DE69934982T2

DE69934982T2 - Teilchen mit gebundener halogenider gruppe und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE69934982T2
Application number: DE69934982T
Authority: DE
Inventors: Wayne Tewksbury DEVONPORT
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Cabot Corp
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: CA2334024A1; EP1084197B1; ATE352589T1; AU4329599A; US6103380A; JP2002517765A; DE69934982D1; KR20010052545A; US20040259980A1; WO1999063007A1; EP1084197A1; CN1309686A; US6350519B1; BR9910901A; US20020055554A1; US6664312B2; US7282526B2; AU743172B2; CN100387660C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Partikel, wie beispielsweise Ruß, an die ein halogenidhaltiges Radikal gebunden ist, das die Bildung von modifizierten Partikeln erlaubt, die blockierte Radikalquellen aufweisen. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus Verfahren zur Herstellung und Verwendung derartiger modifizierter Partikel.
Die Rolle von Ruß als einem thermischen Stabilisator in polymeren Systemen wird beschrieben von W. L. Hawkins, R. H. Hansen, W. Matreyek, F. H. Winslow; J. Applied Polymer Science, Bd. 1, S. 37-42, 1959; J. T. Cruver. K. W. Rollmann: J. Applied Polymer Science, Bd. 8, S. 1169-83, 1964, und von G. Ivan, M. Giurgina: Revue Roumaine de Chemie, Bd. 29, Nr. 8, S. 639-646, 1984. In jeder Beschreibung erfolgt der Mechanismus durch phenolische und Chinon-Sauerstoffgruppen auf der Rußoberfläche, die sich als Radikalfallen oder Peroxidzersetzer verhalten. Als Initiationsstellen für Polymerisationsprozesse würde ein Fachmann diese Stellen jedoch nicht als geeignet ansehen.
Belmont et al. (J. A. Belmont, J. M. Funt: International Rubber Conference, Essen, Deutschland, Juni 24-27 1991) zeigten die Gegenwart von Peroxidgruppen auf der Rußoberfläche auf, üblicherweise im Bereich von 0,1 bis 0,4 Mikromol/m². Die Mehrzahl (mehr als 80%) der Peroxidgruppen waren jedoch bei einer Wärmebehandlung bei 200°C thermisch stabil und konnten daher nicht als potentielle Initiationsstellen zur Radikalpolymerisation angesehen werden.
Tsubokawa et al. (K. Fujiki, N. Tsubokawa, Y. Sone: Polymer J. Bd. 22, Nr. 8, S. 661-70, 1990, und N. Tsubokawa: Prog. Polymer Science, Bd. 17, S. 417-70, 1992) beschreiben das Aufwachsen von Polymeren von einer aktivierten Rußoberfläche, indem zunächst eine reaktive Gruppe mittels der Sauerstoffgruppen auf der Rußoberfläche gebunden wird. Typische Beispiele umfassen die Verwendung von Glycidylmethacrylat, wobei die Glycidylgruppe mit phenolischen Hydroxylgruppen auf der Rußoberfläche reagiert, wobei eine Vinylfunktionalität bereitgestellt wird; die Reaktion von 4,4'-Azo-bis-(4-Cyanovaleriansäure), wobei die Isocyanatgruppe mit phenolischen Hydroxylgruppen reagiert und darauf folgendes Erwärmen die Azogruppe unter Bildung eines Alkylradikals zersetzt; und die Reaktion der phenolischen Hydroxylgruppen mit Butyllithium, welches dann als eine Initiationsstelle zur anionischen Polymerisation verwendet werden kann.
Bei sämtlichen dieser Ansätze ist die Gegenwart von Sauerstoffgruppen auf der Rußoberfläche erforderlich. Da der Grad der reaktiven Hydroxyl- und Carbonsäuregruppen, bezogen auf die zuvor genannten Ansätze, der auf einem typischen Furnace- oder Thermalruß vorliegt, üblicherweise 0,01 bis 0,1 Mikromol/m² beträgt, ist die Anzahl der potentiellen Initiationsstellen recht niedrig.
Darüber hinaus wird eine nachfolgende Polymerisation von diesen aktivierten Stellen am wahrscheinlichsten auf für die Polymerisation freier Radikale normale Weise stattfinden, wobei die Ketten irreversibel durch Kettenkombinationsreaktionen, Kombination mit nicht umgesetzten Sauerstoffgruppen auf der Rußoberfläche, und/oder der Addition von Kettenstoppern beendet werden. In sämtlichen Fällen kann die Polymerisation nicht reinitiiert werden. Es besteht daher ein Bedürfnis, modifizierte Partikel bereitzustellen, welche die zuvor beschriebenen Einschränkungen überwinden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend dem Ziel der hier ausgeführten und ausführlich beschriebenen Erfindung betrifft die vorliegende Erfindung ein modifiziertes Partikel, das ein Partikel umfasst, an das eine Gruppe gebunden ist, welches die Formel aufweist:
in der A für eine aromatische Gruppe oder eine Alkylgruppe steht; R¹ eine Bindung, eine Arylengruppe, eine Alkylengruppe,
darstellt, in der R⁴ eine Alkyl- oder eine Alkylengruppe oder eine Aryl- oder Arylengruppe ist; R² und R³, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR⁵, -NHR⁵, -NHR⁵R⁵ oder-SR⁵ darstellen, worin R⁵, das gleich oder verschieden sein kann, für Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Acrylgruppe steht; und Q eine ein labiles Halogenid enthaltende Spezies darstellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein modifiziertes Partikel oder Aggregat, wobei das Partikel oder Aggregat ein mehrphasiges Kohlenstoff-Metall-Aggregat, ein mehrphasiges Aggregat, das Kohlenstoff-Silizium-haltige Spezies enthält, oder ein Metallhydroxid ist. An das Partikel oder Aggregat ist eine Gruppe gebunden, welche die Formel aufweist:
in der CoupA eine Si-haltige Gruppe, eine Ti-haltige Gruppe, eine Cr-haltige Gruppe, oder eine Zr-haltige Gruppe darstellt; R⁸ und R⁹, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR¹⁰, -NHR¹⁰, -NR¹⁰R¹⁰ oder – SR¹⁰ darstellen, wobei R¹⁰, das gleich oder verschieden sein kann, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt; Q einen Rest darstellt, der ein labiles Halogenid enthält; und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein modifiziertes Partikel, an das ein Polymer oder blockierte Radikalquellen gebunden sind, wobei an das Partikel eine Gruppe gebunden ist, welche die Formel aufweist:
in der X für blockierte Radikalquellen steht oder ein Polymer, das aus mindestens einem polymerisierbaren Monomeren auf Vinyl- oder Dien-Basis gebildet ist, A eine aromati sche Gruppe oder eine Alkylgruppe darstellt; R¹ eine Bindung, eine Arylengruppe, eine Alkylengruppe,
darstellt, in der R₄ eine Alkyl- oder Alkylengruppe oder eine Aryl- oder Arylengruppe darstellt; R² und R³, die gleich oder verschieden sein können, für Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR⁵, -NHR⁵, -NR⁵R⁵ oder -SR⁵ stehen, wobei R⁵, die gleich oder verschieden sein können, für eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe stehen; und Q für ein ein labiles Halogenid enthaltendes Radikal steht.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus modifizierte Partikel, die ein gebundenes Polymer aufweisen. Das Partikel ist ein mehrphasiges Kohlenstoff-Metall-Aggregat, ein mehrphasiges Aggregat, das Kohlenstoff-Silizium-haltige Spezies enthält, ein Metalloxid oder ein Metallhydroxid. An das Partikel gebunden ist eine Gruppe, welche die Formel aufweist:
in der CoupA eine Si-haltige Gruppe, eine Ti-haltige Gruppe, eine Cr-haltige Gruppe, oder eine Zr-haltige Gruppe darstellt; R⁸ und R⁹, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR¹⁰, -NHR¹⁰, -NR¹⁰R¹⁰ oder -SR¹⁰ darstellen, wobei R¹⁰, das gleich oder verschieden sein kann, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt; Q einen Rest darstellt, der ein labiles Halogenid enthält; X blockierte Radikalquellen oder ein Polymer darstellt, das aus mindestens einem polymerisierbaren Monomer gebildet ist; und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung und Verwendung dieser verschiedenen modifizierten Partikel. Bei der Herstellung des modifizierten Partikels der Formel (I) kann die aromatische oder Alkylgruppe und der -R¹-CR²R³-Rest entweder in einem einzelnen Schritt oder in mehreren Schritten auf beliebige Weise an das Partikel gebunden werden. -Q kann dann unter Verwendung von ausreichend Temperatur und Säure gebunden werden. Bei der Herstellung des modifizierten Partikels mit dem gebundenen Polymer umfasst das Verfahren die Umsetzung eines Partikels, an das eine aromatische Gruppe gebunden ist, welche mit -R¹-CR²R³-Q substituiert ist, mit einem Übergangsmetallhalogenid, einem komplexbildenden Liganden und einem polymerisierbaren Monomer.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung und Verwendung dieser verschiedenen modifizierten Partikel. Bei der Herstellung des modifizierten Partikels der Formel (I) kann beispielsweise das Partikel die aromatische oder Alkylgruppe und den -R¹-CR²R³-Rest in beliebiger Weise entweder in einem einzelnen Schritt oder in mehreren Schritten gebunden werden. -Q kann dann unter Verwendung einer Veresterungstechnik, beispielsweise säurekatalysierter Veresterung gebunden werden. Bei der Herstellung des modifizierten Partikels mit dem gebundenen Polymer umfasst das Verfahren die Umsetzung eines Partikels, an das eine aromatische oder eine Alkylgruppe gebunden ist, welche mit -R¹-CR²R³-Q substituiert ist, mit einem Übergangsmetallhalogenid, einem komplexbildenden Liganden und einem polymerisierbaren Monomer.
Sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung sind lediglich beispielhaft und erläuternd anzusehen und sollen die vorliegende Erfindung wie sie beansprucht wird weiter erläutern.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
In einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein modifiziertes Partikel, das ein Partikel umfasst, an das eine Gruppe gebunden ist, welche die Formel aufweist:
in der A für mindestens eine aromatische Gruppe oder mindestens eine Alkylgruppe, die an das Partikel gebunden ist, steht; R¹ eine Bindung, eine Arylengruppe, eine Alkylengruppe,
darstellt, in der R⁴ eine Alkyl- oder eine Alkylengruppe oder eine Aryl- oder Arylengruppe ist; R² und R³, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR⁵, -NHR⁵, -NR⁵R⁵ oder -SR⁵ darstellen, worin R⁵, das gleich oder verschieden sein kann, für eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe steht; und Q eine ein labiles Halogenid enthaltende Spezies darstellt.
Das zu modifizierende Partikel kann jedes Partikel sein, an das eine Gruppe gebunden werden kann, die durch eine der hierin beschriebenen Formeln dargestellt wird, beispielsweise der Formeln (I)-(IV). Vorzugsweise weist das Partikel eine reaktive Kohlenstoffstelle (C-) auf, da in einer bevorzugten Ausführungsform für die Gruppen der Formeln (I) und (III), -Q und -X-Q vorzugsweise durch eine Kohlenstoffbindung auf ein Partikel gebunden sind. Das Partikel kann beispielsweise ein Kohlenstoffprodukt, ein farbiges Pigment oder ein anderes Produkt als ein Kohlenstoffprodukt sein, beispielsweise ein Metalloxid (z. B. Silika), ein Metallhydroxid, mehrphasige Aggregate, die eine Kohlenstoffphase und eine Phase mit siliziumhaltigen Spezies umfassen, mehrphasige Aggregate, die eine Kohlenstoffphase und eine Phase mit metallhaltigen Spezies umfassen, und dergleichen. Der Kohlenstoff kann kristalliner oder amorpher Art sein. Beispiele für Kohlenstoffprodukte umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Graphit, Ruß, glasartiger Kohlenstoff, aktivierte Holzkohle, aktivierter Kohlenstoff, Kohlenstofffaser und Gemische davon. Fein zerteilte Formen der zuvor genannten sind bevorzugt. Vorzugsweise ist das Partikel ein Kohlenstoffprodukt, und am meisten bevorzugt ist Ruß.
Das mehrphasige Aggregat, welches die Kohlenstoffphase und die Phase mit siliziumhaltigen Spezies enthält, kann auch als ein siliziumbehandeltes Rußaggregat angesehen werden und das mehrphasige Aggregat, das eine Kohlenstoffphase und eine Phase mit metallhaltigen Spezies enthält, kann als ein metallbehandeltes Rußaggregat angesehen werden, solange man sich darüber im Klaren ist, dass in jedem Fall die siliziumhaltigen Spezies und/oder metallhaltigen Spezies eine Phase des Aggregates sind, genauso wie die Kohlenstoffphase. Die mehrphasigen Aggregate stellen kein Gemisch diskreter Rußaggregate und diskreter Silika- oder Metallaggregate dar, und es ist kein Silikabeschichteter Ruß. Die erfindungsgemäß verwendeten Aggregate enthalten vielmehr mindestens einen siliziumhaltigen oder metallhaltigen Bereich, der an oder nahe der Oberfläche des Aggregats, (jedoch Teil des Aggregats) und/oder in dem Aggregat konzentriert ist.
Das Aggregat enthält somit mindestens 2 Phasen, von denen eine Ruß ist und von denen die andere eine siliziumhaltige Spezies, eine metallhaltige Spezies oder beides ist. Die siliziumhaltige Spezies, die ein Teil des Aggregates sein kann, ist an ein Rußaggregat nicht wie ein Silikakopplungsmittel gebunden, sondern ist tatsächlich Teil des selben Aggregates wie die Kohlenstoffphase. Wenn beispielsweise das mehrphasige Aggregat, das eine Kohlenstoffphase und eine Phase mit siliziumhaltiger Spezies aufweist, unter STEM-EDX untersucht wird, wird gefunden, dass das Siliziumsignal, das der siliziumhaltigen Spezies entspricht, in einzelnen Rußaggregaten vorliegt. Im Vergleich dazu zeigt eine STEM-EDX-Prüfung eines physikalischen Gemisches aus Silika und Ruß eindeutig getrennte Silika- und Rußaggregate.
Die metallbehandelten Ruße sind Aggregate, die mindestens eine Kohlenstoffphase und eine Phase mit metallhaltigen Spezies enthalten. Die metallhaltigen Spezies umfassen Verbindungen, die Aluminium, Zink, Magnesium, Calcium, Titan, Vanadium, Kobalt, Nickel, Zirkonium, Zinn, Antimon, Chrom, Neodym, Blei, Tellur, Barium, Cäsium, Eisen und Molybdän enthalten. Vorzugsweise ist die Phase mit metallhaltigen Spezies eine Phase mit aluminium- oder zinkhaltigen Spezies. Die Phase mit metallhaltigen Spezies kann durch mindestens einen Teil des Aggregat verteilt sein und ist ein intrinsischer Teil des Aggregats.
Darüber hinaus gehören zum Umfang der vorliegenden Erfindung auch metallbehandelte Ruße, die mehr als eine Art von Phasen mit metallhaltiger Spezies enthalten oder der mit Metall behandelte Ruß kann auch eine Phase mit siliziumhaltigen Spezies und/oder eine Phase mit borhaltigen Spezies enthalten. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße metallbehandelte Ruß ein Aggregat aufweisen, dass eine Kohlenstoffphase, eine Phase mit aluminiumhaltigen Spezies und eine Phase mit zinkhaltigen Spezies umfasst. Demgemäß können die erfindungsgemäß verwendeten mehrphasigen Aggregate zwei oder mehr unterschiedliche Arten von Phasen mit metallhaltiger Spezies und/oder zusätzliche Phasen mit Nichtmetallspezies aufweisen.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge an elementarem Silizium und/oder elementarem Metall, die in dem mehrphasigen Aggregat vorliegen, von etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-%, bevorzugt davon etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% und am meisten bevorzugt von etwa 0,2 bis etwa 5,4 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Aggregates.
Die Details der Herstellung der mehrphasigen Aggregate sind in den US-Patenten Nr. 5,904,762; 5,877,238; 5,869,550; und 5,830,930; PCT Veröffentlichung Nr. WO 96/37547, U.S. Patentanmeldung Nr. 08/828,785, eingereicht am 27. März 1997; U. S. Patent Anmeldung Nr. 08/837,493, eingereicht am 18. April 1997; und U.S. Patent Anmeldung Nr. 09/061,871, eingereicht am 17. April 1998, beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden.
Ein Silika beschichtetes Rußprodukt kann ebenfalls als das Partikel verwendet werden, was in der PCT-Anmeldung Nr. WO 96/37547, veröffentlicht am 28. November 1996, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen wird, beschrieben wird.
Das farbige Pigment ist jedes Pigment, das durch die Bindung einer aromatischen Gruppe oder einer Alkylgruppe modifiziert werden kann. Die anderen Farbpigmente als die Rußprodukte umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, schwarze, weiße, blaue, braune, zyanfarbene, grüne, violette, magentafarbene, rote, gelbe Pigmente, sowie Gemische davon. Geeignete Klassen für Farbpigmente umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Antrachinone, Phthalocyanin-Blau-Pigmente, Phthalocyanin-Grün-Pigmente, Diazos, Monoazos, Pyranthrone, Perylene, heterocyclische Gelbpigmente, Chinacridone und (Thio)indigoide. Spezielle Beispiele und weitere Informationen bezüglich der Farbpigmente und der Herstellung von Farbpigmenten mit gebundenen aromatischen Gruppen oder Alkylgruppen sind in der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 97/47699 beschrieben, welche hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Partikel, die für die vorliegende Erfindung brauchbar sind, können beispielsweise primäre Partikelgrößen im allgemeinen Bereich von etwa 10 nm bis etwa 500 nm und vorzugsweise von etwa 10 nm bis etwa 250 nm aufweisen und primäre Aggregatgrößen im allgemeinen Bereich von etwa 50 nm bis etwa 100 Mikron, vorzugsweise von etwa 50 nm bis etwa 10 Mikron, noch bevorzugter von etwa 75 nm bis etwa 1 Mikron. Die BET-Oberfläche dieser Partikel kann jede geeignete Oberfläche sein und liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 10 m²/g bis etwa 2.000 m²/g und bevorzugt davon etwa 10 m²/g bis etwa 1.000 m²/g und noch bevorzugter von etwa 50 m²/g bis etwa 500 m²/g; und die Partikelstruktur liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 10 cm3/100g bis etwa 1.000 cm3/100g, bevorzugt von etwa 50 cm³/100g bis etwa 200 cm³/100g.
