JP3409363B2 - Method for producing silica-containing acrylic polymer composition - Google Patents
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリカ含有アクリル系
重合体組成物の製造法に関する。更に詳しくは、シラン
カップリング剤を用いてシリカを含有せしめたアクリル
系重合体組成物の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】アクリル系重合体にシリカを複合するた
めには、ロールやニーダ等の混練機を用い、重合体とシ
リカとを混練機に投入して、混合・混練することが行わ
れている。この際、得られるアクリル系重合体組成物の
物性、特に耐圧縮永久歪性を改善する目的で、シランカ
ップリング剤を併用することが行われている。シランカ
ップリング剤は、混練機に追加投入したりあるいは最初
からシランと一緒に投入したりしているが、混練機でア
クリル系重合体・シリカ・シランカップリング剤の3者
を混合すると、せん断発熱や器壁との摩擦などによって
混合温度が上昇し、シランカップリング剤の揮発を避け
ることができない。また、分散状態の悪い組成物しか得
られない。
【0003】このため、混練バッチ毎にシランカップリ
ング剤の混入量が変化したり、場合によってはシランカ
ップリング剤で処理されないシリカも生ずる等、バッチ
内およびバッチ間でのバラツキを避けることができず、
物性面でもバラツキを生じている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アク
リル系重合体にシランカップリング剤を併用してシリカ
を含有せしめたアクリル系重合体組成物であって、耐圧
縮永久歪性にすぐれ、シリカの分散状態も良好なものを
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
(a) アルキル(メタ)アクリレートおよびアルコキシアル
キル(メタ)アクリレートの少なくとも一種と (b)エポキ
シ基含有ビニル単量体、カルボキシル基含有ビニル単量
体、反応性ハロゲン含有ビニル単量体、ジエン系単量体
または水酸基含有ビニル単量体である架橋点モノマーと
を50〜90℃で乳化重合またはけん濁重合させ、そこに形
成された重合溶液に予め50〜90℃に加熱されたシリカ・
シランカップリング剤水分散液を添加し、さらに50〜90
℃で攪拌を継続することを特徴とするシリカ含有アクリ
ル系重合体組成物を製造することによって達成される。
【0006】(a)成分のアルキル(メタ)アクリレートと
しては、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレー
ト、n-またはイソ-プロピルアクリレート、n-またはイ
ソ-ブチルアクリレート、n-アミルアクリレート、n-ヘ
キシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、
n-オクチルアクリレート、2-シアノエチルアクリレート
などの炭素数1〜8のアルキル基(シアノ基などの置換基
を有するものを含む)を有するアルキルアクリレートま
たは対応するアルキルメタアクリレートが用いられ、好
ましくはエチルアクリレートまたはn-ブチルアクリレー
トあるいはメチルメタクリレート、エチルメタクリレー
トまたはn-ブチルメタクリレートが用いられる。
【0007】また、アルコキシアルキル(メタ)アクリレ
ートとしては、例えばメトキシメチルアクリレート、エ
トキシメチルアクリレート、2-メトキシエチルアクリレ
ート、2-エトキシエチルアクリレート、2-ブトキシエチ
ルアクリレートまたは対応するメタクリレートなどの炭
素数2〜8のアルコキシアルキル基を有するアルコキシア
ルキル(メタ)アクリレートが用いられ、好ましくは2-メ
トキシエチルアクリレート、2-エトキシエチルアクリレ
ートまたは対応するメタクリレートが用いられる。
【0008】これらの(a)成分は、アクリル系共重合体
の主成分として約90〜50重量%、好ましくは約90〜60重
量%の割合で用いられ、アルキル(メタ)アクリレートと
アルコキシアルキル(メタ)アクリレートの両者が用いら
れる場合には、前者が約90〜10モル%、また後者が約10
〜90モル%の割合で一般に用いられる。
【0009】これら(a)成分の一部、具体的には約30重
量%程度迄を他の共重合性単量体と置換し、共重合させ
てもよい。かかる共重合性単量体としては、例えばエチ
レン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アク
リロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、エチルビニルエ
ーテル、ブチルビニルエーテル、アルキルメタクリレー
ト、アルコキシアルキルメタクリレートなどが挙げられ
る。
【0010】共重合体の架橋点を形成する(b)成分とし
ては、次のようなものが用いられる。
(イ)エポキシ基含有ビニル単量体
アリルグリシジルエーテル、グリシジルビニルエーテ
ル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレ
ートなどが例示される。
(ロ)カルボキシル基含有ビニル単量体
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸モ
ノエステルなどが例示される。
(ハ)反応性ハロゲン含有ビニル単量体
2-クロルエチルビニルエーテル、2-クロルエチルアクリ
レート、モノクロル酢酸ビニルなどが例示される。
(ニ)ジエン系単量体
イソプレン、ペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、ク
ロロプレン、ブタジエン、メチルブタジエン、シクロペ
ンタジエン、メチルペンタジエン、エチリデンノルボル
ネン、ビニリデンノルボルネン、アリルアクリレート、
