WO2014115778A1 - ポリマー微粒子含有硬化性樹脂組成物 - Google Patents

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WO2014115778A1
WO2014115778A1 PCT/JP2014/051293 JP2014051293W WO2014115778A1 WO 2014115778 A1 WO2014115778 A1 WO 2014115778A1 JP 2014051293 W JP2014051293 W JP 2014051293W WO 2014115778 A1 WO2014115778 A1 WO 2014115778A1
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curable resin
meth
resin composition
acrylate
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PCT/JP2014/051293
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Inventor
伸也 本郷
Original Assignee
カネカ ノース アメリカ エルエルシー
株式会社カネカ
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F299/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers
    • C08F299/02Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers from unsaturated polycondensates
    • C08F299/04Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers from unsaturated polycondensates from polyesters
    • C08F299/0485Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers from unsaturated polycondensates from polyesters from polyesters with side or terminal unsaturations
    • C08F299/0492Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers from unsaturated polycondensates from polyesters from polyesters with side or terminal unsaturations the unsaturation being in acrylic or methacrylic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C08F279/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/06Unsaturated polyesters

Definitions

  • the present invention relates to a radical curable curable resin composition excellent in toughness and crack resistance.
  • Radical curable curable resins such as unsaturated polyester resins and vinyl ester resins are widely used in various applications such as coating compositions and molding compositions containing reinforcing materials such as glass fibers. .
  • curable resins are accompanied by large curing shrinkage during curing, and there is a problem that cracks occur in the cured product due to internal stress. Therefore, various attempts have been made to impart toughness to these curable resins, which are very brittle materials, but the level of improvement has not been sufficient.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a technique for improving toughness without reducing the surface state of a cured product by adding an epoxy resin and specific crosslinked rubber particles to an unsaturated polyester resin. .
  • the toughness obtained by these methods is improved in toughness, the heat resistance (Tg) of the cured product is lowered or cured due to the influence of an epoxide that is not incorporated into the crosslinking of the main component curable resin.
  • Tg heat resistance
  • the effect of suppressing stickiness (surface tackiness) on the surface of the object is insufficient, or the chemical resistance is lowered due to easy absorption of the solvent.
  • a decrease in Tg around 5 ° C. may adversely affect high temperature properties.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a resin composition containing 0.5 parts by weight or more of an epoxy resin with respect to a radical-curable curable resin. It has been found that the Tg value of the cured product is greatly reduced by the epoxy resin to such an extent that the high temperature physical properties are adversely affected.
  • Patent Document 3 discloses a technique for improving toughness by dispersing polymer fine particles in a primary particle state in a vinyl ester resin.
  • a specific example of the method for producing the polymer fine particle-containing vinyl ester resin composition described in Patent Document 3 is obtained through a step of reacting a polymer fine particle-containing polyepoxide with an ethylenically unsaturated double bond-containing monocarboxylic acid. Only the production method is disclosed. In this production method, a small amount of the polyepoxide as a raw material inevitably remains, and as described above, the remaining epoxide may adversely affect the physical properties of the cured product.
  • Patent Document 4 specifically describes a step of reacting an epoxy resin with an unsaturated double bond-containing monocarboxylic acid such as methacrylic acid.
  • an epoxy resin and various carboxylic acids are charged in an equimolar amount and reacted, and the reaction is terminated when the acid value is 5 mgKOH / g.
  • an epoxy resin having an epoxy equivalent of 189 is used, and since the acid value is 5 mgKOH / g, 1.7% by weight of the epoxy resin remains in the solution after the reaction. It is thought that there is.
  • Example 4 of Patent Document 5 discloses an example in which powdery polymer fine particles are stirred and mixed with an unsaturated polyester resin and dispersed in a resin composition.
  • the powdery polymer fine particles are generally aggregated particles obtained by coagulating a latex of a rubbery polymer and then drying, and a resin composition in which such aggregated particles are dispersed has a viscosity of the composition. Sometimes it was expensive.
  • the cured product obtained by molding a thermosetting resin that cures by radical polymerization method with a mold has a smooth surface that cannot be expected to have an anchor effect, and is not in contact with air during molding. For this reason, the problem is that the secondary adhesion is poor due to the fact that curing is easy to proceed and it is difficult to expect chemical bonds, and because a mold release agent is applied to the mold, it also adheres to the molded product. . In particular, there is a problem that the secondary adhesiveness to an unsaturated polyester resin modified with dicyclopentadiene or the like is highly difficult.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the object of the present invention is excellent in toughness and crack resistance without lowering the physical properties of the cured product, having a low composition viscosity, and further being in close contact with the substrate. It is providing the curable resin composition excellent in property.
  • the present inventors have A curable resin (A) having two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule, polymer fine particles (B) dispersed in a primary particle state, an epoxy resin (C) if necessary, and a molecule if necessary
  • the curable resin composition containing a low molecular compound (D) having a molecular weight of less than 300 and having at least one polymerizable unsaturated bond therein With respect to the total amount of the component (A) and the component (D) of 100 parts by mass, the content of the component (B) is 1 to 100 parts by mass, With respect to 100 parts by mass of the total amount of component (A) and component (D), the content of epoxy resin (C) is less than 0.5 parts by mass, It has been found that the above-mentioned problems can be solved by setting the content of epoxy (meth) acrylate to less than 99 parts by mass in 100 parts by mass of the total amount of component (A), and the present invention has been
  • the present invention Curable resin (A) having two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule, polymer fine particles (B), epoxy resin (C) if necessary, and at least one polymerizable unsaturated in the molecule if necessary
  • the content of the component (B) is 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (D)
  • the content of the epoxy resin (C) is less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (D)
  • the epoxy (meth) acrylate content is less than 99 parts by mass
  • the component (A) or the mixture of the component (A) and the component (D) is preferably liquid at 23 ° C.
  • the component (A) preferably contains an ester bond in the repeating unit constituting the main chain.
  • the component (A) is preferably an unsaturated polyester.
  • the component (A) is preferably a polyester (meth) acrylate.
  • the component (A) is preferably at least one selected from the group consisting of epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, and acrylated (meth) acrylate.
  • the curable resin composition does not contain epoxy (meth) acrylate.
  • the volume average particle size of the component (B) is preferably 10 to 2000 nm.
  • the component (B) preferably has a core-shell structure.
  • the component (B) preferably has one or more core layers selected from the group consisting of diene rubbers, (meth) acrylate rubbers, and organosiloxane rubbers.
  • the diene rubber is preferably butadiene rubber and / or butadiene-styrene rubber.
  • the component (B) has a shell layer obtained by graft polymerizing one or more monomer components selected from the group consisting of an aromatic vinyl monomer, a vinyl cyan monomer, and a (meth) acrylate monomer on the core layer. Is preferred.
  • the component (B) preferably has a shell layer obtained by graft polymerization of a monomer component containing a polyfunctional monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds to the core layer.
  • the curable resin composition does not contain an epoxy resin (C).
  • the component (D) is preferably a (meth) acryloyl group-containing compound.
  • the (meth) acryloyl group-containing compound preferably has a hydroxyl group.
  • the curable resin composition further contains a radical initiator (E).
  • the present invention also relates to a cured product obtained by curing the curable resin composition of the present invention.
  • the present invention also provides a curable resin (A) having two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule, a polymer fine particle (B), an epoxy resin (C) if necessary, and at least one in the molecule if necessary.
  • the content of the component (B) is 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (D)
  • the content of the epoxy resin (C) is less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (D)
  • (A) A cured product obtained by curing a curable resin composition having an epoxy (meth) acrylate content of less than 99 parts by mass within a total of 100 parts by mass of the component, (B) It is related with the hardened
  • the aqueous latex containing the component (B) is mixed with an organic solvent having a solubility in water at 20 ° C. of 5% by mass or more and 40% by mass or less, and further mixed with an excess of water.
  • First step of aggregating the components A second step of separating and recovering the agglomerated component (B) from the liquid phase and then mixing with the organic solvent again to obtain an organic solvent dispersion of component (B); It is related with the manufacturing method of the curable resin composition of this invention including the 3rd process of distilling off the said organic solvent, after further mixing the said organic-solvent dispersion liquid with (A) component and / or (D) component.
  • the curable resin composition of the present invention has remarkable toughness and crack resistance without lowering the heat resistance (Tg), transparency, elastic modulus, surface tackiness, and weather resistance (yellowing) of the resulting cured product.
  • the composition viscosity is low, and the adhesion to the substrate can be further improved.
  • FIG. 4 is a transmission electron micrograph ( ⁇ 10,000) showing the dispersion state of polymer fine particles in the cured product obtained in Example 28.
  • FIG. 4 is a transmission electron micrograph ( ⁇ 40,000 times) showing a dispersion state of polymer fine particles in the cured product obtained in Example 28.
  • FIG. 6 is a transmission electron micrograph ( ⁇ 10,000 times) showing a dispersion state of polymer fine particles in a cured product obtained in Comparative Example 22.
  • the curable resin composition according to the present invention contains a curable resin (A) and polymer fine particles (B) having two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule, and further includes an epoxy resin (C) and a molecule.
  • a low molecular compound (D) having a molecular weight of less than 300 and having at least one polymerizable unsaturated bond may be contained therein.
  • the curable resin (A) having two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a curable resin having a radical polymerizable carbon-carbon double bond. More specifically, a curable resin containing an ester bond in a repeating unit constituting a main chain such as an unsaturated polyester resin or a polyester (meth) acrylate, an epoxy (meth) acrylate, a urethane (meth) acrylate, or a polyether. (Meth) acrylate, acrylated (meth) acrylate, etc. are mentioned. These may be used alone or in combination.
  • a curable resin containing an ester bond in a repeating unit constituting the main chain, an epoxy (meth) acrylate, and a urethane (meth) acrylate are preferable from the viewpoint of economy. Moreover, since there are few remaining epoxides, the curable resin and urethane (meth) acrylate which contain an ester bond in the repeating unit which comprises a principal chain are more preferable.
  • a curable resin containing an ester bond in the repeating unit constituting the main chain is more preferable, high curability at the time of radical curing, weather resistance and coloring of the obtained cured product, and Polyester (meth) acrylate is particularly preferable from the viewpoint of easy dispersion of the polymer fine particles of component (B).
  • the epoxy (meth) acrylate is an addition reaction between a polyepoxide such as a bisphenol A type epoxy resin, an unsaturated monobasic acid such as (meth) acrylic acid, and, if necessary, a polybasic acid in the presence of a catalyst.
  • a polyepoxide such as a bisphenol A type epoxy resin
  • an unsaturated monobasic acid such as (meth) acrylic acid
  • a polybasic acid in the presence of a catalyst.
  • An addition reaction product obtained by mixing with a vinyl monomer if necessary is generally called a vinyl ester resin.
  • the polyepoxide as a raw material inevitably remains in a small amount. If the polyepoxide does not have a polymerizable unsaturated bond in the molecule, it may remain uncured and adversely affect the physical properties (such as heat resistance) of the cured product.
  • the content of the epoxy (meth) acrylate is less than 99 parts by mass in 100 parts by mass of the total amount of the component (A). Is less than 95 parts by weight, more preferably less than 90 parts by weight, still more preferably less than 80 parts by weight, particularly preferably less than 50 parts by weight, and less than 30 parts by weight. Most preferred. More preferably, the curable resin composition of the present invention does not contain epoxy (meth) acrylate.
  • the curable resin containing an ester bond in the repeating unit constituting the main chain is not particularly limited as long as it is a curable compound having an ester group and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule.
  • unsaturated polyester and polyester (meth) acrylate are mentioned.
  • the unsaturated polyester is not particularly limited, and examples thereof include those obtained from a condensation reaction between a polyhydric alcohol and an unsaturated polycarboxylic acid or an anhydride thereof.
  • polyhydric alcohol examples include 2 to 12 carbon atoms such as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, and neopentyl glycol.
  • dihydric alcohols preferably dihydric alcohols having 2 to 6 carbon atoms, and more preferably propylene glycol. These dihydric alcohols may be used alone or in combination of two or more.
  • the unsaturated polyvalent carboxylic acid includes, for example, a divalent carboxylic acid having 3 to 12 carbon atoms, and more preferably a divalent carboxylic acid having 4 to 8 carbon atoms. Specific examples include fumaric acid and maleic acid. These divalent carboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
  • the unsaturated polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof may be used in combination with the saturated polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof.
  • the total amount of the polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof may be used.
  • the amount of the unsaturated polyvalent carboxylic acid or its anhydride is preferably at least 30 mol% or more.
  • the saturated polyvalent carboxylic acid or its anhydride include phthalic anhydride, terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, glutaric acid and the like. These saturated polyvalent carboxylic acids or anhydrides thereof may be used alone or in combination of two or more.
  • Unsaturated polyesters are present in the presence of esterification catalysts such as the above polyhydric alcohols and unsaturated polycarboxylic acids or their anhydrides, such as organic titanates such as tetrabutyl titanate and organotin compounds such as dibutyltin oxide. Then, it can be obtained by a condensation reaction.
  • esterification catalysts such as the above polyhydric alcohols and unsaturated polycarboxylic acids or their anhydrides, such as organic titanates such as tetrabutyl titanate and organotin compounds such as dibutyltin oxide.
  • the curable unsaturated polyester compound can also be obtained commercially from, for example, Ashland, Reichhold, AOC, and the like.
  • the number average molecular weight of the unsaturated polyester is not particularly limited, and is preferably 400 to 10,000, more preferably 450 to 5,000, and particularly preferably 500 to 3,000.
  • the polyester (meth) acrylate is not particularly limited, and for example, a divalent or higher polyvalent carboxylic acid or anhydride, an unsaturated monocarboxylic acid having a (meth) acryloyl group, and a divalent or higher polyvalent carboxylic acid.
  • esterifying alcohol as an essential component is mentioned.
  • it can be obtained by esterifying a hydroxyl group of a polyester obtained by a condensation reaction of a polyvalent carboxylic acid or an anhydride thereof and a polyhydric alcohol with an unsaturated monocarboxylic acid.
  • polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof examples include unsaturated carboxylic acids such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, or anhydrides thereof.
  • phthalic acid phthalic anhydride
  • isophthalic acid terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, Azelaic acid, sebacic acid, 1,12-dodecanedioic acid, dimer acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic anhydride Saturated carboxylic acids such as 4,4′-biphenyldicarboxylic acid or anhydrides thereof.
  • maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, adipic acid, sebacic acid are preferred
  • phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid are more preferred
  • Isophthalic acid is particularly preferred from the viewpoint of the water resistance of the cured product, since the resulting component (A) has a low viscosity.
  • polyhydric alcohol examples include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, , 6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2-methylpropane-1,3-diol, Examples thereof include hydrogenated bisphenol A, adducts of bisphenol A with alkylene oxides such as propylene oxide and ethylene oxide, and trimethylolpropane.
  • ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A and propylene Adducts with oxides are preferred, propylene glycol, neopentyl glycol, hydrogenated bisphenol A, and adducts of bisphenol A and propylene oxide are more preferred, and neopentyl glycol has a low viscosity of the component (A) obtained. Particularly preferred from the viewpoint of water resistance and weather resistance of the cured product.
  • the reaction method for carrying out the condensation reaction can be carried out by a known method. Further, the blending ratio of the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol is not particularly limited. The presence or absence of other additives such as catalysts and antifoaming agents and the amount used are not particularly limited. Furthermore, the reaction temperature and reaction time in the above reaction may be appropriately set so that the above reaction is completed.
  • the unsaturated monocarboxylic acid is a monobasic acid having at least one (meth) acryloyl group in the molecule.
  • the unsaturated glycidyl ester compound is a glycidyl ester compound having at least one (meth) acryloyl group in the molecule.
  • examples thereof include glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate.
  • a polymerization inhibitor or molecular oxygen in order to prevent gelation by polymerization.
  • the polymerization inhibitor is not particularly limited, and a conventionally known compound can be used.
  • a conventionally known compound can be used.
  • the molecular oxygen for example, air or a mixed gas of an inert gas such as air and nitrogen can be used. In this case, the reaction system may be blown (so-called bubbling). In order to sufficiently prevent gelation due to polymerization, it is preferable to use a polymerization inhibitor and molecular oxygen in combination.
  • Reaction conditions such as reaction temperature and reaction time in the esterification reaction may be set as appropriate so that the reaction is completed, and are not particularly limited. Moreover, it is preferable to use said esterification catalyst in order to accelerate
  • a solvent may be used as necessary. Specific examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as toluene, but are not particularly limited. The amount of the solvent used and the method for removing the solvent after the reaction are not particularly limited. In addition, since water is by-produced in the esterification reaction, in order to accelerate the reaction, it is preferable to remove water as a by-product from the reaction system. The removal method is not particularly limited.
  • the number average molecular weight of the polyester (meth) acrylate is not particularly limited, and is preferably 400 to 10,000, more preferably 450 to 5,000, and particularly preferably 500 to 3,000. .
  • the epoxy (meth) acrylate is not particularly limited.
  • polyfunctional epoxy compound examples include a bisphenol type epoxy compound, a novolac type epoxy compound, a hydrogenated bisphenol type epoxy compound, a hydrogenated novolac type epoxy compound, and one of the hydrogen atoms of the bisphenol type epoxy compound and the novolac type epoxy compound. And a halogenated epoxy compound obtained by substituting a part with a halogen atom (for example, bromine atom, chlorine atom, etc.). These polyfunctional epoxy compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the bisphenol type epoxy compound examples include a glycidyl ether type epoxy compound obtained by the reaction of epichlorohydrin or methyl epichlorohydrin with bisphenol A or bisphenol F, or the reaction of an alkylene oxide adduct of bisphenol A with epichlorohydrin or methyl epichlorohydrin.
  • the epoxy compound etc. which are obtained by these are mentioned.
  • Examples of the hydrogenated bisphenol type epoxy compound include glycidyl ether type epoxy compounds obtained by the reaction of epichlorohydrin or methyl epichlorohydrin with hydrogenated bisphenol A or hydrogenated bisphenol F, or alkylene oxide adducts of hydrogenated bisphenol A. And an epoxy compound obtained by the reaction of epichlorohydrin with methyl epichlorohydrin.
  • novolak-type epoxy compound for example, an epoxy compound obtained by a reaction of a phenol novolak or cresol novolak with epichlorohydrin or methyl epichlorohydrin can be used.
  • Examples of the hydrogenated novolak type epoxy compound include an epoxy compound obtained by reacting a hydrogenated phenol novolak or hydrogenated cresol novolak with epichlorohydrin or methyl epichlorohydrin.
  • the average epoxy equivalent of the polyfunctional epoxy compound is preferably in the range of 150 to 900, particularly preferably in the range of 150 to 400.