Die Anzahl der Q-Gruppen, die vor der Polymerisation an das Partikel gebunden werden, können von beliebiger Menge sein. Beispielsweise kann die Anzahl der -Q-Gruppen im Bereich von etwa 0,01 mmol/g (des Partikels) bis etwa 10 mmol/g, vorzugsweise 0,1 mmol/g bis etwa 4 mmol/g und noch bevorzugter von etwa 5 mmol/g bis etwa 3 mmol/g betragen.
Wenn das Partikel ein mehrphasiges Aggregat ist, wie eine Kohlenstoffphase und eine Phase mit siliziumhaltigen Spezies, wird vorzugsweise die Gruppe der Formel (I) oder (III) zumindest, wenn nicht ausschließlich, an die Kohlenstoffphase gebunden.
In Bezug auf die aromatische Gruppe kann jede beliebige aromatische Gruppe verwendet werden. Anders als das später beschriebene polymerisierbare Monomer ist die aro matische Gruppe kein Polymer und sie ist nicht polymerisiert. Beispiele umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Arylengruppen. Bevorzugte Arylengruppen umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Phenylen- und Naphthalingruppen. Die aromatische Gruppe umfasst, ist jedoch nicht darauf beschränkt, ungesättigte zyklische Kohlenwasserstoffe, die einen oder mehrere Ringe enthalten. Die aromatische Gruppe kann substituiert oder unsubstituiert sein. Aromatische Gruppen umfassen Arylgruppen (z. B. Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl und dergleichen) und Heteroarylgruppen (z. B. Imidazolyl, Pyrazolyl, Pyridiniyl, Thienyl, Thiazolyl, Furyl, Triazinyl, Indolyl und dergleichen). Die Alkylgruppe ist vorzugsweise eine C1-C12-Alkylgruppe und kann verzweigt oder unverzweigt sein und sie ist vorzugsweise Ethyl.
In Bezug auf R¹ umfassen bevorzugte Arylengruppen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Benzolring-haltige Gruppen. Bevorzugte Alkylengruppen umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, C₁-C₁₈-alkylenhaltige Gruppen. Diese Gruppen können linear, verzweigt oder ungesättigt sein. Diese Beispiele für Arylen- und Alkylengruppen können auch als Beispiele für R⁴ angesehen werden. Bevorzugte Alkylgruppen für R⁴ sind C₁-C₂₀-Alkylgruppen, bevorzugter C₁-C₅-Alkylgruppen und bevorzugte Arylgruppen sind Phenyl, Biphenyl und Naphthyl.
In Bezug auf R² und R³, die gleich oder verschieden sein können, umfassen Beispiele für Alkylgruppen (z. B. C₁-C₂₀-Alkylgruppen) Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und dergleichen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Vorzugsweise ist die Alkylgruppe eine C₁-C₅-Alkylgruppe. Beispiele für Arylgruppen umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Phenyl, Biphenyl und Naphthyl. Die hier genannten Alkyl- und Arylgruppen sowie die in der gesamten Beschreibung genannten Arylen- und Alkylengruppen können für die erfindungsgemäße Zwecke unsubstituiert oder substituiert sein. R⁵ kann dieselbe Art von Alkyl- und Arylgruppen sein, wie sie zuvor in Bezug auf R² und R³ genannt wurden.
Die das labile Halogenid enthaltende Gruppe, die substituiert oder an die aromatische Gruppe gebunden ist, wie in der obigen Formel (I) gezeigt ist, ist eine halogenidhaltige Gruppe, in der das labile Halogenid (z. B. Fluor, Brom, Jod, Chlor) in der Gruppe in der Lage ist, mit einem Übergangsmetallhalogenid eine oxidierte Spezies zu bilden. Vorzugsweise weist das labile Halogenid eine schwache Halogenidbindung zwischen dem Halogenid und dem Atom, das das freie Radikal bilden kann, auf. Das labile Halogenid ist in der Lage, eine chemische Reaktion zu durchlaufen, die zur Bildung der Radikal gruppe führt, die zuvor das labile Halogenid enthielt. Die das labile Halogenid enthaltende Gruppe wiederum bildet ein Radikal, das ein Kohlenstoffatom, Sauerstoffatom, Stickstoffatom, Schwefelatom, Phosphoratom, Boratom und/oder Siliziumatom umfasst. Andere organische Spezies oder Gruppen können ein Teil der das labile Halogenid enthaltende Gruppe sein, wie beispielsweise Alky1, Aryl und dergleichen. Spezielle Beispiele für die das labile Halogenid enthaltende Gruppe umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Arylhalogenide, Arylalkylhalogenide, Alkylhalogenide, Benzylhalogenide, Arensulfonylhalogenide, Phosphorhalogenide, Halogenalkylester, Schwefelhalogenide, Siliziumhalogenide, Arencarbonylhalogenide und andere labile, Halogenide enthaltende Gruppen. Ein spezielleres Beispiel für eine labile, halogenidhaltige Gruppe sind Bromo- oder Chloroalkyl wie Bromoethyl, Bromomethyl, Bromopropyl und Bromododecyl sowie die Chlorversionen dieser Gruppen, die Radikale bilden können.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein modifiziertes Partikel oder Aggregat, an das eine Gruppe der Formel (II) gebunden ist. Das Partikel kann ein Metallhydroxid sein, ein Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und eine Phase mit metallhaltiger Spezies umfasst, oder ein Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit Silizium-haltigen Spezies umfasst, sein. An dieses Partikel oder Aggregat ist eine Gruppe gebunden, welche die Formel aufweist:
in der CoupA eine Si-haltige Gruppe, eine Ti-haltige Gruppe, eine Cr-haltige Gruppe oder eine Zr-haltige Gruppe darstellt; R⁸ und R⁹, die gleich oder verschieden sein können, für Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR¹⁰, -NHR¹⁰, -NR¹⁰R¹⁰ oder -SR¹⁰ stehen, wobei R¹⁰ für eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe steht; Q ein ein labiles Halogenid enthaltendes Radikal darstellt und wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist. Vorzugsweise ist CoupA an das Partikel oder Aggregat, insbesondere im Falle einer Sihaltigen Gruppe, mittels eines Sauerstoffradikals gebunden, das einen Teil von CoupA bilden kann.
Beispiele für Si-haltige Gruppen umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Dimethylsilylmethyl, Dialkoxysilylmethyl und dergleichen. Beispiele für Ti-haltige Gruppen umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, alpha-substituiertes Triacetyltitanat und dergleichen. Beispiele für Zr-haltige Gruppen umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Dialphamethoxyneopentylzirkonat, Aluminiumzirkonate und dergleichen.
Beispiele für die Substituenten R⁸ und R⁹ können die gleichen sein wie für die zuvor genannten Substituenten R² und R³. Beispiele für den Substituenten R¹⁰ können die gleichen wie für den zuvor genannten Substituenten R⁵ sein. Q ist ebenfalls das selbe wie zuvor beschrieben.
Die modifizierten Partikel, welche die gebundene Gruppe der Formeln, wie beispielsweise der Formel (I), aufweisen, können auf folgende Weise hergestellt werden. An ein Partikel, wie beispielsweise Ruß, kann zunächst eine substituierte oder nicht-substituierte aromatische oder Alkylgruppe gebunden werden, wobei die aromatische oder Alkylgruppe an das Partikel direkt gebunden ist. Diese Bindung kann durch die in der PCT Internationalen Anmeldung Nr. WO 96/18688 und in den US Patenten Nr. 5,851,280; 5,630,868; 5,559,169; 5,571,311 und 5,559,169 sowie der US Patentanmeldung Nr. 08/572,525 beschriebenen Verfahren erreicht werden, von denen sämtliche hierdurch in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen werden.
Das Partikel mit der gebundenen aromatischen oder Alkylgruppe kann dann mit -R¹-CR²R³ und dann mit einer labiles Halogenid enthaltenden Radikalquelle für einen Zeitraum und bei einer Temperatur reagieren, die ausreichen, um das modifizierte Partikel mit der gebundenen Gruppe, wie beispielsweise der von Formel (I), zu bilden. Die labiles Halogenid enthaltende Radikalquelle liegt in Mengen vor, die ausreichen, um mit -A-R¹-CR²R³, das auf dem Partikel vorliegt, zu reagieren. Vorzugsweise beträgt die Menge der labiles Halogenid enthaltenden Radikalquelle von etwa 0,01 mmol/g (des Partikels) bis etwa 10 mmol/g und bevorzugter von etwa 0,01 bis etwa 5 mmol/g. Alternativ können die labiles Halogenid enthaltenden Spezies durch Halogenieren einer C-O-Bindung mit einem Halogenierungsmittel wie beispielsweise Phosphortribromid gebildet werden.
