NANOPARTICLES
Nanopartikel Die Erfindung betrifft poiymermodifizierte metallische Nanopartikel und ein Herstellverfahren für solche Partikel. Das Einarbeiten metallischer Nanopartikel in eine Polymermatrix kann zum Beispiel die thermische Leitfähigkeit sowie die Abschirmwirkung dieser Polymere gegenüber elektromagnetischen Feldern verbessern. Durch Beimengen von Gold-Nanopartikeln sind transparente Materialien mit äußerst niedrigem Brechungsindex erhältlich (Walter Caseri: Macromol. Rapid Commun. 21 , 705-722 (2000)). In Mischungen für optische Anwendungen spielt die Teilchengröße eine wichtige Rolle, da die Zugabe eines Stoffes mit einer Brechzahl, die von der Brechzahl der Matrix abweicht, zwangsläufig zu Lichtstreuung und letztlich zu Lichtundurchlässigkeit führt. Dabei zeigt die Abnahme der Intensität von Strahlung einer definierten Wellenlänge beim Durchtritt durch ein Gemisch eine starke Abhängigkeit vom Durchmesser der anorganischen Partikel. Die Entwicklung geeigneter Nanomaterialien zur Dispersion in Polymeren erfordert nicht nur die Kontrolle der Teilchengröße, sondern auch der Oberflächeneigenschaften der Teilchen. Ein einfaches Vermischen (z.B. durch Extrusion) von hydrophilen Partikeln mit einer hydrophoben Poiymermatrix führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Partikel im gesamten Polymer und zudem zu ihrer Aggregation. Für das homogene Einarbeiten anorganischer Partikel in Polymere muss deren Oberfläche daher zumindest hydrophob verändert sein. Zusätzlich zeigen insbesondere die nanopartikulären Materialen eine große Tendenz Agglomerate zu bilden, die auch bei einer nachträglichen Oberflächenbehandung bestehen bleiben. Überraschend wurde jetzt gefunden, dass es gelingt metallische Nanopartikel direkt mit einer geeigneten Oberflächenmodifikation nahezu
agglomeratfrei aus Emulsionen geeigneter Precursoren zu erhalten, wenn als Emulgator bestimmte statistische Copolymere eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft sind die so erhaltenen Partikel hinsichtlich der Einarbeitung in hydrophobe Polymere, da sich die Partikel durch einfache Maßnahmen homogen im Polymer verteilen lassen. Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher polymermodifizierte metallische Nanopartikel geeignet zur Einarbeitung in Polymere und Lacke, dadurch gekennzeichnet, dass sie erhältlich sind durch ein Verfahren, bei dem in einem Schritt a) eine inverse Emulsion, enthaltend einen oder mehrere wasserlösliche Precursoren für die Nanopartikel oder eine Schmelze, mit Hilfe eines statistischen Copolymeren aus mindestens einem Monomer mit hydrophoben Resten und mindestens einem Monomer mit hydrophilen Resten hergestellt wird und in einem Schritt b) Partikel erzeugt werden. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung polymermodifizierter metallischer Nanopartikel, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Schritt a) eine inverse Emulsion, enthaltend einen oder mehrere wasserlösliche Precursoren für die Nanopartikel oder eine Schmelze, mit Hilfe eines statistischen Copoiymeren aus mindestens einem Monomer mit hydrophoben Resten und mindestens einem Monomer mit hydrophilen Resten hergestellt wird und in einem Schritt b) Partikel erzeugt werden. Die Emulsionstechnik zur Erzeugung von Nanopartikeln ist im Prinzip bekannt. So beschreibt M. P. Pileni; J. Phys. Chem. 1993, 97, 6961-6973 die Herstellung von Halbleiterpartikeln, wie CdSe, CdTe und ZnS in inversen Emulsionen.
