JP2000136312A - 硬化性組成物 - Google Patents

硬化性組成物

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JP2000136312A
JP2000136312A JP31355698A JP31355698A JP2000136312A JP 2000136312 A JP2000136312 A JP 2000136312A JP 31355698 A JP31355698 A JP 31355698A JP 31355698 A JP31355698 A JP 31355698A JP 2000136312 A JP2000136312 A JP 2000136312A
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polymer
group
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curable composition
hydrolyzable silicon
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JP31355698A
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Takao Doi
孝夫 土居
Takashi Watabe
崇 渡部
Tomoyoshi Hayashi
朋美 林
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】内部硬化性に優れる室温硬化性組成物の提供。 【解決手段】加水分解性基3つがケイ素に結合した加水
分解性ケイ素基を有する重合体(A)、硬化触媒
(L)、および特定の炭酸カルシウム(K)からなる室
温硬化性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は湿分存在下で硬化す
る硬化性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】末端に加水分解性ケイ素基を有するポリ
オキシアルキレン重合体は、硬化物がゴム弾性を有する
という特徴を生かし被覆組成物・密封組成物などの用途
に用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】末端に加水分解性ケイ
素基を有する各種の重合体を硬化させてシーラント、接
着剤などに使用する方法はよく知られており、工業的に
有用な方法である。このような重合体のうち、特に主鎖
がポリオキシアルキレンである重合体は、室温で液状で
あり、かつ硬化物が比較的低温でも柔軟性を保持し、シ
ーラント、接着剤などに利用する場合好ましい特性を備
えている。
【0004】そのような湿分硬化性の重合体としては、
特公昭61−18582、特開平3−72527や特開
平3−47825には、末端に加水分解性ケイ素基を有
する重合体で、伸びや柔軟性を保持するためにケイ素原
子1つ当たり2つの加水分解性基が結合してなる加水分
解性ケイ素基を有するものや、特公昭58−10418
および特公昭58−10430に記載されている、ケイ
素原子1つ当たり3つの加水分解性基が結合してなる加
水分解性ケイ素基を有する重合体であって、分子量が6
000以下の比較的低分子量の重合体が知られている。
このような重合体は、伸びや柔軟性がシーラントなどに
好ましい特性を示すものについては、常温(23℃前
後)で数時間程度で硬化するのが通常の硬化速度である
が、接着剤の用途などさらに速硬化を要求される用途も
ある。このような場合、硬化触媒として知られる化合物
を多く配合することで硬化速度を速くすることができる
が、それでも限界があった。ケイ素原子1つ当たり3つ
の加水分解性基が結合してなる加水分解性ケイ素基を有
する重合体は、ケイ素原子1つ当たり2つの加水分解性
基が結合してなる加水分解性ケイ素基を有する重合体に
比較して、末端基の加水分解および架橋反応は非常に速
くなるが、従来知られていた分子量が6000以下の比
較的低分子の重合体では硬化体の物性に柔軟性が欠ける
ことや、硬化性がまだ不充分であるなど欠点も多く、硬
化後の物性が伸びや柔軟性に優れたうえに硬化性が非常
に速い重合体およびその配合物が望まれる用途があっ
た。
【0005】他方で、以上のような硬化性重合体は各種
化合物を添加混合して配合物として使用するのが普通で
あるが、配合物としては、無機質充填材、有機質充填
材、可塑剤、タレ止め材、硬化触媒、接着性付与剤、表
面改質剤、耐候安定剤、顔料、保存安定剤など様々なも
のが知られている。そのようななかでも一般的に配合物
のかなりの割合を無機質充填材が占めており、その選択
は配合物の特性を決定する上で非常に重要である。従来
知られている加水分解性のケイ素基を含有する重合体に
無機質充填材を配合することは、たとえば、炭酸カルシ
ウムについては、脂肪酸で表面処理した炭酸カルシウム
や同様の表面処理をしていない、いわゆる重質炭酸カル
シウムを使用する方法はすでに公知であるし、特開平5
9−138259、特公平6−62803では特殊な製
法による立方形炭酸カルシウムを使用する方法なども提
案されているが、特にこのような充填材の選択は本発明
の硬化性組成物の特性、たとえば硬化体のタレ性・作業
性、硬化物の強度・伸びなどを良好なものとするために
は大変重要な課題である。
【0006】以上のように、加水分解性ケイ素基を有す
る重合体に対して、その柔軟性や作業性を大きく悪化さ
せることなく硬化体の内部硬化性や硬化物強度を向上す
る組成が望まれていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、特定の充填剤
を用いることにより、硬化特性、特に内部硬化性にきわ
めて優れる室温硬化性組成物に関する下記の発明であ
る。
【0008】下記式(1)で表される加水分解性ケイ素
基を有する重合体であって、該重合体の一部または全部
が式(1)のaが3である加水分解性ケイ素基を有する
重合体である重合体(A)、硬化触媒(L)、および平
均粒径が2.0μm以下の沈降炭酸カルシウムおよび/
または平均粒径が1.0μm以上の重質炭酸カルシウム
からなる充填剤(K)を必須成分とする室温硬化性組成
物。
【0009】−SiXa1 3-a ・・・(1) (式(1)中、R1 は炭素数1〜20の置換または非置
換の1価の有機基、Xは水酸基または加水分解性基、a
は1、2または3を示す。ただし、R1 が複数個存在す
るときは、それらのR1 は同じでも異なってもよく、X
が複数個存在するときは、それらのXは同じでも異なっ
てもよい。)
【0010】(重合体(A))本発明において、重合体
(A)の主鎖としては、ポリオキシアルキレン、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリオレフィンなどが挙げ
られるが、本質的に主鎖がポリオキシアルキレンからな
ることが特に好ましい。以下、重合体(A)のうち主鎖
がポリオキシアルキレンである重合体(以下、ポリオキ
シアルキレン重合体(B)という)について代表して説
明する。
【0011】(ポリオキシアルキレン重合体(B))式
(1)で表される加水分解性ケイ素基を有するポリオキ
シアルキレン重合体(B)は、たとえば特開平3−47
825、特開平3−72527、特開平3−79627
などに提案されている。ポリオキシアルキレン重合体
(B)は以下に述べるように、官能基を有するポリオキ
シアルキレン重合体を原料とし、その末端に有機基を介
してまたは介さずして加水分解性ケイ素基を導入して製
造されることが好ましい。
【0012】原料ポリオキシアルキレン重合体として
は、触媒の存在下かつ開始剤の存在下、環状エーテルな
どを反応させて製造される水酸基末端のものが好まし
い。開始剤としては1つ以上の水酸基を有するヒドロキ
シ化合物などが使用できる。環状エーテルとしてはエチ
レンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシ
ド、ヘキシレンオキシド、テトラヒドロフランなどが挙
げられる。触媒としては、カリウム系化合物やセシウム