  • an epoxy (meth) acrylate using a polyfunctional epoxy compound having an average epoxy equivalent of more than 900 the reactivity tends to decrease, and the curability of the composition tends to decrease.
  • a polyfunctional epoxy compound having an average epoxy equivalent of less than 150 the physical properties of the composition are likely to deteriorate.
  • the unsaturated monocarboxylic acid is a monobasic acid having at least one (meth) acryloyl group in the molecule. Examples thereof include acrylic acid and methacrylic acid. Some of these unsaturated monocarboxylic acids are cinnamic acid, crotonic acid, sorbic acid, and unsaturated dibasic acid half esters (mono-2- (methacryloyloxy) ethyl maleate, mono-2- (acryloyloxy). And ethyl malate, mono-2- (methacryloyloxy) propyl maleate, mono-2- (acryloyloxy) propyl maleate, etc.).
  • polyvalent carboxylic acid examples include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, adipic acid, azelaic acid, phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, and anhydrous Examples include trimellitic acid, hexahydrophthalic anhydride, 1,6-cyclohexanedicarboxylic acid, dodecanedioic acid, and dimer acid.
  • the ratio of the unsaturated monocarboxylic acid and the polyfunctional epoxy compound used as necessary to the polyfunctional epoxy compound is based on the total carboxyl groups of the unsaturated monocarboxylic acid and polycarboxylic acid and the polyfunctional epoxy compound.
  • the ratio with the epoxy group is preferably in the range of 1: 1.2 to 1.2: 1.
  • esterification catalyst conventionally known compounds can be used. Specifically, for example, tertiary amines such as triethylamine, N, N-dimethylbenzylamine, N, N-dimethylaniline; Quaternary ammonium salts such as benzylammonium chloride and pyridinium chloride; Phosphonium compounds such as triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium bromide and tetraphenylphosphonium idide; p-toluenesulfonic acid and the like Examples of the sulfonic acids include organic metal salts such as zinc octenoate.
  • the reaction method, reaction conditions, and the like for performing the above reaction are not particularly limited.
  • a polymerization inhibitor or molecular oxygen to the reaction system in order to prevent gelation due to polymerization.
  • said polymerization inhibitor and molecular oxygen what was mentioned in the said polyester (meth) acrylate can be used similarly.
  • the number average molecular weight of the epoxy (meth) acrylate is not particularly limited and is preferably 300 to 10,000, more preferably 350 to 5,000, and particularly preferably 400 to 2,500. .
  • Urethane (meth) acrylate is not specifically limited, For example, what is obtained by the urethanation reaction of a polyisocyanate compound, a polyol compound, and a hydroxyl-containing (meth) acrylate compound is mentioned. Moreover, the thing obtained by the urethanation reaction of a polyol compound and a (meth) acryloyl group containing isocyanate compound, and the thing obtained by the urethanation reaction of a hydroxyl group containing (meth) acrylate compound and a polyisocyanate compound are mentioned.
  • polyisocyanate compound examples include 2,4-tolylene diisocyanate and its hydride, isomers of 2,4-tolylene diisocyanate and its hydride, diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and hexamethylene.
  • polyol compound examples include polyether polyols, polyester polyols, polybutadiene polyols, adducts of bisphenol A and alkylene oxides such as propylene oxide and ethylene oxide.
  • the number average molecular weight of the polyether polyol is preferably in the range of 300 to 5,000, particularly preferably in the range of 500 to 3,000.
  • Specific examples include polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and polyoxymethylene glycol.
  • the number average molecular weight of the polyester polyol is preferably in the range of 1,000 to 3,000.
  • the hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound is a (meth) acrylate compound having at least one hydroxyl group in the molecule.
  • the hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, and polypropylene glycol.
  • a mono (meth) acrylate etc. are mentioned.
  • the (meth) acryloyl group-containing isocyanate compound is a type of compound that shares at least one (meth) acryloyl group and an isocyanate group in the molecule.
  • the reaction method in the urethanization reaction is not particularly limited, and reaction conditions such as reaction temperature and reaction time may be appropriately set so that the reaction is completed, and are not particularly limited.
  • reaction conditions such as reaction temperature and reaction time may be appropriately set so that the reaction is completed, and are not particularly limited.
  • reaction conditions such as reaction temperature and reaction time may be appropriately set so that the reaction is completed, and are not particularly limited.
  • the ratio of the isocyanate group that the polyisocyanate compound has to the hydroxyl group that the polyol compound has (isocyanate group) / Hydroxyl group) within the range of 3.0 to 2.0 both are urethanated to produce a prepolymer having an isocyanate group at the end, and then the hydroxyl group of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate
  • the urethanization reaction may be carried out so that the isocyanate group of the prepolymer is approximately equivalent.
  • a urethanization catalyst in order to promote the urethanization reaction.
  • the urethanization catalyst include tertiary amines such as triethylamine and metal salts such as di-n-butyltin dilaurate, and any general urethanization catalyst can be used.
  • a polymerization inhibitor or molecular oxygen in order to prevent gelation by polymerization.
  • said polymerization inhibitor and molecular oxygen what was mentioned in the said polyester (meth) acrylate can be used similarly.
  • the number average molecular weight of the urethane (meth) acrylate is not particularly limited, and is preferably 400 to 10,000, more preferably 800 to 8,000, and particularly preferably 1,000 to 5,000. It is.
  • the curable resin composition of the present invention contains 1 to 100 parts by mass of polymer fine particles (B) with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (D) described later, and the component (B) is cured. It is essential to disperse in the state of primary particles in the conductive resin composition. Due to the toughness improving effect of the component (B), the obtained cured product is excellent in toughness and crack resistance. Further, the addition of the component (B) significantly improves the adhesion to the base of the curable resin composition of the present invention. Moreover, since it is dispersed in the state of primary particles, the transparency is high, and a cured product having good surface properties (small surface irregularities) can be obtained. The viscosity of the composition before curing is low, and the composition is easy to handle.
  • the content of the component (B) with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (D) Is preferably 2 to 70 parts by weight, more preferably 3 to 50 parts by weight, and particularly preferably 4 to 20 parts by weight.
  • the particle diameter of the polymer fine particle is not particularly limited, but considering industrial productivity, the volume average particle diameter (Mv) is preferably 10 to 2000 nm, more preferably 30 to 600 nm, further preferably 50 to 400 nm, and more preferably 100 to 200 nm. Is particularly preferred.
  • the volume average particle diameter (Mv) of the polymer particles can be measured using Microtrac UPA150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
  • the component (B) has a half width of 0.5 to 1 times the volume average particle size in the particle size distribution. Is preferred because the resin composition is low in viscosity and easy to handle.
  • two or more local maximum values exist in the number distribution of the particle size of the component (B), from the viewpoint of labor and cost during production. More preferably, 2 to 3 local maximum values are present, and 2 local maximum values are even more preferable.
  • the polymer fine particles are dispersed in the state of primary particles in the curable resin composition means that the polymer fine particles are substantially independent (contacted). Or without agglomeration). Since it is very difficult to observe the dispersion state of the polymer fine particles in the curable resin composition, for example, a part of the curable resin composition is diluted with a solvent such as methyl ethyl ketone. This can be confirmed by measuring the particle size using a particle size measuring device utilizing laser light scattering. Or after hardening a curable resin composition, if it observes using a transmission electron microscope (TEM), it can confirm easily.
  • TEM transmission electron microscope
  • the cohesive force of the particles is so strong that the aggregate cannot be separated into primary particles even if the composition is diluted with a solvent.
  • the polymer fine particles are primarily dispersed after curing even though the polymer fine particles are not primarily dispersed in the composition before curing, and if the polymer fine particles are primarily dispersed in the cured product, Even in the composition, the polymer fine particles are primarily dispersed.
  • the fine polymer particles When the fine polymer particles are dispersed in the state of primary particles over a long period of time under normal conditions without being agglomerated, separated or precipitated in the continuous layer, The polymer fine particles retain the dispersion stability. The distribution of fine polymer particles in the continuous layer is not substantially changed, and stable dispersion can be maintained even if these compositions are heated in a non-hazardous range to reduce the viscosity and stir. Is preferred.
  • the structure of the polymer fine particle is not particularly limited, but preferably has a core-shell structure of two or more layers. It is also possible to have a structure of three or more layers constituted by an intermediate layer covering the core layer and a shell layer further covering the intermediate layer. Hereinafter, each layer will be specifically described.
  • the core layer is preferably an elastic core layer having rubber properties in order to increase the toughness of the cured product.
  • the elastic core layer preferably has a gel content of 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more. It is particularly preferably 95% by mass or more.
  • the gel content referred to in the present specification means that 0.5 g of crumb obtained by coagulation and drying is immersed in 100 g of toluene and left to stand at 23 ° C. for 24 hours, and then insoluble and soluble components are separated. The ratio of insoluble matter to the total amount of insoluble matter and soluble matter is meant.
  • At least one monomer (first monomer) selected from natural rubber, diene monomers (conjugated diene monomers) and (meth) acrylate monomers is used.
  • second monomer a diene rubber using a diene monomer is preferred.
  • cured material obtained is preferable.
  • an elastic core layer is an elastic body of an organosiloxane type rubber.
  • (meth) acrylate means acrylate and / or methacrylate.
  • Examples of the monomer constituting the diene rubber used in the elastic core layer include 1,3-butadiene, isoprene, 2-chloro-1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene. Etc. These diene monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the diene rubber is preferably a butadiene rubber using 1,3-butadiene or a butadiene-styrene rubber which is a copolymer of 1,3-butadiene and styrene, more preferably a butadiene rubber, from the viewpoint of an effect of improving toughness.
  • butadiene-styrene rubber is more preferable because it can increase the transparency of the cured product obtained by adjusting the refractive index.
  • Examples of the monomer constituting the (meth) acrylate rubber used for the elastic core layer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl ( Alkyl (meth) acrylates such as meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and behenyl (meth) acrylate; aromatic ring containing (meth) such as phenoxyethyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate Acrylates; hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate; glycidyl (meth) acrylate, glycidylalkyl (meth) acrylate Glycidy
  • (meth) acrylate monomers may be used alone or in combination of two or more. Particularly preferred are ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate.
  • vinyl monomer (second monomer) copolymerizable with the first monomer examples include vinyl arenes such as styrene, ⁇ -methyl styrene, monochlorostyrene and dichlorostyrene; vinyl carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid.
  • Vinyl vinyls such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl halides such as vinyl chloride, vinyl bromide and chloroprene; vinyl acetate; alkenes such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; diallyl phthalate, triallyl cyanurate, And polyfunctional monomers such as triallyl isocyanurate and divinylbenzene.
  • vinyl monomers may be used alone or in combination of two or more. Particularly preferred is styrene.
  • Polysiloxane polymers composed of alkyl or aryl 1-substituted silyloxy units such as polysiloxane polymers composed of silyloxy units and organohydrogensilyloxy in which part of the alkyl in the side chain is substituted with hydrogen atoms Can be mentioned. These polysiloxane polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • dimethylsilyloxy, methylphenylsilyloxy, dimethylsilyloxy-diphenylsilyloxy are preferable for imparting heat resistance to the cured product, and dimethylsilyloxy is most preferable because it is easily available and economical.
  • the polysiloxane polymer portion is 80% by mass or more (more preferably) in order not to impair the heat resistance of the cured product. Is preferably 90% by mass or more).
  • the core layer preferably has a cross-linked structure introduced into a polymer component obtained by polymerizing the monomer or a polysiloxane polymer component.
  • a method for introducing a crosslinked structure a generally used method can be employed.
  • a crosslinkable monomer such as a polyfunctional monomer or a mercapto group-containing compound is used as the polymer component. And then polymerizing.
  • a method for introducing a crosslinked structure into the polysiloxane polymer a method in which a polyfunctional alkoxysilane compound is partially used at the time of polymerization, or a reactive group such as a vinyl reactive group or a mercapto group is added to the polysiloxane polymer. And then adding a vinyl polymerizable monomer or an organic peroxide to cause a radical reaction, or adding a crosslinkable monomer such as a polyfunctional monomer or a mercapto group-containing compound to the polysiloxane polymer, Next, a polymerization method and the like can be mentioned.
  • butadiene is not included, and allylalkyl (meth) acrylates such as allyl (meth) acrylate and allylalkyl (meth) acrylate; allyloxyalkyl (meth) acrylates; (poly) ethylene glycol di It has two or more (meth) acryl groups such as (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and tetraethylene glycol di (meth) acrylate.
  • Polyfunctional (meth) acrylates diallyl phthalate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, divinylbenzene and the like. Particularly preferred are allyl methacrylate, triallyl isocyanurate, butanediol di (meth) acrylate, and divinylbenzene.
  • the glass transition temperature of the core layer (hereinafter sometimes simply referred to as “Tg”) is preferably 0 ° C. or less, and ⁇ 20 ° C. or less in order to increase the toughness of the resulting cured product. More preferably, it is ⁇ 40 ° C. or lower, more preferably ⁇ 60 ° C. or lower.
  • the Tg of the core layer is preferably greater than 0 ° C, more preferably 20 ° C or more, and 50 ° C or more. More preferably, it is more preferably 80 ° C. or higher, and most preferably 120 ° C. or higher.
  • At least one monomer having a Tg of a homopolymer of greater than 0 ° C. is 50 to 100 masses. % (More preferably 65 to 99% by mass) and 0 to 50% by mass (more preferably 1 to 35% by mass) of at least one monomer having a Tg of less than 0 ° C. in the homopolymer. Polymers. Even when the Tg of the core layer is larger than 0 ° C., it is preferable that the core layer has a crosslinked structure introduced therein. Examples of the method for introducing a crosslinked structure include the above-described methods.
  • Examples of the monomer having a Tg of the homopolymer larger than 0 ° C. include, but are not limited to, the following monomers.
  • unsubstituted vinyl aromatic compounds such as styrene and 2-vinylnaphthalene
  • vinyl-substituted aromatic compounds such as ⁇ -methylstyrene
  • 3-methylstyrene 4-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2
  • Ring alkylated vinyl aromatic compounds such as 5-dimethylstyrene, 3,5-dimethylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene
  • Ring alkoxylated vinyl aromatic compounds such as 4-methoxystyrene and 4-ethoxystyrene Ring aromatic vinyl compounds such as 2-chlorostyrene and 3-chlorostyrene
  • ring ester-substituted vinyl aromatic compounds such as 4-acetoxystyrene
  • ring hydroxylated vinyl aromatic compounds such as
  • Tg of acrylamide, isopropylacrylamide, N-vinylpyrrolidone, isobornyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 1-adamantyl acrylate, 1-adamantyl methacrylate, etc. is 120 ° C. or higher.
  • Monomers having a Tg of less than 0 ° C. are not particularly limited, but diene rubber polymers, acrylic rubber polymers, organosiloxane rubber polymers, polyolefin rubbers obtained by polymerizing olefin compounds, polycaprolactone, etc. And monomers constituting polyethers such as polyethylene glycol and polypropylene glycol.
  • the volume average particle diameter of the core layer is preferably 0.03 to 2 ⁇ m, more preferably 0.05 to 1 ⁇ m. In many cases, it is difficult to stably obtain a volume average particle size of less than 0.03 ⁇ m, and when it exceeds 2 ⁇ m, the heat resistance and impact resistance of the final molded product may be deteriorated.
  • the volume average particle diameter can be measured using Microtrac UPA150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
  • the proportion of the core layer is preferably 40 to 97% by mass, more preferably 60 to 95% by mass, still more preferably 70 to 93% by mass, and particularly preferably 80 to 90% by mass, based on 100% by mass of the entire polymer particles. If the core layer is less than 40% by mass, the effect of improving the toughness of the cured product may be reduced. If the core layer is larger than 97% by mass, the polymer fine particles are likely to aggregate, and the curable resin composition has a high viscosity and may be difficult to handle.
  • the core layer often has a single layer structure, but may have a multilayer structure.
  • the polymer composition of each layer may be different.
  • an intermediate layer may be formed if necessary.
  • a rubber surface cross-linked layer may be formed as the intermediate layer.
  • the rubber surface cross-linked layer is a rubber surface cross-linked layer comprising 30 to 100% by weight of a polyfunctional monomer having two or more radical polymerizable carbon-carbon double bonds in the same molecule and 0 to 70% by weight of other vinyl monomers. What consists of an intermediate
  • the intermediate layer has the effect of reducing the viscosity of the curable resin composition of the present invention and the effect of improving the dispersibility of the polymer fine particles (B) in the component (A). It also has the effect of increasing the crosslinking density of the core layer and the effect of increasing the graft efficiency of the shell layer.
  • polyfunctional monomer examples include the same monomers as the above-mentioned polyfunctional monomer, but preferably allyl methacrylate and triallyl isocyanurate.
  • vinyl monomers examples include the aforementioned various monomers such as (meth) acrylate monomers, diene monomers, vinyl arenes, and vinyl cyanes that can be used in the core layer.
  • the shell layer present on the outermost side of the polymer fine particles is obtained by polymerizing a monomer for shell layer formation.
  • the shell layer improves the compatibility between the polymer fine particles and the component (A), and enables the polymer fine particles to be dispersed in the state of primary particles in the curable resin composition of the present invention or the cured product thereof. It is preferable that it consists of the shell polymer which bears.
  • Such a shell polymer is preferably grafted to the core layer. More precisely, it is preferable that the monomer component used for forming the shell layer is graft-polymerized to the core polymer forming the core layer, and the shell polymer layer and the core layer are substantially chemically bonded. That is, preferably, the shell polymer is formed by graft polymerization of the monomer for forming the shell layer in the presence of the core polymer, and in this way, the core polymer is graft-polymerized. Covers part or the whole. This polymerization operation can be carried out by adding a monomer which is a constituent component of the shell polymer to the core polymer latex prepared and present in an aqueous polymer latex state and polymerizing it.
  • an aromatic vinyl monomer, a vinyl cyan monomer, and a (meth) acrylate monomer are preferable from the viewpoint of compatibility and dispersibility in the curable resin composition of the component (B). More preferred are (meth) acrylate monomers.
  • a polyfunctional monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds is used as the shell layer forming monomer, swelling of the polymer fine particles in the curable resin composition is prevented, and the curable resin composition This is preferable because the viscosity is low and the handleability tends to be improved (workability is improved). Furthermore, by using a polyfunctional monomer, it becomes a shell layer having a polymerizable unsaturated bond, and can be involved in crosslinking during the curing of the component (A), thereby improving the physical properties of the cured product.
  • the polyfunctional monomer is preferably contained in 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight, in 100% by weight of the shell layer forming monomer.
  • aromatic vinyl monomer examples include styrene, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, divinylbenzene and the like.