Alternativ können die erfindungsgemäßen modifizierten Partikel hergestellt werden, indem zunächst die Gruppen der zuvor beschriebenen Formeln, wie beispielsweise der Formel (I), gebildet werden. Vorzugsweise wird die labiles Halogenid enthaltende Radikalgruppe in der meta- oder para-Stellung der aromatischen Gruppe gebunden, falls vor handen. Diese Gruppe wird dann mittels einer Diazoniumbehandlung auf die in den zuvor genannten Patenten und Patentanmeldungen beschriebene Weise gebunden, wobei zunächst ein Diazoniumsalz gebildet wird, das eine Gruppe einer der zuvor beschriebenen Formeln enthält, und zwar auf die in den zuvor genannten Patenten beschriebene Weise. Die Gruppen der Formeln können dann anschließend an das Partikel gebunden werden. In einer weniger bevorzugten Weise können die erfindungsgemäßen Formeln durch eine Hydroxyl- oder Carbonylgruppe, die auf dem Partikel vorliegen, an das Partikel gebunden werden.
Das erfindungsgemäße modifizierte Partikel kann auch gebildet werden, indem eine labiles Halogenid enthaltende Gruppe, die mindestens eine Alkoxysilyl-, Alkoxytitanyl- oder Alkoxyzirkonylgruppe enthält, an das Partikel gebunden wird, das in diesem besonderen Verfahren vorzugsweise ein Metalloxid oder Metallhydroxid oder eine Kohlenstoffoberfläche ist. Diese besondere Ausführungsform würde eine Gruppe der Formel (II) oder (IV) an ein Partikel binden.
In einem anderen Verfahren kann das modifizierte Partikel gebildet werden, indem zunächst eine aromatische oder eine Alkylgruppe mit einer R¹CR²R³ enthaltenden Verbindung unter Bildung der Gruppen der zuvor beschriebenen Formeln mit Ausnahme der Gegenwart der -Q-Gruppe umgesetzt wird. Mit anderen Worten, es würde zunächst eine Gruppe gebildet, welche die Formel A-R¹-CR²R³ aufweist, gebildet und dann würde die -Q-Gruppe an diese Gruppe gebunden, um eine Gruppe der Formel (I) der vorliegenden Erfindung zu bilden, die dann an das Partikel gebunden werden kann. In diesem Verfahren sind R² und R³ vorzugsweise Wasserstoff.
Alternativ kann das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen modifizierten Partikel ein Drei-Stufen-Verfahren sein, wobei A zunächst an das Partikel gebunden wird und dann die Gruppe, die die Formel R¹-C-R²R³ aufweist, an die aromatische oder Alkylgruppe gebunden werden kann. In einem dritten Schritt kann das -Q an die R¹-C-R²R³-Gruppe gebunden werden.
Die modifizierten Partikel der Formel (II) können auf folgende Weise hergestellt werden. Das Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit metallhaltigen Spezies umfasst, kann wie in der US Patentanmeldung Nr. 08/828,725, die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird, hergestellt werden. Das Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine metallhaltige Phase umfasst, kann wie in den US Patenten Nr. 5,904,762 und 5,877,238 beschrieben ist, hergestellt werden. Das Aggregat oder Partikel kann dann mit einem Kopplungsmittel umgesetzt werden, indem das Kopplungsmittel zu dem Aggregat in einem Medium zugegeben und gemischt wird. Dann kann das Aggregat oder Partikel, das die gebundene Kopplungsgruppe aufweist, mit einer labiles Halogenid enthaltenden Radikalquelle, wie zuvor beschrieben, umgesetzt werden.
Für die Zwecke der zuvor beschriebenen Reaktionen sollte die Reaktion für einen Zeitraum und bei einer Temperatur stattfinden, die ausreichen, um die gebundene Gruppe auf dem Partikel oder Aggregat zu bilden. Im Allgemeinen beträgt dieser Zeitraum von etwa 3 Minuten bis etwa 96 Stunden und bevorzugter von etwa 1 Stunde bis etwa 24 Stunden.
Mit den zuvor beschriebenen modifizierten Partikeln können Polymere an diese gebundenen Gruppen gebunden werden, indem diese modifizierten Partikel oder Aggregate mit einem polymerisierbaren Monomeren wie beispielsweise einem Vinyl- oder Dienhaltigen Monomer umgesetzt werden. Spezielle Beispiele für solche Monomere umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Styrol, Isopren, Butadien, Chloromethylstyrol, Methylmethacrylat, und Butylmethacrylat, sowie Acrylsäure und Ester von Acrylsäure und Methacrylsäure und Ester von Methacrylsäure. Speziellere Monomerbeispiele umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Hydroxyalkyl(meth)acrylate wie Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat; Alkyl(meth)acrylate wie Methylacrylat oder Butylacrylat; Glycidyl(meth)acrylat; Dimethylaminoethylacrylat; 2-Acryltrimethylethylammoniumchlorid; Aminoethylacrylat; Acrylnitril; Vinylacetat und dergleichen. Gemische von zwei oder mehr Monomeren können ebenfalls verwendet werden oder nacheinander polymerisiert werden. Wenn polymere Gele beschrieben werden, dann ist das Monomer oder der Teil davon vorzugsweise ein halogenidhaltiges Vinylmonomer oder Dien-haltiges Monomer (z. B. Chloromethylstyrol oder Vinylchlorid).
Die Polymerisationsreaktion wird unter Bedingungen durchgeführt, die die Polymerisation des Monomeren erlauben, so dass es einen Teil der an bzw. auf das Partikel oder Aggregat gebundenen Gruppe bildet. Diese Bedingungen umfassen Umgebungstemperaturen und können vorzugsweise ein Erhitzen modifizierter Partikel mit einem Monomeren auf über 80°C, vorzugsweise von etwa 120°C bis etwa 150°C, in Gegenwart eines Solvens, eines Übergangsmetallhalogenids und eines Komplex bildenden Liganden, umfassen. Die Reaktion kann durch Absenken der Temperatur beendet werden. Die Reihenfolge der Zugabe ist nicht bedeutend und die Partikel, z. B. Komplex bildende Liganden der Formel (I) oder (III) und Übergangsmetallhalogenid können in beliebiger Reihenfolge zugegeben werden. Ein vorgeformter Übergangsmetallhalogenidkomplex kann alternativ anstelle der separaten Komponenten verwendet werden. Darüber hinaus können Komplex bildender Ligand und Übergangsmetallhalogenid zunächst unter Bildung eines Komplexes umgesetzt werden oder die Reaktion kann in situ stattfinden. Das Polymer-modifizierte Partikel kann dann einer Destillation unterzogen werden, ausgedämpft oder ausgefällt werden oder anderen bekannten Verfahren unterzogen werden, um Monomer- und Solvensrückstände zu entfernen. Beispiele für Übergangsmetallhalogenide umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Kupfer(I)halogenide und Übergangsmetallhalogenide, wobei das Metall Kupfer, Rhodium, Eisen, Nickel, Kobalt, Palladium und Ruthenium ist. Ein spezielles und bevorzugtes Beispiel für ein Übergangsmetallhalogenid ist Kupfer(I)chlorid. Der Komplex bildende Ligand kann eine beliebige Verbindung sein, die in der Lage ist, mit dem Übergangsmetallhalogenid einen Komplex zu bilden, um ein wirksamer Halogenidatomtransferpromoter zu sein. Beispiele für den Komplex bildenden Liganden umfassen, sind jedoch nicht auf diesen beschränkt, 2,2'-Bipyridin und Derivate davon (z. B. alkylsubstituierte Bipyridine), Derivate von Triphenylphosphinen und mehrzählige Amine, wobei die Stickstoffatome vorzugsweise durch Ethylen- oder Propyleneinheiten getrennt sind.
Die Polymerisationsreaktion kann somit auf dem modifizierten Partikel oder Aggregat jede Polymerlänge erzeugen. Beispielsweise können Polymere hergestellt werden, die ein durchschnittliches Molekulargewicht von vorzugsweise im Bereich von etwa 500 bis etwa 1.000.000 liegen. Andere Bereiche von durchschnittlichen Molekulargewichten umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, von etwa 500 bis etwa 3.000, und von etwa 500 bis etwa 2.000, und von etwa 500 bis etwa 500.000, und von etwa 1.000 bis etwa 250.000. Die Polymere können beliebiger Art sein, beispielsweise Homopolymere, Copolymere, Terpolymere oder höherkettige Polymere. Die Polymere können auch Block-, Pfropf- oder statistische Polymere sein. Die Polymere können verzweigt oder unverzweigt sein. Polymere wie beispielsweise Kammpolymere können von der Polymerhauptkette gebildet oder sich abseits davon befinden und diese Polymere können jeder beliebige Polymertyp sein. Spezielle Beispiele umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Polyamine wie Polyethylenimin oder Polyalkylenoxide, die auf die Poly merhauptkette aufgepfropft sind. Die Polymere, die gebildet werden, können ionische (z. B. kationische oder anionische) oder nicht-ionische Polymere sein. Spezielle Beispiele für Polymere umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Polyamide, Polyacryle, Polyvinylacetate, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyridine, Polyvinylpyrrilodone, Polyvinylimidazole und Acrylamide und Derivate davon sowie Kombinationen davon.