Mirjam Willert, Regina Rothe, Katharina Landfester und Markus Antonietti; Chem. Mater. 2001 , 13, 4681-4685 beschreiben die Herstellung von Metall-Nanopartikein. Dabei werden Schmelzen von niedrigschmelzenden Metallen oder Metalllegierungen zu Miniemulsionen verarbeitet und durch Abkühlen ausgefällt. Die Herstellung von metallischen Nanopartikeln in Mikroemulsionen ist z.B. beschrieben in: Capek, I. "Preparation of metal nanoparticles in water-in-oil (w/o) microemulsions." Advances in Colloid and Interface Science (2004), 110(1 ,2), 49-74 und Luo, Min; Chen, Shui-Iin. "Preparation of nanoparticles by W/O microemulsion process." Shandong Huagong (2003), 32(4), 27-28, sowie in Kapoor, Sudhir; Joshi, Ravi; Mukherjee, Tulsi. "Absorption spectrum of the trimer silver Cluster Ag32+ and metal nanoparticles in microemulsion." Chemical Physics Letters (2004), 396(4- 6), 415-419. und Kosak, A.; Makovec, D.; Drofenik, M.; Znidarsic, A. „In situ synthesis of magnetic MnZn-ferrite nanoparticles using reverse microemulsions." Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2004), 272-276(Pt. 2), 1542-1544. Die Basis für alle dort Beschriebenen Nanopartikel-Synthesen stellt eine Mikroemulsion dar. Bei Mikroemulsion-Synthesen treten üblicherweise folgende Nachteile auf: - geringe Feststoffkonzentration und hohe Lösungsmittelmenge, - extrem hohe Emulgatorkonzentration (deutlich höher als die Feststoffkonzentration), - und dadurch bedingt geringe Mengenausbeute bzw. hohe Kosten der Herstellverfahren. In der Internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2004/014389 wird die Verwendung von statistischen Copolymeren enthaltend mindestens eine Struktureinheit mit hydrophoben Resten und mindestens eine
Struktureinheit mit hydrophilen Resten als Emulgator bei der Synthese von Nanopartikeln aus Emulsionen beschrieben. In der Internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2004/014283 werden polymermodifizierte Nanopartikel geeignet als UV-Stabilisatoren in Polymeren beschrieben, die erhältlich sind durch ein Verfahren, bei dem in einem Schritt a) eine inverse Emulsion, enthaltend einen oder mehrere wasserlösliche Precursoren für die Nanopartikel oder eine Schmelze, mit Hilfe eines statistischen Copolymeren aus mindestens einem Monomer mit hydrophoben Resten und mindestens einem Monomer mit hydrophilen Resten hergestellt wird und in einem Schritt b) Partikel erzeugt werden. Vorzugsweise bestehen diese Partikel im wesentlichen aus Oxiden bzw. Hydroxiden von Silicium-, Cer-, Cobalt-, Chrom-, Nickel-, Zink-, Titan-, Eisen-, Yttrium- und / oder Zirconium. Es werden dabei die in PCT/EP 2004/014389 beschriebenen Polymere eingesetzt. Durch die Auswahl von statistischen Copolymeren aus mindestens einem Monomer mit hydrophoben Resten und mindestens einem Monomer mit hydrophilen Resten ist es jetzt gelungen Emulgatoren zu Verfügung zu stellen, welche die Herstellung von anorganischen Nanopartikeln aus inversen Emulsionen unter Kontrolle der Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung ermöglichen. Gleichzeitig gelingt es durch die Verwendung dieser neuen Emulgatoren die Nanopartikel nahezu Agglomerat-frei aus den Dispersionen zu isolieren, da die individuellen Partikel sich unmittelbar Polymer-beschichtet bilden. Darüberhinaus lassen sich die mit dieser Methode erhältlichen Nanopartikel besonders einfach und gleichmäßig in Polymeren dispergieren, wobei insbesondere eine unerwünschte Beeinträchtigung der Transparenz solcher Polymere im sichtbaren Licht weitgehend vermieden werden kann.