2-ブテニルアクリレート、ジヒドロエチリデンノルボル
ネニルアクリレート、ジヒドロジシクロペンタジエニル
アクリレートなどが例示される。
(ホ)水酸基含有ビニル単量体
ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキル
メタアクリレート、ヒドロキシアルコキシアクリレー
ト、N-メチロールアクリルアミドなどが例示される。
【0011】共重合反応は、ラジカル重合開始剤の存在
下に、乳化重合法またはけん濁重合法によって行われ
る。ラジカル重合開始剤としては、一般に用いられてい
る有機過酸化物、アゾ化合物、無機過硫酸塩等が、好ま
しくはレドックス系として用いられ、これと共に有機メ
ルカプト化合物、有機スルフィド化合物等の連鎖移動剤
も用いられる。
【0012】重合反応により、所定の重合度に達した時
点で、シリカ・シランカップリング剤水分散液が添加さ
れる。その添加時点は、得られる共重合体の分子量と撹
拌トルク、ミセル粒径等との相関関係を事前に求めてお
くことで決めることができる。
【0013】シリカ・シランカップリング剤水分散液調
製に用いられるシリカとしては、乾式シリカ、湿式シリ
カのいずれも用いることができ、またシランカップリン
グ剤としては、好ましくは有機反応基としてエポキシ
基、メルカプト基等を有するもの、例えばγ-グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、γ-メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン等が用いられる。
【0014】シリカは、一般にアクリル系共重合体100
重量部当り約5〜40重量部、好ましくは約10〜25重量部
となるような割合で用いられる。また、シランカップリ
ング剤は、単分子膜で全シリカに付着させるためには、
最小限下記式で算出される量(g)が必要であり、一般に
はアクリル系重合体100重量部当り約0.1〜25重量部、好
ましくは約2〜20重量部の割合で用いられる。
シリカ重量(g)×シリカ比表面積(m2/g)/シランカップ
リング剤の最小被覆面積(m2/g)
【0015】シランカップリング剤は、水に添加される
と加水分解し、シリカとの反応性が高められるので、水
にシリカを分散させた後シランカップリング剤を加える
方法あるいは水にシランカップリング剤を加えた後にシ
リカを分散させる方法によって調製されたシリカ・シラ
ンカップリング剤水分散液として用いられる。シランカ
ップリング剤は、pHを低くした方が加水分解し易いが、
シリカを加えるだけでpHが低下するので、シランカップ
リング剤は更に加水分解し易くなる。ただし、必要があ
れば酢酸等の酸を加えてpHを調整してもよい。
【0016】調製されたシリカ・シランカップリング剤
水分散液は、シリカ表面にシランカップリング剤が効率
良く結合しており、シリカは水分散液中で良好な分散状
態にあるので、これを重合溶液に加えると、シランが良
好に分散されたアクリル系重合体組成物が形成される。
水分散液の添加は、一般に約50〜90℃で行われる重合温
度に合わせて、予めその温度に加熱した上で加えること
が好ましく、添加後更にその温度で約10〜60分間程度撹
拌され、塩析することによって組成物として分離され
る。
【0017】得られたシリカ含有アクリル系重合体組成
物には、アクリル系重合体中に共重合された架橋性基の
種類に応じた架橋剤、例えば架橋性基が反応性ハロゲン
基の場合、ポリアミン、ポリアミン塩、脂肪酸アルカリ
金属塩とイオウまたはイオウ供与化合物、トリチオシア
ヌル酸と脂肪酸金属塩、ジシアンジアミド、金属酸化
物、ジチオカルバミン酸塩またはチウラム化合物の併用
などからなる架橋剤およびその他の必要な配合剤が添加
され、約150〜210℃で約0.5〜15分間の一次加硫および
必要に応じて行われる約120〜180℃で約1〜20時間の二
次加硫によって加硫が行われる。
【0018】
【発明の効果】本発明方法により、シリカ表面にシラン
カップリング剤が効率良く結合し、シランが良好に分散
されたアクリル系重合体組成物が得られ、この重合体組
成物は耐圧縮永久歪性の点でもすぐれている。
【0019】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0020】実施例1
エチルアクリレート 480g
2-クロロエチルビニルエーテル 20
n-ドデシル硫酸ナトリウム 10
亜硫酸水素ナトリウム 0.0125
過硫酸アンモニウム 0.0125
オクチルメルカプタン 0.1
水 1000
の混合物を60℃で3時間加熱し、分子量40万に相当する
共重合体を形成させた重合溶液を得た。
【0021】この重合溶液(60℃)に、後記方法で調製さ
れたシリカ・シランカップリング剤水分散液を60℃に加
熱した上で加え、更に30分間撹拌を続け、分子量45万に
相当する共重合体を形成させた重合溶液を得た。この重
合溶液に塩化ナトリウム400gを加え、塩析された組成物
を水で3回洗浄した後、80℃で8時間乾燥した。得られた
組成物(448g)のウルトラミクロトームによる凍結切断面
をSEMで観察したところ、シリカの凝集塊は認められな
かった。
(シリカ・シランカップリング剤水分散液の調製)水400g
に、順次シランカップリング剤(信越シリコーン製品KBM
403;γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)20g
およびシリカ(アエロジル#200)40gを加え、撹拌した。
シリカを加える前に、シランカップリング剤が加水分解
して生じたメタノールの液中濃度を、液体クロマトグラ
フィー定量したところ1×10-3モル/gの値が得られ、加
えたシランカップリング剤の77%が加水分解しているこ
とが分かった。また、シリカを加えた後の液をロ過し、
ロ液中のシランカップリング剤を液体クロマトグラフィ
ーで定量したところ、3.9×10-4モル/gの値が得られ、
加水分解したシランカップリング剤の91%がシリカと結
合(使用したシランカップリング剤に対しては70%がシリ