Wenn die Polymerisation eintritt, weist das modifizierte Partikel eine gebundene Gruppe der Formel auf:
in der die Substituenten dieselben sind wie zuvor für Formel (I) beschrieben und X ein Polymer ist, das aus mindestens einem polymerisierbaren Monomeren gebildet ist.
Wenn das modifizierte Partikel oder Aggregat, das eine Gruppe der Formel (II) aufweist, durch die Einführung von einem oder mehreren Monomeren polymerisiert wird, weist die an das Partikel oder Aggregat gebundene Gruppe in ähnlicher Weise die Formel auf:
in der die Substituenten dieselben sind wie zuvor in Formel (II) beschrieben wurde und X ein aus mindestens einem polymerisierbaren Monomeren gebildetes Polymer ist.
In den zuvor beschriebenen Gruppen, welche die labile Halogenidgruppe enthalten, kann das modifizierte Partikel oder Aggregat, das die labile Halogenidgruppe enthält, durch Mittel, die dem Fachmann der vorliegenden Erfindung bekannt sind, bestimmt werden. Insbesondere kann die Halogenidgruppe durch ein Proton ersetzt werden, einer Disproportionierung unterzogen werden oder durch Gruppentransfer und dergleichen mit einer chemischen Gruppe ersetzt werden. Beispielsweise kann die Halogenidgruppe durch eine Hydroxygruppe ersetzt werden. Diese Terminierung oder das Entfernen der Halo genidgruppe und Ersetzen oder Terminieren derselben mit einer anderen Gruppe kann beispielsweise durch die in Advanced Organic Chemistry, J. March, Wiley, 4. Ausgabe (1992), z. B. S. 370, welche hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird, beschriebenen Verfahren erreicht werden.
Die erfindungsgemäßen modifizierten Partikel können einen Teil einer polymeren Zusammensetzung bilden und mit anderen üblicherweise verwendeten und in polymeren Zusammensetzungen zu findenden Bestandteilen vorliegen.
Ein hier beschriebenes Partikel kann auch wie hier beschrieben modifiziert werden und kann auch wie in den US Patentanmeldungen Nr. 08/962,244 und 08/968,299 und der Anmeldung mit dem Titel "Methods of Making a Particle Naving an Attached Stable Free Radical", eingereicht am 3. Juni 1998, beschrieben, modifiziert werden, die sämtliche hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen werden. Im Einzelnen kann ein Partikel zwei- oder mehrfach modifiziert sein, um eine Gruppe der Formeln (I)–(IV) daran zu binden und kann auch eine Gruppe aufweisen, an die auch ein ein labiles Halogenid enthaltendes Radikal gebunden ist, wie beispielsweise eine Gruppe der Formeln (I)–(IV) wie in den zuvor angegebenen Anmeldungen beschrieben wurde. Die Polymerisation der Monomere auf den an das Partikel gebundenen multiplen Gruppen kann in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig erreicht werden.
Das erfindungsgemäße modifizierte Partikel kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann es in Beschichtungsformulierungen oder Zusammensetzungen oder in Tintenformulierungen oder Zusammensetzungen oder Tonerformulierungen oder Zusammensetzungen wie beispielsweise Drucktinten und Tintenstrahltinten, Tonern, Automobilbeschichtungen und dergleichen verwendet werden. Die modifizierten Partikel können auch als Verstärkungen für Zusammensetzungen wie beispielsweise polymere Zusammensetzungen verwendet werden und können auch als Impakt-Modifizierer oder als Mittel, die zum Erhöhen der Kompatibilität einer polymeren Zusammensetzung verwendet werden, dienen.
Im Einzelnen umfassen Verstärkungen für elastomere Zusammensetzungen Reifen, Schläuche, Profilextrusion, Versiegelungen, Abdichtungen und Vibrationsisolierungseinheiten sowie die spezielle Verstärkung einer einzelnen Elastomerphase in einer Mehrphasen-Elastomer-Blendzusammensetzung; Verstärkung von thermoplastischen Zu sammensetzungen wie Polyolefinen, Styrolen, Acrylen, Polyestern und Polyamiden und thermoplastischen Elastomeren und thermoplastischen Polyolefinen; Verstärkung von wärmehärtenden Zusammensetzungen, z. B. Acrylen; Impakt-Modifizierung von thermoplastischen Zusammensetzungen, Beschichtungen, thermoplastischen Elastomeren und quervernetzten Zusammensetzungen; als ein synthetischer Träger für organische Festphasensynthese; als ein Träger oder Medium für Effluenz-Extraktions-Verfahren – sowohl organischer als auch anorganischer Komponenten; als ein Katalysatorträger; und/oder als ein Superadsorptionsmittel für wässeriges von Kohlenwasserstoffmaterialien, z. B. Verwendung in Hygieneartikeln (sanitary wear), Wachstumsmedium für Pflanzen.
Die erfindungsgemäßen modifizierten Partikel können in elastomere Zusammensetzungen eingearbeitet sein und einen Teil davon bilden. Andere herkömmliche Bestandteile für elastomere Zusammensetzungen können ebenfalls vorliegen, wie beispielsweise Kopplungsmittel und dergleichen.
Die hier verwendeten Kopplungsmittel umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Verbindungen, die in der Lage sind, Füllstoffe wie Ruß oder Silika an ein Elastomer zu koppeln, das eine Funktionalität aufweist, die das Partikel bindet und eine andere Funktionalität, die an das Elastomer bindet. Von Kopplungsmitteln, die zum Koppeln von Silika oder Ruß an ein Elastomer brauchbar sind, wird angenommen, dass sie bei Silizium behandelten Rußen ebenfalls brauchbar sind. Brauchbare Kopplungsmittel umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Silankopplungsmittel wie Bis(3)triethoxysilylpropyl)tetrasulfan (Si-69), 3-Thiocyanatopropyltriethoxysilan (Si-264, von Degussa AG, Deutschland), γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan (A189, von Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut); Zirkonatkopplungsmittel wie Zirkoniumdineoalkanolatiodi(3-mercapto)propionato-O (NZ66A, von Kenrich Petrochemicals, Inc., von Bayonne, New Jersey); Titianatkopplungsmittel; Nitrokopplungsmittel wie N,N'-Bis(2-methyl-2-nitropropyl)-1,6-diaminohexan (Sumifine 1162, von Sumitomo Chemical Co., Japan); Polyalkoxysiloxan (z. B. Zeruma von Yokahama Rubber Co. Ltd., Japan) und Gemische eines jeden der zuvor genannten. Die Kopplungsmittel können als ein Gemisch mit einem geeigneten Träger bereitgestellt werden, z. B. X50-S, das ein Gemisch aus Si-69 und N330 Ruß ist und von Degussa AG erhältlich ist.
Die erfindungsgemäßen elastomeren Verbindungen können aus den modifizierten erfindungsgemäßen Partikeln hergestellt werden, indem sie mit einem beliebigen Elastomer kompundiert werden, einschließlich derjenigen, die zum Kompundieren eines Rußes brauchbar sind.
Es können jedes beliebige geeignete Elastomer mit den modifizierten Partikeln gemischt werden, um die erfindungsgemäßen elastomeren Verbindungen bereitzustellen. Solche Elastomere umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, Homo- oder Copolymere von 1,3-Butadien, Styrol, Isopren, Isobutylen, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, Acrylnitril, Ethylen und Propylen. Vorzugsweise weist das Elastomer eine Glasübergangstemperatur (Tg), gemessen mit einem Differential Scanning Colorimeter (DSC), im Bereich von etwa –120°C bis etwa 0°C auf. Beispiele umfassen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Naturkautschuk, Polybutadien, Polyisopren und ihre ölgestreckten Derivate. Beliebige Mischungen der vorstehenden können ebenfalls verwendet werden.
