JPH0551507A - 熱硬化性アクリレート系組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明の熱硬化性アクリレート系組成物は、
(a) １分子中に３個以上の（メタ）アクロイル基を有す
る多官能性化合物：１００〜１０重量部、(b)１分子中
に２個の（メタ）アクロイル基を有する二官能性化合
物：０〜９０重量部、上記(a)成分および(b)成分の合計
１００重量部に対して、(c)（メタ）アクロイル基を有
する化合物と共重合し得るビニル基含有モノマー：２０
重量部以上、および(d) 架橋したスチレン重合物：３〜
２０重量部からなることを特徴としている。 【効果】本発明の組成物によれば、成形収縮率が低く、
良好な表面性を有する成形体を得ることができ、この成
形体は、スカミングが発生しにくく、さらに良好な着色
性を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は熱硬化性を有する（メタ）
アクリレート組成物に関する。さらに詳しくは本発明
は、表面が平滑で濃色に着色することができ、しかもく
もりの少ない成形物を得ることができる熱硬化性（メ
タ）アクリレート組成物に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】従来から、熱硬化性（メタ）アク
リレートをビニルモノマーに溶解させた液状の熱硬化性
樹脂は公知である。この液状の熱硬化性樹脂からは、例
えば不飽和ポリエステルを用いた成形と同様の方法を利
用して、成形体を製造することができる。すなわち、こ
の液状の熱硬化性樹脂にガラス繊維等の繊維状充填材を
配合した後、コールドプレス法、樹脂移送成形法（一般
に「ＲＴＭ法」と呼ばれ、以下そのように略記する）、
引き抜き成形法等の成形方法により繊維状充填材で強化
された成形体を製造することができる。

【０００３】ところが、こうして得られた成形物の表面
は、繊維の浮出しが顕著に認められ、成形体の外観は不
良である。この成形体の外観不良は、成形物の厚さ方向
における樹脂の硬化収縮すなわち成形収縮に基因する。
こうした熱硬化性（メタ）アクリレート液状樹脂の成形
収縮を低減する方法として、不飽和ポリエステルの場合
と同じく、熱可塑性ビニル重合物を配合して成形する方
法が採られている。このように、熱硬化性（メタ）アク
リレート液状樹脂に熱可塑性ビニル重合物を配合すると
成形体における繊維の浮き出しは少なくなり外観の良い
成形体を得ることができるが、この成形体は著しく白色
化する。従って、この液状樹脂に着色材を配合して成形
体を製造すると著しく白色化した所謂パステル調の成形
物しか得られない。また、上記熱硬化性液状樹脂が熱硬
化性（メタ）アクリレートスチレンモノマー溶解液状樹
脂の場合には、配合した熱可塑性ビニル重合物が熱硬化
した（メタ）アクリレート系の樹脂から分離して、成形
体の表面に滲み出して所謂スカミングと呼ばれる表面の
部分的な光沢不良が発生する。

【０００４】上述したように熱硬化性（メタ）アクリレ
ート液状樹脂に熱可塑性ビニル重合物を配合した組成物
を使用した従来の成形方法においては、成形収縮率の低
下に伴って平面の平滑性の良い成形体を製造することは
できるが、着色剤を用いた場合にはパステル調に着色し
た成形物しか得られず、また場合によってはスカミング
を生ずるという問題がある。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、成形物の表面の平滑性
が向上し、成形収縮率が低く、しかも着色がパステル調
にならず濃色に着色することができ、さらにスカミング
のない形成物を調製することができる熱硬化性（メタ）
アクリレート組成物を提供することにある。

【０００６】

【発明の概要】本発明の熱硬化性アクリレート系組成物
は、(a) １分子中に３個以上の（メタ）アクロイル基を
有する多官能性化合物：１００〜２０重量部、(b) １分
子中に２個の（メタ）アクロイル基を有する二官能性化
合物：０〜８０重量部、上記(a)成分および(b)成分の合
計１００重量部に対して、(c) （メタ）アクロイル基を
有する化合物と共重合し得るビニル基含有モノマー：２
０重量部以上および(d) 架橋したスチレン重合物：３〜
２０重量部からなることを特徴としている。

【０００７】本発明の熱硬化性（メタ）アクリレート組
成物を使用することにより、繊維状充填材を配合した場
合であっても、成形収縮率が低く、良好な表面性を有す
る成形体を得ることができる。さらに、本発明の組成物
から得られた成形体は、スカミングの発生が認められに
くく、さらに良好な着色性を有している。すなわち、本
発明の組成物中に含まれる架橋したスチレン重合物(d)
は、分子量が大きいので(a)成分、(b)成分および(c)成
分からなる未硬化の液状樹脂中では相分離せず、そのた
めスカミングを呈せず、硬化反応に際しては、共存する
ビニルモノマーの少なくとも一部が、架橋したスチレン
重合物(d)中に吸収されて、架橋したスチレン重合物(d)
の体積が膨潤により大きくなり、低収縮剤として作用す
る。さらに、この架橋したスチレン重合物(d)は、硬化
体中では球状粒子として存在するので光を乱反射するこ
となく、硬化体が著しくは白色化することがないので、
硬化体（即ち成形体）の着色性が良好になると思われ
る。

【０００８】

【発明の具体的説明】次に本発明の熱硬化性アクリレー
ト系組成物について具体的に説明する。本発明の熱硬化
性アクリレート系組成物は、概略、架橋スチレン重合物
(d)が分散しているビニルモノマー(c)に複数の（メタ）
アクロイル基を有する官能性化合物(a)、または(a)およ
び(b)が溶解もしくは分散している液状組成物である。