系化合物などのアルカリ金属触媒、複合金属シアン化物
錯体触媒、金属ポルフィリン触媒などが挙げられる。
【0013】本発明においては、原料ポリオキシアルキ
レン重合体として分子量8000〜50000の高分子
量のポリオキシアルキレン重合体を使用することが好ま
しい。したがってアルカリ触媒などを用いて製造した比
較的低分子量のポリオキシアルキレン重合体に塩化メチ
レンなどの多ハロゲン化合物を反応させることにより多
量化して得られるポリオキシアルキレン重合体や複合金
属シアン化物錯体触媒を用いて製造したポリオキシアル
キレン重合体を使用することが好ましい。
【0014】また、特に重量平均分子量(Mw ) および
数平均分子量(Mn ) の比Mw /Mn が1.7以下のポ
リオキシアルキレン重合体を使用することが好ましく、
w/Mn は1.6以下であることがさらに好ましく、
w /Mn は1.5以下であることが特に好ましい。
【0015】本発明の加水分解性ケイ素基を有するポリ
オキシアルキレン重合体(B)はこのようなポリオキシ
アルキレン重合体を原料としてさらに末端基を変性して
加水分解性ケイ素基とすることによって得られる。原料
ポリオキシアルキレン重合体のMw /Mn が小さいほ
ど、それを原料として得られるポリオキシアルキレン重
合体(B)を硬化させた場合、弾性率が同じものでも硬
化物の伸びが大きく高強度となり、かつ重合体の粘度が
低くなり作業性に優れる。このようなポリオキシアルキ
レン重合体のなかでは特に複合金属シアン化物錯体を触
媒として開始剤の存在下、アルキレンオキシドを重合さ
せて得られるものが特に好ましく、そのようなアルキレ
ンオキシド重合体の末端を変性して加水分解性ケイ素基
としたものが最も好ましい。
【0016】複合金属シアン化物錯体としては亜鉛ヘキ
サシアノコバルテートを主成分とする錯体が好ましく、
なかでもエーテルおよび/またはアルコール錯体が好ま
しい。その組成は本質的に特公昭46−27250に記
載されているものが使用できる。この場合、エーテルと
してはエチレングリコールジメチルエーテル(グライ
ム)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグラ
イム)などが好ましく、錯体の製造時の取り扱いの点か
らグライムが特に好ましい。アルコールとしてはt−ブ
タノールが好ましい。
【0017】原料ポリオキシアルキレン重合体の官能基
数は2以上が好ましい。硬化物特性として柔軟性を大き
くしたい場合には原料ポリオキシアルキレン重合体の官
能基数は2または3が特に好ましい。良好な接着性や硬
化性を得る場合には原料ポリオキシアルキレン重合体の
官能基数は3〜8が特に好ましい。原料ポリオキシアル
キレン重合体としては、具体的にはポリオキシエチレ
ン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、ポリ
オキシヘキシレン、ポリオキシテトラメチレンおよび2
種以上の環状エーテルの共重合物が挙げられる。
【0018】特に好ましい原料ポリオキシアルキレン重
合体は2〜6価のポリオキシプロピレンポリオールであ
り、特にポリオキシプロピレンジオールとポリオキシプ
ロピレントリオールである。また、下記(イ)や(ニ)
の方法に用いる場合、アリル末端ポリオキシプロピレン
モノオールなどのオレフィン末端のポリオキシアルキレ
ン重合体も使用できる。
【0019】該ポリオキシアルキレン重合体(B)は、
分子鎖の末端または側鎖に下記式(1)で表される加水
分解性ケイ素基を有する。 −SiXa1 3-a・・・(1) (式(1)中、R11 は炭素数1〜20の置換または
非置換の1価の有機基であり、Xは水酸基または加水分
解性基であり、aは1、2または3である。ただし、R
1 が複数個存在するときはそれらのR1 は同じでも異な
ってもよく、Xが複数個存在するときはそれらのXは同
じでも異なってもよい。)
【0020】式(1)で表される加水分解性ケイ素基
は、通常有機基を介して、原料ポリオキシアルキレン重
合体に導入される。すなわち、ポリオキシアルキレン重
合体(B)は式(2)で表される基を有することが好ま
しい。 −R0 −SiXa1 3-a・・・(2) (式(2)中、R0 は2価の有機基、R1 、X、aは上
記に同じ。)
【0021】式(1)、(2)中R1 は炭素数1〜20
の置換または非置換の1価の有機基であり、好ましくは
炭素数8以下のアルキル基、フェニル基またはフルオロ
アルキル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシ
ル基、フェニル基などである。R1 が複数個存在すると
きはそれらのR1 は同じでも異なってもよい。
【0022】Xにおける加水分解性基としては、たとえ
ばハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アル
ケニルオキシ基、カルバモイル基、アミノ基、アミノオ
キシ基、ケトキシメート基などが挙げられる。
【0023】これらのうち炭素原子を有する加水分解性
基の炭素数は6以下が好ましく、4以下が特に好まし
い。好ましいXとしては炭素数4以下のアルコキシ基や
アルケニルオキシ基、特にメトキシ基、エトキシ基、プ
ロポキシ基またはプロペニルオキシ基が例示できる。ま
たXが複数個存在するときはそれらのXは同じでも異な
ってもよい。
【0024】aは1、2または3である。重合体1分子
中の加水分解性ケイ素基の数は1〜8が好ましく、2〜
6が特に好ましい。
【0025】原料ポリオキシアルキレン重合体へ加水分
解性ケイ素基を導入する方法は特には限定されないが、
たとえば以下の(イ)〜(ニ)の方法で導入できる。
【0026】(イ)水酸基を有するポリオキシアルキレ
ン重合体の末端に、オレフィン基を導入した後、式
(3)で表されるヒドロシリル化合物を反応させる方
法。 HSiXa1 3-a ・・・(3) (式(3)中、R1 、X、aは前記に同じ。)
【0027】オレフィン基を導入する方法としては、不
飽和基および官能基を有する化合物を、水酸基を有する
ポリオキシアルキレン重合体の末端水酸基に反応させ
て、エーテル結合、エステル結合、ウレタン結合または
カーボネート結合などにより結合させる方法が挙げられ
る。アルキレンオキシドを重合する際に、アリルグリシ
ジルエーテルなどのオレフィン基含有エポキシ化合物を
添加して共重合させることにより原料ポリオキシアルキ
レン重合体の側鎖にオレフィン基を導入する方法も使用
できる。
【0028】また、ヒドロシリル化合物を反応させる際
には、白金系触媒、ロジウム系触媒、コバルト系触媒、
パラジウム系触媒、ニッケル系触媒などの触媒を使用で
きる。塩化白金酸、白金金属、塩化白金、白金オレフィ
ン錯体などの白金系触媒が好ましい。また、ヒドロシリ
ル化合物を反応させる反応は、30〜150℃、好まし
くは60〜120℃の温度で数時間行うことが好まし
い。
【0029】(ロ)水酸基を有するポリオキシアルキレ
ン重合体の末端に式(4)で表される化合物を反応させ
る方法。 R1 3-a−SiXa −R2 NCO ・・・(4) (式(4)中、R1 、X、aは前記に同じ。R2 は炭素
数1〜17の2価炭化水素基。)
【0030】上記反応の際には、公知のウレタン化触媒
を用いてもよい。また上記反応は20〜200℃、好ま
しくは50〜150℃の温度で数時間行うことが好まし
い。
【0031】(ハ)水酸基を有するポリオキシアルキレ
ン重合体の末端にトリレンジイソシアネートなどのポリ
イソシアネート化合物を反応させてイソシアネート基末
端とした後、該イソシアネート基に式(5)で表される
ケイ素化合物のW基を反応させる方法。 R1 3-a−SiXa −R2 W・・・(5) (式(5)中、R1 、R2 、X、aは前記に同じ。Wは
水酸基、カルボキシル基、メルカプト基およびアミノ基
(1級または2級)から選ばれる活性水素含有基。)
【0032】(ニ)水酸基を有するポリオキシアルキレ
ン重合体の末端にオレフィン基を導入した後、そのオレ
フィン基と、Wがメルカプト基である式(5)で表され
るケイ素化合物のメルカプト基を反応させる方法。
【0033】Wがメルカプト基である式(5)で表され
るケイ素化合物としては、3−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメト
キシシラン、3−メルカプトプロピルジメチルメトキシ
シラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、
などが挙げられる。
【0034】上記反応の際には、ラジカル発生剤などの
重合開始剤を用いてもよく、場合によっては重合開始剤
を用いることなく放射線や熱によって反応させてもよ
い。重合開始剤としては、たとえばパーオキシド系、ア
ゾ系、またはレドックス系の重合開始剤や金属化合物触
媒などが挙げられる。重合開始剤としては具体的には、
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−ア
ゾビス−2−メチルブチロニトリル、ベンゾイルパーオ
キシド、t−アルキルパーオキシエステル、アセチルパ
ーオキシド、ジイソプロピルパーオキシカーボネートな
どが挙げられる。また上記反応は20〜200℃、好ま
しくは50〜150℃で数時間〜数十時間行うことが好
ましい。
【0035】(主鎖がポリオキシアルキレン重合体以外
である場合)重合体(A)の主鎖が、ポリエステル、ポ
リカーボネートの場合、それぞれ水酸基末端のポリエス
テル、水酸基末端のポリカーボネートを原料として、ポ
リオキシアルキレン重合体(B)と同様の製法で製造で
きる。
【0036】主鎖がポリオレフィンの場合、ポリブタジ
エンポリオールや水添ポリブタジエンポリオールなどの
水酸基末端のポリオレフィンを原料としてポリオキシア
ルキレン重合体(B)と同様の製法で製造できる。ま
た、1,4−ビス(1−クロロ−1−メチルエチル)ベ
ンゼンを開始剤とし三塩化ホウ素を触媒としイソブチレ
ンを重合させた後、脱塩化水素反応させて製造した、末
端にイソプロペニル基を有するイソブチレン系重合体を
原料として、ポリオキシアルキレン重合体(B)と同様
の製法で製造できる。
【0037】(式(1)中のaが3である加水分解性ケ
イ素基)本発明における重合体(A)は一部または全部
が「式(1)中のaが3である加水分解性ケイ素基」
(以下、「加水分解性ケイ素基(E)」という)を有す
る重合体であることを要する。
【0038】「加水分解性ケイ素基(E)」としては、
式(1)中のXが炭素数4以下のアルコキシ基である
基、すなわち、炭素数4以下のアルコキシ基を有するト
リアルコキシシリル基が特に好ましい。トリアルコキシ
シリル基を有する重合体は非常に反応性が高く、特に初
期の硬化速度が非常に速い。
【0039】通常、式(1)で表される加水分解性ケイ
素基における加水分解反応においては、水との反応によ
りシラノール基を発生し(−SiX+H2 O→−SiO
H+HXで表されるシラノール基発生反応)、さらに生
じたシラノール基どうしが縮合、またはシラノール基と
加水分解性ケイ素基を縮合してシロキサン結合を生じる
反応(縮合反応)によって進むと考えられている。いっ
たんシラノール基が発生した後は、縮合反応は順調に進
むと考えられる。トリアルコキシシリル基は、アルキル
ジアルコキシシリル基またはジアルキルアルコキシシリ
ル基と比較して、シラノール基発生反応の初期における
反応速度がきわめて速い。したがって、本発明の硬化性
組成物は、短時間で充分な強度特性を発現し、特に接着
性発現に至るまでの時間が短いという効果を有すると考
えられる。
【0040】またトリアルコキシシリル基のうち、炭素
数が小さいアルコキシ基を有するトリアルコキシシリル
基の方が、炭素数の大きいアルコキシ基を有するトリア
ルコキシシリル基よりもシラノール基発生反応の初期に
おける反応速度が速いため好ましく、トリメトキシシリ
ル基、トリエトキシシリル基がより好ましく、トリメト
キシシリル基がシラノール基発生反応の初期における反
応速度がきわめて速いため最も好ましい。したがって、
「加水分解性ケイ素基(E)」としてはトリメトキシシ
リル基であることが最も好ましい。また、重合体(A)
中の、式(1)で表される加水分解性ケイ素基中におけ
る加水分解性ケイ素基(E)の割合は、用途、必要とす
る特性などに応じて変えうる。
【0041】重合体(A)が、該加水分解性ケイ素基と
して加水分解性ケイ素基(E)のみを有する重合体であ
る場合、すなわち、重合体(A)における式(1)で表
される加水分解性ケイ素基のほぼ100%(すなわち8
0〜100%)が加水分解性ケイ素基(E)である場合
には、硬化速度が大きいという効果があり、接着性発現
に至る硬化性が特に優れた室温硬化性組成物が得られ
る。この場合、式(1)で表される加水分解性ケイ素基
(E)の90〜100%、特に95〜100%が、加水
分解性ケイ素基(E)であることが好ましい。
【0042】また、式(1)中のaが1または2である
加水分解性ケイ素基と加水分解性ケイ素基(E)が混在
している場合には、良好な伸び特性と速硬化性を両立し
うる室温硬化性組成物が得られる。
【0043】この場合、重合体(A)における、式
(1)で表される全加水分解性ケイ素基中の加水分解性
ケイ素基(E)の割合が5〜80%であることが好まし
い。この割合を任意に変えることにより要求に応じた特
性を自由に制御できる。すなわち加水分解性ケイ素基
(E)の割合が5〜50%のときは、硬化性を向上させ
るとともにシーラントなどで必要とされる良好な伸び特
性や柔軟性を提供できる。また加水分解性ケイ素基
(E)の割合が50〜80%のときは、弾性接着剤など
に必要とされる伸び特性を充分に確保できかつ飛躍的に
硬化性を改善できる。
【0044】また、式(1)で表される加水分解性ケイ
素基中において加水分解性ケイ素基(E)以外の加水分
解性ケイ素基は式(1)中のaが2の加水分解性ケイ素
基であることが特に好ましい。炭素数4以下のアルコキ
シ基を有するジアルコキシアルキルシリル基であること
が特に好ましい。ジメトキシメチルシリル基が最も好ま
しい。
【0045】式(1)中のaが1または2である加水分
解性ケイ素基と加水分解性ケイ素基(E)が混在した、
重合体(A)を得る方法には、たとえば、下記の方法
(ホ)、(ヘ)があり、(ホ)、(ヘ)の方法を併用し
てもよい。 (ホ)重合体(A)として、式(1)中のaが1または
2である加水分解性ケイ素基および加水分解性ケイ素基
(E)を併有する重合体を使用する。 (ヘ)重合体(A)として、式(1)中のaが1または
2である加水分解性ケイ素基を有するポリオキシアルキ
レン重合体(B)および加水分解性ケイ素基(E)を有
する重合体(A)の両方を使用する。
【0046】本発明における重合体(A)の分子量は、
その使用される用途に応じて適当な値を選択できるが、
重合体(A)の分子量は8000〜50000であるこ
とが好ましい。
【0047】柔軟性が重視されるシーラントなどの用途
には、分子量8000〜50000の重合体が好まし
い。分子量は、8000〜25000であることが特に
好ましく、12000〜20000であることが最も好
ましい。また強度が要求される接着剤などの用途には、
分子量8000〜30000の重合体が好ましい。80
00より低い場合は硬化物が脆いものとなり30000
を超える場合は高粘度のため作業性が著しく悪くなる。
分子量は8000〜20000であることがより好まし
く、12000〜20000であることが特に好まし
い。
【0048】(重合性不飽和基含有単量体(C)を重合
して得られる重合体(D))重合体(A)を必須成分と
する、室温硬化性組成物は硬化性に優れる。本発明にお
いては、重合体(A)のうち、ポリオキシアルキレン重
合体(B)を使用する場合は、ポリオキシアルキレン重
合体(B)が、さらに重合性不飽和基含有単量体(C)
を重合して得られる重合体(D)を含有することが好ま
しい。重合体(D)を含有することにより、硬化反応の
初期段階における接着性付与の効果、すなわち、接着強
度を発現するまでの時間がきわめて短くなる効果が得ら
れる。
【0049】重合性不飽和基含有単量体(C)の代表的
なものとしては、たとえば下記式(6)で示される化合
物が挙げられるが、これらに限定されない。 CRR5 =CR34 ・・・(6) (式中、R、R3 、R4 、R5 はそれぞれ独立に、水素
原子、ハロゲン原子または1価の有機基である。)
【0050】R、R5 における有機基としては炭素数1
〜10の1価の置換または非置換の炭化水素基であるこ
