Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige elektrorheologische Flüssigkeiten (ERF) auf Polymer-Basis mit organischen Dotierstoffen sowie Verwendungszwecke hiervon.

Eine ERF ist in der Regel eine Suspension, die aus elektrisch polarisierbaren, feinteiligen Feststoff- Partikeln in einer hydrophoben, elektrisch nicht leitenden Trägerflüssigkeit besteht (z. B. DE 39 41 232 AI) . Bei den meisten bisher bekannten kommerziell verfügbaren elektrorheologischen Flüssigkeiten (z. B. EP 0 824 128 Bl) beruht die Polarisation der Teilchen auf der Migration von Ionen, entsprechend ihrer

Ladung, in einem elektrischen Feld entlang der Feldlinien zu den entgegengesetzt geladenen Polen der Teilchen, wodurch polarisierte Partikel dank ihrer Dipol- bzw. Multipolkräfte kettenartige Strukturen in einer ruhenden ERF ausbilden, was die ER-Aktivität bewirkt. Als ER-Aktivität bezeichnet man die Änderung rheologischer Charakteristika (Viskosität, Schubspannung, Fließgrenze usw.) durch das Anlegen elektrischer Felder. Dabei findet innerhalb von Millisekunden ein reversibler Übergang der ERF vom flüssigen in den gelartigen bzw. festen Zustand statt, d. h. nach Abschaltung des elektrischen Feldes kehrt die ERF wieder in ihren flüssigen Ausgangszustand zurück .

Bisher gibt es keine ERF, die die gesamte Reihe der erwünschten Eigenschaften besitzt, und auf dem Markt sind auch noch kaum Produkte auf ERF-Basis vorhanden. Der Großteil der ERF, die den Stand der Technik repräsentieren, sowie die bekannten, kommerziell verfügbaren elektrorheologischen Flüssigkeiten auf Polyurethan-Basis (z. B. EP 0 824 128 Bl) basieren auf der Ionenleitfähigkeit in den enthaltenen Partikeln und weisen eine stark temperaturabhängige ER- Aktivität sowie relativ hohe Stromdichten (z. B. mit Lithiumchlorid als Dotierstoff) auf. Außerdem zeigen polymerbasierende ERF nicht allzu große

elektrorheologische Aktivitäten (z. B. EP 0 964 053 A2) .

Durch das Vorhandensein von beweglichen Ladungsträgern kommt es zu sehr hohen Stromdichten durch die ERF, da zwischen den Partikeln ein Ladungsaustausch stattfindet. Des Weiteren kann die Temperaturabhängigkeit der ER-Aktivität und der Stromdichte durch die mit der Temperatur steigende Ionenbeweglichkeit des Dotierstoffes in den Partikeln erklärt werden. Deswegen ist die relativ hohe Stromdichte, besonders bei hohen Temperaturen, der Hauptnachteil solcher ERF. Um bei einer hohen Stromdichte die gegebene Spannung zur Aufrechthaltung des elektrischen Feldes bereitstellen zu können, muss ein erhöhter technischer Aufwand für die Steuerelektronik geleistet werden.

Ein weiterer Nachteil von ERF mit salzdotierten Teilchen besteht darin, dass sie auch Korrosion an den Elektroden hervorrufen können. Z. B. wirkt eine ERF mit einem Chlorid-haltigen Salz (EP 0 824 128 Bl) korrosiv auf Stahl-Elektroden.

Die ERF werden vorzugsweise für spezielle Anwendungen individuell entwickelt. Die ER-Aktivität kann durch die Wahl der dispersen Phase sowie durch die Dotie- rung der dispersen Phase stark beeinflusst werden.

Eine bekannte ERF mit 0,07 Gew.-% Lithiumchlorid- dotierten Polyurethan-Teilchen (EP 0 824 128 Bl) weist eine hohe Schubspannung von ca. 4000 Pa, jedoch auch eine hohe Stromdichte von ca. 80 μΑ/cm ² bei Gleichspannung, einer Temperatur von 40 °C, einer