【０００９】本発明の熱硬化性アクリレート系組成物を
構成する官能性化合物は、１分子中に３個以上の（メ
タ）アクロイル基を有する多官能性化合物(a)、もしく
は上記(a)成分および１分子中に２個の（メタ）アクロ
イル基を有する二官能性化合物(b)である。

【００１０】多官能性化合物(a)は、分子内に１分子中
に３個以上の（メタ）アクロイル基を有している。この
多官能性化合物(a)の例としては、所謂ビニルエステル
型化合物およびウレタン（メタ）アクリレート型化合物
を挙げることができる。

【００１１】ここでビニルエステル型化合物の例として
は、ノボラック型ビニルエステルを挙げることができ
る。さらに、ノボラック形ビニルエステルとしては、具
体的には次式［Ａ］で表される化合物を例示することが
できる。

【００１２】

【化１】

【００１３】・・・ ［Ａ］上記式［Ａ］において、Ｒは水素原子もしく
はメチル基を表し、ｍは１〜１０の、好ましくは１〜３
の整数である。

【００１４】上記のようなノボラック形ビニルエステル
は、例えば、トリフェニルホスフィンなどの触媒の存在
下に、ノボラック型フェノールと（メタ）アクリル酸グ
リシジルエステルとを反応させることにより製造するこ
とができる。

【００１５】また、ウレタン（メタ）アクリレート型化
合物の例としては、ポリメチレンポリフェニルポリイソ
シアナートと2-ヒドロキシルエチルメタクリレートとの
付加物、ならびに、グリセリンと（メタ）アクリル酸2-
イソシアノアルキルとの付加物等を挙げることができ
る。このような化合物の内、グリセリンと（メタ）アク
リル酸2-イソシアノアルキルとを、ジ-n-ブチル錫ジラ
ウレート等の触媒の存在下に反応させることにより得ら
れるウレタン（メタ）アクリレート型化合物は次式
［Ｂ］で表すことができる。

【００１６】

【化２】

【００１７】・・・ ［Ｂ］上記式［Ｂ］において、Ｒは水素原子もしく
はメチル基を表し、ｎは１〜４、好ましくは２〜３の整
数である。

【００１８】二官能性化合物(b)は、分子内に２個の
（メタ）アクロイル基を有する化合物であり、このよう
な二官能性化合物(b)の具体的な例としては、ビスフェ
ノール型ビニルエステル、ジエチレングリコールと（メ
タ）アクリル酸2-イソシアノアルキルとの付加物等を挙
げることができる。このような化合物の内ジエチレング
リコールと（メタ）アクリル酸2-イソシアノアルキルを
ジ-n-ブチル錫ジラウレート等の触媒の存在下に反応さ
せることにより得られるウレタン（メタ）アクリレート
型化合物は次式［Ｃ］で表すことができる。

【００１９】

【化３】

【００２０】・・・ ［Ｃ］上記式［Ｃ］において、Ｒは水素原子もしく
はメチル基を表し、ｎは１〜４、好ましくは２〜３の整
数である。

【００２１】また、二官能性化合物(b)としては、１分
子中に三個以上の（メタ）アクロイル基を有する化合物
であるノボラック形ビニルエステル化合物あるいはウレ
タン（メタ）アクリレート型化合物を調製する際に（メ
タ）アクロイル基を含む所要の化合物と共にビニルモノ
マーと反応する基を含まない所要の化合物とを併用して
生成する二個の（メタ）アクロイル基が導入された化合
物でもよく、この場合、この二個の（メタ）アクロイル
基が導入された化合物は、一旦、三個以上の（メタ）ア
クロイル基を有する化合物から分離して使用することも
できるが、特に分離操作を行うことなく三個以上の（メ
タ）アクロイル基を有する化合物を合成した反応液をそ
のまま使用することにより本発明の樹脂組成物中に含有
させることもできる。

【００２２】また多官能性化合物(a)と二官能性化合物
(b)との混合物を製造する別な方法としては、例えばグ
リセリンとメタクリル酸2-イソシアノエチルから多官能
性化合物(a)を生成させる際、グリセリンに対して過剰
のメタクリル酸2-イソシアノエチルを反応させ、その後
その過剰分に対し、それに対応する量のメタクリル酸2-
ヒドロキシエチルを反応させる方法もある。

【００２３】これらの多官能性化合物(a)、もしくは(a)
と二官能性化合物(b)との混合物、または(b)は、後述さ
れるビニルモノマー中で合成するのが便利である。合成
終了後要すればさらにビニルモノマーを加え、ビニルモ
ノマー以外の所謂不揮発性成分の含有率を４０〜８０％
の範囲内に調整しておくのが普通である。