カと結合)していることが分かった。
【0022】比較例1
実施例1の混合物を60℃で3.5時間加熱し、分子量45万
に相当する共重合体を形成させた重合溶液を得、これに
塩化ナトリウム300gを加えて塩析した後、同様に水洗お
よび乾燥を行った。
【0023】得られた共重合体408gの内の400gに、シリ
カ(アエロジル#200)40gを8インチロールで10分間混練し
た後、シランカップリング剤(KBM403)20gを加え、更に5
分間混練した。このとき、刺激性のガスが発生し、シラ
ンカップリング剤の一部の揮発が認められた。この組成
物について、ウルトラミクロトームによる凍結切断面を
SEMで観察したところ、多くの凝集塊の存在が認められ
た。
【0024】実施例2
n-ブチルアクリレート 480g
クロロ酢酸ビニル 20
n-ドデシル硫酸ナトリウム 10
亜硫酸水素ナトリウム 0.0125
過硫酸アンモニウム 0.0125
オクチルメルカプタン 0.1
水 1000
の混合物を62℃で2.5時間加熱し、分子量38万に相当す
る共重合体を形成させた重合溶液を得た。
【0025】この重合溶液(62℃)に、水350g、シランカ
ップリング剤(信越シリコーン製品KBM803;γ-メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン)20gおよびシリカ(アエ
ロジル#200)68gを用いて、前記方法で調製されたシリカ
・シランカップリング剤水分散液を62℃に加熱した上で
加え、更に30分間撹拌を続け、分子量42万に相当する共
重合体を形成させた重合溶液を得た。この重合溶液に塩
化ナトリウム380gを加え、塩析された組成物を水で3回
洗浄した後、80℃で8時間乾燥した。得られた組成物(50
3g)のウルトラミクロトームによる凍結切断面をSEMで観
察したところ、シリカの凝集塊は認められなかった。
【0026】比較例2
実施例2の混合物を62℃で3時間加熱し、分子量42万に
相当する共重合体を形成させた重合溶液を得、これに塩
化ナトリウム300gを加えて塩析した後、同様に水洗およ
び乾燥を行った。
【0027】得られた共重合体425gの内の400gに、シリ
カ(アエロジル#200)68gを8インチロールで10分間混練し
た後、シランカップリング剤(KBM803)20gを加え、更に
5分間混練した。このとき、刺激性のガスが発生し、シ
ランカップリング剤の一部の揮発が認められた。この組
成物について、ウルトラミクロトームによる凍結切断面
をSEMで観察したところ、多くの凝集塊の存在が認めら
れた。
【0028】以上の各実施例および比較例で得られた組
成物100重量部に、各種加硫配合剤を添加、混練した
後、200℃、2分間の条件下でプレス加硫を行った。得ら
れた加硫シートについて、常態値を測定し、その結果を
加硫配合剤の配合量と共に、次の表に示した。
表
実施例1 比較例1 実施例2 比較例2
[加硫配合剤:重量部]
ダイヤブラックH 15 15 15 15
セライトSF 20 20 15 15
ステアリン酸 1 1 1 1
水酸化カルシウム 1 1 1 1
イオウ 0.4 0.4 0.3 0.3
ステアリン酸Na 3 3 3.5 3.5
ステアリン酸K 1.5 1.5 1.2 1.2
[常 態 値]
硬さ (JIS A) 71 67 72 69
100%モジュラス(MPa) 6.1 5.7 6.3 5.8
引張強さ (MPa) 6.5 6.2 6.6 6.3
破断時伸び (%) 131 138 125 129
圧縮永久歪 (%) 56 65 67 71
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a silica-containing acrylic polymer composition. More specifically, the present invention relates to a method for producing an acrylic polymer composition containing silica using a silane coupling agent. In order to compound silica with an acrylic polymer, it is necessary to use a kneader such as a roll or a kneader to put the polymer and silica into a kneader, to mix and knead them. Is being done. At this time, a silane coupling agent is used in combination for the purpose of improving the physical properties of the obtained acrylic polymer composition, particularly the compression set resistance. The silane coupling agent is added to the kneader or added together with silane from the beginning, but when the acrylic polymer, silica, and silane coupling agent are mixed in the kneader, shearing occurs. The mixing temperature rises due to heat generation and friction with the vessel wall, and the volatilization of the silane coupling agent cannot be avoided. Further, only a composition in a poorly dispersed state can be obtained. [0003] For this reason, it is possible to avoid variations within and between batches, for example, the mixing amount of the silane coupling agent varies for each kneading batch, and sometimes silica not treated with the silane coupling agent occurs. Without