とが好ましい。R、R5 はそれぞれ水素原子であること
がより好ましい。R3 、R4 における有機基は炭素数1
〜10の1価の置換または非置換の炭化水素基、アルコ
キシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、シ
アノ基、シアノ基含有基、アルケニル基、アシルオキシ
基、カルバモイル基、ピリジル基、グリシジルオキシ基
またはグリシジルオキシカルボニル基であることが好ま
しい。R3 は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜
10の1価の置換または非置換の炭化水素基であること
が特に好ましい。
【0051】重合性不飽和基含有単量体(C)の具体例
としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチ
レンなどのスチレン系単量体;アクリル酸、メタクリル
酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メ
タクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メ
タクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ベンジル、
メタクリル酸ベンジルなどのアクリル酸、メタクリル酸
またはそのエステル、アクリルアミド、メタクリルアミ
ドなどのアクリル系単量体;アクリロニトリル、2,4
−ジシアノブテン−1などのシアノ基含有単量体;酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系単
量体;ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどのジ
エン系単量体;ビニルグリシジルエーテル、アリルグリ
シジルエーテル、メタリルグリシジルエーテル、グリシ
ジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのグ
リシジル基含有単量体;およびこれら以外のオレフィ
ン、不飽和エステル類、ハロゲン化オレフィン、ビニル
エーテルなどが挙げられる。
【0052】重合性不飽和基含有単量体(C)は1種の
みを使用してもよく2種以上を併用してもよい。シアノ
基含有単量体、グリシジル基含有単量体またはスチレン
系単量体を用いた場合、特にアクリロニトリル、グリシ
ジルアクリレート、グリシジルメタクリレートまたはス
チレンを用いた場合には、さらに優れた接着性や機械物
性を発現しうるので好ましい。また、特に硬化後にゴム
弾性を要する場合には、アクリル酸エステルを用いるの
が好ましい。
【0053】重合性不飽和基含有単量体(C)として式
(1)で表される加水分解性ケイ素基を有する重合性単
量体を使用できる。このような加水分解性ケイ素基を有
する重合性単量体としては特に下記式(7)で表される
化合物が好ましい。 R7 −SiYb6 3-b・・・(7) (式(7)中、R7 は重合性不飽和基を有する1価の有
機基であり、R6 は炭素数1〜20の置換または非置換
の1価の有機基であり、Yは水酸基または加水分解性基
であり、bは1、2または3である。ただし、R6 が複
数個存在するときはそれらのR6 は同じでも異なっても
よく、Yが複数個存在するときはそれらのYは同じでも
異なってもよい。)
【0054】加水分解性ケイ素基を有する重合性単量体
としては、加水分解性ケイ素基を有するビニル単量体、
加水分解性ケイ素基を有するアクリル単量体などが挙げ
られる。具体的には下記のものが挙げられ、3−アクリ
ロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタク
リロイルオキシプロピルトリメトキシシランが特に好ま
しい。
【0055】ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメ
チルジエトキシシラン、ビニルメチルジクロロシラン、
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリクロロシラン、トリス(2−メトキシエ
トキシ)ビニルシランなどのビニルシラン類、3−アク
リロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−
メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラ
ン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシ
シランなどのアクリロイルオキシシラン類、メタクリロ
イルオキシシラン類など。
【0056】これらの他にも、たとえばケイ素原子を2
〜30個有するポリシロキサン化合物であって炭素−炭
素2重結合および加水分解性基と結合したケイ素原子を
併有する化合物も加水分解性ケイ素基を有する重合性単
量体として使用できる。
【0057】上記の加水分解性ケイ素基を有する重合性
単量体は1種のみを使用してもよく、2種以上を併用し
てもよい。加水分解性ケイ素基を有する重合性単量体を
用いる場合、この単量体は重合性不飽和基含有単量体
(C)100重量部中、0.01〜20重量部用いるの
が好ましい。
【0058】重合性不飽和基含有単量体(C)の一部ま
たは全部は、重合性不飽和基を有し、かつ、グリシジル
基および/または式(1)で表される加水分解性ケイ素
基を有する単量体であることが好ましい。
【0059】(重合体組成物)ポリオキシアルキレン重
合体(B)が、さらに重合体(D)を含有する場合、ポ
リオキシアルキレン重合体(B)と重合体(D)とから
なる重合体組成物は、以下に示す(ト)〜(ル)の方法
で製造できる。
【0060】(ト)ポリオキシアルキレン重合体(B)
とあらかじめ重合性不飽和基含有単量体(C)を重合し
て得られる重合体(D)を混合する方法。 (チ)ポリオキシアルキレン重合体(B)中において重
合性不飽和基含有単量体(C)の重合を行う方法。 (リ)不飽和基を含有するポリオキシアルキレン重合体
(F)中において重合性不飽和基含有単量体(C)の重
合を行った後、重合体(F)中の残存する不飽和基を式
(1)で表される加水分解性ケイ素基に変換する方法。
変換方法は不飽和基に式(3)で表されるヒドロシリル
化合物を反応させる方法が好ましい。 (ヌ)ポリオキシアルキレン重合体(B)の前駆体中に
おいて重合性不飽和基含有単量体(C)の重合を行った
後、前駆体をポリオキシアルキレン重合体(B)に変換
する方法。 (ル)溶剤または希釈剤の存在下で重合性不飽和基含有
単量体(C)の重合を行った後、ポリオキシアルキレン
重合体(B)と混合し、必要に応じて次いで溶剤または
希釈剤を留去する方法。
【0061】溶剤は、重合性不飽和基含有単量体(C)
の種類に応じて適宜選択しうる。希釈剤としては不飽和
基含有ポリオキシアルキレン重合体(F)が好ましい。
重合の際、溶剤または希釈剤中に不飽和基を含有するポ
リオキシアルキレン重合体(F)を存在させることもで
きる。
【0062】重合性不飽和基含有単量体(C)重合の際
には、ラジカル発生剤などの重合開始剤を用いてもよ
く、場合によっては重合開始剤を用いることなく放射線
や熱によって重合させてもよい。重合開始剤、重合温
度、重合時間などについては、前記(ニ)で述べたのと
同様である。
【0063】本発明において重合体(D)を用いる場合
は、重量比でポリオキシアルキレン重合体(B)/重合
体(D)が100/1〜1/300となる範囲で使用さ
れることが好ましい。100/1〜1/100、さらに
100/1〜1/10の範囲で使用されるのが、作業性
などの点で特に好ましい。
【0064】重合体(D)は、ポリオキシアルキレン重
合体(B)中に、微粒子状に均一に分散していてもまた
均一に溶解していてもよい。組成物の粘度や作業性を考
慮した場合には微粒子状に均一に分散していることが好
ましい。
【0065】本発明では重合体を硬化させるために硬化
触媒(L)が必須である。硬化触媒(L)を使用しない
場合、加水分解性ケイ素基の架橋反応の反応速度が充分
でない。
【0066】硬化触媒の使用量としては、重合体(A)
または重合体(A)と重合体(D)の合計に対し、0.