【００２４】本発明で使用される（メタ）アクロイル基
を三個以上の有する化合物(a)、（メタ）アクロイル基
を二個有する化合物(b)およびビニル基含有モノマー(c)
は、それぞれ個別に調製して混合することもできるが、
（メタ）アクロイル基を三個以上有する化合物(a)を調
製する際に反応溶媒としてビニル基含有モノマー(c)を
使用して、この三成分を含有する液状樹脂を使用するこ
とができる。（メタ）アクロイル基を三個以上有する化
合物(a)としてウレタン（メタ）アクリレート型化合物
を用いる場合を例にして説明すると、反応溶媒として、
メタクリル酸メチルを使用し、この反応溶媒にグリセリ
ンおよびジ-n-ブチル錫ジラウレートのような触媒を加
えた混合物にメタクリル酸2-イソシアノエチルを加えて
反応させることにより、分子内にメタクロイル基を三個
有するウレタンメタクリレートが生成すると共に分子内
にメタクロイル基を二個有するウレタンメタクリレート
も生成する。そして、これらのウレタンメタクリレート
は、反応溶媒として使用したメタクリル酸メチル中に溶
解しており、結果としてこの液状樹脂（反応液）は、分
子内にメタクロイル基を三個有する多官能性化合物
(a)、メタクロイル基を二個有する二官能性化合物(b)お
よびビニル基含有モノマー(c)を含有している。なお、
このようにして調製された液状樹脂中には、未反応のメ
タクリル酸2-イソシアノエチルが含有されるが、このメ
タクリル酸2-イソシアノエチルはメタクリル酸2-ヒドロ
キシエチルを添加することにより、両者が反応してグリ
セリンに対する反応性を失う。このメタクリル酸2-イソ
シアノエチルとメタクリル酸2-ヒドロキシエチルとの反
応生成物も本発明においては、二官能性化合物(b)とし
て使用することができる。

【００２５】本発明の樹脂組成物において、(a)成分と
(b)成分との合計配合重量１００重量部中に、１分子中
に３個以上の（メタ）アクロイル基を有する多官能性化
合物(a)は、１００〜１０重量部、好ましくは１００〜
５０重量部の量で配合されている。また、１分子中に２
個の（メタ）アクロイル基を有する二官能性化合物(b)
は、０〜９０重量部、好ましくは０〜５０重量部の量で
配合されている。

【００２６】特に、本発明においては、三個以上の（メ
タ）アクロイル基を有する化合物(a)の一部を二官能性
化合物(b)で置き換えて使用することが好ましい。この
ように二官能性化合物(b)を有する本発明の組成物から
得られる成形体は、靱性が高くなる。すなわち、３個以
上の多官能性化合物(a)だけではビニルモノマーとの間
で架橋構造が形成されて架橋度が上がるため、得られる
成形体が脆くなる傾向がある。上記の好ましい範囲内で
二官能性化合物(b)を使用することにより、架橋構造の
形成がある程度抑制されて得られる成形体の靱性が向上
する。しかし、二官能性化合物(b)の配合率が上記範囲
を逸脱して過大になると成形体の成形収縮性が大きくな
る。従って、本発明において、三官能性化合物(a)と二
官能性化合物(b)との配合比率は、本発明の樹脂組成物
から調製される成形物の用途、充填材の含有率および成
形状態等を考慮して、上記範囲内に設定される。

【００２７】上記のような官能性化合物(a)および(b)
は、通常はビニル基含有モノマー中に溶解（もしくは分
散）されている。ここで使用されるビニル基含有モノマ
ーは、上記多官能性化合物(a)および(b)が有している
（メタ）アクロイル基と共重合し得るビニル基を有する
モノマー（共存ビニルモノマー）である。すなわち、こ
の共存ビニルモノマーは、（メタ）アクロイル基と良好
な共重合性を有していることが必要であり、かつ上記
(a)もしくは、(a)および(b)成分の両者に対して良好な
溶解性を示すものであることが望ましい。このようなビ
ニル基含有モノマー(c)の好適例としては、スチレン；
アクリル酸メチルおよびアクリル酸エチルのようなアク
リル酸アルキル；並びに；メタクリル酸メチルおよびメ
タクリル酸エチルのようなメタクリル酸アルキルエステ
ル等を挙げることができる。特にビニル基含有モノマー
(c)として、メタクリル酸メチルを使用した組成物は、
スチレンを用いた組成物よりも硬化速度が高くなるとの
利点を有する。これらのモノマー単独で、あるいは組み
合わせて使用することができる。

【００２８】このようなビニル基含有モノマー(c)は、
上述の官能性化合物(a)および(b)の合計重量１００重量
部に対して２０重量部以上の量で使用されることが必要
である。すなわち、このビニル基含有モノマー(c)は、
成形体を形成する際には、官能性化合物(a)および(b)と
反応するモノマーとして作用すると共に、溶剤としても
作用して、上記官能性化合物(a)および(b)を溶解して液
状樹脂を形成する。従って、操作性のよい液状樹脂を形
成するためには、このビニル基含有モノマーを好ましく
は２０〜８０重量部、特に好ましくは４０〜６０重量部
の範囲内の量で使用する。

【００２９】上記のような量でビニル基含有モノマー
(c)を使用することにより、上述の多官能性化合物(a)お
よび(b)は、ほとんどの場合ビニル基含有モノマー(c)に
溶解される。

【００３０】前述のように調製された液状樹脂の粘度
は、不揮発性成分が６０％のとき２５℃における粘度は
２０〜７００センチポイズである。粘度はビニルモノマ
ーの添加により低下させることもできるが、ビニルモノ
マーの過大な添加は硬化物の物性を低下させるのでなる
べくひかえるべきである。

【００３１】なお、本発明者が検討したところによれ
ば、多官能性化合物(a)および(b)の出発原料とビニル基
含有モノマー(c)とを配合して成形に使用した場合、硬
化反応プロセスは異なるものの架橋構造を有する成形体
を得ることができ、硬化条件によっては実質的に本発明
の樹脂組成物から形成される成形体と同様の成形体を得
ることができる。

【００３２】このように多官能性化合物(a)および(b)を
使用せず、その出発原料を使用して、ビニル基含有モノ
マー(c)との組合せにより樹脂組成物を構成したとして
も、反応過程において多官能性化合物(a)および(b)は合
成されており、本発明に係る樹脂組成物の内容と実質的
に変わりはない。