  • vinylcyan monomer examples include acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • the (meth) acrylate monomer examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, and the like.
  • polyfunctional monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds include the same monomers as the above-mentioned polyfunctional monomer, but allyl methacrylate and triallyl isocyanurate are preferable.
  • a shell layer that is a polymer of a monomer for forming a shell layer in which 0 to 35% by mass of styrene, 0 to 25% by mass of acrylonitrile, 20 to 100% by mass of methyl methacrylate, and 0 to 20% by mass of allyl methacrylate are combined. It is preferable that Thereby, a desired toughness improving effect and mechanical properties can be realized in a well-balanced manner.
  • These monomer components may be used alone or in combination of two or more.
  • the shell layer may be formed including other monomer components in addition to the functional monomer component.
  • the graft ratio of the shell layer is preferably 70% or more (more preferably 80% or more, and further 90% or more). When the graft ratio is less than 70%, the viscosity of the liquid resin composition may increase.
  • the method for calculating the graft ratio is as follows.
  • an aqueous latex containing polymer fine particles was coagulated and dehydrated, and finally dried to obtain polymer fine particle powder.
  • 2 g of the polymer fine particle powder was immersed in 100 g of methyl ethyl ketone (MEK) at 23 ° C. for 24 hours, and then the MEK soluble component was separated from the MEK insoluble component, and the methanol insoluble component was further separated from the MEK soluble component. And it calculated by calculating
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the polymer forming the core layer constituting the polymer fine particle used in the present invention comprises at least one monomer (first monomer) selected from diene monomers (conjugated diene monomers) and (meth) acrylate monomers.
  • first monomer selected from diene monomers (conjugated diene monomers) and (meth) acrylate monomers.
  • the core layer can be formed, for example, by emulsion polymerization, suspension polymerization, microsuspension polymerization, or the like, and for example, the method described in International Publication No. 2005/0285546 can be used.
  • the formation of the core layer can be produced by, for example, emulsion polymerization, suspension polymerization, microsuspension polymerization, etc.
  • the method described in International Publication No. 2006/070664 can be used.
  • the intermediate layer can be formed by polymerizing the monomer for forming the intermediate layer by a known method.
  • the polymerization of the intermediate layer forming monomer is preferably carried out by an emulsion polymerization method.
  • the shell layer can be formed by polymerizing a shell layer forming monomer by a known method.
  • the core layer or the polymer particle precursor formed by coating the core layer with an intermediate layer is obtained as an emulsion
  • the polymerization of the monomer for forming the shell layer is preferably carried out by an emulsion polymerization method. It can be produced according to the method described in Japanese Patent Publication No. 2005/0285546.
  • alkyl or aryl sulfonic acid represented by dioctylsulfosuccinic acid and dodecylbenzenesulfonic acid
  • alkyl or arylether sulfonic acid alkyl or aryl represented by dodecylsulfuric acid, and the like.
  • the amount of emulsifier (dispersant) used it is preferable to reduce the amount of emulsifier (dispersant) used.
  • an emulsifier (dispersant) is so preferable that the water solubility is high. If the water solubility is high, the emulsifier (dispersant) can be easily removed by washing with water, and adverse effects on the finally obtained cured product can be easily prevented.
  • a known initiator that is, 2,2′-azobisisobutyronitrile, hydrogen peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, or the like can be used as the thermal decomposition type initiator. .
  • Organic peroxides such as t-butylperoxyisopropyl carbonate, paramentane hydroperoxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, t-hexyl peroxide, etc.
  • Oxides such as inorganic peroxides such as hydrogen peroxide, potassium persulfate, and ammonium persulfate; reducing agents such as sodium formaldehyde sulfoxylate and glucose as necessary; and iron sulfate (II as necessary) ),
  • a chelating agent such as disodium ethylenediaminetetraacetate if necessary, and a redox type initiator using a phosphorus-containing compound such as sodium pyrophosphate if necessary.
  • the polymerization can be performed at a low temperature at which the peroxide is not substantially thermally decomposed, and the polymerization temperature can be set in a wide range, which is preferable.
  • organic peroxides such as cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, and t-butyl hydroperoxide are preferably used as the redox initiator.
  • the amount of the initiator used, or the redox type initiator is used, the amount of the reducing agent / transition metal salt / chelating agent used may be within a known range.
  • a known chain transfer agent can be used within a known range.
  • a surfactant can be used, but this is also within a known range.
  • the polymerization temperature, pressure, deoxygenation, and other conditions during the polymerization can be within the known ranges.
  • the polymerization of the intermediate layer forming monomer may be performed in one stage or in two or more stages.
  • the core layer is configured in a reactor in which the intermediate layer forming monomer is previously charged.
  • a method of performing polymerization after adding an emulsion of a rubber elastic body can be employed.
  • the content of the epoxy resin (C) is less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (D) described later. It is essential. Since the component (C) is not incorporated into the crosslinking of the curable resin (A) as the main component, if the content is 0.5 parts by mass or more, the heat resistance (Tg) of the cured product is reduced, Stickiness (surface tackiness) is developed on the surface of the cured product, and the chemical resistance is lowered because the solvent is easily absorbed.
  • the content of the component (C) is preferably less than 0.3 parts by mass and less than 0.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (D). More preferably, it is particularly preferably less than 0.1 part by mass, and most preferably not containing the component (C).
  • Epoxy resins include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, novolac type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A (or F) type epoxy resin, glycidyl ether type epoxy resin, aminoglycidyl ether containing Known epoxy resins such as resins and epoxy compounds obtained by subjecting these epoxy resins to addition reaction of bisphenol A (or F), polybasic acids and the like can be mentioned.
  • the content in the composition is preferably small. Specifically, 0.5 parts by weight or less is preferable and 0.1 parts by weight or less is more preferable with respect to 100 parts by weight of the total amount of component (A) and component (D).
  • the viscosity of the curable resin composition of the present invention is reduced to improve the handleability. Further, when the curable resin composition is cured, it is copolymerized with the component (A) and incorporated into the crosslinking point of the cured product. Furthermore, also in the later-described step of dispersing the polymer fine particles (B) in the state of primary particles in the curable resin composition, the component (D) can be used as a mixture with the component (A). It has the effect of facilitating the production process due to the effect of reducing the viscosity due to the components.
  • the mixing ratio (A / D) of the component (A) and the component (D) is not particularly limited, but is preferably 9/1 to 3/7 by weight.
  • a more preferable upper limit of A / D is 8/2, more preferably 7/3. If it exceeds 9/1, the viscosity of the curable resin composition may be high and difficult to handle.
  • the more preferable lower limit of A / D is 4/6, and more preferably 5/5. If it is less than 3/7, the cured product of the curable resin composition may be thinned due to the volatility of the component (D), or when the component (A) is added later, the component (B) aggregates and is tough. The improvement effect may be reduced.
  • the (meth) acryloyl group-containing compound has a polymerization rate close to that of the component (A), and when the curable resin composition containing the component (D) is cured, the (A) component is crosslinked. It is easy to be incorporated into the point, which is preferable in terms of physical properties of the cured product.
  • the (meth) acryloyl group-containing compound examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and n-hexyl (meth) ) Acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, allyl (meth) ) Acrylate, phenyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, ⁇ -fluoromethyl acrylate, ⁇ -chloromethyl
  • a compound having a hydroxyl group can be modified by curing by radical curing and urethane crosslinking by adding an isocyanate compound to the curable resin composition. Is more preferable.
  • a component may be used independently or may be used in combination of 2 or more type.
  • a radical initiator (E) can be used.
  • Component (E) is a curing agent for component (A) and component (D), and is an initiator for the crosslinking reaction of polymerizable unsaturated bonds (carbon-carbon double bonds, etc.) in this resin. Accordingly, it is used together with a curing accelerator and a cocatalyst.
  • radical initiators include benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide, t-butyl.
  • Organic peroxides such as peroxybenzoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, and t-butylperoxyoctanoate; and azo compounds such as azobisisobutyronitrile.
  • one or more selected from the group consisting of benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, and methyl ethyl ketone peroxide is preferable, and cumene hydro is more preferable.
  • benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, and methyl ethyl ketone peroxide is preferable, and cumene hydro is more preferable.
  • Peroxide, methyl ethyl ketone peroxide is preferable, and cumene hydro is more preferable.
  • a component may be used independently or may be used in combination of 2 or more type.
  • Radical initiators can be classified according to their optimum use temperature. There are initiators that operate at relatively high temperatures such as cumene hydroperoxide and dicumyl peroxide, and initiators that operate at relatively low temperatures such as benzoyl peroxide and azobisisobutyronitrile. It is preferable to use a combination of two or more components (E) having different decomposition temperatures because a curable resin composition having curing activity in a wide temperature range can be obtained. By combining two or more types of components (E), for example, the curing start temperature is controlled to be relatively low, and the curing proceeds even in the late stage of curing when the composition proceeds to a high temperature. The reaction rate of the polymerizable unsaturated bond can be increased, and the physical properties of the cured product can be enhanced.
  • a 10-hour half-life temperature can be mentioned.
  • 10-hour half-life temperature difference of the 2 or more types of (E) component to be used is preferable 10 degreeC or more, 20 degreeC or more is more preferable, 20 degreeC or more is especially preferable.
  • Curing accelerators are additives that act as catalysts for radical initiator decomposition reactions (radical generation reactions), including naphthenic acid and octenoic acid metal salts (cobalt salts, tin salts, lead salts, etc.) and toughness. From the viewpoint of improving the appearance and appearance, cobalt naphthenate is preferred.
  • a curing accelerator 0.1 to 1 part by mass is added to 100 parts by mass of the component (A) of the present invention immediately before the curing reaction in order to prevent a rapid curing reaction. It is preferable to do.
  • the cocatalyst is an additive for causing radical generation to occur at a low temperature so that the radical initiator is decomposed even at a low temperature
  • examples thereof include amine compounds such as N, N-dimethylaniline, triethylamine, and triethanolamine.
  • N, N-dimethylaniline is preferable because an efficient reaction is possible.
  • the cocatalyst is added, it is in the range of 0.01 to 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of component (A) of the present invention, or 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the radical initiator. It is preferable to add at.
  • another compounding component can be used as needed.
  • Other compounding components include colorants such as pigments and dyes, extender pigments, ultraviolet absorbers, antioxidants, stabilizers (anti-gelling agents), plasticizers, leveling agents, antifoaming agents, and silane coupling agents.
  • Antistatic agent, flame retardant, lubricant, thickener, thinning agent, low shrinkage agent, fiber reinforcement, inorganic filler, organic filler, internal release agent, wetting agent, polymerization regulator, thermoplastic resin, A desiccant, a dispersing agent, etc. are mentioned.
  • the filler include dry silica such as calcium carbonate, titanium oxide, aluminum oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and fumed silica, wet silica, crystalline silica, fused silica, bentonite, montmorillonite, Calcium silicate, wollastonite, rectolite, kaolin, halloysite, glass powder, alumina, clay, talc, milled fiber, quartz sand, river sand, diatomaceous earth, mica powder, gypsum, cold sand, asbestos powder, fly ash, powdered marble And inorganic fillers such as carbon nanotubes, and organic fillers such as polymer beads.
  • dry silica such as calcium carbonate, titanium oxide, aluminum oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and fumed silica
  • wet silica such as calcium carbonate, titanium oxide, aluminum oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and fumed silica
  • crystalline silica fused silica
  • At least one inorganic filler selected from the group consisting of calcium carbonate, aluminum hydroxide, dry silica, clay, talc and glass powder is particularly preferable.
  • a filler may be used independently or may be used in combination of 2 or more type.
  • a filler When a filler is used, it is preferably 5 to 400 parts by weight, more preferably 30 to 300 parts by weight, and particularly preferably 100 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A) of the present invention.
  • the blending amount of the filler is less than 5 parts by mass, the surface hardness and rigidity of the obtained cured product may not be sufficiently obtained.
  • the blending amount of the filler exceeds 400 parts by mass, the viscosity of the composition tends to be too high, and the workability during the molding operation tends to deteriorate, and the fluidity of the composition in the molding die decreases, In some cases, the mechanical properties and the like of the obtained molded product are deteriorated.
  • the filler may be further subjected to a coupling treatment in order to improve adhesion with the component (A).
  • a coupling treatment in order to improve adhesion with the component (A).
  • These coupling agents are not particularly limited, but include silane coupling agents, chromium coupling agents, titanium coupling agents, aluminum coupling agents, zirconium coupling agents and the like. It is done. Moreover, these may be used independently or may be used in combination of 2 or more type.
  • the thickener is not particularly limited, but inorganic thickeners such as alkaline earth metal oxides and hydroxides are preferred. Specific examples include magnesium oxide, calcium oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide and the like. Further, a thermoplastic polymer such as polymethyl methacrylate having swelling property can also be used as a thickener. These thickeners may be used alone or in combination of two or more. When a thickener is used, it is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.3 to 10 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the component (A) of the present invention. Is particularly preferred. When the blending amount of the thickener is less than 0.1 parts by mass, sufficient thickening may not be obtained. When the blending amount of the filler exceeds 30 parts by mass, the viscosity of the composition becomes too high, and the workability during the molding operation tends to deteriorate.
  • inorganic thickeners such as alkaline earth metal oxides and hydroxides are preferred. Specific examples include magnesium
  • the low shrinkage agent examples include polystyrene, polyethylene, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polycaprolactam, saturated polyester, styrene-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-styrene copolymer, Rubbery polymers such as styrene-divinylbenzene copolymer, methyl methacrylate-polyfunctional methacrylate copolymer, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer, and acrylonitrile-butadiene copolymer are used. Further, these thermoplastic polymers may be partially introduced with a crosslinked structure.
  • low shrinkage agents may be used alone or in combination of two or more.
  • 2 to 20 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of the component (A) of the present invention. If the amount is less than 2 parts by mass, the low shrinkage effect may not be sufficient. If the amount exceeds 20 parts by mass, the transparency of the molded article may be lowered or the cost may be increased.
  • the fiber reinforcing material include inorganic fibers such as fibers made of glass fiber, carbon fiber, metal fiber, and ceramic; organic fibers made of aramid or polyester; natural fibers, etc. It is not limited. Moreover, although the form of a fiber includes roving, cloth, mat, woven fabric, chopped roving, chopped strand, etc., it is not particularly limited. These fiber reinforcements may be used alone or in combination of two or more. When a fiber reinforcing material is used, 1 to 400 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of the component (A) of the present invention. If it is less than 1 part by mass, the reinforcing effect may not be sufficient, and if it exceeds 400 parts by mass, the surface state of the cured product may be deteriorated.
  • the internal mold release agent examples include stearic acid, zinc stearate, aluminum stearate, calcium stearate, barium stearate, stearamide, triphenyl phosphate, alkyl phosphate, and commonly used waxes. Silicone oil etc. are mentioned.
  • wetting agent a commercially available one can be used as it is.
  • W-995”, “W-996”, “W-9010”, “W-960”, “W-965”, “W-990”, etc. commercially available from BYK Chemie Co., Ltd. may be mentioned. However, these are appropriately selected depending on the purpose of use.
  • polymerization regulator examples include polymerization inhibitors such as hydroquinone, methylhydroquinone, methoxyhydroquinone, and t-butylhydroquinone. These polymerization preparation agents are preferably sufficiently dissolved in the thermosetting resin in advance.
  • a hindered phenol type such as 2,6-di-t-butylhydroxytoluene is preferably used.
  • ultraviolet absorbers such as benzophenone
  • thixotropy imparting agents such as silica
  • flame retardants such as phosphate esters
  • the curable resin composition of the present invention is a composition in which polymer fine particles (B) are dispersed in a state of primary particles in a curable resin composition containing the component (A) as a main component.
  • the polymer fine particles (B) are dispersed in the form of primary particles.
  • the polymer fine particles obtained in an aqueous latex state can be obtained from the component (A).
  • / or a method of removing unnecessary components such as water after contacting with the component (D), organic fine particles once extracted into an organic solvent and then mixed with the component (A) and / or (D)
  • the method of removing a solvent etc. are mentioned, It is preferable to utilize the method as described in international publication 2005/28546.
  • an aqueous latex containing polymer fine particles (B) (specifically, a reaction mixture after producing polymer fine particles by emulsion polymerization) has a water solubility at 20 ° C. of 5% by mass or more and 40% by mass. %
  • a reaction mixture after producing polymer fine particles by emulsion polymerization has a water solubility at 20 ° C. of 5% by mass or more and 40% by mass. %
  • a second step of mixing to obtain an organic solvent dispersion of polymer fine particles (B), and further mixing the organic solvent dispersion with the component (A) and / or the component (D), and then distilling off the organic solvent. It is preferable to prepare including a 3rd process.
  • agglomerates for example, powdery polymer fine particles
  • a liquid resin agglomerates in which a large number of primary particles are aggregated
  • the physical agglomeration force of the particles is very strong, so a strong mechanical shearing force is applied using a homogenizer.
  • component (A) or the mixture of the components (A) and (D) is liquid at 23 ° C. because the third step becomes easy. Furthermore, it is more preferable that only component (A) is liquid at 23 ° C. “Liquid at 23 ° C.” means that the softening point is 23 ° C. or lower, and means that it exhibits fluidity at 23 ° C.
  • the components (A), (C), (The curable resin composition of the present invention in which the polymer fine particles (B) are dispersed in the state of primary particles by further mixing the component (D), the component (E), and the other compounding components as necessary. can get.
  • the present invention includes a cured product obtained by curing the curable resin composition.
  • the polymer fine particles are dispersed in the form of primary particles. Therefore, by curing the polymer fine particles, a cured product in which the polymer fine particles are uniformly dispersed can be easily obtained.
  • the present invention further includes a curable resin (A) having two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule, polymer fine particles (B), optionally an epoxy resin (C), and optionally at least one in the molecule.
  • the low molecular weight compound (D) having a molecular weight of less than 300 having one polymerizable unsaturated bond is contained, and the content of the component (B) is 1 with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (D).
  • the content of the epoxy resin (C) is less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (D), and the components (A) and (D )
  • the curable resin composition of the present invention can be used for a wide variety of molding methods without any particular limitation. Specifically, hand lay-up method, spray-up method, pultrusion method, filament winding method, matched die method, prepreg method, centrifugal molding method, liquid molding method, hot press method, casting method, injection molding method, continuous It can be molded by a known molding method such as a lamination method, a resin transfer molding (RTM) method, a vacuum bag molding method, or a cold press method.
  • the curable resin composition of the present invention is suitable as a raw material for a composite material with glass fiber or carbon fiber, BMC (bulk molding compound) or SMC (sheet molding compound).
  • radical curing resins are generally used, such as adhesives, paints, inks, potting, etc. that are cured by ultraviolet rays or electron beams Is preferably used.