Die erfindungsgemäß bevorzugt einzusetzenden statistischen Copolymere zeigen dabei ein Gewichtsverhältnis von Struktureinheiten mit hydrophoben Resten zu Struktureinheiten mit hydrophilen Resten in den statistischen Copolymeren das im Bereich 1 :2 bis 500:1 , vorzugsweise im Bereich 1 :1 bis 100:1 und insbesondere bevorzugt im Bereich 7:3 bis 10:1 liegt. Das gewichtsmittlere Molgewicht der statistischen Copolymere liegt üblicherweise im Bereich von Mw = 1000 bis 1 000 000 g/mol, vorzugsweise im Bereich von 1 500 bis 100 000 g/mol und insbesondere bevorzugt im Bereich 2 000 bis 40 000 g/mol. Entsprechende Polymere werden in PCT/EP 2004/014389 beschrieben. Die entsprechende Offenbarung der PCT/EP 2004/014389 gehört ausdrücklich zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung. Es hat sich dabei gezeigt, dass insbesondere Copolymere, welche der Formel I entsprechen, wobei X und Y den Resten üblicher nichtionischer oder ionischer Monomere entsprechen und R1 steht für Wasserstoff oder eine hydrophobe Seitengruppe, vorzugsweise ausgewählt aus den verzweigten oder unverzweigten Alkylresten mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen bei denen ein oder mehrere, vorzugsweise alle H-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können, und R2 steht für eine hydrophile Seitengruppe, die vorzugsweise einen Phosphonat- , Sulfonat-, Polyol- oder Polyether-Rest aufweist, ran bedeutet, dass die Wiederholungseinheit in zufälliger Abfolge in dem Polymer vorkommt,
und wobei innerhalb eines Moleküls -X-R1 und -Y-R2 jeweils mehrere verschiedene Bedeutungen haben können, die erfindungsgemäßen Anforderungen in besonderer Weise erfüllen. Insbesondere bevorzugt sind erfindungsgemäß solche Polymere, bei denen -Y-R2 steht für eine Betainstruktur. Dabei sind solche Polymere gemäß Formel I wiederum besonders bevorzugt, bei denen X und Y unabhängig voneinander stehen für -O-, - C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, -(CH2)n-, Phenylen oder Pyridiyl. Weiter lassen sich Polymere bei denen mindestens eine Struktureinheit mindestens ein quartemäres Stickstoffatom enthält, wobei R2 vorzugsweise steht für eine Seitengruppe -(CH2)m-(N+(CH3)2)-(CH2)n-SO3' oder eine Seitengruppe - (CH2)m-(N+(CH3)2)-(CH2)n-Pθ32", wobei m steht für eine ganze Zahl aus dem Bereich von 1 bis 30, vorzugsweise aus dem Bereich 1 bis 6, insbesondere bevorzugt 2, und n steht für eine ganze Zahl aus dem Bereich von 1 bis 30, vorzugsweise aus dem Bereich 1 bis 8f insbesondere bevorzugt 3, vorteilhaft einsetzen. Insbesondere bevorzugt einzusetzende statistische Copolymere lassen sich dabei nach folgendem Schema herstellen: Dabei werden die gewünschten Mengen von Laurylmethacrylat (LMA) und Dimethylaminoethylmethacrylat (DMAEMA) nach bekannten Verfahren, vorzugsweise in Toluol radikalisch durch AIBN-Zusatz copolymerisiert.
Anschließend wird eine Betainstruktur durch Umsetzung des Amins mit 1 ,3-Propansulton nach bekannten Methoden erhalten. Alternative bevorzugt einzusetzende Copolymere können Styrol, Vinylpyrilidon, Vinylpyridin, halogeniertes Styrol oder Methoxystyrol enthalten, wobei diese Beispiele keine Einschränkung darstellen. In einer anderen ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Polymere verwendet, die dadurch gekennzeichnet sind, dass mindestens eine Struktureinheit ein Oligo- oder Polymer, vorzugsweise ein Makromonomer ist, wobei Polyether, Polyolefine und Polyacryiate als Makromonomere insbesondere bevorzugt sind. Erfindungsgemäß können die Nanopartikel im wesentlichen aus beliebigen Metallen oder Mischungen beliebiger Metalle bestehen. Bevorzugte Nanopartikel bestehen im wesentlichen aus Kupfer, Silber, Gold, Germanium, Zinn, Blei, Cer, Cobalt, Chrom, Nickel, Vanadium, Niob, Tantal, Molybdän, Mangan, Wismut, Titan, Eisen, Indium, Rhodium, Ruthenium, Osmium, Iridium, Yttrium und / oder Zirconium bzw. Mischungen davon, insbesondere bevorzugt bestehen die Partikel aus Kupfer, Silber, Gold, Platin, Zinn, Cobalt, Nickel oder Eisen. In einer weiteren ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung handelt es sich bei den Nanopartikeln nicht um Silberpartikel, so dass dann die Partikel vorzugsweise im wesentlichen aus Kupfer, Silber, Gold, Platin, Zinn, Cobalt, Nickel oder Eisen bestehen. Als Precursoren für die anorganischen Nanopartikel eignen sich wasserlösliche Verbindungen von Metallen, die sich durch Reduktion in Wasser abscheiden lassen. Dabei eignen sich insbesondere wasserlösliche Salze der genannten Metalle, wie insbesondere deren Nitrate und je nach Metall auch Halogenide, insbesondere Chloride.