001〜10重量%の範囲で使用するのがよく、0.0
1〜5重量%使用するのが特に好ましい。硬化触媒
(L)としては、下記の化合物が挙げられる。
【0067】チタン酸アルキルエステル、有機ケイ素チ
タン酸塩、およびジブチルスズジラウレートなどのよう
な各種金属のカルボン酸の塩、アセチルアセトナート錯
体、アセト酢酸エステレート錯体、各種の酸および塩基
物質が使用できる。具体的には、2−エチルヘキサン酸
スズ、2−エチルヘキサン酸鉛やジアルキルスズジカル
ボン酸塩、ジブチルスズビスアセチルアセトナートなど
の金属塩、有機アミン、ジブチルアミン−2−エチルヘ
キソエートなどのようなアミン塩、などが挙げられる。
これらの触媒は単独でまたは併用して使用できる。
【0068】本発明においては、充填剤(K)として特
定の炭酸カルシウムを用いることにより特に引張接着性
の強度や伸び特性を向上させることができる。本発明で
は、平均粒径が2.0μm以下の沈降炭酸カルシウムお
よび平均粒径が1.0μm以上の重質炭酸カルシウムか
ら選ばれる炭酸カルシウムを充填剤(K)として用い
る。
【0069】本発明で使用される平均粒径が2.0μm
以下の沈降炭酸カルシウムは、たとえば核剤として微細
立方形炭酸カルシウムを添加混合した水酸化カルシウム
の懸濁液を炭酸ガス気流中に噴霧するか、充填塔など他
の反応形式によって該懸濁液を炭酸ガスとを速やかに効
率よく高頻度に接触反応させることにより、この核剤の
上に結晶を順次成長させて製造できる。沈降炭酸カルシ
ウムとしては、平均粒径0.05〜1.0μmの易分散
性立方形炭酸カルシウムが好ましい。
【0070】本発明の目的、すなわちシーラントや接着
剤などの硬化物の引張物性を向上させる(高伸び、高強
度)ためには、平均粒径が2.0μm以下の沈降炭酸カ
ルシウムは有機物により表面処理されていることがさら
に望ましい。
【0071】表面処理剤に用いる有機物としては、たと
えば高級脂肪酸系有機物、樹脂酸系有機物、芳香族カル
ボン酸エステル、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界
面活性剤、ノニオン系界面活性剤などが挙げられる。
【0072】具体的には、高級脂肪酸系有機物としてた
とえばステアリン酸ナトリウムのような炭素数が10個
以上の高級脂肪酸系のアルカリ金属塩;樹脂酸系有機物
としてたとえばアビエチン酸、ネオアビエチン酸、d−
ピマル酸、i−d−ピマル酸、ボドカルプ酸、安息香
酸、ケイ皮酸など;芳香族カルボン酸エステルとしてた
とえばフタル酸のオクチルアルコール、ブチルアルコー
ル、イソブチルアルコールなどとのエステル、ナフト酸
の低級アルコールエステル、ロジン酸の低級アルコール
エステルおよび芳香族ジカルボン酸またはロジン酸のマ
レイン酸付加物のような芳香族ポリカルボン酸の部分エ
ステル化物または異種アルコールエステル化物など;ま
た陰イオン界面活性剤としてたとえばドデシル硫酸ナト
リウムのような硫酸エステル型またはドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム、ラウリルスルホン酸ナトリウ
ム、ドデシルベンゼンスルホン酸などのスルホン酸型の
陰イオン界面活性剤が挙げられる。
【0073】これらの表面処理剤に用いる有機物は単独
で使用してもよく、2種以上併用してもよい。たとえ
ば、高級脂肪酸系有機物と樹脂酸系有機物とを、それら
の総量が炭酸カルシウム100重量部に対し0.2〜4
重量部の範囲となるように吸着させたもの、また、硫酸
エステル型またはスルホン酸型の陰イオン界面活性剤と
芳香族カルボン酸のエステルとを後者10重量部に対し
前者5〜20重量部の割合で添加できる。本発明におい
ては、特に陰イオン系界面活性剤を単独または他の有機
物と併用して使用するのが好ましい。
【0074】平均粒径が1.0μm以上の重質炭酸カル
シウムとしては粗晶質石灰石を回転衝撃式粉砕機で微粉
砕した後空気分級機で分級する乾式法、またはフレット
ミル、振動ミルなど水系で微粉砕し分級精製する湿式法
で製造したものを用いうる。
【0075】これら沈降炭酸カルシウムと重質炭酸カル
シウムはそれぞれ単独で使用しても効果があるが、併用
によりさらにその効果を高めうる。軽微性炭酸カルシウ
ムと称される紡錘形の炭酸カルシウムを併用することも
できる。
【0076】充填剤(K)は、重合体(A)または重合
体(A)と重合体(D)の合計に対し、10〜300重
量%使用することが好ましく、30〜200重量%使用
することがより好ましい。10重量%未満では、得られ
る組成物のチクソトロピック性が不充分であり、また硬
化後の引張物性の改善効果も不充分である。300重量
%超では、引張物性が著しく低下する。
【0077】その他の公知の充填剤も併用できる。充填
剤の使用量は重合体(A)に対して50〜800重量%
が好ましい。50〜250重量%がより好ましい。充填
剤の具体例としては以下のものが挙げられる。これらの
充填剤は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよ
い。
【0078】フュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケ
イ酸、含水ケイ酸およびカーボンブラック、炭酸マグネ
シウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸
化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二
鉄、酸化亜鉛、活性亜鉛華、シラスバルーン、ガラスバ
ルーン、木粉、パルプ、木綿チップ、マイカ、くるみ穀
粉、もみ穀粉、グラファイト、アルミニウム微粉末、フ
リント粉末などの粉体状充填剤、石綿、ガラス繊維、ガ
ラスフィラメント、炭素繊維、ケブラー繊維、ポリエチ
レンファイバー、テトロン(登録商標)ファイバーなど
の繊維状充填剤。
【0079】(室温硬化性組成物)本発明の室温硬化性
組成物は、下記の添加剤を含むことも可能である。以
下、添加剤について説明する。
【0080】(可塑剤)可塑剤としては公知の可塑剤が
使用できる。可塑剤の使用量は重合体(A)または重合
体(A)と重合体(D)の合計100重量部に対して
0.001〜1000重量部が好ましい。可塑剤の具体
例としては以下のものが挙げられる。
【0081】フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、
フタル酸ブチルベンジルなどのフタル酸エステル類。ア
ジピン酸ジオクチル、コハク酸ビス(2−メチルノニ
ル)、セバシン酸ジブチル、オレイン酸ブチルなどの脂
肪族カルボン酸エステル。ペンタエリスリトールエステ
ルなどのアルコールエステル類。リン酸トリオクチル、
リン酸トリクレジルなどのリン酸エステル類。エポキシ
化大豆油、4,5−エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオ
クチル、エポキシステアリン酸ベンジルなどのエポキシ
可塑剤。塩素化パラフィン。2塩基酸と2価アルコール
とを反応させてなるポリエステル類などのポリエステル
系可塑剤。ポリオキシプロピレングリコールやその誘導
体などのポリエーテル類、ポリ−α−メチルスチレン、
ポリスチレンなどのスチレン系のオリゴマー類、ポリブ