【００３３】本発明の樹脂組成物は、上記のような(a)
成分、(b)成分および(c)成分にさらに架橋したスチレン
重合体を含有している。この架橋したスチレン重合物は
成形体の収縮を防止する作用を有しており、通常は粒子
状の重合体が使用される。そして、この架橋粒子は、成
形体中でも粒子の状態が維持される。この架橋したスチ
レン重合体粒子としては、通常は平均粒子径が１００μ
ｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲内のものが使用
される。

【００３４】このスチレン重合物は、架橋構造を有して
いることが必要である。すなわち、この架橋したスチレ
ン重合物は、上記の液状樹脂に対して溶解性を示さずに
液状樹脂中でその形態を基本的に維持したまま膨潤して
成形体の成形に伴う収縮を有効に吸収して成形収縮率を
低減させることできる。ここで使用されるスチレン重合
体は、架橋剤以外はスチレンの単独重合体であってもよ
いし、スチレンと他の単量体との共重合体であってもよ
い。ここで使用される他の単量体としては、エチルビニ
ルベンゼン、モノクロルスチレンおよびα-メチルスチ
レン等を挙げることができる。このようなスチレン重合
体に架橋構造を形成するために使用される架橋剤に特に
制限はなく、架橋剤としてはジビニルベンゼンが使用し
やすい。このような架橋剤の使用量は、架橋剤を除くス
チレン重合物成分１００重量部に対して通常は０.０１
〜５重量部、好ましくは０.０５〜０.５重量部の範囲内
にある。架橋剤の使用量が過度に多いと得られたスチレ
ン重合物はスチレンもしくはメタクリル酸メチル等のモ
ノマーによる膨潤性が小さくなり、成形収縮率の低下が
極めて不充分になる。また架橋剤が少なすぎると未架橋
スチレン重合物が増し、その一部が成形硬化の際、成形
体表面に滲み出して所謂スカミングを生じるようにな
る。

【００３５】架橋構造を有するスチレン重合体の製造方
法としては、塊状重合物の粉砕による方法等種々の方法
が採用できるが、特に水中懸濁重合法または乳化重合法
で製造された架橋スチレン重合体粒子は、球形な形状を
有しており、本発明においては好ましく使用することが
できる。このような架橋したスチレン重合体のなかで市
販されているものの例としては、綜研化学(株)製のＳＧ
Ｐ（商品名）がある。

【００３６】上記のような架橋したスチレン重合体(d)
は、上記多官能性化合物(a)および二官能性化合物(b)の
合計量１００重量部に対して３〜２０重量部、好ましく
は４〜１６重量部の量で使用される。

【００３７】このような架橋したスチレン重合体(d)
は、そのまま上記液状樹脂に配合することもできるが、
架橋したスチレン重合物(d)を、その重量の１.５〜３倍
量のビニル基含有モノマー(c)中に分散させた後、この
分散液を上記液状樹脂に加える方法を採用することによ
り効率よく架橋したスチレン重合物(d)と液状樹脂とを
混合することができる。その際、液相樹脂および不揮発
性成分と、それを溶解し且つ架橋スチレン重合体を分散
しているビニル基含有モノマーとの重量割合は、通常は
前者（液相樹脂、不揮発性成分）の１００重量部に対
し、後者（架橋スチレン重合体を分散しているビニル基
含有モノマー）は３０〜１５０重量部、好ましくは５０
〜１００重量部の範囲内になるようにビニル基含有モノ
マーの量を調整する。このようにビニル基含有モノマー
の量が調整された分散液の粘度は、通常はビニルモノマ
ーがメタクリル酸メチルのときは２００〜８００センチ
ポイズ、スチレンのときは６００〜１５００センチポイ
ズの範囲内にある。

【００３８】本発明の樹脂組成物は、不飽和ポリエステ
ルの硬化に通常使用されている過酸化物触媒または過酸
化物触媒単独もしくはそれとその分解加速剤（すなわち
硬化促進剤）との組合せた所謂レドックス硬化剤を使用
することにより硬化させることができる。

【００３９】レドックス硬化剤の例としては、過酸化ベ
ンゾイルとN,N'-ジメチルパラトルイジンもしくはN,N'-
ジメチルアニリンとを組合せたレドックス硬化剤、およ
び、アセチルアセトンパーオキサイドとナフテン酸コバ
ルトとを組合せたレドックス硬化剤を挙げることができ
る。なお、本発明の熱硬化性（メタ）アクリレート組成
物がウレタン結合を有する場合、コバルト系のレドック
ス硬化剤を使用すると、ウレタン結合によってコバルト
イオンの一部が捕捉されるため、硬化速度が遅くなるこ
とがあり、ウレタン結合を有する熱硬化性（メタ）アク
リレート組成物を硬化させる場合には、過酸化ベンゾイ
ルとN,N'-ジメチルパラトルイジンとを組合せたレドッ
クス硬化剤が好ましく使用される。

【００４０】上記のような成分からなる本発明の組成物
を硬化させる際の成形温度は、レドックス硬化系では常
温から８０℃付近に設定される。なお、過酸化物だけを
用いた場合であっても、例えば過酸化ベンゾイルのとき
は７０℃以上に加熱することによって本発明の組成物を
硬化させることができる。