Zur Herstellung entsprechender Metallpartikel werden diese Precursoren vorzugsweise mit einem reduzierenden Agenz, wie beispielsweise Aldehyde, Hydrazin oder Natriumborhydrid umgesetzt. Die Auswahl geeigneter Precursoren bereitet dem Fachmann dabei keine Schwierigkeiten, es sind alle Verbindungen geeignet, die sich durch Reduktion in wässriger Lösung zur entsprechenden Zielverbindungen umsetzen lassen. Dabei erfolgt die Auswahl der Precursoren immer in Abstimmung mit der Auswahl eines geeigneten Reduktionsmittels. Hydrophile Schmelzen von Metallen oder Metalllegierungen, wie in Mirjam Willert, Regina Rothe, Katharina Landfester und Markus Antonietti; Chem. Mater. 2001 , 13, 4681-4685 beschrieben, können ebenfalls als Precursoren für Nanopartikel im Sinne dieser Erfindung dienen. Es eignen sich insbesondere Schmelzen von Gallium, Woods Metall (50 % Bi; 25 % Pb; 12,5 % Cd; 12,5 % Sn) und Rose's Metall (50 % Bi; 28 % Pb; 22 % Sn). Vorzugsweise weisen die Partikel eine mittlere Teilchengröße bestimmt mittels eines Malvern ZETASIZER (dynamischer Lichtstreuung) bzw. Transmisionselektronenmikroskop von 3 bis 200 nm, insbesondere von 10 bis 80 nm und ganz besonders bevorzugt von 20 bis 50 nm auf. In speziellen ebenfalls bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Verteilung der Teilchengrößen eng, d.h. die Schwankungsbreite beträgt weniger als 100 % des Mittelwertes, insbesondere bevorzugt maximal 50 % des Mittelwertes. Die Durchführung der Emulsionsverfahrens kann dabei auf verschiedenen Wegen erfolgen: Wie bereits ausgeführt erfolgt die Erzeugung von Partikeln im Schritt b) üblicherweise durch Umsetzung der Precursoren oder durch Abkühlen der Schmelze. Dabei können die Precursoren je nach gewählter
Verfahrensvariante beispielsweise mit einem Reduktionsmittel umgesetzt werden. Zur Erzeugung von Partikeln im gewünschten Teilchengrößenbereich ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Tröpfchengröße in der Emulsion im Bereich von 5 bis 500 nm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 200 nm liegt. Die Einstellung der Tröpfchengröße im gegebenen System erfolgt dabei in der dem Fachmann bekannten Weise, wobei die Ölphase vom Fachmann individuell auf das Reaktionssystem abgestimmt wird. Für die Herstellung von Metallpartikeln haben sich beispielsweise Toluol und Cyclohexan als Ölphase bewährt. In bestimmten Fällen kann es dabei hilfreich sein, wenn neben dem statistischen Copolymeren ein weiterer Coemulgator, vorzugsweise ein nicht-ionisches Tensid eingesetzt wird. Bevorzugte Coemulgatoren sind gegebenenfalls ethoxylierte oder propoxylierte, längerkettige Alkanole oder Alkylphenole mit unterschiedlichen Ethoxylierungs- bzw. Propoxylierungs- graden (z. B. Addukte mit 0 bis 50 mol Alkylenoxid). Auch Dispergierhilfsmittel können vorteilhaft eingesetzt werden, wobei vorzugsweise wasserlösliche hochmolekulare organische Verbindungen mit polaren Gruppen, wie Polyvinylpyrrolidon, Copolymerisate aus Vinylpropionat oder -acetat und Vinylpyrrolidon, teilverseifte Copolymeriste aus einem Acrylester und Acrylnitril, Polyvinylalkohole mit unterschiedlichem Restacetat-Gehalt, Zelluloseether, Gelatine, Blockcopolymere, modifizierte Stärke, niedermolekulare, carbon- und/oder sulfonsäuregruppenhaltigen Polymerisate oder Mischungen dieser Stoffe verwendet werden. Besonders bevorzugte Schutzkolloide sind Polyvinylalkohole mit einem Restacetat-Gehalt von unter 40, insbesondere 5 bis 39 Mol.-% und/oder