  • the curable resin composition of the present invention is excellent in adhesion to the ground. Is more preferable.
  • the base include steel plate, coated steel plate, aluminum, fiber reinforced plastic (FRP), sheet moulding compound (SMC), ABS, PVC, polycarbonate, polypropylene, TPO, wood, and glass. In particular, it exhibits good secondary adhesion to FRP such as fiber-reinforced unsaturated polyester, and also exhibits good secondary adhesion to unsaturated polyester resins modified with dicyclopentadiene or the like.
  • the volume average particle diameter (Mv) of the polymer particles dispersed in the aqueous latex was measured using Microtrac UPA150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). An aqueous latex diluted with deionized water was used as a measurement sample. The measurement was performed by inputting the refractive index of water and the refractive index of each polymer particle, adjusting the sample concentration so that the measurement time was 600 seconds and the Signal Level was in the range of 0.6 to 0.8. .
  • Tg glass transition temperature
  • Polymerization was initiated by adding 0.015 parts by mass of paramentane hydroperoxide (PHP) and then 0.04 parts by mass of sodium formaldehyde sulfoxylate (SFS). Four hours after the start of polymerization, 0.01 parts by weight of PHP, 0.0015 parts by weight of EDTA and 0.001 parts by weight of Fe were added. At 10 hours of polymerization, the residual monomer was removed by devolatilization under reduced pressure to complete the polymerization, and latex (R-1) containing polybutadiene rubber particles was obtained. The volume average particle diameter of the polybutadiene rubber particles contained in the obtained latex was 0.10 ⁇ m.
  • Production Example 2-4 Preparation of core-shell polymer latex (L-4)
  • latex (R-2) was used instead of latex (R-1), and MMA 81 mass instead of MMA 90 mass parts as a graft monomer.
  • a core-shell polymer latex (L-4) was obtained in the same manner as in Production Example 2-1, except that a mixture of parts by weight and 9 parts by weight of allyl methacrylate (ALMA) was used.
  • the volume average particle diameter of the core-shell polymer contained in the obtained latex was 0.11 ⁇ m.
  • a slurry liquid composed of an aqueous phase partially containing a floating aggregate and an organic solvent was obtained.
  • an agglomerate containing a part of the aqueous phase was left, and 360 g of the aqueous phase was discharged from the discharge port at the bottom of the tank.
  • 90 g of MEK was added to the obtained aggregate and mixed uniformly to obtain a dispersion in which the core-shell polymer was uniformly dispersed.
  • polyester resin as component (A) (A-1: neopentyl glycol-isophthalic acid-based polyester methacrylate having two carbon-carbon double bonds in the molecule and liquid at 23 ° C.) Were mixed. From this mixture, MEK was removed with a rotary evaporator. In this way, dispersions (M-1 to M-4) in which polymer fine particles were dispersed in a polyester curable resin were obtained.
  • Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 6) According to the formulation shown in Table 1, a vinyl ester resin (A-2: manufactured by Reichhold, Hydrex 33375-00), which is a mixture of the component (A) and the component (D), in the production examples 3-1 to 3-6
  • the obtained dispersion (M-1 to M-6), epoxy resin as component (C), 2-hydroxypropyl methacrylate (HPMA) as component (D), cumene hydroperoxide (E) as component (E) CHP) and a 6% cobalt naphthenate solution (CoN) as a curing accelerator were weighed and mixed well to obtain a curable resin composition. This composition was cured at 23 ° C. for 24 hours and then post-cured at 120 ° C.
  • Table 1 shows the test results of the fracture toughness and Tg of the cured product.
  • cured material of an Example has transparency, and it turns out that polymer fine particle (B) is completely primary-dispersed in curable resin.
  • the cured products of Examples 5, 7, and 8 had high transparency.
  • Table 2 shows the fracture toughness and Tg test results of the cured product.
  • cured material of an Example has transparency, and it turns out that polymer fine particle (B) is completely primary-dispersed in curable resin.
  • the cured products of Examples 13, 15, and 16 had high transparency.
  • a polyester resin (A-4: manufactured by Reichhold, Polylite 31696-15), which is a mixture of component (A) and component (D), Production Examples 3-1, 2, 5-8 (M-1, M-2, M-5 to M-8), epoxy resin as component (C), 2-hydroxypropyl methacrylate (HPMA) as component (D), (E ) Component methyl ethyl ketone peroxide (MEKP) and curing accelerator 6% cobalt naphthenate solution (CoN) were weighed and mixed well to obtain a curable resin composition. This composition was cured at 23 ° C. for 24 hours and then post-cured at 120 ° C.
  • Table 3 shows the fracture toughness and Tg test results of the cured product.
  • cured material of an Example has transparency, and it turns out that polymer fine particle (B) is completely primary-dispersed in curable resin.
  • the cured products of Examples 18 to 23 had high transparency.
  • Examples 24 to 25, Comparative Example 19 According to the formulation shown in Table 4, a polyester resin (A-4: manufactured by Reichhold, Polylite 31696-15), which is a mixture of the component (A) and the component (D), obtained in the production examples 3-1 to 3-2. The obtained dispersions (M-1 to M-2) and benzoyl peroxide (BPO) as component (E) were weighed and mixed well to obtain a curable resin composition. This composition was cured at 80 ° C. for 1.5 hours to obtain a cured product. From the appearance of the cured product, the presence of cracks and the transparency of the cured product were evaluated. The test results are shown in Table 4.
  • the cured product of the present invention has improved toughness and crack resistance without significantly reducing heat resistance (Tg) and transparency.
  • the Tg values of the cured products of Comparative Examples 4 to 6, 10 to 12, and 16 to 18 containing the epoxy resin as the component (C) showed a relatively low value.
  • Example 26 Comparative Example 20
  • the composition and glass fibers of Example 2 were used, and then 23 ° C. ⁇ 24 hours.
  • the composition was cured at + 120 ° C. for 2 hours (Example 26).
  • it implemented similarly using the composition of the comparative example 1 instead of the composition of the example 2 (comparative example 20).
  • the adhesive strength at the secondary adhesive interface was evaluated by performing a 90-degree peel test. In Comparative Example 20 (when the composition of Comparative Example 1 was used), adhesive peeling occurred at the secondary adhesive interface.
  • Example 26 in the case of using the composition of Example 2, the material was destroyed by the laminate using the unsaturated polyester resin modified with dicyclopentadiene as the base. It turns out that the curable resin composition of this invention is excellent in the adhesiveness (secondary adhesiveness) to a foundation
  • Example 27 The viscosity of the dispersion (M-8) obtained in Production Example 3-8 was measured.
  • the viscosity value was measured using a cone plate type viscometer (manufactured by BROOKFIELD, spindle CPE-52) under a condition of 23 ° C. and a shear rate of 1 (s ⁇ 1 ).
  • the viscosity value was 17 Pa ⁇ s.
  • Example 28 6.25 g of the dispersion (M-8) obtained in Production Example 3-8, 93.75 g of the polyester resin (A-1) as the component (A), and methyl ethyl ketone peroxide (E) as the component (E) MEKP) 0.5 g and a 6% cobalt naphthenate solution (CoN) 0.15 g, which is a curing accelerator, are stirred and defoamed using a rotating and rotating stirrer and contains 2.5% by mass of component (B).
  • a curable resin composition was obtained. This composition was poured between two glass plates sandwiching a spacer having a thickness of 3 mm, and cured at 23 ° C. ⁇ 24 hours + 120 ° C.
  • a cured product was prepared from this composition under the same conditions as in Example 28, and the dispersion state of the polymer fine particles was observed with a transmission electron microscope. The 10,000 times as many photomicrographs are shown in FIG. From these results, it can be seen that the component (B) is dispersed in the state of primary particles in the curable resin composition of the present invention and the cured product of the present invention.

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Abstract

分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)、ポリマー微粒子(B)、必要によりエポキシ樹脂(C)、および、必要により分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)を含有する硬化性樹脂組成物であって、 (A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、(B)成分の含有量が1~100質量部であり、 (A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、エポキシ樹脂(C)の含有量が0.5質量部未満であり、 (A)成分の総量100質量部の内、エポキシ(メタ)アクリレートの含有量が99質量部未満であり、かつ、 (B)成分が該硬化性樹脂組成物中で1次粒子の状態で分散していることを特徴とする硬化性樹脂組成物。

Description

ポリマー微粒子含有硬化性樹脂組成物
本発明は、靱性および耐クラック性に優れたラジカル硬化型の硬化性樹脂組成物に関するものである。
不飽和ポリエステル系樹脂やビニルエステル樹脂等のラジカル硬化型の硬化性樹脂は、例えば、コーティング材や、グラスファイバーのような強化材を含む成形用組成物等、様々な用途で広く用いられている。
これらの硬化性樹脂は、硬化時に大きな硬化収縮を伴い、その内部応力により硬化物にクラックが入るという問題があった。そこで、非常に脆い材料であるこれらの硬化性樹脂に、靱性を付与する試みが種々検討されてきたが、その改善レベルは十分ではなかった。
特許文献1及び特許文献2には、不飽和ポリエステル系樹脂にエポキシ樹脂と特定の架橋ゴム粒子を添加することにより、硬化物の表面状態を低下させずに靱性を改善する技術が開示されている。しかしながら、これらの方法により得られる硬化物は、靱性は改善されるものの、主成分の硬化性樹脂の架橋に組み込まれないエポキシドの影響で、硬化物の耐熱性(Tg)が低下したり、硬化物表面のべたつき(表面タック性)抑制効果が不十分であったり、溶剤を吸収し易くなって耐薬品性が低下する場合があった。
高温特性を重視する用途においては、5℃前後のTgの低下が、高温物性に悪影響を及ぼす場合がある。一方、特許文献1及び特許文献2には、ラジカル硬化型の硬化性樹脂に対してエポキシ樹脂を0.5重量部以上含有する樹脂組成物が開示されているが、0.5重量部以上のエポキシ樹脂により、高温物性に悪影響を及ぼす程度に、硬化物のTgの値が大きく低下することが判明した。
特許文献3には、ビニルエステル樹脂にポリマー微粒子を一次粒子の状態で分散させ、靱性を改善する技術が開示されている。しかしながら、特許文献3に記載のポリマー微粒子含有ビニルエステル樹脂組成物の製造方法の具体的例示としては、ポリマー微粒子含有ポリエポキシドにエチレン性不飽和二重結合含有モノカルボン酸を反応させる工程を経て得られる製法のみが開示されている。この製法では、原料であるポリエポキシドが必然的に少量残留することになり、先述した様に、残存するエポキシドが硬化物物性に悪影響を及ぼす場合があった。
特許文献4の合成例には、エポキシ樹脂にメタクリル酸などの不飽和二重結合含有モノカルボン酸を反応させる工程を具体的に記載している。これらの合成例では、エポキシ樹脂と各種カルボン酸を当モルで仕込んで反応させ、酸価が5mgKOH/gで反応を終了させている。これら合成例では、エポキシ等量が189のエポキシ樹脂を使用しており、酸価が5mgKOH/gであることから、反応後の液中には、1.7重量%のエポキシ樹脂が残存していると考えられる。
前述のように、ラジカル硬化型の硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂を多量に含有する場合には、得られる硬化物の耐熱性の低下が懸念され、特許文献3に記載の樹脂組成物においても、残存するエポキシ樹脂により、硬化物のTgの値が低下していると想定される。
一方、特許文献5の実施例4には、粉体状のポリマー微粒子を、不飽和ポリエステル樹脂と攪拌混合して樹脂組成物中に分散させた例が開示されている。しかしながら、粉体状のポリマー微粒子は、一般に、ゴム状重合体のラテックスを凝固した後に乾燥させて得られる凝集粒子であり、このような凝集粒子を分散させた樹脂組成物は、組成物の粘度が高い場合があった。
一方、ラジカル重合法で硬化する熱硬化性樹脂を型で成形した硬化物は、該型に接触した面が、滑面となってアンカ効果が期待できないこと、成形中は空気に接触していないために硬化が進み易く化学結合が期待しにくいこと、型に離型剤を塗布しているため成形品にも付着していることなどの理由で、二次接着性が悪いことが課題である。特に、ジシクロペンタジエン等で変性した不飽和ポリエステル樹脂に対する二次接着性は難易度が高いという問題があった。
国際公開第2010/018829号 特開2011-140574号公報 国際公開第2010/143366号 特開2005-097523号公報 特開2003-327845号公報
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、硬化物物性を低下させる事なく、靱性および耐クラック性に優れ、組成物粘度が低く、更に、下地への密着性に優れる硬化性樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、このような問題を解決するために鋭意検討した結果、
分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)、1次粒子の状態で分散しているポリマー微粒子(B)、必要によりエポキシ樹脂(C)、および、必要により分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)を含有する硬化性樹脂組成物において、