Variations also occur in physical properties. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an acrylic polymer composition containing silica by using a silane coupling agent in combination with an acrylic polymer, which has a high compression set. An object of the present invention is to provide a material having excellent properties and a good dispersion state of silica. [0005] The object of the present invention is to provide
(a) at least one of alkyl (meth) acrylate and alkoxyalkyl (meth) acrylate and (b) epoxy
Vinyl monomer containing carboxyl group, vinyl monomer containing carboxyl group
, Reactive halogen-containing vinyl monomer, diene monomer
Or a cure site monomers are hydroxyl group-containing vinyl monomer is emulsion polymerization or suspension polymerization at 50 to 90 ° C., form there
Silica pre-heated to 50-90 ° C in the formed polymerization solution
Add the silane coupling agent aqueous dispersion and add 50-90
This is achieved by producing a silica-containing acrylic polymer composition characterized by continuing stirring at a temperature of ° C. The alkyl (meth) acrylate of the component (a) includes, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, n- or iso-propyl acrylate, n- or iso-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, -Ethylhexyl acrylate,
n-octyl acrylate, an alkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (including those having a substituent such as a cyano group) such as 2-cyanoethyl acrylate or a corresponding alkyl methacrylate is used, and preferably ethyl acrylate Alternatively, n-butyl acrylate or methyl methacrylate, ethyl methacrylate or n-butyl methacrylate is used. The alkoxyalkyl (meth) acrylates include, for example, those having 2 to 2 carbon atoms such as methoxymethyl acrylate, ethoxymethyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-butoxyethyl acrylate or the corresponding methacrylate. An alkoxyalkyl (meth) acrylate having an alkoxyalkyl group of 8 is used, preferably 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate or the corresponding methacrylate. The component (a) is used as a main component of the acrylic copolymer in a proportion of about 90 to 50% by weight, preferably about 90 to 60% by weight, and contains an alkyl (meth) acrylate and an alkoxyalkyl ( When both (meth) acrylates are used, the former is about 90 to 10 mol%, and the latter is about 10 to 10 mol%.