【００４１】本発明の組成物を構成する１分子中に（メ
タ）アクロイル基を３個以上有する多官能性化合物(a)
（即ち、熱硬化性（メタ）アクリレート）を必須成分と
して含有し、さらに所望により１分子中に（メタ）アク
ロイル基を２個有する二官能性化合物(b)を含有してい
る。このような官能性化合物がビニル基含有モノマー
(c)モノマーに溶解した液状樹脂は、従来から使用され
ていたα,βー不飽和ポリエステル不揮発性分をスチレン
モノマーに溶解した所謂ポリエステル系樹脂組成物に比
べ、不揮発性分の成分を適宜選択することにより、粘度
を格段に低くすることができる。従って、本発明の樹脂
組成物を用いてコールドプレス法あるいはＲＴＭ法等の
成形方法を採用して成形体を製造する際に、充填材を多
量に配合することができるので成形物の価格の低下ばか
りではなく、充填材として水酸化アルミニウム等の含水
塩を用いれば、得られる成形体が難燃性になる。さら
に、本発明の組成物は粘度が低いために薄物成形を可能
にする等種々の利点がある。

【００４２】本発明者の検討によると、熱硬化性（メ
タ）アクリレート液状組成物と共にスチレン重合物以外
の熱可塑性ビニル重合物及び着色剤を成形の際共存させ
ると、成形収縮率は小さくなるがパステル調の成形物し
か得られない。また、不飽和ポリエステルと共にスチレ
ン可溶なポリスチレンを用いると、スカミングは発生す
るので好ましくない。しかし、低収縮性（成形収縮率が
小さい）でありながら濃色に着色した成形物が得られる
特徴がある。それは成形物中においては、ポリスチレン
が表面の平滑な球状粒子として島のように存在し、その
他の部分は海の部分を形成している。そして、このよう
な海島構造において、不飽和ポリエステル硬化物とスチ
レンモノマーの共重合物との屈折率は、島状の球状ポリ
スチレンとかなり近似しているものと思われる。従っ
て、成形物中に入った光はあまり散乱されることなく適
宜反射されて成形物からでてゆくので成形体の外観がパ
ステル調にならないものと思われる。

【００４３】そこでこの考えを熱硬化性（メタ）アクリ
レートのメタクリル酸メチル溶液を用いた液状樹脂の一
例に試みた。すなわち、ポリメチレンポリフェニルポリ
イソシアネートとメタクリル酸2-ヒドロキシエチルとを
メタクリル酸メチル中で反応させて得たウレタンメタク
リレートのメタクリル酸メチル溶液にポリスチレンのメ
タクリル酸メチル溶液（特開昭57-182312号公報参照）
を加えたところ、ポリスチレン分と思われる凝集物が生
じ成形に支障を来たした。さらに別なウレタンメタクリ
レートのメタクリル酸メチル溶液としてグリセリンとメ
タクリル酸2-シアノエチルとをメタクリル酸メチル中で
反応させて得られた液状樹脂（特願平1-217876号公報実
施例６参照）に対し同様にポリスチレンのメタクリル酸
メチル溶液を加えたところ、全く同じく凝集物が発生し
た。さらに、ノボラック形ビニルエステルのメタクリル
酸メチル溶液についても同様にしたところ、粒状の凝集
物が生じ、この組成物を用いてＲＴＭ成形を行なうこと
ができなかった（後述の比較例７参照）。すなわち、不
飽和ポリエステルの場合とは異なり、低収縮剤として未
架橋ポリスチレン溶液を用いたのでは、ウレタン（メ
タ）アクリレートメタクリル酸メチル溶液については沈
澱もしくは凝集物生成を伴い、成形実施が困難であっ
た。

【００４４】これに対して、本発明の組成物はその中に
このような沈澱物もしくは凝集物の生成がなく硬化して
得られた成形体中では、架橋したスチレン重合体が島部
を形成し、多官能性化合物(a)もしくは、(a)および(b)
と、ビニル基含有モノマー(c)との反応物が海部を形成
する所謂海島構造を採る。本発明において上記のような
海部を形成する物質と島部を形成する物質とは、屈折率
は異なると思われるが、それによる光の散乱に基づくパ
ステル調化は認められなかった。

【００４５】すなわち、架橋構造を有していないポリス
チレンの代わりに、スチレン-ジビニルベンゼン共重合
物（架橋したスチレン重合体）をメタクリル酸メチルモ
ノマーに分散させて着色剤と共に用いたところ、何れの
熱硬化性（メタ）アクリレートの場合においても、低収
縮性を示し、かつ濃色に着色した成形物が得られ、さら
にこの成形体にはスカミングがないことが確認された。

【００４６】上述は熱硬化性（メタ）アクリレートをメ
タクリル酸メチルモノマーに溶解させた液状樹脂につい
て認められた現象であるが、このメタクリル酸メチルモ
ノマーの代わりにスチレンモノマーを用いた場合も同様
の傾向が認められる。

【００４７】すなわち、ノボラック形ビニルエステルス
チレンモノマー溶液として、例えばネオポール8411L
（日本ユピカ(株)製、商品名）を用い、これにポリスチ
レンのスチレンモノマー溶液と着色剤とを加えた液は、
放置すると相分離をおこす傾向があるが、この組成物を
用いて成形すると低収縮性が認められ、着色性も良好で
ある。しかしながら、このような組成物から製造された
成形物の表面にはスカミングの発生が認められた。とこ
ろが、上記と同様にポリスチレンの代わりにスチレン-
ジビニルベンゼン共重合物（架橋したスチレン重合体）
を用いると、スカミングの発生が防止でき、優れた表面
特性と着色性を有する成形物が得られることが確認され
た。