(A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、(B)成分の含有量を1~100質量部とし、
(A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、エポキシ樹脂(C)の含有量を0.5質量部未満とし、
(A)成分の総量100質量部の内、エポキシ(メタ)アクリレートの含有量を99質量部未満とすることにより前記課題を解決することを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、
分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)、ポリマー微粒子(B)、必要によりエポキシ樹脂(C)、および、必要により分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)を含有する硬化性樹脂組成物であって、
(A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、(B)成分の含有量が1~100質量部であり、
(A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、エポキシ樹脂(C)の含有量が0.5質量部未満であり、
(A)成分の総量100質量部の内、エポキシ(メタ)アクリレートの含有量が99質量部未満であり、かつ、
(B)成分が該硬化性樹脂組成物中で1次粒子の状態で分散していることを特徴とする硬化性樹脂組成物に関する。
(A)成分または(A)成分と(D)成分の混合物は、23℃で液状であることが好ましい。
(A)成分は、主鎖を構成する繰返し単位にエステル結合を含有することが好ましい。
(A)成分は、不飽和ポリエステルであることが好ましい。
(A)成分は、ポリエステル(メタ)アクリレートであることが好ましい。
(A)成分は、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、および、アクリル化(メタ)アクリレートよりなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
硬化性樹脂組成物は、エポキシ(メタ)アクリレートを含有しないことが好ましい。
(B)成分の体積平均粒径は、10~2000nmであることが好ましい。
(B)成分は、コアシェル構造を有することが好ましい。
(B)成分は、ジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴム、及びオルガノシロキサン系ゴムよりなる群から選択される1種以上のコア層を有することが好ましい。
前記ジエン系ゴムは、ブタジエンゴム、および/または、ブタジエン-スチレンゴムであることが好ましい。
(B)成分は、芳香族ビニルモノマー、ビニルシアンモノマー、および、(メタ)アクリレートモノマーよりなる群から選択される1種以上のモノマー成分を、コア層にグラフト重合してなるシェル層を有することが好ましい。
(B)成分は、重合性不飽和結合を2個以上有する多官能性モノマーを含有するモノマー成分を、コア層にグラフト重合してなるシェル層を有することが好ましい。
硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂(C)を含有しないことが好ましい。
(D)成分は、(メタ)アクリロイル基含有化合物であることが好ましい。
前記(メタ)アクリロイル基含有化合物は、水酸基を有することが好ましい。
硬化性樹脂組成物は、ラジカル開始剤(E)を、更に含有することが好ましい。
本発明はまた、本発明の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物に関する。
本発明はまた、分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)、ポリマー微粒子(B)、必要によりエポキシ樹脂(C)、および、必要により分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)を含有し、
(A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、(B)成分の含有量が1~100質量部であり、
(A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、エポキシ樹脂(C)の含有量が0.5質量部未満であり、
(A)成分の総量100質量部の内、エポキシ(メタ)アクリレートの含有量が99質量部未満である硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物であって、
(B)成分が1次粒子の状態で分散している硬化物に関する。
本発明はまた、(B)成分を含有する水性ラテックスを、20℃における水に対する溶解度が5質量%以上40質量%以下の有機溶媒と混合した後、さらに過剰の水と混合して、(B)成分を凝集させる第1工程と、
凝集した(B)成分を液相から分離・回収した後、再度有機溶媒と混合して、(B)成分の有機溶媒分散液を得る第2工程と、
前記有機溶媒分散液をさらに(A)成分および/または(D)成分と混合した後、前記有機溶媒を留去する第3工程と
を含む本発明の硬化性樹脂組成物の製造方法に関する。
本発明の硬化性樹脂組成物は、得られる硬化物の耐熱性(Tg)、透明性、弾性率、表面タック性、耐候性(黄変)を低下させる事なく、靱性、耐クラック性を顕著に改善し、組成物粘度が低く、更に、下地への密着性を改善することができる。
実施例28で得られた硬化物中のポリマー微粒子の分散状態を示す透過型電子顕微鏡写真(×10,000倍)である。 実施例28で得られた硬化物中のポリマー微粒子の分散状態を示す透過型電子顕微鏡写真(×40,000倍)である。 比較例22で得られた硬化物中のポリマー微粒子の分散状態を示す透過型電子顕微鏡写真(×10,000倍)である。
以下、本発明の硬化性樹脂組成物について詳述する。
本発明に係る硬化性樹脂組成物は、分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)およびポリマー微粒子(B)を含有し、さらに、エポキシ樹脂(C)および分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)を含有してもよい。
<分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)>
本発明に用いる分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)は特に制限はなく、例えばラジカル重合性炭素-炭素二重結合を有する硬化性樹脂が挙げられる。より具体的には、不飽和ポリエステル樹脂やポリエステル(メタ)アクリレート等の主鎖を構成する繰返し単位にエステル結合を含有する硬化性樹脂や、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、アクリル化(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく併用してもよい。
これらの中でも、経済性の点から、主鎖を構成する繰返し単位にエステル結合を含有する硬化性樹脂や、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。また、残存するエポキシドが少ないことから、主鎖を構成する繰返し単位にエステル結合を含有する硬化性樹脂やウレタン(メタ)アクリレートがより好ましい。また、耐熱性の点から、主鎖を構成する繰返し単位にエステル結合を含有する硬化性樹脂が更に好ましく、ラジカル硬化時の硬化性の高さ、得られる硬化物の耐候性や着色、および、(B)成分のポリマー微粒子が分散しやすい等の点から、ポリエステル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
前記エポキシ(メタ)アクリレートは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のようなポリエポキシドと、(メタ)アクリル酸のような不飽和一塩基酸と、必要に応じて多塩基酸とを、触媒存在下で付加反応させて得られる付加反応物であり、必要に応じて該付加反応物にビニルモノマーを混合した混合物も含めて、一般にビニルエステル樹脂と呼ばれる。この製法では、原料であるポリエポキシドが必然的に少量残留することになる。該ポリエポキシドが分子内に重合性不飽和結合を有しない場合には、硬化せずに残存し、硬化物物性(耐熱性等)に悪影響を及ぼす場合がある。残存エポキシドを少なくする観点、および、経済性の点から、本発明の硬化性樹脂組成物では、(A)成分の総量100質量部の内、エポキシ(メタ)アクリレートの含有量は99質量部未満であることが必須で、95質量部未満が好ましく、90質量部未満がより好ましく、80質量部未満であることが更に好ましく、50質量部未満であることが特に好ましく、30質量部未満であることが最も好ましい。本発明の硬化性樹脂組成物は、エポキシ(メタ)アクリレートを含有しないことが更に好ましい。
前記の主鎖を構成する繰返し単位にエステル結合を含有する硬化性樹脂としては、分子内にエステル基と2個以上の重合性不飽和結合とを有する硬化性化合物であれば特に限定されるものではなく、例えば、不飽和ポリエステルやポリエステル(メタ)アクリレートが挙げられる。
≪不飽和ポリエステル≫
不飽和ポリエステルは、特に限定されるものではなく、例えば、多価アルコールと不飽和多価カルボン酸あるいはその無水物との縮合反応から得られるものが挙げられる。
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどの、炭素原子が2~12個の二価アルコールが挙げられ、好ましくは炭素原子が2~6個の二価アルコールであり、より好ましくはプロピレングリコールである。これらの二価アルコールは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
不飽和多価カルボン酸としては、例えば、炭素原子が3~12個の二価のカルボン酸が挙げられ、より好ましくは炭素原子が4~8個の二価のカルボン酸である。具体的には、フマル酸やマレイン酸等が挙げられる。これらの二価のカルボン酸は、単独でも用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、本発明では、この不飽和多価カルボン酸あるいはその無水物とともに、飽和多価カルボン酸あるいはその無水物を併用してもよく、この際、多価カルボン酸あるいはその無水物の総量に対して、不飽和多価カルボン酸あるいはその無水物の量は少なくとも30モル%以上含まれていることが好ましい。飽和多価カルボン酸あるいはその無水物としては、無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、グルタル酸などが挙げられる。これらの飽和多価カルボン酸あるいはその無水物は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
不飽和ポリエステルは、上記多価アルコールと不飽和多価カルボン酸あるいはその無水物等とを、例えばチタン酸テトラブチルなどの有機チタン酸塩や、ジブチル酸化スズなどの有機錫化合物などのエステル化触媒存在下、縮合反応させて得ることができる。
硬化性不飽和ポリエステル化合物は、例えば、Ashland社やReichhold社、AOC社等から商業的に入手することもできる。
不飽和ポリエステルの数平均分子量は、特に限定されるものではなく、好ましくは400~10,000であり、より好ましくは450~5,000であり、特に好ましくは500~3,000である。
≪ポリエステル(メタ)アクリレート≫
ポリエステル(メタ)アクリレートは、特に限定されるものではなく、例えば、2価以上の多価カルボン酸あるいはその無水物、(メタ)アクリロイル基を有する不飽和モノカルボン酸、および2価以上の多価アルコールを必須成分としてエステル化して得られるものが挙げられる。また、例えば、多価カルボン酸あるいはその無水物と多価アルコールとの縮合反応によって得られるポリエステルの有する水酸基と不飽和モノカルボン酸とをエステル化反応させることにより得ることができる。更に、例えば、多価カルボン酸あるいはその無水物と多価アルコールとの縮合反応によって得られるポリエステルの有するカルボキシル基と不飽和グリシジルエステル化合物をエステル化反応させることにより得ることができる。
多価カルボン酸あるいはその無水物としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸あるいはその無水物が挙げられる。また、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,12-ドデカン2酸、ダイマー酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸無水物、4,4’-ビフェニルジカルボン酸等の飽和カルボン酸あるいはその無水物が挙げられる。
これらの中でも、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、アジピン酸、セバシン酸が好ましく、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸がより好ましく、イソフタル酸は、得られる(A)成分の粘度が低く、硬化物の耐水性の点からも特に好ましい。
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、2-メチルプロパン-1,3-ジオール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールAとプロピレンオキサイドやエチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドとの付加物、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
これらの中でも、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールAとプロピレンオキサイドとの付加物、が好ましく、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールAとプロピレンオキサイドとの付加物、がより好ましく、ネオペンチルグリコールは、得られる(A)成分の粘度が低く、硬化物の耐水性や耐候性の点からも特に好ましい。
縮合反応を行う際の反応方法等は、公知の方法で行うことができる。また、多価カルボン酸類と多価アルコール類との配合割合は、特に限定されるものではない。その他の触媒や消泡剤等の添加剤の有無およびその使用量も特に限定されるものではない。さらに、上記反応における反応温度および反応時間は、上記反応が完結するように適宜設定すればよい。
前記不飽和モノカルボン酸は、分子内に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する一塩基酸である。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、ソルビン酸、モノ-2-(メタクリロイルオキシ)エチルマレート、モノ-2-(アクリロイルオキシ)エチルマレート、モノ-2-(メタクリロイルオキシ)プロピルマレート、モノ-2-(アクリロイルオキシ)プロピルマレート等が挙げられる。
前記不飽和グリシジルエステル化合物は、分子内に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するグリシジルエステル化合物である。例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。
前記エステル化反応に際しては、重合によるゲル化を防止するために重合禁止剤や分子状酸素を添加することが好ましい。
重合禁止剤としては、特に限定されるものではなく、従来公知の化合物を用いることができる。例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、p-t-ブチルカテコール、2-t-ブチルハイドロキノン、トルハイドロキノン、p-ベンゾキノン、ナフトキノン、メトキシハイドロキノン、フェノチアジン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、トリメチルハイドロキノン、メチルベンゾキノン、2,6-ジ-t-ブチル-4-(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,5-ジ-t-ブチルハイドロキノン、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、ナフテン酸銅等が挙げられる。
分子状酸素としては、例えば、空気や空気と窒素等の不活性ガスの混合ガスを用いることができる。この場合、反応系に吹き込む(いわゆる、バブリング)ようにすればよい。なお、重合によるゲル化を十分に防止するために、重合禁止剤と分子状酸素とを併用することが好ましい。
前記エステル化反応における反応温度や反応時間等の反応条件は、反応が完結するように適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。また、反応を促進するために上記のエステル化触媒を用いることが好ましい。また、エステル化反応に際し、必要に応じて溶媒を用いてもよい。該溶媒としては、具体的には、トルエン等の芳香族炭化水素等が挙げられるが、特に限定されない。溶媒の使用量や、反応後の溶媒の除去方法は、特に限定されるものではない。なお、上記エステル化反応においては水が副生するため、反応を促進させるためには、副生物である水を反応系から除去することが好ましい。除去方法は、特に限定されるものではない。
ポリエステル(メタ)アクリレートの数平均分子量は、特に限定されるものではなく、好ましくは400~10,000であり、より好ましくは450~5,000であり、特に好ましくは500~3,000である。
≪エポキシ(メタ)アクリレート≫
エポキシ(メタ)アクリレートは、特に限定されるものではなく、例えば、分子内にエポキシ基を2つ以上有する多官能エポキシ化合物と、不飽和モノカルボン酸と、必要に応じて多価カルボン酸とをエステル化触媒の存在下でエステル化反応させることによって得ることができる。
多官能エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、水素化ビスフェノール型エポキシ化合物、水素化ノボラック型エポキシ化合物、および上記ビスフェノール型エポキシ化合物やノボラック型エポキシ化合物が有する水素原子の一部を、ハロゲン原子(例えば、臭素原子、塩素原子等)で置換してなるハロゲン化エポキシ化合物等が挙げられる。これらの多官能エポキシ化合物は、一種類のみを用いてもよく、また、二種以上併用してもよい。
ビスフェノール型エポキシ化合物としては、例えば、エピクロルヒドリンまたはメチルエピクロルヒドリンと、ビスフェノールAまたはビスフェノールFとの反応によって得られるグリシジルエーテル型のエポキシ化合物、あるいは、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物とエピクロルヒドリンまたはメチルエピクロルヒドリンとの反応によって得られるエポキシ化合物等が挙げられる。
水素化ビスフェノール型エポキシ化合物としては、例えば、エピクロルヒドリンまたはメチルエピクロルヒドリンと、水素化ビスフェノールAまたは水素化ビスフェノールFとの反応によって得られるグリシジルエーテル型のエポキシ化合物、あるいは、水素化ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物とエピクロルヒドリンまたはメチルエピクロルヒドリンとの反応によって得られるエポキシ化合物等が挙げられる。
ノボラック型エポキシ化合物としては、例えば、フェノールノボラックまたはクレゾールノボラックと、エピクロルヒドリンまたはメチルエピクロルヒドリンとの反応によって得られるエポキシ化合物等が挙げられる。
水素化ノボラック型エポキシ化合物としては、例えば、水素化フェノールノボラックまたは水素化クレゾールノボラックと、エピクロルヒドリンまたはメチルエピクロルヒドリンとの反応によって得られるエポキシ化合物等が挙げられる。
多官能エポキシ化合物の平均エポキシ当量は、好ましくは150~900の範囲、特に好ましくは150~400の範囲である。平均エポキシ当量が900を越える多官能エポキシ化合物を用いたエポキシ(メタ)アクリレートでは反応性が低下しやすく、組成物の硬化性が低下しやすい。平均エポキシ当量が150未満の多官能エポキシ化合物を用いた場合は、組成物の物性が低下しやすい。
前記不飽和モノカルボン酸とは、分子内に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する一塩基酸である。例えば、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。また、これらの不飽和モノカルボン酸の一部を桂皮酸、クロトン酸、ソルビン酸、および不飽和二塩基酸のハーフエステル(モノ-2-(メタクリロイルオキシ)エチルマレート、モノ-2-(アクリロイルオキシ)エチルマレート、モノ-2-(メタクリロイルオキシ)プロピルマレート、モノ-2-(アクリロイルオキシ)プロピルマレート等)と置き換えて使用することもできる。
前記多価カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水トリメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、1,6-シクロヘキサンジカルボン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸等が挙げられる。
不飽和モノカルボン酸および必要に応じて用いられる多価カルボン酸と、多官能エポキシ化合物との割合は、不飽和モノカルボン酸および多価カルボン酸が有する合計のカルボキシル基と、多官能エポキシ化合物のエポキシ基との比率が1:1.2~1.2:1の範囲とすることが好ましい。
前記エステル化触媒としては、従来公知の化合物を使用することができるが、具体的には、例えば、トリエチルアミン、N,N-ジメチルベンジルアミン、N,N-ジメチルアニリン等の3級アミン類;トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、ピリジニウムクロライド等の4級アンモニウム塩;トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウムクロライド、テトラフェニルホスフォニウムブロマイド、テトラフェニルホスフォニウムアイドダイド等のホスフォニウム化合物;p-トルエンスルホン酸等のスルホン酸類;オクテン酸亜鉛等の有機金属塩等が挙げられる。
上記の反応を行う際の反応方法及び反応条件等は特に限定されるものではない。また、エステル化反応においては、重合によるゲル化を防止するために、重合禁止剤や分子状酸素を反応系に添加することがより好ましい。上記重合禁止剤および分子状酸素としては、上記ポリエステル(メタ)アクリレートにおいて挙げたものを同様に用いることができる。
エポキシ(メタ)アクリレートの数平均分子量は、特に限定されるものではなく、好ましくは300~10,000であり、より好ましくは350~5,000であり、特に好ましくは400~2,500である。
≪ウレタン(メタ)アクリレート≫
ウレタン(メタ)アクリレートは、特に限定されるものではなく、例えば、ポリイソシアネート化合物と、ポリオール化合物と、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物とのウレタン化反応により得られるものが挙げられる。また、ポリオール化合物と、(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物とのウレタン化反応により得られるものや、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物と、ポリイソシアネート化合物とのウレタン化反応により得られるものが挙げられる。
ポリイソシアネート化合物としては、具体的には、例えば、2,4-トリレンジイソシアネートおよびその水素化物、2,4-トリレンジイソシアネートの異性体およびその水素化物、ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートの3量体、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、水素化キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート;あるいは、ミリオネートMR、コロネートL(日本ポリウレタン工業株式会社製)、バーノックD-750、クリスボンNX(大日本インキ化学工業株式会社製)、デスモジュールL(住友バイエル株式会社製)、タケネートD102(武田薬品工業株式会社製)等が挙げられる。