Feldstärke von 4 kV/mm und einer Scherrate von 1000 s ^"1 auf. Die weitere Erhöhung der Temperatur führt zu noch höherer Stromdichte und zu einer Erniedrigung der ER-Aktivität. Die Temperaturuntergrenze der ER- Aktivität liegt bei ca. 0 °C. Diese ERF wirkt außerdem korrosiv auf Stahl-Elektroden, was zu einer schnellen Abnutzung der Bauteile und in der Folge zu einer Abnahme der ER-Aktivität führt. Auch die Verwendung anderer anorganischer Salze als Dotierung der PUR-Teilchen brachte keine Verringerung der Temperaturabhängigkeit der ER-Aktivität. Es kam lediglich zu einer Verschiebung des Arbeitstemperaturbereiches bei weiterhin hoher Leitfähigkeit. ERF aus anderen Polymer-Partikeln auf Basis von Polyanilin, Polythiophen, Polypyrrol sowie weitere kommerziell erhältliche ERF

(z. B. EP 0 964 053 A2) zeigen eine etwas weniger temperaturabhängige ER-Aktivität, allerdings sind die erreichbaren Schubspannungen sehr niedrig. Somit gibt es bisher keine ERF, die eine ausgezeichnete ER- Aktivität in einem breiten Temperaturbereich und gleichzeitig eine geringe Basisviskosität ohne Feld besitzt .

Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Nachteilen war es daher Aufgabe der vorliegenden Er- findung, eine elektrorheologische Flüssigkeit anzugeben, die eine hohe ER-Aktivität, eine geringe Temperaturabhängigkeit sowie eine niedrige elektrische Leitfähigkeit (auch bei hohen Temperaturen) bei gleichzeitig geringer Basisviskosität aufweist. Eben- so war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verwendungsmöglichkeiten einer derartigen

elektrorheologischen Flüssigkeit anzugeben.

Diese Aufgabe wird bezüglich der elektrorheologischen Flüssigkeit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie deren Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche stellen dabei vorteilhafte Weiterbildungen dar. Erfindungsgemäß wird somit eine elektrorheologische

Flüssigkeit bereitgestellt, die mindestens eine Sorte von Partikeln sowie mindestens einen polaren oder elektrisch polarisierbaren organischen Dotierstoff in oder an den Partikeln enthält, wobei die Partikel in einer Trägerflüssigkeit vorliegen.

Durch die erfindungsgemäßen elektrorheologischen Flüssigkeiten lassen sich wesentliche Vorteile, verglichen mit den elektrorheologischen Flüssigkeiten, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, erzielen : I. Die ERF mit organischen Dotierungsstoffen zeigen überraschenderweise eine ER-Aktivität in der gleichen Größenordnung oder sogar eine deutlich größere ER- Aktivität als bei ERF mit salzdotierten PUR-

Partikeln. Außerdem ist die Stromdichte einer solchen ERF im Vergleich zu einer ERF mit LiCl-dotierten PUR- Teilchen deutlich niedriger. So weist z. B. eine ERF aus mit 0,13 Gew.-% 4-N,N-Dimethylaminobenzalbarbi- tursäure dotierten Polyurethanteilchen eine Stromdichte von ca. 3 μΑ/cm ² bei Gleichspannung, einer Temperatur von 40 °C, einer Feldstärke von 4 kV/mm und einer Scherrate von 1000 s ^"1 auf. Dabei bewegt sich die Schubspannung dieser ERF in der gleichen Größenordnung wie bei der oben erwähnten salzhaltigen

ERF.

Dies erlaubt für technische Applikationen eine deutliche Verminderung des Aufwandes bei der Konstruktion der Steuerelektronik, da auf konventionelle Bauteile zurückgegriffen werden kann und kein Aufwand durch Einrichtung z. B. einer Kühlung der Elektronik infolge einer hohen Leistungsaufnahme nötig ist. Außerdem kann so die Steuerelektronik miniaturisiert werden.

II. Durch Erhöhung des Gehaltes eines organischen Dotierstoffes kann eine Steigerung der Schubspannung einer elektrorheologischen Flüssigkeit erzielt wer- den, wobei die Stromdichte nur wenig ansteigt. Dies erlaubt einen geringeren technischen Aufwand sowohl für die Steuerelektronik als auch für die eigentliche Applikation (z. B. Dämpfer).

III. Die organischen Dotierstoffe wirken auf die Partikel meistens wie Weichmacher. Dadurch erniedrigt sich insbesondere bei höheren Dotiergehalten dieser Verbindungen der Glaspunkt. Eine Erniedrigung des Glaspunktes der Polymerteilchen (z. B. Polyurethanpartikel) sorgt für eine Erniedrigung der unteren Temperaturgrenze, bei der bereits eine ER- Aktivität auftritt. Die neue ERF kann daher bei tieferen Temperaturen eingesetzt werden.