【００４８】本発明の組成物は、充填材などを配合せず
にそのまま使用することもできるが、さらに成形収縮率
を小さくするには充填材、強化材の多用が好ましい。そ
れについては不飽和ポリエステルで採用されている充填
材、強化材等に関する技術を利用することができる。ま
た本発明の組成物の成形方法に関しても不飽和ポリエス
テルの成形方法として開発された技術を利用することが
できる。

【００４９】

【発明の効果】本発明の熱硬化性（メタ）アクリレート
組成物は、低収縮性があり、この組成物を用いることに
より、成形物の表面にスカミングを生ずることなく、濃
色に着色された成形物を得ることができ、その工業的に
その価値は極めて大である。

【００５０】

【実施例】以下に、実施例および比較例を挙げ、本発明
をさらに詳しく説明する。なお、「部」および「％」は
すべて「重量部」および「重量％」である。

【００５１】

【実施例１〜５】グリセリン１１部とメタクリル酸メチ
ル６０.３部とを混合し、さらにこの混合物にジ-n-ブチ
ル錫ジラウレートを０.３部加えた。得られた混合物に
メタクリル酸2-イソシアノエチル６６.５部を加え、５
０℃で１時間保持して、１分子中にメタクロイル基３個
を有するウレタンメタクリレートがメタクリル酸メチル
モノマーに溶解されている混合物を得た。

【００５２】次に混合物中に過剰に存在しているメタク
リル酸2-イソシアノエチルのイソシアネート基を消失さ
せるために、この混合物にメタクリル酸2-ヒドロキシエ
チル１２.６部を添加してさらに５０℃で１時間保持し
た。この液はメタクリル酸メチルを溶媒とする液状樹脂
[I]である。その粘度は８０センチポイズであった。

【００５３】この液状樹脂[I] １００部中には、メタク
リロイル基を３個有する化合物が６６.５部、そして、
メタクリロイル基を２個有する化合物が２０部含有され
ており、残部はメタクリル酸メチルで不揮発性成分は６
０％である。

【００５４】別に粒子状の架橋スチレン重合物（SGP：
綜研化学(株)製）１部にメタクリル酸メチル２部を加え
て分散液[II] を調製した。分散液について、調製後５
時間および６時間後に粘度を測定したところ、その粘度
はそれぞれ２５０および２５５センチポイズであった。

【００５５】液状樹脂[I]１００部に酸化鉄からなる茶
色の着色剤１部と離型剤（モールドビッツINT-937；米
国アクセル・プラスチックラボラトリーズ社製）１.０
部を添加した混合液[III]を調製した。

【００５６】次に、この混合液[III]と分散液[II]を９
０／１０の重量比で混合し、さらにこの混合物に、さら
にN,N'-ジメチルパラトルイジン０.０４部および液状過
酸化ベンゾイル（日本油脂(株)製、純度５０％：ナイパ
BMT）２.０部を混合した。

【００５７】こうして混合物を調製した後、直ちにこの
混合物を、６０℃に保持した不飽和ポリエステル製の型
に圧送注入し、RTM法により、厚さ３mmの板状硬化物を
調製した。この成形体の成形収縮率は次式により求め
た。

【００５８】体積収縮率(%)＝{[硬化物の比重−混合液
[III]と分散液[II]の混合物の比重]/硬化物の比重}×10
0 同様にして混合液[III]と分散液[II]の混合比率を８０
／２０、７０／３０、６０／４０および５０／５０に調
整した混合物を用いて、上記と同様にして成形体を製造
してその成形収縮率を測定した。

【００５９】得られた結果を表１に掲げた。

【００６０】

【表１】 成形時における樹脂の最高温度は、混合比率が９０／
１０〜５０／５０に移行するに伴って、１７０℃から１
３５℃へと低下するが、それでも架橋スチレン重合物を
用いないときの収縮率１４.５％に比較すると、形成収
縮性は顕著に改善される。成形物の表面状況はスカミン
グもなく着色状況も好ましいものであった。

【００６１】

【比較例１〜５】上記実施例１〜５において、分散液[I
I]に配合されてた架橋スチレン重合物に代えてポリメタ
クリル酸メチルを配合した溶液[IV]を用意した。この溶
液[IV]を用いた以外は同様にして上記実施例１〜５に相
当する比較例を検討した。

【００６２】その結果を表２に掲げた。

【００６３】

【表２】 低収縮性は充分発揮できるが、着色性はパステル状で全
く不調であった。

【００６４】ただし、用いた低収縮剤は中性のポリメタ
クリル酸メチルでありながら、特にその他のものを添加
しなくても、スカミングのない成形物が得られた。

【００６５】

【実施例６〜１０】容量３リットルの三つ口フラスコに
メタクリル酸メチルモノマー８６６部とメタクリル酸2-
ヒドロキシルエチル６７０部およびジ-n-ブチル錫ジラ
ウレート２０部を加え５０℃に加熱した。

【００６６】次いで、この反応液にポリメチレンポリフ
ェニルポリイソシアネート（日本ポリウレタン(株)製；
MR-100）６３０部を除々に滴下した。その際、液温を６
０℃以下に維持した。滴下終了後、液温を６０℃に維持
してさらに２時間反応させた後、攪拌しながら放置して
液温を室温にまで低下させた。

【００６７】この液１００部中には、１分子中にメタク
ロイル基を３個以上有するウレタンメタクリレートメタ
クリル酸メチルモノマーが１２５８部、メタクロイル基
を２個有するウレタンメタクリレートメタクリル酸メチ
ルモノマーは存在せず、過剰なメタクリル酸2-ヒドロキ
シエチルが４２部含有されており、不揮発成分すなわち
固形分濃度は６０％であった。これを液状樹脂[IV]とし
た。

