperatur gelagerten, redispergierten Probe durchgeführt wurde, d.h. die Dispersionen überraschend über 6 Monate stabil blieb. Außerdem ist die redispergierte Zusammensetzung aufgrund ihres niedrigen Anteils an reagglomerierten Teilchen hoch transparent.
PCT/EP2004/052290 2003-09-27 2004-09-23 Mikrogele in nicht-vernetzbaren organischen medien WO2005030843A1 (de)

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BRPI0414461-9A BRPI0414461B1 (pt) 2003-09-27 2004-09-23 Composição de microgéis em meio orgânico não- reticulável, seus usos e seus processos de preparação, plásticos, borrachas, elastômeros termoplásticos, e composições para revestimento ou lubrificantes
EP04787199A EP1664157B1 (de) 2003-09-27 2004-09-23 Mikrogele in nicht-vernetzbaren organischen medien
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