IV. Im Gegensatz zu ERF auf der Basis salzhaltiger Polyurethanpartikel wirken die erfindungsgemäßen Fluide außerdem nicht korrosiv auf Metallelektroden.

Bei den organischen Dotierstoffen handelt es sich be vorzugt um mehrfach ungesättigte Verbindungen mit konjugierten Doppelbindungen, in Konjugation stehenden Phenylringen und/oder kondensierten und/oder annelierten aromatischen Ringsystemen.

Ebenso ist es möglich, dass der Dotierstoff bzw. die mehrfach ungesättigte Verbindung mindestens eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe beste hend aus Elektronendonoren und/oder Elektronenakzeptoren, aufweist.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Dotierstoff dabei die allgemeine Formel

(D) _x -7.-(A) _y (X) _z wobei

D eine Donorgruppe,

π einen mehrfach ungesättigten Rest, der auch

Heteroatome aufweisen oder durch diese unterbrochen sein kann, A eine Akzeptorgruppe,

X eine an π gebundene reaktive funktionelle

Gruppe,

x und y jeweils unabhängig voneinander 1 bis 10

sowie

z 0 bis 5

repräsentieren .

Sowohl die Donorgruppe D, die Akzeptorgruppe A sowie die reaktive funktionelle Gruppe X sind dabei an den mehrfach ungesättigten Rest π gebunden, so dass sich die Wertigkeit des ungesättigten Restes auf x + y + z beläuft . In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform leitet sich der Rest π von Verbindungen ab, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus a) verzweigten, unverzweigten, linear konjugierten und/oder gekreuzt konjugierten linearen Systemen, bevorzugt Polyenen, Polyinen, Polyeninen, insbesondere Polymethinen, Polymethinen mit Azagruppe, Polyacetylenen, Dienen, Trienen, Tetraenen,

Pentaenen, Isopren-Einheiten, 1 , 3-Butadien- Einheiten

b) cyclischen Systemen und/oder Annulenen, insbeson ^¬ dere Benzol, Naphthalin, Anthracen, Phenantren, Azulen, Triphenylmethan, Biphenyl, Perylen, Fluo- ren, Acenaphthylen, Phenanthren, Pyren,

Naphthracen, Chrysen

c) heterocyclischen Systemen, insbesondere Pyridin, Pyrrol, Thiophen, Furan, Indol, Imidazol,

Pyrimidin, Acridin, Phenazin, Pyrazin, Anthrachi- non, Chinoid, Thiasol, Xanthen, Pyrin, Benzothiophen, Benzofuran, Phenoxazin, Chinolin, Isochinolin und/oder

d) Kombinationen von konjugierten linearen und cycli- schen und/oder heterocyclischen Systemen, insbe- sondere Stilben, Polyphenylacetylenen, Azobenzol,

Phthalocyanin, Porphirin, Tolan,

Polydiphenylacetylen, Vinylbenzol, Poly (p- phenylenvinylenen) , Polypyrrolen, Polyfluorenen und/oder Polythiophenen, Poly- (1,4- diethinyl ) naphthalin und/oder Polyanilin.

Bei den zuvor genannten Donorgruppen D bzw.

Akzeptorgruppen A handelt es sich um einen

Elektronendonor bzw. einen Elektronenakzeptor. Damit werden Gruppen bezeichnet, die durch Delokalisierung der nichtbindenden Elektronenpaare oder π-Elektronen des Substituenten mit dem π-Elektronensystem des restlichen Moleküls wechselwirken können. Es kann sich aber auch um funktionelle Gruppen handeln, die nur über einen positiven oder negativen induktiven

Effekt verfügen.