Vinylpyrrolidon-/Vinylpropionat-Copolymere mit einem Vinylestergehalt von unter 35, insbesondere 5 bis 30 Gew.-%. Durch die Einstellung der Reaktionsbedingungen, wie Temperatur, Druck, Reaktionsdauer lassen sich gezielt die gewünschten Eigenschaftskombinationen der benötigten Nanopartikel einstellen. Die entsprechende Einstellung dieser Parameter bereitet dem Fachmann keinerlei Schwierigkeiten. Beispielsweise kann für viele Zwecke bei Normaldruck und Raumtemperatur gearbeitet werden. In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird im Schritt b) eine zweite Emulsion, in der ein Reaktionspartner für die Precursoren emulgiert vorliegt, mit der Precursor-Emulsion aus Schritt a) vermischt. Dieses 2- Emulsions-Verfahren erlaubt die Herstellung von Partikeln mit besonders enger Partikelgrößenverteilung. Dabei kann es insbesondere vorteilhaft sein, wenn die beiden Emulsionen durch Ultraschalleinwirkung miteinander vermischt werden. In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Verfahrensvariante wird die Precursor-Emulsion in Schritt b) mit einem Fällungsmittel versetzt, dass in der kontinuierlichen Phase der Emulsion löslich ist. Die Fällung erfolgt dann durch Diffundieren des Fällungsmittels in die Precursor-enthaltenden Micellen. Beispielsweise können Silber-Partikel durch Diffundieren von langkettigen Aldehyden in Silbemitrat-enthaltende Micellen erhalten werden. Die Einarbeitung in Polymere und Lacke kann durch übliche Methoden zur Herstellung von Polymerzubereitungen erfolgen. Beispielsweise kann das Polymermaterial mit erfindungsgemäßen Nanopartikeln, vorzugsweise in einem Extruder oder Kneter, vermischt werden. Bevorzugte Polymere sind Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PETP), Polyimid (PI),
Polystyrol (PS), Polymethylmethacrylat (PMMA) und Copolymere, die mindestens einen Anteil eines der genannten Polymere enthalten. Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäßen Partikel besteht dabei darin, dass zur homogenen Verteilung der Partikel in dem Polymer nur ein im Vergleich zu dem Stand der Technik geringer Energieeintrag erforderlich ist. Dabei kann es sich bei den Polymeren auch um Dispersionen von Polymeren, wie beispielsweise Lacke handeln. Hier kann die Einarbeitung durch übliche Mischvorgänge erfolgen. Weiter eignen sich die erfindungsgemäßen Polymerzubereitungen enthaltend die Nanopartikel insbesondere auch zur Beschichtung von Oberflächen. Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie zu begrenzen.
Beispiele Beispiel 1: Synthese der Makrotenside. Der erste Schritt beinhaltet die Synthese eines statistischen Copolymers aus Laurylmethacrylat (LAM) oder Ethylhexylmethacrylat; (EHMA) und Dimethylaminoethylmethacrylat (DMAEMA) oder Hydroxyethylmethacrylat (HEMA). Die Kontrolle des Molekulargewichts kann erreicht werden durch Zugabe von Mercaptoethanol. Das so erhaltene Copolymer wird mit 1 ,3- Propanesulton modifiziert, um gesättigte Gruppen zuzuführen. Für die Synthese eines Tensides mit Betaingruppen (T1) werden EHMA und DMAEMA im molaren Verhältnis von 85% zu 15% entsprechend C. Deporter, T. Long, J. McGrath, Polym. Int. 33, 205-216 (1994) und V. Butun, CE. Bennett, M. Vamvakaki, A.B. Lowe, N.C. Billingham, SP. Armes, J. Mater. Chem. 7, 1693-1695 (1997) umgesetzt. Das Rohpolymer wird gewaschen, gefriergetrocknet und anschließend mit 1 ,3-Propansulton, wie ebenfalls in V. Butun, C. E. Bennett, M. Vamvakaki, A. B. Lowe, N. C. Billingham, S. P. Armes, J. Mater. Chem., 1997, 7(9), 1693-1695 beschrieben, umgesetzt. Zur Synthese eines nichtionischen Tensides (T2) werden 226g LMA, 68g HEMA, 1g Azoisobuttersäurenitril (AIBN) und 9,8ml Mercaptoethanol in 250ml Toluol für 24h unter Rühren auf 7O0C erwärmt. Dann werden weitere 200mg AIBN hinzugegeben und weitere 18h bei 7O0C gerührt. Danach werden die Lösungsmittel im Vakuum abgezogen. Das Tensid fällt als klare, farblose, hochviskose Flüssigkeit an.