タジエン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポ
リクロロプレン、ポリイソプレン、ポリブテン、水添ポ
リブテン、エポキシ化ポリブタジエンなどのオリゴマー
類などの高分子可塑剤。
【0082】(接着性付与剤)さらに接着性を改良する
目的で接着性付与剤が用いられる。これらの接着性付与
剤としては(メタ)アクリロイルオキシ基含有シラン
類、アミノ基含有シラン類、メルカプト基含有シラン
類、エポキシ基含有シラン類、カルボキシル基含有シラ
ン類などのシランカップリング剤が挙げられる。
【0083】(メタ)アクリロイルオキシ基含有シラン
類としては、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチ
ルジメトキシシランなどが挙げられる。
【0084】アミノ基含有シラン類としては、3−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−
3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2
−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−
(N−ビニルベンジル−2−アミノエチル)−3−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、3−アニリノプロピル
トリメトキシシランなどが挙げられる。
【0085】メルカプト基含有シラン類としては、3−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプ
トプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピ
ルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメ
チルジエトキシシランなどが挙げられる。
【0086】エポキシ基含有シラン類としては、3−グ
リシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリ
シジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グ
リシジルオキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げ
られる。
【0087】カルボキシル基含有シラン類としては、2
−カルボキシエチルトリエトキシシラン、2−カルボキ
シエチルフェニルビス(2−メトキシエトキシ)シラ
ン、N−(N−カルボキシルメチル−2−アミノエチ
ル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙
げられる。
【0088】また2種以上のシランカップリング剤を反
応させて得られる反応物を用いてもよい。反応物の例と
してはアミノ基含有シラン類とエポキシ基含有シラン類
との反応物、アミノ基含有シラン類と(メタ)アクリロ
イルオキシ基含有シラン類との反応物、エポキシ基含有
シラン類とメルカプト基含有シラン類の反応物、メルカ
プト基含有シラン類どうしの反応物などが挙げられる。
これらの反応物は該シランカップリング剤を混合し室温
〜150℃の温度範囲で1〜8時間撹拌することによっ
て容易に得られる。
【0089】上記の化合物は単独で使用してもよく、2
種類以上併用してもよい。シランカップリング剤の使用
量は重合体(A)または重合体(A)と重合体(D)の
合計100重量部に対して0〜30重量部が好ましい。
【0090】接着性付与剤として、エポキシ樹脂を添加
してもよい。また必要に応じてさらにエポキシ樹脂硬化
剤を併用してもよい。本発明の組成物に添加しうるエポ
キシ樹脂としては、一般のエポキシ樹脂が挙げられる。
具体的には以下のものが例示できる。使用量は重合体
(A)または重合体(A)と重合体(D)の合計100
重量部に対して0〜100重量部が好ましい。
【0091】ビスフェノールA−ジグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂、ビスフェノールF−ジグリシジルエー
テル型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA−
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂などの難燃型エポキ
シ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、水添ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA−プロピレンオ
キシド付加物のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、4
−グリシジルオキシ安息香酸グリシジル、フタル酸ジグ
リシジル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジル、ヘキサ
ヒドロフタル酸ジグリシジルなどのジグリシジルエステ
ル系エポキシ樹脂、m−アミノフェノール系エポキシ樹
脂、ジアミノジフェニルメタン系エポキシ樹脂、ウレタ
ン変性エポキシ樹脂、各種脂環式エポキシ樹脂、N,N
−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジル−o−
トルイジン、トリグリシジルイソシアヌレート、ポリア
ルキレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリン
などの多価アルコールのグリシジルエーテル、ヒダント
イン型エポキシ樹脂、石油樹脂などの不飽和重合体のエ
ポキシ化物などの一般に使用されているエポキシ樹脂や
エポキシ基を含有するビニル系重合体など。
【0092】また本発明の組成物に上記エポキシ樹脂の
硬化剤(または硬化触媒)を併用してもよい。このよう
な硬化剤としては一般に用いられるエポキシ樹脂用硬化
剤が挙げられる。具体的には以下のものが例示できる。
使用量はエポキシ樹脂に対して0.1〜300重量部が
好ましい。
【0093】トリエチレンテトラミン、テトラエチレン
ペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、N−アミ
ノエチルピペラジン、m−キシリレンジアミン、m−フ
ェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミ
ノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、2,4,
6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの
アミン類またはそれらの塩類、またはケチミン化合物な
どのブロックドアミン類、ポリアミド樹脂、イミダゾー
ル類、ジシアンジアミド類、三フッ化ホウ素錯化合物
類、無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸無水物、テト
ラヒドロフタル酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、