It is generally used in a proportion of ~ 90 mol%. A part of the component (a), specifically, up to about 30% by weight, may be replaced with another copolymerizable monomer and copolymerized. Examples of such a copolymerizable monomer include ethylene, propylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, alkyl methacrylate, and alkoxyalkyl methacrylate. As the component (b) for forming a crosslinking point of the copolymer, the following can be used. (A) Epoxy group-containing vinyl monomers such as allyl glycidyl ether, glycidyl vinyl ether, glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. (B) Carboxyl group-containing vinyl monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid and maleic acid monoester. (C) Reactive halogen-containing vinyl monomers such as 2-chloroethyl vinyl ether, 2-chloroethyl acrylate and monochlorovinyl acetate. (D) diene monomer isoprene, pentadiene, vinylcyclohexene, chloroprene, butadiene, methylbutadiene, cyclopentadiene, methylpentadiene, ethylidene norbornene, vinylidene norbornene, allyl acrylate,
Examples thereof include 2-butenyl acrylate, dihydroethylidene norbornenyl acrylate, and dihydrodicyclopentadienyl acrylate. (E) Hydroxyl group-containing vinyl monomers such as hydroxyalkyl acrylate, hydroxyalkyl methacrylate, hydroxyalkoxy acrylate, and N-methylol acrylamide. The copolymerization reaction is carried out by an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method in the presence of a radical polymerization initiator. As the radical polymerization initiator, generally used organic peroxides, azo compounds, inorganic persulfates and the like are preferably used as a redox system, and together therewith, a chain transfer agent such as an organic mercapto compound and an organic sulfide compound is also used. Used. When a predetermined degree of polymerization is reached by the polymerization reaction, an aqueous dispersion of a silica / silane coupling agent is added. The point of addition can be determined by previously obtaining the correlation between the molecular weight of the obtained copolymer, the stirring torque, the micelle particle size, and the like. As the silica used for preparing the aqueous dispersion of the silica-silane coupling agent, either dry silica or wet silica can be used. As the silane coupling agent, an epoxy group, preferably an organic reactive group, Those having a mercapto group or the like, for example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like are used. Silica is generally an acrylic copolymer 100
It is used in a ratio of about 5 to 40 parts by weight, preferably about 10 to 25 parts by weight per part by weight. Also, in order to attach the silane coupling agent to all silica in a monomolecular film,
A minimum amount (g) calculated by the following formula is required, and it is generally used in a proportion of about 0.1 to 25 parts by weight, preferably about 2 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the acrylic polymer. Silica weight (g) × silica specific surface area (m 2 / g) / minimum coverage area of silane coupling agent (m 2 / g) The silane coupling agent hydrolyzes when added to water, Silane coupling agent prepared by a method of dispersing silica in water and then adding a silane coupling agent or a method of adding silica and dispersing silica after adding water Used as an aqueous dispersion. Silane coupling agents are easier to hydrolyze at lower pH,
The silane coupling agent is more easily hydrolyzed because the pH is lowered only by adding silica. However, if necessary, the pH may be adjusted by adding an acid such as acetic acid. In the prepared aqueous dispersion of the silica-silane coupling agent, the silane coupling agent is efficiently bonded to the silica surface, and the silica is in a good dispersion state in the aqueous dispersion. When added to the solution, an acrylic polymer composition in which the silane is well dispersed is formed.