Beispiel 2: Erzeugung von Metallpartikeln mit Hilfe von zwei Emulsionen Die Herstellung der Partikel erfolgt nach folgender Methode: 1. Herstellung von zwei inversenen Emulsionen, bestehend aus jeweils 0,5g wäßriger Lösung in 11 ,7g Toluol in dem zuvor 100mg des Tensides T1 gelöst wurden. Die Zusammensetzung der wäßrigen Lösungen (Reagenz 1 und 2) ist in Tabelle 1 wiedergegeben. 2. Ultraschallbehandlung des Gemisches aus Emulsion 1 und Emulsion 2 und anschließende Trocknung. 3. Reinigung durch Waschen des erhaltenen Feststoffes mit Wasser. 4. Trocknung und Wiederdispergierung des durch den Emulgator an der Oberfläche funktionalisierten Pulvers durch Rühren in Toluol. Die Messung des Teilchendurchmessers der Partikel erfolgt mittels dynamischer Lichtstreuung. Beispiel 3: Erzeugung von Metallpartikeln mit Hilfe von einer Emulsionen Die Herstellung von Silberpartikeln erfolgt nach folgender Methode: 1. Herstellung von einer inversen Emulsion, bestehend aus jeweils 0,5g wäßriger Lösung von Silbernitrat (c=0,5mol/l) in 11 ,7g Toluol in dem zuvor 150mg des Tensides T2 gelöst wurden. 2. Einrühren der Emulsion in eine Lösung von 10g Caprylaldehyd in 50ml Toluol. 3. Abziehen der Lösungsmittel im Vakuum Reinigung durch Waschen des erhaltenen Feststoffes mit Methanol und Wasser. 4. Trocknung und Wiederdispergierung des durch den Emulgator an der Oberfläche funktionalisierten Pulvers durch Rühren in Toluol. Messung des Teilchendurchmessers mittels dynamischer Lichtstreuung. Es werden Silberpartikel mit einem Durchmesser von 24 nm (bestimmt mittels dynamischer Lichtstreuung) erhalten.
The invention relates to polymer-modified metal nanoparticles suited for use as UV stabilizers in polymers, which can be obtained by a method during which, in one step a): an inverse emulsion, which contains one or more water-soluble precursors for the nanoparticles or a melt, is produced with the aid of a statistical copolymer consisting of at least one monomer with hydrophobic radicals and of at least one monomer with hydrophilic radicals, and in a step b): particles are created. The invention also relates to the use of these nanoparticles for producing polymer preparations. Patentansprüche 1. Polymermodifizierte Metall-Nanopartikel, dadurch gekennzeichnet, dass sie erhältlich sind durch ein Verfahren, bei dem in einem Schritt a) eine inverse Emulsion, enthaltend einen oder mehrere wasserlösliche Precursoren für die Nanopartikel oder eine Schmelze, mit Hilfe eines statistischen Copolymeren aus mindestens einem Monomer mit hydrophoben Resten und mindestens einem Monomer mit hydrophilen Resten hergestellt wird und in einem Schritt b) Partikel erzeugt werden. 2. Nanopartikel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel im wesentlichen aus Kupfer, Silber, Gold, Germanium, Zinn, Blei, Cer, Cobalt, Chrom, Nickel, Vanadium, Niob, Tantal, Molybdän, Mangan, Wismut, Titan, Eisen, Indium, Rhodium, Ruthenium, Osmium, Iridium, Yttrium und / oder Zirconium bzw. Mischungen davon, insbesondere bevorzugt im wesentlichen aus Kupfer, Silber, Gold, Platin, Zinn, Cobalt, Nickel oder Eisen bestehen. 3. Nanopartikel nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine mittlere Teilchengröße bestimmt mittels dynamischer Lichtstreuung bzw. Transmisionselektronenmikroskop von 3 bis 200 nm, vorzugsweise von 10 bis 80 nm, und ganz besonders bevorzugt von 20 bis 50 nm aufweisen und die Teilchengrößenverteilung vorzugsweise eng ist. 4. Verfahren zur Herstellung polymermodifizierter Metall-Nanopartikel, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt a) eine inverse Emulsion, enthaltend einen oder mehrere wasserlösliche Precursoren für die Nanopartikel oder eine Schmelze, mit Hilfe eines statistischen Copolymeren aus mindestens einem Monomer mit hydrophoben