Bei einer Donorgruppe handelt es sich um eine Gruppe, die durch einen positiven induktiven Effekt (+1- Effekt) die Elektronendichte des π-Elektronensystems von sich verschiebt und/oder durch einen positiven Resonanz- oder Mesomerie-Effekt (+R- oder +M-Effekt) die Elektronendichte des π-Elektronensystems erhöht. Der +I-Effekt und der +M-Effekt können sowohl gleich- zeitig als auch einzeln vorkommen. Beispiele sind primäre, sekundäre oder tertiäre Amine, OH-Gruppen, SH-Gruppen, Halogene (Hai), Ether, Doppelbindungen (zwischen zwei Kohlenstoffatomen oder einem Kohlenstoff und einem von Kohlenstoff verschiedenen Atom (z. B. Stickstoff) oder zwischen zwei von Kohlenstoff verschiedenen Atomen), Dreifachbindungen (zwischen zwei Kohlenstoffatomen oder einem Kohlenstoffatom und einem von Kohlenstoff verschiedenen Atom oder zwischen zwei von Kohlenstoff verschiedenen Atome), Alkyl-, funktionalisierte Alkyl-, Aryl-, funktionali- sierte Aryl-, Heteroaryl-, anionische Gruppen wie z. B. Methide oder Phenolate.

Bei einer Akzeptorgruppe handelt es sich um eine Gruppe, die durch einen negativen induktiven Effekt (-I-Effekt) die Elektronendichte des K-Elektronensystems zu sich verschiebt und/oder durch einen negativen Resonanz- oder Mesomerie-Effekt (-R- oder -M- Effekt) die Elektronendichte des π-Elektronensystems erniedrigt. Der -I-Effekt und der -M-Effekt können sowohl gleichzeitig als auch einzeln vorkommen. Beispiele hierfür sind Halogene (Hai) , Aldehyde, Ketone, Nitrile, Nitro-Gruppen, Nitroso-Gruppen, Ester,

Säuren, (-COOH) , Amide (-CONH ₂ ) , Säurehalogenide (-COHal), Sulfonsäuren (-SO3H) , Sulfonsäureeste , CF ₃ -Gruppen, Aryle, Heteroaryle, Doppelbindungen (zwischen zwei Kohlenstoffatomen oder einem Kohlenstoff und einem von Kohlenstoff verschiedenen Atom (z. B. Stickstoff) oder zwischen zwei von Kohlenstoff verschiedenen Atomen), Dreifachbindungen (zwischen zwei Kohlenstoffatomen oder einem Kohlenstoffatom und einem von Kohlenstoff verschiedenen Atom oder zwischen zwei von Kohlenstoff verschiedenen Atomen) , Carbokationen oder kationische Gruppen wie z. B.

Pyridinium- oder Chinolinium-Ionen oder quartäre Amine .

Bei der zuvor genannten reaktiven funktionellen

Gruppe X handelt es sich dabei bevorzugt um eine Gruppe, die geeignet ist, mit den Partikeln eine chemische Bindung einzugehen und insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Hydroxygruppen, primären oder sekundären Aminen, Aldehyden, Ketonen, Urethangruppen, Harnstoffgruppen und/oder

Carboxylgruppen .

Besonders bevorzugte Beispiele des Dotierstoffes sind dabei ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus o-, p- oder m-Nitroanisol , l-Methoxy-4-nitronaphthalin, o-, p- oder m-Nitroanilin, N, N-Dirnethyl-p-nitroanilin, 2- Methoxy-p-nitroanilin, 4-Nitroacetanilid, N,N-Dime- thyl-m-nitroanilin, 4-Nitro-l-naphthylamin, l-(3- Pyridinazo) -2-naphthol, 5- [ [4- ( Dirnethyl-amino ) phe- nyl ] methylen] barbitursäure ( 4-N, N-Dirnethylamino- benzalbarbitursäure) , 5- [ [4- ( Dimethylamino) phenyl] - methylen] -2-thiobarbitur-säure ( 4-N, N-Dimethylamino- benzal-2-thiobarbitursäure) , 4-Dimethylamino-4 ^x - nit rost üben, Methyl-3-aminobenzoat , l-Nitro-l - dimethylthiophen, n-Butylharnstoff ,