ポリオール化合物としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ビスフェノールAとプロピレンオキサイドやエチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドとの付加物等が挙げられる。上記ポリエーテルポリオールの数平均分子量は、好ましくは300~5,000の範囲内、特に好ましくは500~3,000の範囲内のものである。具体的にはポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシメチレングリコール等が挙げられる。ポリエステルポリオールの数平均分子量は、1,000~3,000の範囲が好ましい。
水酸基含有(メタ)アクリレート化合物は、分子内に少なくとも1つの水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物である。該水酸基含有(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物は、分子内に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基とイソシアネート基とを共有するタイプの化合物である。例えば、2-(メタ)アクリロイルオキシメチルイソシアネート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート;あるいは、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物とポリイソシアネートとをモル比で1:1でウレタン化反応させてなる化合物等が挙げられる。
上記ウレタン化反応における反応方法は特に限定されるものではなく、また、反応温度や反応時間等の反応条件は反応が完結するように適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。例えば、ポリイソシアネート化合物と、ポリオール化合物と、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物とをウレタン化反応させる場合には、まず、ポリイソシアネート化合物が有するイソシアネート基と、ポリオール化合物が有する水酸基との比(イソシアネート基/水酸基)が3.0~2.0の範囲内となるようにして両者をウレタン化反応させて、イソシアネート基を末端に有するプレポリマーを生成し、次いで、水酸基含有(メタ)アクリレートの有する水酸基と該プレポリマーの有するイソシアネート基とがほぼ当量となるようにしてウレタン化反応させればよい。
上記反応に際しては、ウレタン化反応を促進させるために、ウレタン化触媒を用いることが好ましい。上記ウレタン化触媒としては、例えば、トリエチルアミン等の3級アミン類やジ-n-ブチルスズジラウレート等の金属塩が挙げられるが、一般的なウレタン化触媒はいずれも用いることができる。また、上記反応に際しては、重合によるゲル化を防止するために重合禁止剤や分子状酸素を添加することが好ましい。上記重合禁止剤および分子状酸素としては、上記ポリエステル(メタ)アクリレートにおいて挙げたものを同様に用いることができる。
ウレタン(メタ)アクリレートの数平均分子量は、特に限定されるものではなく、好ましくは400~10,000であり、より好ましくは800~8,000であり、特に好ましくは1,000~5,000である。
<ポリマー微粒子(B)>
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)成分と後述の(D)成分との総量100質量部に対して、ポリマー微粒子(B)1~100質量部を含み、(B)成分は硬化性樹脂組成物中で1次粒子の状態で分散していることが必須である。(B)成分の靱性改良効果により、得られる硬化物は靱性および耐クラック性に優れる。
更に、(B)成分の添加により、本発明の硬化性樹脂組成物は、下地への密着性が顕著に改善される。また、一次粒子の状態で分散している為に、透明性が高くなり、表面性状の良好な(表面の凹凸が少ない)硬化物が得られる。硬化前の組成物の粘度は低く、取り扱い性の良好な組成物となる。
得られる硬化性樹脂組成物の取扱いやすさと、得られる硬化物の靭性改良効果のバランスから、(A)成分と(D)成分との総量100質量部に対して、(B)成分の含有量は2~70質量部が好ましく、3~50質量部がより好ましく、4~20質量部が特に好ましい。
ポリマー微粒子の粒子径は特に限定されないが、工業的生産性を考慮すると、体積平均粒子径(Mv)は10~2000nmが好ましく、30~600nmがより好ましく、50~400nmが更に好ましく、100~200nmが特に好ましい。なお、ポリマー粒子の体積平均粒子径(Mv)は、マイクロトラックUPA150(日機装株式会社製)を用いて測定することができる。
(B)成分は、本発明の硬化性樹脂組成物中において、その粒子径の個数分布において、前記体積平均粒子径の0.5倍以上1倍以下の半値幅を有することが、得られる硬化性樹脂組成物が低粘度で取扱い易い為に好ましい。
また、上述の特定の粒子径分布を容易に実現する観点から、(B)成分の粒子径の個数分布において、極大値が2個以上存在することが好ましく、製造時の手間やコストの観点から、極大値が2~3個存在することがより好ましく、極大値が2個存在することが更に好ましい。特に、体積平均粒子径が10nm以上150nm未満のポリマー微粒子10~90質量%と、体積平均粒子径が150nm以上2000nm以下のポリマー微粒子90~10質量%を含むことが好ましい。
本発明における、「ポリマー微粒子が硬化性樹脂組成物中で1次粒子の状態で分散している」(以下、一次分散とも呼ぶ。)とは、ポリマー微粒子同士が実質的に独立して(接触や凝集することなく)分散していることを意味する。硬化性樹脂組成物中のポリマー微粒子の分散状態を観察することは非常に困難であるため、その分散状態は、例えば、硬化性樹脂組成物の一部をメチルエチルケトンのような溶剤で希釈し、これをレーザー光散乱を利用した粒子径測定装置等を用いてその粒子径を測定することにより確認できる。または、硬化性樹脂組成物を硬化させた後、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察すれば、容易に確認できる。ポリマー微粒子が組成物中で凝集している場合、粒子の凝集力が非常に強いため、組成物を溶剤で希釈しても凝集体を一次粒子に分離することはできない。また、硬化前の組成物においてポリマー微粒子が一次分散していないにもかかわらず、硬化後にポリマー微粒子が一次分散する可能性はなく、硬化物中においてポリマー微粒子が一次分散していれば、硬化前の組成物でもポリマー微粒子は一次分散している。
ポリマー微粒子が、連続層中で凝集したり、分離したり、沈殿したりすることなく、定常的に通常の条件下にて、長期間に渡って、一次粒子の状態で分散している場合、ポリマー微粒子が分散安定性を保持していることになる。ポリマー微粒子の連続層中での分布も実質的に変化せず、また、これらの組成物を危険がない範囲で加熱することで粘度を下げて攪拌したりしても、安定な分散を保持できることが好ましい。
ポリマー微粒子の構造は特に限定されないが、2層以上のコアシェル構造を有することが好ましい。また、コア層を被覆する中間層と、この中間層をさらに被覆するシェル層とから構成される3層以上の構造を有することも可能である。
以下、各層について具体的に説明する。
≪コア層≫
コア層は、硬化物の靱性を高める為に、ゴムとしての性質を有する弾性コア層であることが好ましい。ゴムとしての性質を有するためには、弾性コア層は、ゲル含量が60質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。なお、本明細書でいうゲル含量とは、凝固、乾燥により得られたクラム0.5gをトルエン100gに浸漬し、23℃で24時間静置した後に不溶分と可溶分を分別したときの、不溶分と可溶分の合計量に対する不溶分の比率を意味する。
ゴムとしての性質を有する弾性コア層を形成し得るポリマーとしては、天然ゴムや、ジエン系モノマー(共役ジエン系モノマー)および(メタ)アクリレート系モノマーから選ばれる少なくとも1種のモノマー(第1モノマー)を50~100質量%、および他の共重合可能なビニル系モノマー(第2モノマー)を0~50質量%含んで構成されるモノマー組成物から得られるジエン系ゴム又は(メタ)アクリレート系ゴムや、オルガノシロキサン系ゴム、あるいはこれらを併用したものが挙げられる。得られる硬化物の靱性改良効果の点から、ジエン系モノマーを用いたジエン系ゴムが好ましい。また、得られる硬化物の耐候性の点から、(メタ)アクリレート系モノマーを用いた(メタ)アクリレート系ゴムが好ましい。また、硬化物の耐熱性を低下させることなく、低温での耐衝撃性を向上しようとする場合には、弾性コア層はオルガノシロキサン系ゴムの弾性体であることが好ましい。なお、本明細書において(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよび/またはメタクリレートを意味する。
弾性コア層に用いるジエン系ゴムを構成するモノマー(共役ジエン系モノマー)としては、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン、2-クロロ-1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエンなどが挙げられる。これらのジエン系モノマーは、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ジエン系ゴムとしては、靱性改良効果の点から、1,3-ブタジエンを用いるブタジエンゴム、または、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合体であるブタジエン-スチレンゴムが好ましく、ブタジエンゴムがより好ましい。また、ブタジエン-スチレンゴムは、屈折率の調整により得られる硬化物の透明性を高めることができ、より好ましい。
また、弾性コア層に用いる(メタ)アクリレート系ゴムを構成するモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート類;フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどの芳香環含有(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルアルキル(メタ)アクリレートなどのグリシジル(メタ)アクリレート類;アルコキシアルキル(メタ)アクリレート類;アリル(メタ)アクリレート、アリルアルキル(メタ)アクリレートなどのアリルアルキル(メタ)アクリレート類;モノエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの多官能性(メタ)アクリレート類などが挙げられる。これらの(メタ)アクリレート系モノマーは、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。特に好ましくはエチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートである。
上記第1モノマーと共重合可能なビニル系モノマー(第2モノマー)としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレンなどのビニルアレーン類;アクリル酸、メタクリル酸などのビニルカルボン酸類;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのビニルシアン類;塩化ビニル、臭化ビニル、クロロプレンなどのハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのアルケン類;ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼンなどの多官能性モノマーなどが挙げられる。これらのビニル系モノマーは、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。特に好ましくはスチレンである。
また、弾性コア層を構成し得るオルガノシロキサン系ゴムとしては、例えば、ジメチルシリルオキシ、ジエチルシリルオキシ、メチルフェニルシリルオキシ、ジフェニルシリルオキシ、ジメチルシリルオキシ-ジフェニルシリルオキシなどの、アルキル或いはアリール2置換シリルオキシ単位から構成されるポリシロキサン系ポリマーや、側鎖のアルキルの一部が水素原子に置換されたオルガノハイドロジェンシリルオキシなどの、アルキル或いはアリール1置換シリルオキシ単位から構成されるポリシロキサン系ポリマーが挙げられる。これらのポリシロキサン系ポリマーは、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、ジメチルシリルオキシ、メチルフェニルシリルオキシ、ジメチルシリルオキシ-ジフェニルシリルオキシが硬化物に耐熱性を付与する上で好ましく、ジメチルシリルオキシが容易に入手できて経済的でもあることから最も好ましい。
弾性コア層がオルガノシロキサン系ゴム弾性体から形成される態様において、ポリシロキサン系ポリマー部位は、硬化物の耐熱性を損なわないために、弾性体全体を100質量%として80質量%以上(より好ましくは90質量%以上)含有されていることが好ましい。
ポリマー微粒子の硬化性樹脂組成物中での分散安定性を保持する観点から、コア層は、上記モノマーを重合してなるポリマー成分やポリシロキサン系ポリマー成分に架橋構造が導入されていることが好ましい。架橋構造の導入方法としては、一般的に用いられる手法を採用することができる。例えば、上記モノマーを重合してなるポリマー成分(ジエン系ゴム又は(メタ)アクリレート系ゴム)に架橋構造を導入する方法としては、ポリマー成分に多官能性モノマーやメルカプト基含有化合物等の架橋性モノマーを添加し、次いで重合する方法などが挙げられる。また、ポリシロキサン系ポリマーに架橋構造を導入する方法としては、重合時に多官能性のアルコキシシラン化合物を一部併用する方法や、ビニル反応性基、メルカプト基などの反応性基をポリシロキサン系ポリマーに導入し、その後ビニル重合性のモノマーあるいは有機過酸化物などを添加してラジカル反応させる方法、あるいは、ポリシロキサン系ポリマーに多官能性モノマーやメルカプト基含有化合物などの架橋性モノマーを添加し、次いで重合する方法などが挙げられる。
前記多官能性モノマーとしては、ブタジエンは含まれず、アリル(メタ)アクリレート、アリルアルキル(メタ)アクリレート等のアリルアルキル(メタ)アクリレート類;アリルオキシアルキル(メタ)アクリレート類;(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル基を2個以上有する多官能(メタ)アクリレート類;ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン等が挙げられる。特に好ましくはアリルメタアクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、及びジビニルベンゼンである。
本発明において、コア層のガラス転移温度(以下、単に「Tg」と称する場合がある)は、得られる硬化物の靱性を高める為に、0℃以下であることが好ましく、-20℃以下がより好ましく、-40℃以下が更に好ましく、-60℃以下であることが特に好ましい。
一方、得られる硬化物の弾性率(剛性)の低下を抑制したい場合には、コア層のTgは、0℃よりも大きいことが好ましく、20℃以上であることがより好ましく、50℃以上であることが更に好ましく、80℃以上であることが特に好ましく、120℃以上であることが最も好ましい。
Tgが0℃よりも大きく、得られる硬化物の剛性低下を抑制し得るコア層を形成し得るポリマーとしては、単独重合体のTgが0℃よりも大きい少なくとも1種のモノマーを50~100質量%(より好ましくは、65~99質量%)、および単独重合体のTgが0℃未満の少なくとも1種のモノマーを0~50質量%(より好ましくは、1~35質量%)含んで構成されるポリマーが挙げられる。
コア層のTgが0℃よりも大きい場合も、コア層は架橋構造が導入されていることが好ましい。架橋構造の導入方法としては、前記の方法が挙げられる。
前記単独重合体のTgが0℃よりも大きいモノマーとしては、以下のモノマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、スチレン、2-ビニルナフタレン等の無置換ビニル芳香族化合物類;α―メチルスチレン等のビニル置換芳香族化合物類;3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、2,5-ジメチルスチレン、3,5-ジメチルスチレン、2,4,6―トリメチルスチレン等の環アルキル化ビニル芳香族化合物類;4-メトキシスチレン、4-エトキシスチレン等の環アルコキシル化ビニル芳香族化合物類;2-クロロスチレン、3―クロロスチレン等の環ハロゲン化ビニル芳香族化合物類;4-アセトキシスチレン等の環エステル置換ビニル芳香族化合物類;4-ヒトロキシスチレン等の環ヒドロキシル化ビニル芳香族化合物類;ビニルベンゾエート、ビニルシクロヘキサノエート等のビニルエステル類;塩化ビニル等のビニルハロゲン化物類;アセナフタレン、インデン等の芳香族モノマー類;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート等のアルキルメタクリレート類;フェニルメタクリレート等の芳香族メタクリレート;イソボルニルメタクリレート、トリメチルシリルメタクリレート等のメタクリレート類;メタクリロニトリル等のメタクリル酸誘導体を含むメタクリルモノマー;イソボルニルアクリレート、tert-ブチルアクリレート等のある種のアクリル酸エステル;アクリロニトリル等のアクリル酸誘導体を含むアクリルモノマーを挙げることができる。更に、アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、N-ビニルピロリドン、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート、1-アダマンチルアクリレート及び1-アダマンチルメタクリレート、等のTgが120℃以上となるモノマーが挙げられる。
単独重合体のTgが0℃未満のモノマーとしては特に限定されないが、ジエン系ゴム重合体、アクリル系ゴム重合体、オルガノシロキサン系ゴム重合体、オレフィン化合物を重合したポリオレフィン系ゴム類、ポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステル類、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等のポリエーテル類を構成するモノマーが挙げられる。
また、コア層の体積平均粒子径は0.03~2μmが好ましいが、0.05~1μmがさらに好ましい。体積平均粒子径が0.03μm未満のものを安定的に得ることは難しい場合が多く、2μmを超えると最終成形体の耐熱性や耐衝撃性が悪くなる恐れがある。なお体積平均粒子径は、マイクロトラックUPA150(日機装株式会社製)を用いて測定することができる。
コア層の割合は、ポリマー粒子全体を100質量%として40~97質量%が好ましく、60~95質量%がより好ましく、70~93質量%が更に好ましく、80~90質量%が特に好ましい。コア層が40質量%未満では硬化物の靱性改良効果が低下する場合がある。コア層が97質量%よりも大きいとポリマー微粒子が凝集し易くなり、硬化性樹脂組成物が高粘度となり取り扱い難い場合がある。
本発明において、コア層は単層構造であることが多いが、多層構造であってもよい。また、コア層が多層構造の場合は、各層のポリマー組成が各々相違していてもよい。
≪中間層≫
本発明では、必要により、中間層を形成してもよい。特に、中間層として、ゴム表面架橋層を形成してもよい。
前記ゴム表面架橋層としては、同一分子内にラジカル重合性炭素-炭素二重結合を2以上有する多官能性モノマー30~100重量%、及びその他のビニルモノマー0~70重量%からなるゴム表面架橋層成分を重合してなる中間層重合体からなるものが好ましい。
中間層は、本発明の硬化性樹脂組成物の粘度を低下させる効果、および、ポリマー微粒子(B)の(A)成分への分散性を向上させる効果を有する。また、コア層の架橋密度を上げる効果やシェル層のグラフト効率を高める効果も有する。
前記多官能性モノマーの具体例としては、上述の多官能性モノマーと同じモノマーが例示されるが、好ましくはアリルメタクリレート、トリアリルイソシアヌレートである。
その他のビニルモノマーとしては、前記コア層に使用可能な(メタ)アクリレート系モノマー、ジエン系モノマー、ビニルアレーン類、および、ビニルシアン類等の前述の各種モノマーが挙げられる。
≪シェル層≫
ポリマー微粒子の最も外側に存在するシェル層は、シェル層形成用モノマーを重合したものである。シェル層は、ポリマー微粒子と(A)成分との相溶性を向上させ、本発明の硬化性樹脂組成物、又はその硬化物中においてポリマー微粒子が一次粒子の状態で分散することを可能にする役割を担うシェルポリマーからなることが好ましい。
このようなシェルポリマーは、好ましくは前記コア層にグラフトしている。より正確には、シェル層の形成に用いるモノマー成分が、コア層を形成するコアポリマーにグラフト重合して、実質的にシェルポリマー層とコア層とが化学結合していることが好ましい。即ち、好ましくは、シェルポリマーは、コアポリマーの存在下に前記シェル層形成用モノマーをグラフト重合させることで形成され、このようにすることで、このコアポリマーにグラフト重合されており、コアポリマーの一部又は全体を覆っている。この重合操作は、水性のポリマーラテックス状態で調製され存在するコアポリマーのラテックスに対して、シェルポリマーの構成成分であるモノマーを加えて重合させることで実施できる。
シェル層形成用モノマーとしては、(B)成分の硬化性樹脂組成物中での相溶性及び分散性の点から、例えば、芳香族ビニルモノマー、ビニルシアンモノマー、および、(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、(メタ)アクリレートモノマーがより好ましい。
また、シェル層形成用モノマーとして、重合性不飽和結合を2個以上有する多官能性モノマーを使用すると、硬化性樹脂組成物中においてポリマー微粒子の膨潤を防止し、また、硬化性樹脂組成物の粘度が低く取扱い性がよくなる(作業性が改善する)傾向がある為好ましい。さらに、多官能性モノマーの使用により、重合性不飽和結合を有するシェル層となり、(A)成分の硬化の際に架橋に関与し得ることとなり、硬化物の物性を向上させることができる。
多官能性モノマーは、シェル層形成用モノマー100重量%中に、1~20重量%含まれていることが好ましく、より好ましくは、5~15重量%である。
前記芳香族ビニルモノマーの具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
前記ビニルシアンモノマーの具体例としては、アクリロニトリル、又はメタクリロニトリル等が挙げられる。
前記(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記重合性不飽和結合を2個以上有する多官能性モノマーの具体例としては、上述の多官能性モノマーと同じモノマーが例示されるが、好ましくはアリルメタクリレート、および、トリアリルイソシアヌレートである。
本発明では、例えば、スチレン0~35質量%、アクリロニトリル0~25質量%、メチルメタクリレート20~100質量%、アリルメタクリレート0~20重量%を組み合わせたシェル層形成用モノマーの重合体であるシェル層とすることが好ましい。これにより、所望の靱性改良効果と機械特性をバランス良く実現することができる。特に、アリルメタクリレートを構成成分として含ませることで(A)成分との界面接着が向上すると考えられ好ましい。
これらのモノマー成分は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
シェル層は、上記機能性モノマー成分の他に、他のモノマー成分を含んで形成されてもよい。
シェル層のグラフト率は、70%以上(より好ましくは80%以上、さらには90%以上)であることが好ましい。グラフト率が70%未満の場合には、液状樹脂組成物の粘度が上昇する場合がある。なお、本明細書において、グラフト率の算出方法は下記の通りである。
先ず、ポリマー微粒子を含有する水性ラテックスを凝固・脱水し、最後に乾燥してポリマー微粒子のパウダーを得た。次いで、ポリマー微粒子のパウダー2gをメチルエチルケトン(MEK)100gに23℃で24時間浸漬した後にMEK可溶分をMEK不溶分と分離し、さらにMEK可溶分からメタノール不溶分を分離した。そして、MEK不溶分とメタノール不溶分との合計量に対するMEK不溶分の比率を求めることによって算出した。
≪ポリマー微粒子の製造方法≫
(コア層の製造方法)