The addition of the aqueous dispersion is preferably performed after heating to that temperature in advance according to the polymerization temperature generally performed at about 50 to 90 ° C., and after the addition, the mixture is further stirred at that temperature for about 10 to 60 minutes, It is separated as a composition by salting out. In the obtained silica-containing acrylic polymer composition, a crosslinking agent corresponding to the type of the crosslinkable group copolymerized in the acrylic polymer, for example, when the crosslinkable group is a reactive halogen group, Polyamine, polyamine salt, fatty acid alkali metal salt and sulfur or sulfur donor compound, trithiocyanuric acid and fatty acid metal salt, dicyandiamide, metal oxide, dithiocarbamate or thiuram compound and the like cross-linking agent and other necessary compounding agents Vulcanization is carried out by primary vulcanization at about 150-210 ° C. for about 0.5-15 minutes and optional secondary vulcanization at about 120-180 ° C. for about 1-20 hours. According to the method of the present invention, an acryl-based polymer composition in which a silane coupling agent is efficiently bonded to a silica surface and silane is well dispersed is obtained. Also excellent in compression set. Next, the present invention will be described by way of examples. EXAMPLE 1 Ethyl acrylate 480 g 2-chloroethyl vinyl ether 20 n-sodium dodecyl sulfate 10 sodium hydrogen sulfite 0.0125 ammonium persulfate 0.0125 octyl mercaptan 0.1 A mixture of water 1000 was heated at 60 ° C. for 3 hours, corresponding to a molecular weight of 400,000. A polymerization solution in which a copolymer was formed was obtained. To the polymerization solution (60 ° C.), an aqueous dispersion of the silica / silane coupling agent prepared by the method described below is added after heating to 60 ° C., and stirring is further continued for 30 minutes to obtain a molecular weight of 450,000. A polymerization solution in which a copolymer was formed was obtained. 400 g of sodium chloride was added to the polymerization solution, and the salted-out composition was washed three times with water, and then dried at 80 ° C. for 8 hours. When a freeze-cut surface of the obtained composition (448 g) by an ultramicrotome was observed by SEM, no aggregate of silica was observed. (Preparation of aqueous dispersion of silica-silane coupling agent) 400 g of water
To silane coupling agents (Shin-Etsu Silicone KBM
403; γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 20 g
And 40 g of silica (Aerosil # 200) were added and stirred.
Before adding silica, the concentration of methanol produced by hydrolysis of the silane coupling agent in the liquid was determined by liquid chromatography to obtain a value of 1 × 10 -3 mol / g. Was found to be hydrolyzed. In addition, the solution after adding silica is filtered,
When the silane coupling agent in the solution was quantified by liquid chromatography, a value of 3.9 × 10 -4 mol / g was obtained.
It was found that 91% of the hydrolyzed silane coupling agent bound to silica (70% bound to silica for the silane coupling agent used). Comparative Example 1 The mixture of Example 1 was heated at 60 ° C. for 3.5 hours to obtain a polymerization solution in which a copolymer having a molecular weight of 450,000 was formed, and 300 g of sodium chloride was added thereto, followed by salting out. Washing and drying were performed in the same manner. To 400 g of the obtained 408 g of the copolymer, 40 g of silica (Aerosil # 200) was kneaded with an 8-inch roll for 10 minutes, and then 20 g of a silane coupling agent (KBM403) was added.