Tetramethylharnstoff, 2-Indolinon, 2-Nitro-l- naphthol, 2-Methoxy-5-nitroanilin, 2-Methyl-3- nitroanilin, 2-Methyl-5-nitroanilin, 2-Methyl-6- nitroanilin, 4-Nitroindol, 5-Nitroindol , 7- Nitroindol, 5-Nitroisatin, 5-Nitro-2-oxindol , 2,4- Dinitro-3 ^λ , 4 ^x - (methylendioxy ) -st üben, 6- Nitroindolin, o-, p- oder m-Nitrophenol , 4 -Methyl-3- nitrobenzylalkohol , 3-Methyl-4-nitrobenzylalkohol, 2- ( -Nitrophenyl ) -ethanol (4-Nitrophenethylalkohol) , 2- Methyl-3, 5-dinitrobenzylalkohol, 4-Nitrocatechol, 3- Nitrobenzylalkohol , 2, 2 ^x - [4- ( 2-Hydroxyethylamino) -3- nitrophenylamino] -diethanol , 5- [ [W-Methyl-W- (2- hydroxyethyl ) -4 -aminophenyl ] methylen] barbitursäure, 5- [ [N-Methyl-W- ( 2-hydroxyethyl ) -4-aminophenyl ] - methylen] -2-thiobarbitursäure , 2- (2-Amino-4-nitro- anilino) ethanol , -Nitrobenzylalkohol , 5-Amino-2- chlorobenzylalkohol, 3-Amino-4-methylbenzylalkohol,

3-Amino-2-methylbenzylalkohol , 2- [4- (Dimethylamino) - phenyl] ethanol, 4 -Methyl-3 , 5-dinitrobenzylalkohol , 2- Chlor-5-nitrobenzylal kohol, 2-Hydroxy-5- nitrobenzylalkohol, 2-Methyl-3-nitrobenzylalkohol , 3- Nitrophenethylalkohol , 2- ethoxy-4 - nitrobenzylal kohol , 4-Methoxy-3-nitrobenzylalkohol ,

2-Nitrobenzylalkohol und/oder 2-Nitrophenethyl- al kohol .

Weiter zeichnen sich bevorzugte elektrorheologische Flüssigkeiten dadurch aus, dass der Dotierstoff in den Partikeln gelöst und/oder chemisch in und/oder an den Partikeln gebunden ist und die Partikel in der Trägerflüssigkeit suspendiert vorliegen. Vorteilhaft ist ebenso, dass der Dotierstoff bezogen auf das Gesamtgewicht der enthaltenen Partikel zwischen 0,01 und 40 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,05 und 20 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 10 Gew.-% enthalten ist.

Bevorzugte Partikelgehalte, bezogen auf die gesamte elektrorheologische Flüssigkeit, betragen dabei zwischen 1 bis 70 Vol.-%, bevorzugt zwischen 2 und 65 Vol.-%, besonders bevorzugt zwischen 5 und 60 Vol.-%.

Weiter ist bevorzugt, wenn die mittlere Partikelgröße d ₅ o zwischen 10 nm und 1 mm, bevorzugt zwischen 20 nm und 500 μπι, besonders bevorzugt zwischen 40 nm und 200 μπι beträgt .

Die bevorzugt in der elektrorheologischen Flüssigkeit verwendeten Partikel sind dabei Polymerpartikel, die Polymere, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethanen, Polyharnstoffen, Poly- (urethanharnstoffen) , Poly (urethanamiden) , Polyharnstoffamiden) , Poly (acrylsäureestern) , Poly (meth- acrylsäureestern) , Poly (harnstoff-siloxanen) , deren Copolymeren, Polybiureten, Polyallophanaten,

Copolymeren aus Polyurethan- und Polyvinyl-Blöcken enthalten oder hieraus gebildet sind.

Von wesentlichem Vorteil ist, wenn die elektrorheologische Flüssigkeit frei von Salzen ist. Dies ermög ^¬ licht die Herstellung von korrosionsfreien ERF.

Bevorzugt für die elektrorheologische Flüssigkeit in Frage kommende Trägerflüssigkeiten sind dabei ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliconölen, halo- gen- oder phenylhaltigen Siliconölen, Paraffinen, ha- logenierten Kohlenwasserstoffen (z.B. chlorierten und/oder fluorierten Kohlenwasserstoffen) , aromatischen Kohlenwasserstoffen, Polyoxyalkylenen,

perfluorierten Polyethern, Mineralölen, Pflanzenölen, Transformatorölen, Kerosin und/oder Mischungen hieraus .

Die elektrorheologische Flüssigkeit kann dabei weitere Additive enthalten, wie Dispergatoren, Stabilisatoren, z. B. gegen Sedimentation, Antioxidantien, An- tiverschleißmittel, UV-Absorber, etc.

Die erfindungsgemäßen ERF können in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz kommen. Hierzu zählen adaptive Stoß-, Schwingungs- und Aufpralldämpfer sowie elektrisch steuerbare Kupplungen und Bremsen. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bestehen in Sport- und Trainingsgeräten, in haptischen Systemen wie Bedienelementen sowie in Vorrichtungen zur Fixierung von Gegenständen wie zu bearbeitenden Werkstücken.