Unter den Kautschuken, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Naturkautschuk und seine Derivate wie chlorierter Kautschuk und epoxidierter Kautschuk. Die modifizierten Partikel der vorliegenden Erfindung können auch mit synthetischen Kautschuken verwendet werden wie beispielsweise: Copolymeren aus von etwa 10 bis etwa 70 Gew.-% Styrol und von etwa 90 bis etwa 30 Gew.-% Butadien wie beispielsweise ein Copolymer aus 19 Teilen Styrol und 81 Teilen Butadien, ein Copolymer aus 30 Teilen Styrol und 70 Teilen Butadien, ein Copolymer aus 43 Teilen Styrol und 57 Teilen Butadien und ein Copolymer aus 50 Teilen Styrol und 50 Teilen Butadien; Polymere und Copolymere von konjugierten Dienen wie Polybutadien, Polyisopren, Polychloropren und dergleichen und Copolymere von solchen konjugierten Dienen mit einem Ethylengruppen-haltigen Monomeren, das damit copolymerisierbar ist, wie beispielsweise Styrol, Methylstyrol, Chloromethylstyrol, Acrylnitril, 2-Vinylpyridin, 5-Methyl-2-vinylpyridin, 5-Ethyl-2-vinylpyridin, 2-Methyl-5-vinylpyridin, alkyl-substituierte Acrylate oder Methacrylate, Vinylketon, Methylisopropenylketon, Methylvinylether, alpha-Methylencarbonsäuren und die Ester und Amide davon wie beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure und Dialkylacrylsäureamid; ebenfalls geeignet zur Verwendung hierin sind Copolymere von Ethylen und anderen hohen alpha-Olefinen wie Propylen, Butan, Pentan, Hexan und Oktan. Andere Monomere, die verwendet werden können, umfassen Norboren und Hex-1,5-dien und dergleichen.
Die erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzungen können daher ein oder mehrere Elastomere, Härtungsmittel, Verstärkungsfüllstoffe, Kopplungsmittel und gegebenenfalls verschiedene Verarbeitungshilfen, Ölstreckmittel und Antidegradantien enthalten. Zusätzlich zu den zuvor genannten Beispielen kann das Elastomer Polymere (z. B. Homopolymere, Copolymere und Terpolymere) sein, die aus 1,3-Butadien, Styrol, Isopren, Isobutylen, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, Acrylnitril, Ethylen, Propylen und dergleichen hergestellt werden, ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Es ist bevorzugt, dass diese Elastomere einen Glasübergangspunkt (Tg) gemessen mittels DSC, zwischen –120°C und 0°C aufweisen. Beispiele für solche Elastomere umfassen Poly(butadien), Poly(styrol-co-butadien) und Poly(isopren).
In der vorliegenden Erfindung beschriebene elastomere Zusammensetzungen umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, vulkanisierte Zusammensetzungen (VR), thermoplastische Vulkanisate (TPV), thermoplastische Elastomere (TPE) und thermoplastische Polyolefine (TPO). TPV, TPE und TPO Materialien werden darüber hinaus mittels ihrer Fähigkeit klassifiziert, mehrmals extrudiert und geformt werden zu können, ohne ihre Gebrauchseigenschaften zu verlieren. Die elastomeren Zusammensetzungen können ein oder mehrere Härtungsmittel wie beispielsweise Schwefel, Schwefeldonoren, Aktivatoren, Beschleuniger, Peroxide und andere Systeme, die zum Bewirken der Vulkanisation der Elastomerzusammensetzung verwendet werden, enthalten.
Die erhaltenen elastomeren Verbindungen, welche die erfindungsgemäßen Aggregate enthalten und gegebenenfalls ein oder mehrere Kopplungsmittel enthalten, können für verschiedene elastomere Produkte verwendet werden, wie beispielsweise einer Laufflächenverbindung, einer Basisgummiverbindung, einer Seitenwandverbindung, einer Verbindung für gummiertes Stahlgewebe (wire skim), Innenfutterverbindung, Wulst, Apex, jede Verbindung, die in der Karkasse oder anderen Komponenten für Fahrzeugreifen verwendet wird, Industriekautschukprodukten, Dichtungen, Zahnriemen, Kraftübertragungsriemen und anderen Kautschukwaren.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform können die elastomeren erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die mindestens ein erfindungsgemäßes modifiziertes Partikel enthalten, nach Stickstoffpyrolyse bei 650°C einen Gesamtrückstand von etwa 1 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% aufweisen.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung enthält die Tinte mindestens einen Typ von polymerisiertem-terminiertem modifiziertem Partikel, und mindestens ein Tintenvehikel. Die Tintenstrahltintenformulierung umfasst mindestens eine Art von polymerisiertem terminierten modifizierten Partikel und mindestens ein Tintenstrahltintenvehikel. Im Allgemeinen können hier die in der WO 97/47699 in Bezug auf Beschichtungen und Tinten beschriebenen Formulierungen verwendet werden, die jedoch die erfindungsgemäßen modifizierten Partikel enthalten. Die Beschichtungsformulierungen enthalten mindestens einen Typ von polymerisiertem terminiertem modifiziertem Partikel und mindestens ein geeignetes Solvens. Andere herkömmliche Additive können in die Beschichtungsformulierungen eingearbeitet sein, wie beispielsweise ein Bindemittel.
Jede dieser Formulierungen kann zusätzliches herkömmliches Färbemittel und andere optional herkömmliche Bestandteile oder Additive enthalten, wie sie beispielsweise in den US Patenten Nr. 5,571,311; 5,672,198; 5,266,361; 5,707,432 beschrieben sind, wie beispielsweise ein Befeuchtungsmittel, Bindemittel, Farbstoffe, Biozide, Surfactants, Eindringmittel. Sämtliche dieser Patente werden hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
Der Toner kann mindestens ein polymerisiertes terminiertes modifiziertes Partikel und Harzpartikel enthalten.
Die herkömmlichen und die Standardbestandteile oder Additive für Tonerformulierungen, wie beispielsweise die in den US Patenten Nr. 5,278,018; 5,275,900; 5,695,899 und 5,116,712 beschriebenen, können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden und werden hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen. Der Toner kann eine positiv oder negativ geladene Tonerzusammensetzung sein.
In den verschiedenen Produkten, in denen die modifizierten erfindungsgemäßen Partikel enthalten sind, können auch ein oder mehrere Typen anderer Partikel vorliegen, wie beispielsweise ein Kohlenstoffprodukt (z. B. Ruß), Metalloxid (z. B. Silika, Zinkoxid und Aluminiumoxid), Metallsilikat (z. B. Ton, Aluminium-, Kalzium-, Magnesiumsilikate), modifiziertes Silika, modifizierte Kohlenstoffprodukte mit gebundenen organischen Gruppen, ein Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit siliziumhaltigen Spezies, an die gegebenenfalls eine organische Gruppe gebunden ist, umfasst, zumindest teilweise mit Silika beschichteter Ruß, oder beliebige Kombinationen davon. In jedem hier genannten Produkt kann mehr als eine Art des erfindungsgemäßen modifizierten Partikels in den verschiedenen zuvor beschriebenen Produkten vorliegen. Die vorliegende Erfindung wird darüber hinaus durch die folgenden Beispiele näher erläutert, die für die Erfindung jedoch lediglich beispielhaft sein sollen.
BEISPIELE Beispiel 1
Brom-modifizierter Ruß 4
Zu einer Lösung von Benzoesäure Vulcan^®7H modifiziertem Ruß 5 (50 g, 0,02 Mol) in Toluol (250 ml) wurde Bromdodecanol (10,6 g, 0,04 Mol) und p-Toluolsulfonsäure (3,8 g, 0,02 Mol) zugegeben. Das Gemisch wurde unter Rückfluss unter Stickstoff in Gegenwart einer Dean & Stark Falle 18 Stunden lang erhitzt. Das Gemisch wurde abfiltriert und mit Toluol (3 × 100 ml) gewaschen und in einem Vakuumofen 12 Stunden lang bei 70°C getrocknet.
Poly(methacrylat)-modifizierter Ruß 6
Zu einer Lösung des modifizierten Rußes (5 g, 0,002 Mol) in Toluol (25 ml) wurde Kupfer(I)chlorid (0,05 g), 2,2'-Bipyridyl (0,16 g) und (2-Dimethylamino)ethylmethacrylat (4 ml) zugegeben. Das Gemisch wurde unter Stickstoff 72 Stunden lang bei 130°C erhitzt, dann abfiltriert und mit Methanol gewaschen. Der Rückstand wurde darüber hinaus mit hei ßem Methanol in einem Soxhlet-Extraktor 72 Stunden lang extrahiert, worauf eine Soxhlet-Extraktion mit Toluol für 72 Stunden folgte.
Silan-modifiziertes Silika 7
Silika (100 g) wurde in einem 10:1 Aceton-Wasser-Gemisch suspendiert und mit Natriumhydroxid auf pH 8 eingestellt. Chlorpropyltrimethoxysilan (7,9 g, 0,04 Mol) wurde zugegeben und die Lösung unter Stickstoff 4 Stunden lang bei 50°C erhitzt. Das Gemisch wurde abfiltriert und mit Wasser (4 × 200 ml) und Aceton (4 × 200 ml) gewaschen.
Styrol-modifiziertes Silika 8
Zu einer Lösung von Silan modifiziertem Silika (5 g, 3,75 mMol) in Toluol (25 ml) wurde Kupfer(I)chlorid (20 mg, 0,19 mMol), 2,2'-Bipyridyl (60 mg, 0,38 mMol) und Styrol (8,6 ml, 75 mMol) zugegeben. Das Gemisch wurde unter Stickstoff 72 Stunden lang bei 130°C erhitzt und abfiltriert. Der Rückstand wurde mit Methanol (3 × 200 ml) gewaschen und 72 Stunden lang mit Toluol Soxhlet extrahiert.