Kneaded for minutes. At this time, an irritating gas was generated, and some volatilization of the silane coupling agent was recognized. About this composition, the frozen cut surface by the ultra microtome is
Observation by SEM revealed the presence of many aggregates. Example 2 n-Butyl acrylate 480 g Vinyl chloroacetate 20 n-Dodecyl sodium sulfate 10 Sodium bisulfite 0.0125 Ammonium persulfate 0.0125 Octyl mercaptan 0.1 A mixture of water 1000 was heated at 62 ° C. for 2.5 hours, corresponding to a molecular weight of 380,000. A polymerization solution in which a copolymer was formed was obtained. To this polymerization solution (62 ° C.), 350 g of water, 20 g of a silane coupling agent (Shin-Etsu Silicone Product KBM803; γ-mercaptopropyltrimethoxysilane) and 68 g of silica (Aerosil # 200) were prepared by the above method. The obtained aqueous dispersion of the silica-silane coupling agent was heated to 62 ° C., added thereto, and further stirred for 30 minutes to obtain a polymerization solution in which a copolymer having a molecular weight of 420,000 was formed. 380 g of sodium chloride was added to the polymerization solution, and the salted-out composition was washed three times with water, and then dried at 80 ° C. for 8 hours. The resulting composition (50
When the frozen cut surface of the 3g) ultramicrotome was observed by SEM, no aggregate of silica was observed. Comparative Example 2 The mixture of Example 2 was heated at 62 ° C. for 3 hours to obtain a polymerization solution in which a copolymer having a molecular weight of 420,000 was formed. Washing and drying were performed in the same manner. To 400 g of the obtained 425 g of the copolymer, 68 g of silica (Aerosil # 200) was kneaded with an 8-inch roll for 10 minutes, and then 20 g of a silane coupling agent (KBM803) was added.
Kneaded for 5 minutes. At this time, an irritating gas was generated, and some volatilization of the silane coupling agent was recognized. When the frozen cut surface of this composition was cut with an ultramicrotome by SEM, the presence of many aggregates was observed. Various vulcanizing ingredients were added to 100 parts by weight of the compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples, kneaded, and then press vulcanized at 200 ° C. for 2 minutes. The normal value of the obtained vulcanized sheet was measured, and the result was shown in the following table together with the amount of the vulcanizing compounding agent. Table 1 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 2 [Vulcanizing compounding agent: parts by weight] Diamond black H 15 15 15 15 Celite SF 20 20 15 15 Stearic acid 1 1 1 1 Calcium hydroxide 1 1 1 1 Sulfur 0.4 0.4 0.3 0.3 Stearic acid Na 3 3 3.5 3.5 Stearic acid K 1.5 1.5 1.2 1.2 [Normal value] Hardness (JIS A) 71 67 72 69 100% modulus (MPa) 6.1 5.7 6.3 5.8 Tensile strength (MPa) 6.5 6.2 6.6 6.3 Elongation at break (%) 131 138 125 129 Compression set (%) 56 65 67 71
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08K 3/36 C08K 3/36 5/541 C08L 33/06 C08L 33/06 C08K 5/54 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 220/00 - 220/70 C08F 6/00 - 6/28 C08F 8/00 - 8/50 C08J 3/00 - 3/28 C08L 33/00 - 33/26 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI C08K 3/36 C08K 3/36 5/541 C08L 33/06 C08L 33/06 C08K 5/54 (58) Fields surveyed (Int. Cl 7, DB name) C08F 220/00 -. 220/70 C08F 6/00 - 6/28 C08F 8/00 - 8/50 C08J 3/00 - 3/28 C08L 33/00 - 33/26
Claims (1)
アルコキシアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも一
種と (b)エポキシ基含有ビニル単量体、カルボキシル基
含有ビニル単量体、反応性ハロゲン含有ビニル単量体、
ジエン系単量体または水酸基含有ビニル単量体である架
橋点モノマーとを50〜90℃で乳化重合またはけん濁重合
させ、そこに形成された重合溶液に予め50〜90℃に加熱
されたシリカ・シランカップリング剤水分散液を添加
し、さらに50〜90℃で攪拌を継続することを特徴とする
シリカ含有アクリル系重合体組成物の製造法。(57) [Claims] (1) At least one of (a) an alkyl (meth) acrylate and an alkoxyalkyl (meth) acrylate, and (b) an epoxy group-containing vinyl monomer, a carboxyl group
Containing vinyl monomer, reactive halogen-containing vinyl monomer,
Emulsion polymerization or suspension polymerization of a diene monomer or a crosslinking monomer which is a hydroxyl group-containing vinyl monomer at 50 to 90 ° C. is performed, and the polymerization solution formed there is previously added to the polymerization solution at 50 to 90 ° C. Heated to
Adding silica-silane coupling agent aqueous dispersions
A method of producing a silica-containing acrylic polymer composition , wherein stirring is further continued at 50 to 90 ° C.
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