本発明で用いるポリマー微粒子を構成するコア層を形成するポリマーが、ジエン系モノマー(共役ジエン系モノマー)および(メタ)アクリレート系モノマーから選ばれる少なくとも1種のモノマー(第1モノマー)を含んで構成される場合には、コア層の形成は、例えば、乳化重合、懸濁重合、マイクロサスペンジョン重合などによって製造することができ、例えば国際公開第2005/028546号に記載の方法を用いることができる。
また、コア層を形成するポリマーがポリシロキサン系ポリマーを含んで構成される場合には、コア層の形成は、例えば、乳化重合、懸濁重合、マイクロサスペンジョン重合などによって製造することができ、例えば国際公開第2006/070664号に記載の方法を用いることができる。
(シェル層および中間層の形成方法)
中間層は、中間層形成用モノマーを公知の方法により重合することによって形成することができる。コア層を構成するゴム弾性体をエマルジョンとして得た場合には、中間層形成用モノマーの重合は乳化重合法により行うことが好ましい。
シェル層は、シェル層形成用モノマーを、公知の方法により重合することによって形成することができる。コア層、または、コア層を中間層で被覆して構成されるポリマー粒子前駆体をエマルジョンとして得た場合には、シェル層形成用モノマーの重合は乳化重合法により行うことが好ましく、例えば、国際公開第2005/028546号に記載の方法に従って製造することができる。
乳化重合において用いることができる乳化剤(分散剤)としては、ジオクチルスルホコハク酸やドデシルベンゼンスルホン酸などに代表されるアルキルまたはアリールスルホン酸、アルキルまたはアリールエーテルスルホン酸、ドデシル硫酸に代表されるアルキルまたはアリール硫酸、アルキルまたはアリールエーテル硫酸、アルキルまたはアリール置換燐酸、アルキルまたはアリールエーテル置換燐酸、ドデシルザルコシン酸に代表されるN-アルキルまたはアリールザルコシン酸、オレイン酸やステアリン酸などに代表されるアルキルまたはアリールカルボン酸、アルキルまたはアリールエーテルカルボン酸などの各種の酸類、これら酸類のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩などのアニオン性乳化剤(分散剤);アルキルまたはアリール置換ポリエチレングリコールなどの非イオン性乳化剤(分散剤);ポリビニルアルコール、アルキル置換セルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸誘導体などの分散剤が挙げられる。これらの乳化剤(分散剤)は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリマー粒子の水性ラテックスの分散安定性に支障を来さない限り、乳化剤(分散剤)の使用量は少なくすることが好ましい。また、乳化剤(分散剤)は、その水溶性が高いほど好ましい。水溶性が高いと、乳化剤(分散剤)の水洗除去が容易になり、最終的に得られる硬化物への悪影響を容易に防止できる。
乳化重合法を採用する場合には、公知の開始剤、すなわち2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどを熱分解型開始剤として用いることができる。
また、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、パラメンタンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ヘキシルパーオキサイドなどの有機過酸化物;過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの無機過酸化物といった過酸化物と、必要に応じてナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、グルコースなどの還元剤、および必要に応じて硫酸鉄(II)などの遷移金属塩、さらに必要に応じてエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムなどのキレート剤、さらに必要に応じてピロリン酸ナトリウムなどのリン含有化合物などを併用したレドックス型開始剤を使用することもできる。
レドックス型開始剤系を用いた場合には、前記過酸化物が実質的に熱分解しない低い温度でも重合を行うことができ、重合温度を広い範囲で設定できるようになり好ましい。中でもクメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物をレドックス型開始剤として用いることが好ましい。前記開始剤の使用量、レドックス型開始剤を用いる場合には前記還元剤・遷移金属塩・キレート剤などの使用量は公知の範囲で用いることができる。また重合性不飽和結合を2以上有するモノマーを重合するに際しては公知の連鎖移動剤を公知の範囲で用いることができる。追加的に界面活性剤を用いることができるが、これも公知の範囲である。
重合に際しての重合温度、圧力、脱酸素などの条件は、公知の範囲のものが適用できる。また、中間層形成用モノマーの重合は1段で行なっても2段以上で行なっても良い。例えば、コア層を構成するゴム弾性体のエマルジョンに中間層形成用モノマーを一度に添加する方法、連続追加する方法の他、あらかじめ中間層形成用モノマーが仕込まれた反応器にコア層を構成するゴム弾性体のエマルジョンを加えてから重合を実施する方法などを採用することができる。
<エポキシ樹脂(C)>
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)成分と後述の(D)成分との総量100質量部に対して、エポキシ樹脂(C)の含有量が0.5質量部未満であることが必須である。(C)成分は、主成分である硬化性樹脂(A)の架橋に組み込まれない為、含有量が0.5質量部以上であると、硬化物の耐熱性(Tg)が低下したり、硬化物表面にべたつき(表面タック性)が発現したり、溶剤を吸収し易くなって耐薬品性が低下する。(C)成分の含有量は、(A)成分と(D)成分との総量100質量部に対して、0.3質量部未満であることが好ましく、0.2質量部未満であることがより好ましく、0.1質量部未満であることが特に好ましく、(C)成分を含有しないことが最も好ましい。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA(又はF)型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、含アミノグリシジルエーテル樹脂や、これらのエポキシ樹脂に、ビスフェノールA(又はF)類、多塩基酸類等を付加反応させて得られるエポキシ化合物等、公知のエポキシ樹脂が挙げられる。
なお、重合性不飽和結合を有していない他のエポキシ基含有化合物(低分子量のモノマー等)についても、硬化性樹脂(A)の架橋に組み込まれずに残留すると硬化物の物性に悪影響を及ぼす可能性があることから、組成物中の含有量は少ないことが好ましい。具体的には、(A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、0.5重量部以下が好ましく、0.1重量部以下がより好ましい。
<少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)>
本発明の硬化性樹脂組成物には、必要により、分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)を添加することができる。
分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)は、低分子量である為に本発明の硬化性樹脂組成物を低粘度化し取り扱い性を改善する。また、硬化性樹脂組成物の硬化に際しては、(A)成分と共重合し硬化物の架橋点に組み込まれる。更に、硬化性樹脂組成物中にポリマー微粒子(B)を1次粒子の状態で分散させる後述の工程においても、(D)成分は(A)成分との混合物として使用可能であり、(D)成分による低粘度化効果により前記製造工程を容易にさせる効果を有する。
(A)成分と(D)成分の混合比率(A/D)は、特に制限されないが、重量比で9/1~3/7が好ましい。A/Dのより好ましい上限は8/2、さらに好ましくは7/3である。9/1を超えると、硬化性樹脂組成物の粘度が高く取扱い難くなる場合がある。A/Dのより好ましい下限は4/6、さらに好ましくは5/5である。3/7未満であると、(D)成分の揮発性により、硬化性樹脂組成物の硬化物が肉痩せしたり、(A)成分を後添加した際に(B)成分が凝集して靱性改良効果が低下したりする場合がある。
このような低分子化合物(D)としては、例えば、スチレンやメチルスチレン(ビニルトルエン)などの芳香族基含有不飽和単量体;アクリロニトリルなどのニトリル基含有不飽和単量体;(メタ)アクリロイル基含有化合物;バーサチック酸ビニル、および酢酸ビニルなどの-COOCH=CH2基含有化合物;フタル酸、アジピン酸、マレイン酸、およびマロン酸などの多価カルボン酸とアリルアルコールなどの不飽和アルコールとの縮合反応物;シアヌル酸アリルエステルなどの多官能エステル単量体等が挙げられる。これらの中では、(メタ)アクリロイル基含有化合物は、重合速度が(A)成分のそれと近く、(D)成分を含有する硬化性樹脂組成物を硬化させた際に、(A)成分の架橋点に組み込まれ易く、硬化物物性の点で好ましい。
(メタ)アクリロイル基含有化合物の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、α-フルオロメチルアクリレート、α-クロロメチルアクリレート、α-ベンジルメチルアクリレート、α-シアノメチルアクリレート、α-アセトキシエチルアクリレート、α-フェニルメチルアクリレート、α-メトキシメチルアクリレート、α-n-プロピルメチルアクリレート、α-フルオロエチルアクリレート、α-クロロエチルアクリレート、クロロメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-クロロエチル(メタ)アクリレート、2-シアノエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、m-クロロフェニル(メタ)アクリレート、p-クロロフェニル(メタ)アクリレート、p-トリル(メタ)アクリレート、m-ニトロフェニル(メタ)アクリレート、p-ニトロフェニル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,4,4,4-ヘキサフルオルブチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、等が挙げられる。これらの(メタ)アクリロイル基含有化合物の中でも、水酸基を有する化合物は、硬化性樹脂組成物へのイソシアネート化合物の添加により、ラジカル架橋とウレタン架橋のハイブリッド硬化による硬化物の改質が可能となる為により好ましい。
(D)成分は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<ラジカル開始剤(E)>
本発明では、ラジカル開始剤(E)を使用することができる。(E)成分は、(A)成分および(D)成分の硬化剤であり、この樹脂中の重合性不飽和結合(炭素-炭素二重結合等)の架橋反応の開始剤であり、必要に応じて、硬化促進剤や助触媒と共に使用される。
このようなラジカル開始剤としては、過酸化ベンゾイル、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、過酸化ラウロイル、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトン過酸化物、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシオクタノエートなどの有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物が挙げられる。より効果的に(A)成分を硬化させる観点から、過酸化ベンゾイル、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、メチルエチルケトン過酸化物よりなる群から選択される1種以上が好ましく、より好ましくはクメンハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトン過酸化物である。
(E)成分は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ラジカル開始剤は、その最適使用温度によって、分類することができる。クメンハイドロパーオキサイドやジクミルパーオキサイド等の比較的高温で作用する開始剤や、過酸化ベンゾイルやアゾビスイソブチロニトリル等の比較的低温で作用する開始剤がある。分解温度の異なる(E)成分を2種以上を組み合わせて用いると、広い温度範囲で硬化活性を有する硬化性樹脂組成物を得ることが可能になる為好ましい。(E)成分を2種以上組み合わせることにより、例えば、硬化開始温度を比較的低くコントロールしつつ、硬化が進行して組成物が高温になった硬化後期でも硬化活性を有する為、硬化性樹脂の重合性不飽和結合の反応率を高くすることができ、硬化物の物性を高めることができる。
(E)成分を2種以上組み合わせる場合、特に限定されないが、具体的には、クメンハイドロパーオキサイドとメチルエチルケトン過酸化物の組合せや、t-ブチルパーオキシベンゾエートとt-ブチルパーオキシオクタノエートの組合せ、などが挙げられる。
(E)成分の分解温度の指標として、10時間半減期温度が挙げられる。(E)成分を2種以上組み合わせる場合、用いる2種以上の(E)成分の10時間半減期温度の差は、10℃以上が好ましく、20℃以上がより好ましく、20℃以上が特に好ましい。
硬化促進剤は、ラジカル開始剤の分解反応(ラジカル生成反応)の触媒として作用する添加剤であり、ナフテン酸やオクテン酸の金属塩(コバルト塩、錫塩、鉛塩など)が挙げられ、靱性や外観を良好にする観点から、ナフテン酸コバルトが好ましい。硬化促進剤を添加する場合には、急激に硬化反応が起らないようにするため、硬化反応直前に本発明の(A)成分100質量部に対して、0.1~1質量部を添加することが好ましい。
助触媒は、ラジカル開始剤が低温でも分解するようにして、ラジカル発生を低温で起こさせるための添加剤であり、N,N-ジメチルアニリン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等のアミン系化合物が挙げられるが、効率的な反応が可能なことからN,N-ジメチルアニリンが好ましい。助触媒を添加する場合には、本発明の(A)成分100質量部に対して0.01~0.5質量部、または、ラジカル開始剤100質量部に対して1~15質量部の範囲で添加することが好ましい。
<その他の配合成分>
本発明では、必要に応じて、その他の配合成分を使用することができる。その他の配合成分としては、顔料や染料等の着色剤、体質顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、安定化剤(ゲル化防止剤)、可塑剤、レベリング剤、消泡剤、シランカップリング剤、帯電防止剤、難燃剤、滑剤、増粘剤、減粘剤、低収縮剤、繊維強化材、無機質充填剤、有機質充填剤、内部離型剤、湿潤剤、重合調整剤、熱可塑性樹脂、乾燥剤、分散剤等が挙げられる。
前記充填剤としては、具体的には、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ヒュームドシリカ等の乾式シリカ、湿式シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、ベントナイト、モンモリロナイト、ケイ酸カルシウム、ウォラストナイト、レクトライト、カオリン、ハロイサイト、ガラスパウダー、アルミナ、クレー、タルク、ミルドファイバー、珪砂、川砂、珪藻土、雲母粉末、石膏、寒水砂、アスベスト粉、フライアッシュ、パウダードマーブル、カーボンナノチューブ等の無機質充填剤、および、ポリマービーズ等の有機質充填剤が挙げられる。上記充填剤のうち、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、乾式シリカ、クレー、タルクおよびガラスパウダーからなる群より選ばれる少なくとも一種の無機充填剤が特に好ましい。充填剤は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
充填剤を使用する場合には、本発明の(A)成分100質量部に対して、5~400質量部が好ましく、30~300質量部がより好ましく、100~200質量部が特に好ましい。充填剤の配合量が5質量部未満の場合には、得られる硬化物の表面硬度や剛性が十分にえられない場合がある。充填剤の配合量が400質量部を超えると、組成物の粘度が高くなりすぎ成形作業時の作業性が悪くなる傾向があり、更に、成形型内での組成物の流動性が低下し、得られる成形物の機械的物性等が低下する場合がある。
前記充填剤は、さらに、(A)成分との接着性を向上させるためにカップリング処理したものであってもよい。これにより、得られる硬化物の耐衝撃性、強度、耐水性等の物性を向上させることができる。これら、カップリング処理剤としては、特に限定されるものではないが、シラン系カップリング剤、クロム系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤等が挙げられる。また、これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記増粘剤としては、特に限定されないが、アルカリ土類金属の酸化物および水酸化物等の無機系増粘剤が好ましい。具体的には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。また、膨潤性を有するポリメチルメタクリレート等の熱可塑ポリマーを増粘剤として使用することもできる。これら増粘剤は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
増粘剤を使用する場合には、本発明の(A)成分100質量部に対して、0.1~30質量部が好ましく、0.3~10質量部がより好ましく、1~3質量部が特に好ましい。増粘剤の配合量が0.1質量部未満の場合には、十分な増粘が得られない場合がある。充填剤の配合量が30質量部を超えると、組成物の粘度が高くなりすぎ成形作業時の作業性が悪くなる傾向がある。
前記低収縮剤としては、具体的には、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリカプロラクタム、飽和ポリエステル、スチレン-アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル-スチレン共重合体、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体、メタクリル酸メチル-多官能メタクリレート共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体などのゴム状重合体などが用いられる。また、これらの熱可塑ポリマーは部分的に架橋構造を導入されたものであっても良い。これら低収縮剤は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。低収縮剤を使用する場合には、本発明の(A)成分100質量部に対して、2~20質量部が好ましい。2質量部未満では低収縮効果が十分ではない場合があり、20質量部を越えると成型体の透明感等を低下させたり、高コストになる場合がある。
前記繊維強化材としては、具体的には、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミックからなる繊維等の無機繊維;アラミドやポリエステル等からなる有機繊維;天然繊維等が挙げられるが、特に限定されるものではない。また、繊維の形態は、ロービング、クロス、マット、織物、チョップドロービング、チョップドストランド等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら繊維強化材は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。繊維強化材を使用する場合には、本発明の(A)成分100質量部に対して、1~400質量部が好ましい。1質量部未満では補強効果が十分ではない場合があり、400質量部を越えると硬化物の表面状態が悪くなる場合がある。
前記内部離型剤としては、具体的には、例えば、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アミド、トリフェニルホスフェート、アルキルホスフェート、一般に用いられるワックス類、シリコーンオイル等が挙げられる。
前記湿潤剤としては、市販されているものがそのまま使用できる。例えば、BYKケミー株式会社から市販されている「W-995」、「W-996」、「W-9010」、「W-960」、「W-965」、「W-990」等が挙げられるが、これらはその使用目的によって適宜選択して使用される。
前記重合調整剤としては、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、メトキシハイドロキノン、t-ブチルハイドロキノン等の重合禁止剤が挙げられる。これら重合調製剤は、予め熱硬化性樹脂に十分溶解しておくことが好ましい。上記酸化防止剤としては、2,6-ジ-t-ブチルヒドロキシトルエン等のヒンダードフェノール系のものが好んで用いられる。
前記着色剤は、公知の無機顔料や有機顔料、紫外線吸収剤は、ベンゾフェノン等、チクソトロピー付与剤は、シリカ等、難燃剤は、リン酸エステル類等それぞれ市販されているものが使用できる。
<硬化性樹脂組成物の製法>
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)成分を主成分とする硬化性樹脂組成物中に、ポリマー微粒子(B)が1次粒子の状態で分散した組成物である。
このような、ポリマー微粒子(B)を1次粒子の状態で分散させた組成物を得る方法には、種々の方法が利用できるが、例えば水性ラテックス状態で得られたポリマー微粒子を(A)成分および/または(D)成分と接触させた後、水等の不要な成分を除去する方法、ポリマー微粒子を一旦有機溶剤に抽出後に(A)成分および/または(D)成分と混合してから有機溶剤を除去する方法等が挙げられるが、国際公開第2005/28546号に記載の方法を利用することが好ましい。具体的には、順に、ポリマー微粒子(B)を含有する水性ラテックス(詳細には、乳化重合によってポリマー微粒子を製造した後の反応混合物)を、20℃における水に対する溶解度が5質量%以上40質量%以下の有機溶媒と混合した後、さらに過剰の水と混合して、ポリマー粒子を凝集させる第1工程と、凝集したポリマー微粒子(B)を液相から分離・回収した後、再度有機溶媒と混合して、ポリマー微粒子(B)の有機溶媒分散液を得る第2工程と、有機溶媒分散液をさらに(A)成分および/または(D)成分と混合した後、前記有機溶媒を留去する第3工程とを含んで調製されることが好ましい。
一次粒子が多数凝集した凝集体(例えば粉体状のポリマー微粒子)を液状の樹脂に混合した場合、粒子の物理的な凝集力が非常に強いため、ホモジナイザーなどで強力な機械的せん断力をかけても、樹脂中でポリマー微粒子を凝集なく分散した状態にさせることは極めて困難である。
(A)成分、または、(A)成分と(D)成分の混合物が、23℃で液状であると、前記第3工程が容易となる為、好ましい。更に、(A)成分のみで、23℃で液状であることがより好ましい。「23℃で液状」とは、軟化点が23℃以下であることを意味し、23℃で流動性を示すことを意味する。
上記の工程を経て得た、(A)成分および/または(D)成分中にポリマー微粒子(B)が1次粒子の状態で分散した組成物に、(A)成分、(C)成分、(D)成分、(E)成分、及び、前記その他の配合成分を、必要により更に追加混合することにより、ポリマー微粒子(B)が1次粒子の状態で分散した本発明の硬化性樹脂組成物が得られる。
<硬化物>
本発明には、上記硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物が含まれる。本発明の硬化性樹脂組成物は、ポリマー微粒子が一次粒子の状態で分散していることから、これを硬化することによって、ポリマー微粒子が均一に分散した硬化物を容易に得ることができる。
本発明は、さらに、分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)、ポリマー微粒子(B)、必要によりエポキシ樹脂(C)、および、必要により分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)を含有し、(A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、(B)成分の含有量が1~100質量部であり、(A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、エポキシ樹脂(C)の含有量が0.5質量部未満であり、(A)成分と(D)成分の総量100質量部の内、エポキシ(メタ)アクリレートの含有量が99質量部未満である硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物であって、(B)成分が1次粒子の状態で分散している硬化物に関する。