【００６８】これに実施例１に準じて着色剤と離形剤を
添加し混合液[V]を用意した。別に架橋スチレン重合物
１部にメタクリル酸メチル３部を加えた低収縮剤分散液
[VI]を用意した。これらを用い、実施例１〜５に準じて
成形物を製造し、成形収縮率等を求めた。

【００６９】その結果を表３に示した。

【００７０】

【表３】 架橋スチレン重合物を含んだ本発明の組成物は、成形
低収縮率が低く、さらに着色性にも優れていることがわ
かった。

【００７１】

【比較例６】実施例６において、上記分散液[VI]に代え
て、未架橋スチレン重合物１部をメタクリル酸メチルモ
ノマー３部に溶解した低収縮剤溶液[VII]を用意し、実
施例１に準拠して、着色剤の入った混合液[III]と、こ
の溶液[VII]とを９０／１０の重量比で混合したとこ
ろ、凝集物と思われる粘稠泥状の沈澱物が生成し、成形
体を製造できなかった。

【００７２】

【実施例１１〜１５】容量３リットルのフラスコにノボ
ラック形フェノール（油化シェル(株)製、エピキュアYL
6065）１００部とメタクリル酸グリシジルエステル２６
０.６部とを混合し、この混合物にさらに触媒としてト
リフェニルホスフィン１.４４部を添加し、１２０℃〜
１３０℃で攪拌しながら５時間反応させた。

【００７３】その後、反応液を６０℃前後まで冷却し
て、この反応液にメタクリル酸メチルモノマーを２４
０.４部加え、ノボラック形ビニルエステルメタクリル
酸メチルモノマー溶液液状樹脂を調製した。

【００７４】この液状樹脂１００部中には、メタクリロ
イル基を３個以上有する化合物が２３９.２部、そし
て、メタクリロイル基を２個有する化合物は含有されて
おらず、残部はメタクリル酸メチルであり、固形分濃度
は６０％であった。その粘度は１３０センチポイズであ
った。

【００７５】ここで使用したノボラック型フェノール
は、次式で表される構造を有している。

【００７６】

【化４】

【００７７】なお、上記式において、ｍは１〜５であり
その平均値は２である。このノボラック型フェノールに
メタクリロイル基を有するイソシアネートが付加して、
一分子中にメタクリロイル基が３個以上有する化合物が
形成される。さらに、この反応物中には、上記の他に次
式で表されるように、ノボラック型フェノールにメタク
リロイル基を有するイソシアネートが付加して生じた新
たな水酸基にさらにグリシジルメタクリレートが付加し
た化合物も含有されている。

【００７８】

【化５】

【００７９】この液状樹脂１００部に酸化鉄からなる茶
色の着色剤１部と離型剤モールドビッツ０.５部を添加
して混合液[VIII]を調製した。次にその混合液[VIII]と
実施例１記載の架橋スチレン重合物をメタクリル酸メチ
ル中に分散させて得た分散液[II]とを７０／３０の重量
比で混合し、この混合物を用いて実施例１と同様にして
成形体を製造した。ただし、成形の際の型温は４０℃〜
８０℃に設定した。

【００８０】得られた結果を表４に掲げた。

【００８１】

【表４】 表４から明らかなように、この組成物は特に成形温度
が高くなるにつれて成形収縮性が低くなる傾向が見られ
る。そして、そのような場合でもスカミングのない、良
好な着色性が保たれていた。

【００８２】

【比較例７】実施例１１において、低収縮剤として、比
較例６で使用した架橋構造を有していないポリスチレン
を含む溶液[VII]を使用し、実施例１１で使用した混合
液[VIII]と上記溶液[VII]とを、９０／１０、８０／２
０、６０／４０、５０／５０および４０／６０で混合し
たところ、何れの場合も泥状凝集物を生じ、成形するに
およばなかった。

【００８３】

【実施例１６】ノボラック形ビニルエステルスチレン溶
液（日本ユピカ(株)製；8411L）９０部と、靱性を増す
ためにビスフェノール形ビニルエステルスチレン溶液
（日本ユピカ(株)製8211L）１０部とを混合し、この混
合物に酸化鉄からなる着色剤１％、内部離型剤（モール
ドビッツ）０.５部を加えた混合液[IX]を調製した。

【００８４】この混合液に架橋スチレン重合物（綜研化
学(株)製；SGP）を粒状のまま１０部加え、さらにスチ
レンモノマー２０部を添加した。この樹脂液にN,N'-ジ
メチルパラトルイジン０.０７５部を加え次に液状過酸
化ベンゾイルナイパーBMTを２.５部を混合し、直ちに型
温８０℃でRTM法を採用して成形体を製造した。

【００８５】得られた成形体の成形収縮率は５.８％で
低収縮性が認められた。成形物の外観はスカミングがな
く濃い茶色を呈した。

【００８６】

【比較例８】上記実施例１６において、架橋スチレン重
合物１０部とスチレンモノマー２０部の代わりに、架橋
構造を有していないポリスチレン１０部とスチレンモノ
マー２０部からなる低収縮剤の溶液[X]を調製し、この
溶液[X]に混合液[IX]９０部を添加して組成物を調製し
た。

【００８７】この組成物を用いて上記実施例１６と同様
にして成形体を製造した。この成形体の成形収縮率は
５.２％であり、濃い茶色には着色できたが、スカミン
グが生じ、成形体に光沢むらが認められた。