Die erfindungsgemäßen ERF sind somit technisch überall einsetzbar beim Übertragen und Dämpfen großer Kräfte mithilfe geringer elektrischer Leistungen in kurzen Zeiten, wie z. B. in Kupplungen, Hydraulikventilen, Stoßdämpfern, Schwingungsdämpfern oder Vorrichtungen zum Positionieren und Fixieren von Werk- stücken.

Des Weiteren können die erfindungsgemäß darstellbaren elektrorheologischen Flüssigkeiten zur Erzeugung und/oder Darstellung haptischer Informationen wie Kräfte, Drehmomente, Schrift zeichen, computersimulierte Objekte, Sensorsignale oder Bilder verwendet werden .

Außerdem können die erfindungsgemäß darstellbaren elektrorheologischen Flüssigkeiten zur Simulation viskoser, elastischer und/oder visko-elast ischer Eigenschaften bzw. der Konsistenzverteilung eines Objektes, insbesondere zu Trainings- und/oder Forschungszwecken und/oder für medizinische Anwendungen verwendet werden.

Besonders bevorzugte Verwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen ERF sind daher in adaptiven Stoß-, Schwingungs- und/oder Aufpralldämpfern, elektrisch steuerbaren Kupplungen und/oder Bremsen, in Sport-

Rehabilitierungs- und/oder Trainingsgeräten, in haptischen und/oder taktilen Systemen, in Bedienelementen, in mechanischen Fixiervorrichtungen, in Hydraulikventilen, zur Simulation viskoser, elasti- scher und/oder visko-elastischer Eigenschaften, zur

Simulation der Konsistenzverteilung eines Objektes, zu Trainings- und/oder Forschungszwecken, in Schutzkleidung und/oder in medizinischen Anwendungen, wie z. B. künstlichen Gelenken. Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgen ^¬ den Ausführungen sowie den gegebenen Beispielen näher erläutert, ohne die Erfindung auf die speziell genannten Parameter oder Stoffe zu beschränken.

Die erfindungsgemäß verwendeten Dotierstoffe können gelöst oder dispergiert in den Teilchen der

elektrorheologischen Flüssigkeit vorliegen. Sie kön ^¬ nen aber auch an die Polymermatrix der Teilchen chemisch gebunden sein, was jedoch einen wesentlichen Unterschied ausmacht. Deshalb sollten die

Dotierstoffe zusätzliche funktionelle Gruppen enthalten, die zur Bindung an das Grundpolymer der Partikel geeignet sind. Solche funktionellen Gruppen können z. B. Hydroxy, primäre oder sekundäre Amine, Aldehyde, Ketone oder COOH-Gruppen sein, wobei diese Gruppen auch mit der Donor- oder Akzeptorgruppe identisch sein können. Die chemische Bindung an die

Polymermatrix ist immer dann von Vorteil, wenn die verwendeten Dotierstoffe z. B. eine hohe Toxizität besitzen. Die Verknüpfung mit dem Polymer verhindert somit das Diffundieren der Verbindung aus den Teilchen. Deswegen unterscheidet man im Allgemeinen zwei Arten der Dotierung mit den erfindungsgemäß organischen Verbindungen: 1) Zwischenmolekulare Wechselwirkung der Dotierstoffe in den Partikeln; 2) chemische Bindung an das Grundpolymer der Partikel.

Beispiele für die erste Art der organischen Dotierung sind o-, p-, m-Nitroanisol , l-Methoxy-4-nitronaphtha- lin, o-, p-, m-Nitroanilin, N, -Dimethyl-p-nitroani- lin, 2-Methoxy-p-nitroanilin, 4-Nitroacetanilid, N,N- Dimethyl-m-nitroanilin, 4-Nitro-l-naphthylamin, l-(3- Pyridinazo) -2-naphthol, 4-N, -Dimethylaminobenzalbar- bitursäure, 4-N, N-Dimethylaminobenzal-2-thiobarbitur- säure, 4-Dimethylamino-4 ' -nitrostüben, Methyl-3- aminobenzoat , 1-Nitro-l ¹ -dimethylthiophen, n-Butyl- harnstoff, Tetramethylharnstoff, 2-indolinon, 2- Nitro-l-naphthol, 2-Methoxy-5-nitroanilin, 2-Methyl- 3-nitroanilin, 2-Methyl-5-nitroanilin, 2-Methyl-6- nitroanilin, 4-Nitroindol, 5-Nitroindol , 7-Nitroin- dol, 5-Nitroisatin, 5-Nitro-2-oxindol und/oder 2,4- Dinitro-3 ' , 4 ' - (methylendioxy) -stilben usw.