ピロメリット酸無水物などのカルボン酸無水物、フェノ
キシ樹脂、カルボン酸類、アルコール類、エポキシ基と
反応しうる基を平均して分子内に少なくとも1個有する
ポリアルキレンオキシド系重合体(末端アミノ化ポリオ
キシプロピレングリコール、末端カルボキシル化ポリオ
キシプロピレングリコールなど) 、末端が水酸基、カル
ボキシル基、アミノ基などで修飾されたポリブタジエ
ン、水添ポリブタジエン、アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体、アクリル系重合体などの液状末端官能基含
有重合体など。
【0094】(溶剤)また本発明の組成物を硬化性組成
物として用いる場合、粘度の調整、組成物の保存安定性
向上を目的として、溶剤を添加することもできる。溶剤
の使用量は重合体(A)または重合体(A)と重合体
(D)の合計100重量部に対して0.001〜500
重量部が好ましい。
【0095】溶剤としては脂肪族炭化水素類、芳香族炭
化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類、ケト
ン類、エステル類、エーテル類、エステルアルコール
類、ケトンアルコール類、エーテルアルコール類、ケト
ンエーテル類、ケトンエステル類、エステルエーテル類
を使用できる。アルコール類は、本発明の組成物を長期
に保存する場合、保存安定性が向上するので好ましい。
アルコール類としては、炭素数1〜10のアルキルアル
コールが好ましく、メタノール、エタノール、イソプロ
パノール、イソペンチルアルコール、ヘキシルアルコー
ルなどが特に好ましい。
【0096】(脱水剤)また本発明の硬化性組成物の貯
蔵安定性をさらに改良するために、硬化性や柔軟性に悪
影響を及ぼさない範囲で少量の脱水剤を添加できる。脱
水剤の使用量は重合体(A)または重合体(A)と重合
体(D)の合計100重量部に対して0.001〜30
重量部が好ましい。
【0097】具体的には、オルトギ酸メチル、オルトギ
酸エチルなどのオルトギ酸アルキル、オルト酢酸メチ
ル、オルト酢酸エチルなどのオルト酢酸アルキル、メチ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどの加水
分解性有機シリコン化合物、加水分解性有機チタン化合
物などを使用しうる。ビニルトリメトキシシラン、テト
ラエトキシシランがコスト、効果の点から特に好まし
い。
【0098】(チキソ性付与剤)また垂れ性の改善のた
めチキソ性付与剤を使用してもよい。このようなチキソ
性付与剤としては水添ひまし油、脂肪酸アミドなどが用
いられる。
【0099】(老化防止剤)また、老化防止剤として
は、一般に用いられている酸化防止剤、紫外線吸収剤、
光安定剤が適宜用いられる。ヒンダードアミン系、ベン
ゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート
系、シアノアクリレート系、アクリレート系、ヒンダー
ドフェノール系、リン系、硫黄系の各化合物を適宜使用
できる。
【0100】(その他)また塗料の密着性や表面タック
を長期にわたり改善する目的で、空気酸化硬化性化合物
や光硬化性化合物を添加できる。空気酸化硬化性化合物
の使用量は重合体(A)または重合体(A)と重合体
(D)の合計100重量部に対して0.001〜50重
量部、光硬化性化合物の使用量は重合体(A)または重
合体(A)と重合体(D)の合計100重量部に対して
0.001〜50重量部が好ましい。
【0101】このような空気酸化硬化性化合物としては
桐油、アマニ油などに代表される乾性油や、該化合物を
変性して得られる各種アルキッド樹脂、乾性油により変
性されたアクリル系重合体、シリコーン樹脂、ポリブタ
ジエン、炭素数5〜8のジエンの重合体や共重合体など
のジエン系重合体、さらには該重合体や共重合体の各種
変性物(マレイン化変性、ボイル油変性など)などが挙
げられる。光硬化性化合物としては、多官能アクリレー
ト類が通常用いられる。その他、顔料には酸化鉄、酸化
クロム、酸化チタンなどの無機顔料およびフタロシアニ
ンブルー、フタロシアニングリーンなどの有機顔料が挙
げられる。
【0102】また意匠性を持たせる目的で着色した有機
樹脂微粒子を含有させて天然石のような外観にするよう
な手法も知られている。
【0103】本発明の室温硬化性組成物は、シーラン
ト、防水材、接着剤、コーティング剤などに使用でき、
特に硬化物自体の充分な凝集力と被着体への動的追従性
が要求される用途に好適である。
【0104】
【実施例】製造例1〜24で製造した重合体(P1〜P
24)を用いて、硬化物を作製した実施例および比較例
を以下に示す。なお、部とは重量部を示す。製造例1〜
14において、水酸基価換算分子量とは、原料である水
酸基を有するポリオキシアルキレン重合体の水酸基価か
ら換算した分子量を示す。Mw /Mn はゲルパーミエー
ションクロマトグラフにより溶媒としてテトラヒドロフ
ランを用いて測定した値である。検量線はポリオキシア
ルキレンポリオールを用いて作成した。製造例15〜1
8においては、分子量はゲルパーミエーションクロマト
グラフにより溶媒としてテトラヒドロフランを用いて測
定した。検量線はポリスチレンを用いて作成した。
【0105】(製造例1)グリセリンを開始剤とし亜鉛
ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体触媒の存在下
プロピレンオキシドを反応させた。水酸基価換算分子量
17000、かつMw /Mn =1.3のポリプロピレン
オキシドにナトリウムメトキシドのメタノール溶液を添
加し、加熱減圧下メタノールを留去してポリプロピレン
オキシドの末端水酸基をナトリウムアルコキシドに変換
した。次に塩化アリルを反応させた。未反応の塩化アリ
ルを除去し、精製して、アリル基末端ポリプロピレンオ
キシドを得た(これを重合体U1とする。)。残存する
水酸基を水酸基価の測定法で分析したところ0.01ミ
リモル/gであった。重合体U1に対しヒドロシリル化
合物であるトリメトキシシランを白金触媒の存在下反応
させ、末端に平均2個のトリメトキシシリル基を有する
重合体P1を得た。
【0106】(製造例2)プロピレングリコールを開始
剤とし亜鉛ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体触
媒の存在下プロピレンオキシドを反応させて得られた水
酸基価換算分子量17000、かつMw /Mn =1.3
のポリプロピレンオキシドを用い、製造例1と同様の方
法で末端にアリル基を有するポリプロピレンオキシドを
得た(残存する水酸基は0.01ミリモル/g)。この
反応物に対しヒドロシリル化合物であるトリメトキシシ
ランを白金触媒の存在下反応させ、末端に平均1.3個
のトリメトキシシリル基を有する重合体P2を得た。
【0107】(製造例3)ソルビトールを開始剤とし亜
鉛ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体触媒の存在
下プロピレンオキシドを反応させて得られた水酸基価換
算分子量15000、かつMw /Mn =1.3のポリプ
ロピレンオキシドを用い、製造例1と同様の方法で末端
にアリル基を有するポリプロピレンオキシドを得た(残
存する水酸基は0.01ミリモル/g)。この反応物に