硬化物中でポリマー微粒子が1次分散している場合、硬化前の硬化性樹脂組成物中でもポリマー微粒子が1次分散していることは容易に理解できる。前述のように、凝集体を樹脂中で一次分散させることは困難であるためである。
<用途>
本発明の硬化性樹脂組成物は、特に制限なく幅広い成形法に使用することができる。具体的には、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、プルトルージョン法、フィラメントワインディング法、マッチドダイ法、プリプレグ法、遠心成形法、リキッドモールディング法、ホットプレス法、キャスティング法、インジェクションモールディング法、コンティニュアスラミネーション法、レジントランスファーモールディング(RTM)法、バキュームバッグ成型法、コールドプレス法等の公知の成型方法で成形可能である。
本発明の硬化性樹脂組成物はガラス繊維や炭素繊維との複合材料、BMC(バルクモールディングコンパウンド)やSMC(シートモールディングコンパウンド)の原材料として好適である。また、使用用途も特に制限はないが、具体的には、キッチンカウンターや洗面ボウル、浴槽、ユニットバス、壁材等の人造大理石用途、レジンコンクリート、マンホールカバー、プール、平板、波板、浄化槽、貯水槽、デッキ材、ユーティリティーポール、クロスアーム、グレーティング等の建築・建設資材、タンク、圧力容器、工業用パイプ、アングル、ダクト、スクラバー、工場配管、継手、パイプ、波板、ヘルメット、ポール、風力発電用ブレード、ブレードの補強部材、ボンディングペースト、レドーム、クーリングタワー、サッカーロッド・ポンプなどの油田のポンプ採油システムの配管等の工業・産業資材および構造部材、ゴルフカート・トラック・キャンピングカーなどのボディー、パネルバン・冷凍車などのパネル、エアスポイラー、モーター・発電機等の自動車・車両部品、漁船、プレジャーボート、コンテナ、フロート、プロペラ等の船舶部品、プリント配線基盤、ブレーカー、スイッチボックス、パラボラアンテナ、絶縁版等の電機・電装部品、釣り竿、ジェットスキー、スノーボード、サーフボード、カヌー等のスポーツ用品、トレイ、コンテナ、トート等の貯蔵・運搬用品、防弾パネル、鉄道車両部品、航空機部品、家具、楽器等の構造部材、補修用パテ、化粧板や装飾シート等のシート材として好適である。またはラミネート、ゲルコート、ライニング材、塗料、接着剤、ペースト、パテなどの他、ラジカル硬化型樹脂が一般的に使用されている紫外線や電子線によって硬化する接着剤、塗料、インク、ポッティング等の用途に好ましく用いられる。
本発明の硬化性樹脂組成物を、ラミネート、ゲルコート、ライニング材、塗料、接着剤、ボンディングペースト等の用途に使用する場合、本発明の硬化性樹脂組成物は、下地への密着性に優れる為により好ましい。前記下地としては、鋼板、塗装鋼板、アルミニウム、繊維強化プラスチック(FRP)、シートモウルディングコンパウンド(SMC)、ABS、PVC、ポリカーボネート、ポリプロピレン、TPO、木材およびガラス、等が挙げられる。特に、繊維強化不飽和ポリエステル等のFRPに対しては良好な二次接着性を示し、ジシクロペンタジエン等で変性した不飽和ポリエステル樹脂に対しても良好な二次接着性を示す。
以下、実施例および比較例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更して実施することが可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお下記実施例および比較例において「部」および「%」とあるのは、質量部または質量%を意味する。
<評価方法>
先ず、実施例および比較例によって製造した硬化性樹脂組成物の評価方法について、以下説明する。
[1]平均粒子径の測定
水性ラテックスに分散しているポリマー粒子の体積平均粒子径(Mv)は、マイクロトラックUPA150(日機装株式会社製)を用いて測定した。水性ラテックスを脱イオン水で希釈したものを測定試料として用いた。測定は、水の屈折率、およびそれぞれのポリマー粒子の屈折率を入力し、計測時間600秒、Signal Levelが0.6~0.8の範囲内になるように試料濃度を調整して行った。
[2]破壊靱性の測定
破壊靭性値K1cおよびG1cを、ASTM D-5045に準拠して、ノッチを施した1/4インチのバーを用いて、23℃で測定した。
[3]Tgの測定
硬化物のガラス転移温度(Tg)は、TA Instruments社製の示差走査熱量計(DSC)Q100を用いて測定した。
1.コア層の形成
(製造例1-1)
ポリブタジエンゴムラテックス(R-1)の調製
100L耐圧重合機中に、脱イオン水200質量部、リン酸三カリウム0.03質量部、リン酸二水素カリウム0.25質量部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(EDTA)0.002質量部、硫酸第一鉄・7水和塩(Fe)0.001質量部およびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(SDS)1.5質量部を投入し、撹拌しつつ十分に窒素置換を行なって酸素を除いた後、ブタジエン(BD)100質量部を系中に投入し、45℃に昇温した。パラメンタンハイドロパーオキサイド(PHP)0.015質量部、続いてナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート(SFS)0.04質量部を投入し重合を開始した。重合開始から4時間目に、PHP0.01質量部、EDTA0.0015質量部およびFe0.001質量部を投入した。重合10時間目に減圧下残存モノマーを脱揮除去して重合を終了し、ポリブタジエンゴム粒子を含むラテックス(R-1)を得た。得られたラテックスに含まれるポリブタジエンゴム粒子の体積平均粒子径は0.10μmであった。
(製造例1-2)
ブタジエン-スチレンゴムラテックス(R-2)の調製
製造例1において、BD100質量部に変えて、BD75質量部およびスチレン(ST)25質量部を系中に投入した以外は製造例1と同様にして、ブタジエン-スチレンゴム粒子を含むラテックス(R-2)を得た。得られたラテックスに含まれるブタジエン-スチレンゴム粒子の体積平均粒子径は0.10μmであった。
2.ポリマー微粒子の調製(シェル層の形成)
(製造例2-1)
コアシェルポリマーラテックス(L-1)の調製
3Lガラス容器に、製造例1-1で得たラテックス(R-1)1575質量部(ポリブタジエンゴム粒子510質量部相当)および脱イオン水315質量部を仕込み、窒素置換を行いながら50℃で撹拌した。EDTA0.012質量部、Fe0.006質量部、SFS0.24質量部を加えた後、グラフトモノマー(メチルメタクリレート(MMA)90質量部)、およびt-ブチルハイドロパーオキサイド(TBP)0.08質量部の混合物を1.2時間かけて連続的に添加しグラフト重合した。添加終了後、更に2時間撹拌して反応を終了させ、コアシェルポリマーのラテックス(L-1)を得た。得られたラテックスに含まれるコアシェルポリマーの体積平均粒子径は0.11μmであった。
(製造例2-2)
コアシェルポリマーラテックス(L-2)の調製
製造例2-1において、ラテックス(R-1)の代わりにラテックス(R-2)を用いたこと以外は製造例2-1と同様にして、コアシェルポリマーのラテックス(L-2)を得た。得られたラテックスに含まれるコアシェルポリマーの体積平均粒子径は0.11μmであった。
(製造例2-3)
コアシェルポリマーラテックス(L-3)の調製
製造例2-1において、グラフトモノマーとしてMMA90質量部の代わりにMMA79質量部とトリアリルイソシアヌレート(TAIC)11質量部の混合物を用いたこと以外は製造例2-1と同様にして、コアシェルポリマーのラテックス(L-3)を得た。得られたラテックスに含まれるコアシェルポリマーの体積平均粒子径は0.11μmであった。
(製造例2-4)
コアシェルポリマーラテックス(L-4)の調製
製造例2-1において、ラテックス(R-1)の代わりにラテックス(R-2)を用いたこと、および、グラフトモノマーとしてMMA90質量部の代わりにMMA81質量部とアリルメタクリレート(ALMA)9質量部の混合物を用いたこと以外は製造例2-1と同様にして、コアシェルポリマーのラテックス(L-4)を得た。得られたラテックスに含まれるコアシェルポリマーの体積平均粒子径は0.11μmであった。
3.硬化性樹脂中にポリマー微粒子(B)が分散した分散物の調製
(製造例3-1~製造例3-4)
分散物(M-1~M-4)の調製
25℃の1L混合槽にメチルエチルケトン(MEK)132gを導入し、撹拌しながら、それぞれ前記製造例2-1~2-4で得られたコアシェルポリマーの水性ラテックス(L-1~L-4)を132g(ポリマー微粒子40g相当)投入した。均一に混合後、水200gを80g/分の供給速度で投入した。供給終了後、速やかに撹拌を停止したところ、浮上性の凝集体および有機溶媒を一部含む水相からなるスラリー液を得た。次に、一部の水相を含む凝集体を残し、水相360gを槽下部の払い出し口より排出させた。得られた凝集体にMEK90gを追加して均一に混合し、コアシェルポリマーを均一に分散した分散体を得た。この分散体に、(A)成分であるポリエステル樹脂(A-1:分子内に2個の炭素-炭素二重結合を有し、23℃で液状のネオペンチルグリコール-イソフタル酸系ポリエステルメタクリレート)80gを混合した。この混合物から、回転式の蒸発装置で、MEKを除去した。このようにして、ポリエステル系硬化性樹脂にポリマー微粒子が分散した分散物(M-1~M-4)を得た。
(製造例3-5)
分散物(M-5)の調製
製造例3-4において、ポリエステル樹脂(A-1)80gの代わりに、ポリエステル樹脂(A-1)48gと(D)成分である2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)32gの混合物を用いたこと以外は製造例3-4と同様にして、ポリエステル系硬化性樹脂にポリマー微粒子が分散した分散物(M-5)を得た。
(製造例3-6)
分散物(M-6)の調製
製造例3-1において、ポリエステル樹脂(A-1)の代わりに(C)成分であるビスフェノールA型エポキシ樹脂(C-1:Hexion Specialty Chemicals社製、Epon828)を用いたこと以外は製造例3-1と同様にして、エポキシ樹脂にポリマー微粒子が分散した分散物(M-6)を得た。
(製造例3-7)
分散物(M-7)の調製
製造例3-4において、ポリエステル樹脂(A-1)80gの代わりに、ポリエステル樹脂(A-1)72gと(D)成分であるHPMA48gの混合物を用いたこと以外は製造例3-4と同様にして、ポリエステル系硬化性樹脂にポリマー微粒子が分散した分散物(M-7)を得た。
(製造例3-8)
分散物(M-8)の調製
製造例3-4において、ポリエステル樹脂(A-1)80gの代わりに、ポリエステル樹脂(A-1)36gと(D)成分であるHPMA24gの混合物を用いたこと以外は製造例3-4と同様にして、ポリエステル系硬化性樹脂にポリマー微粒子が分散した分散物(M-8)を得た。
(実施例1~8、比較例1~6)
表1に示す処方にしたがって、(A)成分と(D)成分の混合物であるビニルエステル樹脂(A-2:Reichhold社製、Hydrex 33375-00)、前記製造例3-1~3-6で得られた分散物(M-1~M-6)、(C)成分であるエポキシ樹脂、(D)成分である2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)、(E)成分であるクメンハイドロパーオキサイド(CHP)、硬化促進剤である6%ナフテン酸コバルト溶液(CoN)をそれぞれ計量し、よく混合して硬化性樹脂組成物を得た。この組成物を、23℃で24時間硬化した後、120℃で2時間、後硬化することで、硬化物を得た。硬化物の破壊靱性とTgの試験結果を表1に示す。
なお、実施例の硬化物は、何れも透明性を有し、ポリマー微粒子(B)が硬化性樹脂中に完全に一次分散していることが判る。特に実施例5、7、8の硬化物は透明性が高かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(実施例9~16、比較例7~12)
表2に示す処方にしたがって、(A)成分と(D)成分の混合物であるビニルエステル樹脂(A-3:Reichhold社製、Dion 9102-70)、前記製造例3-1~3-6で得られた分散物(M-1~M-6)、(C)成分であるエポキシ樹脂、(D)成分である2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)、(E)成分であるメチルエチルケトンパーオキシド(MEKP)、硬化促進剤である6%ナフテン酸コバルト溶液(CoN)をそれぞれ計量し、よく混合して硬化性樹脂組成物を得た。この組成物を、23℃で24時間硬化した後、120℃で2時間、後硬化することで、硬化物を得た。硬化物の破壊靱性とTgの試験結果を表2に示す。
なお、実施例の硬化物は、何れも透明性を有し、ポリマー微粒子(B)が硬化性樹脂中に完全に一次分散していることが判る。特に実施例13、15、16の硬化物は透明性が高かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(実施例17~23、比較例13~18)
表3に示す処方にしたがって、(A)成分と(D)成分の混合物であるポリエステル樹脂(A-4:Reichhold社製、Polylite 31696-15)、前記製造例3-1、2、5~8で得られた分散物(M-1、M-2、M-5~M-8)、(C)成分であるエポキシ樹脂、(D)成分である2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)、(E)成分であるメチルエチルケトンパーオキシド(MEKP)、硬化促進剤である6%ナフテン酸コバルト溶液(CoN)をそれぞれ計量し、よく混合して硬化性樹脂組成物を得た。この組成物を、23℃で24時間硬化した後、120℃で2時間、後硬化することで、硬化物を得た。硬化物の破壊靱性とTgの試験結果を表3に示す。
なお、実施例の硬化物は、何れも透明性を有し、ポリマー微粒子(B)が硬化性樹脂中に完全に一次分散していることが判る。特に実施例18~23の硬化物は透明性が高かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(実施例24~25、比較例19)
表4に示す処方にしたがって、(A)成分と(D)成分の混合物であるポリエステル樹脂(A-4:Reichhold社製、Polylite 31696-15)、前記製造例3-1~3-2で得られた分散物(M-1~M-2)、(E)成分であるベンゾイルパーオキシド(BPO)をそれぞれ計量し、よく混合して硬化性樹脂組成物を得た。この組成物を、80℃で1.5時間硬化することで、硬化物を得た。硬化物の外観からクラックの有無、および、硬化物の透明性を評価した。試験結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
これらの結果から、本発明の硬化物は、耐熱性(Tg)や透明性を顕著に低下させる事なく、靱性、耐クラック性が改良されていることが判る。
なお、(C)成分であるエポキシ樹脂を含有する比較例4~6、10~12,16~18の硬化物のTgの値は比較的低い値を示した。
(実施例26、比較例20)
ジシクロペンタジエンで変性した不飽和ポリエステル樹脂とガラス繊維から成る積層板の表面に、実施例2の組成物とガラス繊維を用いて、ハンドレイアップ法により1層積層した後、23℃×24時間+120℃×2時間で、硬化させた(実施例26)。また、実施例2の組成物の代わりに比較例1の組成物を用いて、同様に実施した(比較例20)。二次接着界面の接着力を、90度剥離試験を行い評価した。比較例20(比較例1の組成物を用いた場合)では、二次接着界面で接着剥離となった。一方、実施例26(実施例2の組成物を用いた場合)では、下地であるジシクロペンタジエンで変性した不飽和ポリエステル樹脂を用いた積層板で材料破壊となった。本発明の硬化性樹脂組成物は、下地への密着性(二次接着性)に優れることがわかる。
(実施例27)
前記製造例3-8で得られた分散物(M-8)の粘度を測定した。粘度の値は、コーンプレート型粘度形(BROOKFIELD社製、スピンドルCPE-52)を用いて、23℃の条件下で、Shear Rate(ずり速度)が1(s-1)で測定した。粘度の値は、17Pa・sであった。
(比較例21)
(A)成分であるポリエステル樹脂(A-1)36gと、(D)成分であるHPMA24gと、一次粒子が凝集した粉体状のコアシェルポリマー微粒子(アイカ工業社製、ZEFIAC F351)40gを、自転公転撹拌機を用いて混合し、実施例27のM-8と同様な組成物((A)成分36質量%、(D)成分:24質量%、ポリマー微粒子:40質量%)を得た。この組成物を実施例27と同一条件で粘度測定した結果、粘度の値は、1600Pa・s以上であった。
これらの結果から、本発明の硬化性樹脂組成物は、低粘度であることが判る。
(実施例28)
前記製造例3-8で得られた分散物(M-8)6.25gと、(A)成分であるポリエステル樹脂(A-1)93.75gと、(E)成分であるメチルエチルケトンパーオキシド(MEKP)0.5gと、硬化促進剤である6%ナフテン酸コバルト溶液(CoN)0.15gを、自転公転撹拌機を用いて攪拌および脱泡し、(B)成分を2.5質量%含有する硬化性樹脂組成物を得た。この組成物を、厚み3mmのスペーサーを挟んだ2枚のガラス板の間に注ぎ込み、23℃×24時間+120℃×2時間で硬化させ、厚み3mmの硬化物を得た。この硬化物をミクロトームで超薄サンプルを切り出し、酸化ルテニウムで染色し透過型電子顕微鏡によるポリマー微粒子の分散状態の観察を行った。その10,000倍および40,000倍の顕微鏡写真をそれぞれ図1および図2に示す。
(比較例22)
(A)成分であるポリエステル樹脂(A-1)96gと、(D)成分であるHPMA1.5gと、一次粒子が凝集した粉体状のコアシェルポリマー微粒子(アイカ工業社製、ZEFIAC F351)2.5gと、(E)成分であるメチルエチルケトンパーオキシド(MEKP)0.5gと、硬化促進剤である6%ナフテン酸コバルト溶液(CoN)0.15gを、自転公転撹拌機を用いて攪拌および脱泡し、ポリマー微粒子を2.5質量%含有する硬化性樹脂組成物を得た。この組成物を実施例28と同一条件で、硬化物を作成し、透過型電子顕微鏡によるポリマー微粒子の分散状態の観察を行った。その10,000倍の顕微鏡写真を図3に示す。
これらの結果から、本発明の硬化性樹脂組成物及び本発明の硬化物は、(B)成分が1次粒子の状態で分散していることが判る。

Claims (20)

  1. 分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)、ポリマー微粒子(B)、必要によりエポキシ樹脂(C)、および、必要により分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)を含有する硬化性樹脂組成物であって、
    (A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、(B)成分の含有量が1~100質量部であり、
    (A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、エポキシ樹脂(C)の含有量が0.5質量部未満であり、
    (A)成分の総量100質量部の内、エポキシ(メタ)アクリレートの含有量が99質量部未満であり、かつ、
    (B)成分が該硬化性樹脂組成物中で1次粒子の状態で分散していることを特徴とする硬化性樹脂組成物。
  2. (A)成分または(A)成分と(D)成分の混合物が、23℃で液状である請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
  3. (A)成分が、主鎖を構成する繰返し単位にエステル結合を含有する硬化性樹脂である請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物。
  4. (A)成分が、不飽和ポリエステルである請求項3に記載の硬化性樹脂組成物。
  5. (A)成分が、ポリエステル(メタ)アクリレートである請求項3に記載の硬化性樹脂組成物。
  6. (A)成分が、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、および、アクリル化(メタ)アクリレートよりなる群から選択される1種以上の硬化性樹脂である請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物。
  7. エポキシ(メタ)アクリレートを含有しないことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
  8. (B)成分の体積平均粒径が、10~2000nmであることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
  9. (B)成分が、コアシェル構造を有することを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
  10. (B)成分が、ジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴム、および、オルガノシロキサン系ゴムよりなる群から選択される1種以上のコア層を有することを特徴とする請求項9に記載の硬化性樹脂組成物。
  11. 前記ジエン系ゴムが、ブタジエンゴム、および/または、ブタジエン-スチレンゴムであることを特徴とする請求項10に記載の硬化性樹脂組成物。
  12. (B)成分が、芳香族ビニルモノマー、ビニルシアンモノマー、および、(メタ)アクリレートモノマーよりなる群から選択される1種以上のモノマー成分を、コア層にグラフト重合してなるシェル層を有することを特徴とする請求項9~11のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
  13. (B)成分が、重合性不飽和結合を2個以上有する多官能性モノマーを含有するモノマー成分を、コア層にグラフト重合してなるシェル層を有することを特徴とする請求項9~12のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
  14. エポキシ樹脂(C)を含有しないことを特徴とする請求項1~13のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
  15. (D)成分が、(メタ)アクリロイル基含有化合物であることを特徴とする請求項1~14のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
  16. 前記(メタ)アクリロイル基含有化合物が、水酸基を有することを特徴とする請求項15に記載の硬化性樹脂組成物。
  17. ラジカル開始剤(E)を、さらに含有することを特徴とする請求項1~16のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
  18. 請求項1~17のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物。
  19. 分子内に2個以上の重合性不飽和結合を有する硬化性樹脂(A)、ポリマー微粒子(B)、必要によりエポキシ樹脂(C)、および、必要により分子内に少なくとも1個の重合性不飽和結合を有する分子量300未満の低分子化合物(D)を含有し、
    (A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、(B)成分の含有量が1~100質量部であり、
    (A)成分と(D)成分の総量100質量部に対して、エポキシ樹脂(C)の含有量が0.5質量部未満であり、
    (A)成分の総量100質量部の内、エポキシ(メタ)アクリレートの含有量が99質量部未満である硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物であって、
    (B)成分が1次粒子の状態で分散している硬化物。
  20. (B)成分を含有する水性ラテックスを、20℃における水に対する溶解度が5質量%以上40質量%以下の有機溶媒と混合した後、さらに過剰の水と混合して、(B)成分を凝集させる第1工程と、
    凝集した(B)成分を液相から分離・回収した後、再度有機溶媒と混合して、(B)成分の有機溶媒分散液を得る第2工程と、
    前記有機溶媒分散液をさらに(A)成分および/または(D)成分と混合した後、前記有機溶媒を留去する第3工程と
    を含むことを特徴とする請求項1~17のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物の製造方法。
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