Im Rahmen der zweiten Art der Dotierstoffe können die folgenden organischen Verbindungen als Beispiele genannt werden: 6-Nitroindolin, o-, p-, m-Nitrophenol , o-, p-, m-Nitroanalin, 4 -Methyl-3-nitrobenzylalkohol , 3-Methyl-4-nitrobenzylalkohol, 2- ( 4 -Nitrophenyl ) - ethanol ( 4-Nitrophenethylal kohol ) , 2-Methyl-3 , 5- dinitrobenzylalkohol, 4 -Nitrocatechol , 3- Nitrobenzylalkohol, 2, 2 ' - [4- ( 2-Hydroxyethylamino) -3- nitrophenylamino] -diethanol, N-Methyl-N- (2-hydroxy- ethyl) -4-aminobenzalbarbitursäure, N-Methyl-N- (2- hydroxyethyl) -4 -aminobenzal-2-thiobarbitursäure, 2- (2-Amino-4-nitroanilino) ethanol, 4-Nitrobenzylalko- hol, 5-Amino-2-chlorobenzylalkohol, 3-Amino-4-methyl- benzylalkohol , 3-Amino-2-methylbenzylalkohol, 2- [4- ( Dimethylamino) phenyl] ethanol, 4-Methyl-3, 5-dinitro- benzylalkohol, 2-Chloro-5-nitrobenzylalkohol, 2- Hydroxy-5-nitrobenzylalkohol, 2-Methyl-3-nitrobenzyl- alkohol, 3-Nitrophenethylalkohol, 2-Methoxy-4- nitrobenzylal kohol, 4-Methoxy-3-nitrobenzylalkohol , 2-Nitrobenzylalkohol, 2-Nitrophenethylalkohol usw.

Die Wirkung dieser Dotierstoffe wurde an ERF auf Basis von Polyurethanteilchen entsprechend dem Patent EP 0 824 128 Bl gefunden. Derartige Dotierstoffe können aber auch auf andere Arten von Polymerteilchen übertragen werden. Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert, ohne die Erfindung auf die genannten Stoffe oder Bedingungen zu beschränken.

Beispiel 1

In einem Kolben wurden in 40 g eines trifunktionellen Polyethylenglycols 0,1 g Diazacyclo [2.2.2 ] octan (Katalysator) und 0,13 g 4-N, N-Dimethylaminobenzal- barbitursäure unter Erwärmen gelöst. Anschließend wurde eine Mischung, bestehend aus 50 g Siliconöl (Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 5 mm ² /s und einer Dichte von 0,93 g/cm ³ bei 25 °C) und 1 g des Stabilisators (Umsetzungsprodukt aus 40 Teilen Octamethylcyclotetrasiloxan und 2 Teilen N-(2- Aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilan) hinzugefügt und mit einem Rührer homogenisiert. Zur entstandenen Emulsion wurden dann 11 g Toluendiisocyanat dosiert. Die Proben wurden nach Zugabe des Vernetzers über Nacht gerührt bzw. einer Temperaturbehandlung unterzogen. Für den Herstellungsprozess sind sowohl ein Rotor-Stator-Rührer als auch ein

Strahldispergator geeignet.

Beispiel 2

Herstellung gemäß Beispiel 1, jedoch mit 0,14 g der Dotierungsverbindung 4-N, - ( Dimethylamino ) benzal-2- thiobarbitursäure .

Beispiel 3

Die ERF wurde entsprechend der unter Beispiel 1 angegebenen Arbeitsweise hergestellt. Es wurde jedoch als Dotierungssubstanz 2, 2 ¹ - [4- (2-Hydroxyethylamino) -3- nitrophenylamino] -diethanol zugegeben, so dass es durch die Hydroxylgruppe an das Polymer-Gerüst kova- lent gebunden wurde. Die Vernetzung führt bei einer vollständigen Reaktion zum stöchiometrischen Umsatz der Hydroxylgruppen im vorhandenen Polyol.