Styrol-modifizierter Silizium-behandelter Ruß (Silika Phase) 10
Zu einer Lösung des halogenierten TEMPO-Adduktes 9 aus Silizium-behandeltem Ruß (5 g, 1,25 mMol) in Styrol (20 ml) wurde in Kupfer(I)chlorid (60 mg, 0,6 mMol) und 2,2'-Bipyridyl (200 mg, 1,27 mMol) zugegeben. Die Lösung wurde unter Stickstoff 72 Stunden lang bei 90°C erhitzt, in Methylenchlorid aufgelöst, in Methanol ausgefällt und über Nacht im Vakuumofen getrocknet.
Styrol-modifiziert (Kohlenstoffphase) 11
Eine Lösung des halogenierten TEMPO-Adduktes 9 aus Silizium-behandeltem Ruß (5 g, 1,25 mMol) in Styrol (20 ml) wurde unter Stickstoff 72 Stunden lang bei 130°C erhitzt, in Methylenchlorid aufgelöst, in Methanol ausgefällt und über Nacht im Vakuumofen getrocknet.
Hybrid TEMPO/Silan-modifizierter Ruß 9
Die Kohlenstoffphase der zweiphasigen Silika/Rußpartikel wurde mit einer TEMPO-Gruppe modifiziert, und zwar mittels des in der US Patentanmeldung 08/968,299, die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird, beschriebenen Verfahrens. Diese Partikel (25 g) wurden in einer Aceton-Wasser-Lösung (10:1, 150 ml) suspendiert und der pH mit Kaliumhydroxid auf 8,0 eingestellt. Dann wurde tropfenweise Chlorpropyltrimethoxysilan (4 ml, Überschuss) zugegeben und die Lösung unter Stickstoff 4 Stunden lang bei 50°C erhitzt. Nach Abkühlung wurde die Suspension filtriert und mit Aceton (3 × 100 ml) und Wasser (3 × 100 ml) gewaschen und in einem Vakuumofen bei 40°C über Nacht getrocknet.
Brom-modifizierter Ruß 12
Auf eine gekühlte (0°C) Lösung von Benzylalkohol Vulcan 7H^® modifiziertem Ruß (5 g, 2 mMol) in trockenem Hexan (50 ml) wurde tropfenweise Phosphortribromid (0,4 ml, 4 mMol) zugegeben. Die Lösung wurde 5 Minuten lang gerührt, bevor das Eisbad entfernt wurde und weitere 30 Minuten gerührt wurde. Methanol (0,5 ml) wurde langsam zugegeben, worauf eine langsame Zugabe von Natriumhydrogencarbonat (satd. aq., 2 ml) und Kochsalz (satd. aq., 2 ml) erfolgte. Die Suspension wurde abfiltriert und mit Wasser (3 × 100 ml), Methanol (3 × 100 ml), und Aceton (3 × 100 ml) gewaschen, bevor der erhaltene Feststoff über Nacht in einem Vakuumofen bei 40°C getrocknet wurde.
Beispiel 2
Beispiel:
Isopren (300 ml) wurde zu TEMPO modifiziertem V7H (20 g, 0,35 mMol/g) in einem Parr Druckreaktor zugegeben. Der Reaktor wurde versiegelt, entgast und mit Argon unter Druck gesetzt. Die erhaltene schwarze Suspension wurde in rasch gerührtem Methanol ausgefällt und mittels Filtration isoliert. Der schwarze Feststoff wurde bei 70°C getrocknet.
Analyse:

48,32 Gew.-% Isopren (TGA)
T_g (Beginn) = –59,25°C

Für den Fachmann werden aus der Betrachtung der Beschreibung und Durchführung der hier beschriebenen Erfindung andere erfindungsgemäße Ausführungsformen sichtbar. Die Beschreibung und die Beispiele sollen lediglich als beispielhaft angesehen werden, der genaue Umfang und der Geist der Erfindung ist in den folgenden Ansprüchen angegeben.

Claims

Modifiziertes Partikel, umfassend ein Partikel, an das eine Gruppe gebunden ist, welche die Formel aufweist:
in der A für mindestens eine aromatische Gruppe oder mindestens eine Alkylgruppe steht; R¹ eine Bindung, eine Arylengruppe, eine Alkylengruppe,
darstellt, in der R⁴ eine Alkyl- oder eine Alkylengruppe oder eine Aryl- oder Anlengruppe ist; R² und R³, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR⁵, -NHR⁵, -NR⁵R⁵ oder -SR⁵ darstellen, worin R⁵, das gleich oder verschieden sein kann, für eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe steht; und Q eine ein labiles Halogenid enthaltende Spezies darstellt.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 1, wobei Q ein Haloalkylester ist.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 1, wobei Q ein Arylhalogenid, Alkylhalogenid, Arensulfonylhalogenid, oder Arencarbonylhalogenid, ein Phosphorhalogenid, ein Schwefelhalogenid oder ein Siliziumhalogenid ist.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 1, wobei Q ein labiles Halogenid und ein Kohlenstoffatom, ein Stickstoffatom, ein Schwefelatom, ein Phosphoratom, ein Boratom oder ein Siliziumatom umfasst.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 1, wobei das Partikel ein Kohlenstoffprodukt, ein anderes Farbpigment als ein Kohlenstoffprodukt, ein Metalloxid, ein Metallhydroxid, oder Gemische davon ist.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 1, wobei das Partikel Graphit, glasartiger Kohlenstoff, aktivierte Holzkohle, Kohlenstofffaser, aktivierter Kohlenstoff oder Gemische davon ist.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 1, wobei das Partikel Ruß ist.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 1, wobei das Partikel ein Aggregat ist, das mindestens eine Phase mit siliziumhaltigen Spezies und mindestens eine Kohlenstoffphase umfasst.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 1, wobei das Partikel ein Aggregat ist, das mindestens eine Phase mit metallhaltigen Spezies und mindestens eine Kohlenstoffphase umfasst.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 1, wobei Q ein Bromoalkylrest, ein Chloroalkylrest oder Silylpropylchloridrest ist.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat umfassend a) ein Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit metallhaltigen Spezies umfasst, ein Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit siliziumhaltigen Spezies oder einem Metallhydroxid umfasst, und b) gebunden an das Partikel oder Aggregat eine Gruppe, welche die Formel aufweist:
worin CoupA eine Si-basierte Gruppe, eine Ti-basierte Gruppe, eine Cr-basierte Gruppe oder Zr-basierte Gruppe darstellt; R⁸ und R⁹, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR¹⁰, -NHR¹⁰, -NR¹⁰R¹⁰ oder -SR¹⁰ darstellen, wobei R¹⁰, das gleich oder verschieden sein kann, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt; Q einen Rest darstellt, der ein labiles Halogenid enthält; und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat nach Anspruch 11, wobei die Phase mit metallhaltigen Spezies eine Phase mit aluminiumhaltigen Spezies, eine Phase mit zinkhaltigen Spezies, eine Phase mit magnesiumhaltigen Spezies, eine Phase mit calciumhaltigen Spezies, eine Phase mit titanhaltigen Spezies, eine Phase mit vanadiumhaltigen Spezies, eine Phase mit kobalthaltigen Spezies, eine Phase mit nickelhaltigen Spezies, ein Phase mit zirkoniumhaltigen Spezies, eine Phase mit zinnhaltigen Spezies, eine Phase mit antimonhaltigen Spezies, eine Phase mit chromhaltigen Spezies, eine Phase mit neodymhaltigen Spezies, eine Phase mit bleihaltigen Spezies, eine Phase mit tellurhaltigen Spezies, eine Phase mit bariumhaltigen Spezies, eine Phase mit cäsiumhaltigen Spezies, eine Phase mit eisenhaltigen Spezies, eine Phase mit molybdänhaltigen Spezies, oder Gemische davon umfasst.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat nach Anspruch 11, wobei die Phase mit metallhaltigen Spezies eine Phase mit aluminiumhaltigen Spezies umfasst.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat nach Anspruch 11, wobei die Phase mit metallhaltigen Spezies eine Phase mit zinkhaltigen Spezies umfasst.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat nach Anspruch 11, wobei Q ein labiles Halogenid und ein Kohlenstoffatom, ein Stickstoffatom, ein Schwefelatom, ein Phosphoratom, ein Boratom oder ein Siliziumatom umfasst.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat nach Anspruch 11, wobei das Partikel oder Aggregat ein Aggregat ist, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit metallhaltigen Spezies umfasst oder ein Aggregat mit mindestens einer Kohlenstoffphase und mindestens einer Phase mit siliziumhaltigen Spezies umfasst.