【００８８】

【実施例１７】ノボラック型ビニルエステルスチレン溶
液(日本ユピカ(株)製8411L)１００部に内部離形剤(モー
ルドビック)０.５部を加え、さらにこの液に、粒子状の
架橋スチレン重合物(SGP：綜研化学(株)製)をそのまま
１０部を加え、さらにスチレンモノマー２０部を加え
た。

【００８９】このノボラック型ビニルエステルスチレン
溶液液状樹脂１００部中には、メタクリロイル基を３個
以上有する化合物が６０部、そして、メタクリロイル基
を２個有する化合物は含有されてなく、残部はメタクリ
ル酸メチルであり、固形分濃度は６０％であった。

【００９０】上記の架橋スチレン重合物とスチレンモノ
マーが加えられた液にN,N'-ジメチルパラトルイジン０.
０７５部を加え、さらに液状過酸化物(液状過酸化ベン
ゾイル：ナイパーＢＭＴ；日本油脂(株)製)２.５重量部
を混合した。

【００９１】上記のようにして得られた液状ポリマーを
用いて、直ちに金型温度８０℃でＲＴＭ法を採用して成
形体を製造した。得られた成形体の外観は軽度に白濁し
ていた。この白濁は、成形体中に微細な気泡が含有され
ていることを示すもので、この成形体の成形収縮率が低
収縮剤を用いない場合に比し、低いことを示している。

【００９２】上記のようにして調製されたノボラック型
ビニルエステルスチレン溶液の一部をメタクロイル基が
１分子中に２個存在するビスフェノール型ビニルエステ
ルのスチレン溶液（日本ユピカ(株)製８２１１Ｌ）に代
えて、ノボラック型ビニルエステルスチレン溶液／ビス
フェノール型ビニルエステルスチレン溶液との重量比
が、それぞれ、８０／２０、６０／４０、４０／６０、
および、２０／８０である混合樹脂液を調製した。

【００９３】このビスフェノール型ビニルエステルスチ
レン溶液はメタクリロイル基を３個有する化合物を含有
しておらず、メタクリロイル基を２個有する化合物が６
０部含有されており、残部はメタクリル酸メチルであ
り、固分濃度は６０％であった。

【００９４】これらの樹脂液を用いて、上記と同一条件
のＲＴＭ成形により成形体を製造した。その結果、混合
重量比が８０／２０および６０／４０である混合樹脂液
から形成された成形体が、混合重量比が４０／６０およ
び２０／８０である混合樹脂液から形成された成形体と
比較すると白濁しており、前者の成形収縮率が後者の成
形収縮率よりも低いことがわかる。しかもその白濁の程
度はなお軽度であるので着色に支障はない。

【００９５】こうして調製された混合樹脂液の中で、混
合重量比が６０／４０のものを用いて実施例１に準じて
着色剤を添加して、同様の条件で成形体を製造したとこ
ろ、カスミングのなく濃茶色に均一に着色された成形体
を得ることができた。

【００９６】

【比較例９】実施例１７において、ノボラック型ビニル
エステルスチレン溶液を樹脂液１００部中に２０部以上
含有している樹脂液の代わりに、ビスフェノール型ビニ
ルエステルスチレン溶液を９０〜１００重量部含んだ樹
脂液を用いた以外は同様にして成形体を製造した。

【００９７】得られた成形体の外観は、殆ど白濁してお
らず、ほぼ透明であった。すなわち、１分子内に２個の
メタクリロイル基を有するビスフェノール型ビニルエス
テルスチレン溶液単独で用いる場合、もしくはこの溶液
を多量に使用して１分子中に３個以上のメタクリロイル
基を含有する化合物の含有率が本発明で規定する範囲を
逸脱して少なくなる場合には、架橋スチレン重合物を使
用したとしても、得られる成形体の成形収縮率は低下で
きない。

【００９８】

【比較例１０】実施例１７において、架橋スチレン重合
体を使用しなかった以外は同様にして成形体を製造し
た。

【００９９】この成形体は、殆ど白濁しておらず透明で
あった。すなわち、単に分子内に３個以上のメタクリロ
イル基を有する化合物と分子内に２個のメタクリロイル
基を有する化合物とを含有する混合樹脂組成物の成形体
は白濁を示さなかった。したがって白濁の有無をもって
低収縮性が呈せられているか否かの判断ができ、白濁が
認められれば低収縮性が発揮されていると思考してよい
と思われた。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(a) １分子中に３個以上の（メタ）アクロ
   イル基を有する多官能性化合物：１００〜１０重量部、 (b) １分子中に２個の（メタ）アクロイル基を有する二
   官能性化合物：０〜９０重量部、 上記(a)成分および(b)成分の合計１００重量部に対し
   て、 (c) （メタ）アクロイル基を有する化合物と共重合し得
   るビニル基含有モノマー：２０重量部以上、 および (d) 架橋したスチレン重合物：３〜２０重量部からなる
   ことを特徴とする熱硬化性（メタ）アクリレート系組成
   物。
2. 【請求項２】 多官能性化合物(a)が、ノボラック形ビ
   ニルエステル固形物、および／または、ウレタン（メ
   タ）アクリレートである請求項第１項記載の熱硬化性
   （メタ）アクリレート系組成物。
3. 【請求項３】 ビニル基含有モノマー(c)が、メタクリ
   ル酸メチル、および／または、スチレンである請求項第
   １項記載の熱硬化性（メタ）アクリレート系組成物。
4. 【請求項４】 架橋したスチレン重合物(d)が、平均粒
   径が１００μｍ以下のスチレン-ジビニルベンゼン共重
   合物粒子である請求項第１項乃至第３項のいずれかの項
   記載の熱硬化性（メタ）アクリレート系組成物。