Resten und mindestens einem Monomer mit hydrophilen Resten hergestellt wird und in einem Schritt b) Partikel erzeugt werden. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung von Partikeln im Schritt b) durch Umsetzung der Precursoren oder durch Abkühlen der Schmelze erfolgt. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Precursoren mit einem Reduktionsmittel umgesetzt werden, wobeoi die Precursoren die ein oder mehreren Precursoren vorzugsweise ausgewählt werden aus wasserlöslichen Metall-Verbindungen. 7. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tröpfengröße in der Emulsion im Bereich von 5 bis 500 nm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 200 nm liegt. 8. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) eine zweite Emulsion, in der ein Reaktionspartner für die Precursoren emulgiert vorliegt, mit der Precursor-Emulsion aus Schritt a) vermischt wird. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Emulsionen durch Ultraschalleinwirkung miteinander vermischt werden. 10. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Coemulgator, vorzugsweise ein nicht-ionisches Tensid eingesetzt wird. 11. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem statistischen Copolymeren das
Gewichtsverhältnis von Struktureinheiten mit hydrophoben Resten zu Struktureinheiten mit hydrophilen Resten in den statistischen Copolymeren im Bereich 1:2 bis 500:1 , vorzugsweise im Bereich 1 :1 bis 100:1 und insbesondere bevorzugt im Bereich 7:3 bis 10:1 liegt und das gewichtsmittlere Molgewicht der statistischen Copolymere im Bereich von Mw = 1000 bis 1 000 000 g/mol, vorzugsweise im Bereich von 1 500 bis 100 000 g/mol und insbesondere bevorzugt im Bereich 2 000 bis 40 000 g/mol liegt. 12. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymere der Formel I entsprechen, wobei X und Y den Resten üblicher nichtionischer oder ionischer Monomere entsprechen und R1 steht für Wasserstoff oder eine hydrophobe Seitengruppe, vorzugsweise ausgewählt aus den verzweigten oder unverzweigten Alkylresten mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen bei denen ein oder mehrere, vorzugsweise alle H-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können, und R2 steht für eine hydrophile Seitengruppe, die vorzugsweise einen Phosphonat- , Sulfonat-, Polyol- oder Polyether-Rest aufweist, ran bedeutet, dass die Wiederholungseinheit in zufälliger Abfolge in dem Polymer vorkommt, und wobei innerhalb eines Moleküls -X-R1 und -Y-R2 jeweils mehrere verschiedene Bedeutungen haben können.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass X und Y unabhängig voneinander stehen für -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, -(CHk)n-, Phenylen oder Pyridiyl. 14. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Struktureinheit mindestens ein quarternäres Stickstoffatom enthält, wobei R2 vorzugsweise steht für eine Seitengruppe
SO3" oder eine Seitengruppe -(CH2)m-(N+(CH3)2)-(CH2)n-PO32", wobei rn steht für eine ganze Zahl aus dem Bereich von 1 bis 30, vorzugsweise aus dem Bereich 1 bis 6, insbesondere bevorzugt 2, und n steht für eine ganze Zahl aus dem Bereich von 1 bis 30, vorzugsweise aus dem Bereich 1 bis 8, insbesondere bevorzugt 3. 15. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Struktureinheit ein Oligo- oder Polymer, vorzugsweise ein Makromonomer ist, wobei Polyether, Polyolefine und Polyacrylate als Makromonomere insbesondere bevorzugt sind. 16. Verwendung von Metall-Nanopartikeln nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 bzw. Metall-Nanopartikeln hergestellt nach einem Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 4 bis 15 zur Einarbeitung in Polymere. 17. Polymerzubereitung im wesentlichen bestehend aus mindestens einem Polymeren, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymere Metall- Nanopartikel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 bzw. Metali-Nanopartikel hergestellt nach einem Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 4 bis 15 enthält.
18. Polymer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Polymeren um Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PETP), Polyimid (PI), Polystyrol (PS), Polymethylmethacrylat (PMMA) oder um Copolymere, die mindestens einen Anteil eines der genannten Polymere enthalten. 19. Verfahren zur Herstellung von Polymerzubereitungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial mit Metall-Nanopartikeln nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 bzw. Metall- Nanopartikeln hergestellt nach einem Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 4 bis 15, vorzugsweise in einem Extruder oder einem Kneter, vermischt wird.