Modifiziertes Partikel, das ein Partikel umfasst, an das eine Gruppe gebunden ist, welche die Formel aufweist:
in der A mindestens eine aromatische Gruppe oder mindestens eine Alkylgruppe darstellt; R¹ eine Bindung, eine Arylengruppe, eine Alkylengruppe,
darstellt, in der R⁴ eine Alkyl- oder Alkylengruppe oder eine Aryl- oder Arylengruppe ist; R² und R³, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR⁵, -NHR⁵, -NR⁵R⁵ oder -SR⁵ darstellen, wobei R⁵, das gleich oder verschieden sein kann, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt; Q eine Spezies darstellt, die ein labiles Halogenid enthält und X ein Polymer darstellt, das aus mindestens einem polymerisierbaren Monomer gebildet wird.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 17, wobei das polymerisierbare Monomer ein vinyl- oder dienhaltiges Monomer ist.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 17, wobei das Partikel ein Kohlenstoffprodukt, ein anderes Farbpigment als ein Kohlenstoffprodukt, ein Metalloxid, ein Metallhydroxid, oder Gemische davon ist.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 17, wobei das Partikel Graphit, Ruß, glasartiger Kohlenstoff, aktivierte Holzkohle, Kohlenstofffaser, aktivierter Kohlenstoff oder Gemische davon ist.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 17, wobei das Partikel ein Aggregat ist, das mindestens eine Phase mit siliziumhaltigen Spezies und mindestens eine Kohlenstoffphase umfasst.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 17, wobei das Partikel ein Aggregat ist, das eine Phase mit metallhaltigen Spezies und eine Kohlenstoffphase umfasst.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 17, wobei das Partikel Ruß ist.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 17, wobei Q ein labiles Halogenid und ein Kohlenstoffatom, ein Stickstoffatom, ein Schwefelatom, ein Phosphoratom, ein Boratom oder ein Siliziumatom umfasst.
Modifiziertes Partikel nach Anspruch 17, wobei Q ein Haloalkylester ist.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat, umfassend a) ein Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit metallhaltigen Spezies umfasst, ein Aggregat das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit siliziumhaltigen Spezies, ein Metalloxid oder ein Metallhydroxid umfasst und b) gebunden an das Partikel oder Aggregat eine Gruppe, welche die Formel aufweist:
in der CoupA eine Si-basierte Gruppe, eine Ti-basierte Gruppe, eine Cr-basierte Gruppe oder eine Zr-basierte Gruppe darstellt; R⁸ und R⁹, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, -OR¹⁰, -NHR¹⁰, -NR¹⁰R¹⁰ oder -SR¹⁰ darstellen, wobei R¹⁰, das gleich oder verschieden sein kann, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt; Q einen Rest darstellt, der ein labiles Halogenid enthält; X ein Polymer darstellt, das aus mindestens einem polymerisierbaren Monomer gebildet ist; und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat nach Anspruch 26, wobei die Phase mit metallhaltigen Spezies eine Phase mit aluminiumhaltigen Spezies, eine Phase mit zinkhaltigen Spezies, eine Phase mit magnesiumhaltigen Spezies, eine Phase mit calciumhaltigen Spezies, eine Phase mit titanhaltigen Spezies, eine Phase mit vanadiumhaltigen Spezies, eine Phase mit kobalthaltigen Spezies, eine Phase mit nickelhaltigen Spezies, ein Phase mit zirkoniumhaltigen Spezies, eine Phase mit zinnhaltigen Spezies, eine Phase mit antimonhaltigen Spezies, eine Phase mit chromhaltigen Spezies, eine Phase mit neodymhaltigen Spezies, eine Phase mit bleihaltigen Spezies, eine Phase mit tellurhaltigen Spezies, eine Phase mit bariumhaltigen Spezies, eine Phase mit cäsiumhaltigen Spezies, eine Phase mit eisenhaltigen Spezies, eine Phase mit molybdänhaltigen Spezies, oder Gemische davon umfasst.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat nach Anspruch 26, wobei die Phase mit metallhaltigen Spezies eine Phase mit aluminiumhaltigen Spezies umfasst.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat nach Anspruch 26, wobei die Phase mit metallhaltigen Spezies eine Phase mit zinkhaltigen Spezies umfasst.
Modifiziertes Partikel oder Aggregat nach Anspruch 26, wobei das Partikel oder Aggregat ein Aggregat ist, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit metallhaltigen Spezies umfasst oder ein Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit siliziumhaltigen Spezies umfasst.
Modifiziertes Kohlenstoff-Metall-Aggregat nach Anspruch 26, wobei Q ein labiles Halogenid und ein Kohlenstoffatom, ein Stickstoffatom, ein Schwefelatom, ein Phosphoratom, ein Boratom oder ein Siliziumatom umfasst.
Modifiziertes Kohlenstoff-Metall-Aggregat nach Anspruch 26, wobei das polymerisierbare Monomer ein vinyl- oder dienhaltiges Monomer ist.
Verfahren zur Herstellung des modifizierten Partikels nach Anspruch 1, das umfasst, dass ein Partikel, an das -A-R1CR2R3 gebunden ist, mit einer ein labiles Halogenid enthaltenden Spezies umgesetzt wird.
Verfahren zur Herstellung des modifizierten Partikels nach Anspruch 17, das umfasst, dass das modifizierte Partikel nach Anspruch 1 mit a) einem polymerisierbaren Monomer und b) einem Übergangsmetallhalogenid, und einem Komplex bildenden Liganden oder einem vorgeformten Übergangsmetallhalogenidkomplex umgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei das Übergangsmetall in dem Übergangsmetall Kupfer, Rhodium, Eisen, Nickel, Kobalt, Palladium oder Ruthenium ist.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei das Übergangsmetallhalogenid Kupfer (I)-Halogenid ist.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei der Komplex bildende Ligand 2,2'-Bipyridin ist.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei das polymerisierbare Monomer Styrol-, Acrylester, Methacrylester oder Kombinationen davon umfasst.
Polymere Zusammensetzung, umfassend das modifizierte Partikel nach Anspruch 17´ß.
Polymere Zusammensetzung, umfassend das modifizierte Partikel oder Aggregat nach Anspruch 26.
Beschichtung oder Tintenzusammensetzung, umfassend ein wässeriges oder nichtwässeriges Solvens und das modifizierte Partikel nach einem der Ansprüche 1 bis 32.
Elastomere Zusammensetzung, umfassend mindestens ein Elastomer und die modifizierten Partikel nach einem der Ansprüche 1 bis 32 und gegebenenfalls ein Kopplungsmittel.
Elastomere Zusammensetzung nach Anspruch 42, wobei das Elastomer Naturkautschuk, Polyisopren, Polybutadien, Emulsions-SBR, Lösungs-SBR, funktionalisierten SBR, NBR, Butylkautschuk, EPDM, EPM oder Homo- oder Copolymere, die auf 1,3-Butadien, Acrylnitril, Ethylen, Propylen basieren oder diese enthalten, oder Derivate davon, umfasst.
Elastomere Zusammensetzung nach Anspruch 42, darüber hinaus umfassend ein Quervernetzungsmittel, einen verstärkenden Füllstoff, ein Kopplungsmittel, Verarbeitungshilfen, Ölstreckmittel, Konservierungsstoffe, oder Kombinationen davon.
Elastomere Zusammensetzung nach Anspruch 42, darüber hinaus umfassend Silika, Ruß oder Gemische davon.
Elastomere Zusammensetzung nach Anspruch 42, darüber hinaus umfassend Silika, Ruß, modifizierten Ruß, an den eine organische Gruppe gebunden ist, modifiziertes Silika, Ruß, der zumindest teilweise mit Silika beschichtet ist, ein Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit siliziumhaltiger Spezies umfasst, ein Aggregat, das mindestens eine Kohlenstoffphase und mindestens eine Phase mit metallhaltigen Spezies umfasst, oder Kombinationen davon.
Elastomere Zusammensetzung nach Anspruch 42, wobei die elastomere Zusammensetzung bei hoher Temperatur eine geringe Hysterese aufweist, wobei die hohe Temperatur von 20 bis 100°C beträgt.
Reifen oder eine Verbindung davon, umfassend die elastomere Zusammensetzung nach Anspruch 44.
Artikel, umfassend mindestens eine Komponente, die aus der elastomeren Zusammensetzung nach Anspruch 42 hergestellt ist.
Artikel nach Anspruch 49, wobei der Artikel eine Reifenkomponente, ein Zahnriemen oder ein Kraftübertragungsriemen ist.
Tonenzusammensetzung, umfassend Harzpartikel und die modifizierten Partikel nach einem der Ansprüche 1 bis 32.
Tintenzusammensetzung, umfassend ein Tintenvehikel und die modifizierten Partikel nach einem der Ansprüche 1 bis 32.
Tintenstrahltintenzusammensetzung, umfassend ein Tintenstrahltintenvehikel und die modifizierten Partikel nach einem der Ansprüche 1 bis 32.
Elastomere Zusammensetzung, umfassend mindestens ein Elastomer und ein oder mehrere modifizierte Partikel oder Aggregate nach einem der Ansprüche 1 bis 32.