対しヒドロシリル化合物であるトリメトキシシランを白
金触媒の存在下反応させ、末端に平均3.9個のトリメ
トキシシリル基を有する重合体P3を得た。
【0108】(製造例4)製造例1で製造した重合体U
1に対し、ヒドロシリル化合物であるメチルジメトキシ
シランとトリメトキシシランとをモル比にして30対7
0の割合に混合した混合物を白金触媒の存在下反応さ
せ、末端に平均0.6個のメチルジメトキシシリル基と
平均1.4個のトリメトキシシリル基を併有する重合体
P4を得た。
【0109】(製造例5)製造例1で製造した重合体U
1に対し、シリル化合物である3−メルカプトプロピル
トリメトキシシランを、重合開始剤である2,2’−ア
ゾビス−2−メチルブチロニトリルを用いて反応させ、
末端に平均2個のトリメトキシシリル基を有する重合体
P5を得た。
【0110】(製造例6)グリセリンを開始剤として亜
鉛ヘキサシアノコバルテート触媒を用いてプロピレンオ
キシドの重合を行い、水酸基価換算分子量17000、
かつMw /Mn =1.3のポリオキシプロピレントリオ
ールを得た後、精製した。これにイソシアネートプロピ
ルトリメトキシシランを加え、ウレタン化反応を行い末
端をトリメトキシシリル基に変換して、末端に平均2個
のトリメトキシシリル基を有する分子量18000の重
合体P6を得た。
【0111】(製造例7)製造例1で製造した重合体U
1に対し、ヒドロシリル化合物であるメチルジメトキシ
シランを白金触媒の存在下反応させ、末端に平均2個の
メチルジメトキシシリル基を有する重合体P7を得た。
【0112】(製造例8)製造例7においてヒドロシリ
ル化合物としてメチルジメトキシシランの代わりにメチ
ルジエトキシシランを使用する以外は製造例7と同様に
行い、重合体P7の代わりに末端に平均2個のメチルジ
エトキシシリル基を有する重合体P8を得た。
【0113】(製造例9)プロピレングリコールを開始
剤とし亜鉛ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体触
媒の存在下プロピレンオキシドを反応させて得られた水
酸基価換算分子量7000、かつMw /Mn =1.2の
ポリプロピレンオキシドを用い、製造例1と同様の方法
で末端にアリル基を有するポリプロピレンオキシドを得
た(残存する水酸基は0.01ミリモル/g)。この反
応物に対しヒドロシリル化合物であるメチルジメトキシ
シランを白金触媒の存在下反応させ、末端に平均1.3
個のメチルジメトキシシリル基を有する重合体P9を得
た。
【0114】(製造例10)プロピレングリコールを開
始剤とし亜鉛ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体
触媒の存在下プロピレンオキシドを反応させて得られた
水酸基価換算分子量7000、かつMw /Mn =1.2
のポリプロピレンオキシドを用い、製造例1と同様の方
法で末端にアリル基を有するポリプロピレンオキシドを
得た(残存する水酸基は0.01ミリモル/g)。この
反応物に対しヒドロシリル化合物であるトリメトキシシ
ランを白金触媒の存在下反応させ、末端に平均1.3個
のトリメトキシシリル基を有する重合体P10を得た。
【0115】(製造例11)水酸化カリウム触媒を用い
て得られた水酸基価換算分子量3000のポリオキシプ
ロピレンジオールにナトリウムメトキシドのメタノール
溶液を添加し、加熱減圧下メタノールを留去して末端水
酸基をナトリウムアルコキシドに変換した。次にクロロ
ブロモメタンと反応させて高分子量化を行った後、続い
て塩化アリルを反応させた。未反応の塩化アリルを除去
し、精製して、末端にアリルオキシ基を有するポリプロ
ピレンオキシド(Mw /Mn =1.9)を得た(残存す
る水酸基は0.01ミリモル/g)。これにヒドロシリ
ル化合物であるトリメトキシシランを白金触媒の存在下
に反応させて末端に平均1.3個のトリメトキシシリル
基を有する分子量7000の重合体P11を得た。
【0116】(製造例12)水酸化カリウム触媒を用い
て得られた水酸基価換算分子量6000、かつMw/Mn
=1.9のポリオキシプロピレンジオールを用い、製
造例1と同様の方法で末端にアリルオキシ基を有するポ
リプロピレンオキシドを得た(残存する水酸基は0.0
1ミリモル/g)。これにヒドロシリル化合物であるト
リメトキシシランを白金触媒の存在下に反応させて、末
端に平均1.3個のトリメトキシシリル基を有する重合
体P12を得た。
【0117】(製造例13)製造例1で製造した重合体
U1に対し、ヒドロシリル化合物であるトリエトキシシ
ランを白金触媒の存在下反応させ、末端に平均2個のト
リエトキシシリル基を有する重合体P13を得た。
【0118】(製造例14)製造例1と同様のアリル基
末端ポリプロピレンオキシドのアリル基末端のうち、約
60%にあたる量を白金触媒存在下にトリメトキシラン
と反応させて末端に平均1.2個のトリメトキシシリル
基を有する重合体P14を得た。
【0119】(実施例1〜19および比較例1〜4)P
1〜P14のうち、表1〜3に示す重合体100部に対
し、添加剤として表1〜3に示す沈降炭酸カルシウム、
表1〜3に示す重質炭酸カルシウム、表1〜3に示す可
塑剤、表1〜3に示すシラン化合物1.5部および、表
1〜3に示すチキソ性付加剤3部、紫外線吸収剤(チバ
・スペシャリティーケミカルズ、チヌビン327)1
部、表1〜3に示すヒンダードアミン系光安定剤1部、
表1〜3に示す酸化防止剤1部、空気硬化性化合物とし
て桐油5部、光硬化性化合物としてアロニクスM309
(東亞合成化学工業製)3部、表1〜3に示す硬化触
媒、脱水剤としてビニルトリメトキシシラン1部を添加
して、均一な混合物とした。得られた組成物について下
記の試験を行った。
【0120】また、実施例19は、表中に示したように
2種の重合体の等量混合物を重合体として使用して試験
を行った。結果を表1〜3に示す。なお、表1〜3中の
記号は次を示す。ただし、「なし」はその添加剤を入れ
ないことを示す。また添加剤の具体的内容は下記のとお
りである。
【0121】(沈降炭酸カルシウム) NL:平均粒径0.15μmの脂肪酸表面処理立方晶沈
降炭酸カルシウム(竹原化学工業製ネオライトSP
T)。 (重質炭酸カルシウム) SL15:平均粒径2.0μmの重質炭酸カルシウム
(竹原化学工業製サンライトSL−1500)、 SL7:平均粒径4.5μmの重質炭酸カルシウム(竹
原化学工業製SL−700)。
【0122】(可塑剤) DINP:フタル酸ジイソノニルアルコールの25部、 DOP:フタル酸ジ2−エチルヘキシルの25部、 EPS:3,4−エポキシシクロヘキサン−1,2−ジ
カルボン酸ジ2−エチルヘキシルエステル(サンソサイ
ザーEPS) の25部、 ALP:分子量10000のポリオキシプロピレングリ
コール末端アリルエーテル化物の50部。
【0123】(シラン化合物) TMP:トリメチロールプロパンのトリストリメチルシ
リルエーテルの1.5部、 NS:N−( 2−アミノエチル) −3−アミノプロピル
トリメチルシランの1.5部。 (チキソ性付与剤) DS3:楠本化成工業製ディスパロン305、 DS6:楠本化成工業製ディスパロン6500。
【0124】(ヒンダードアミン系光安定剤) LS:三共製サノールLS765、 LA:旭電化工業製アデカスタブLA67、 LAP:旭電化工業製アデカスタブLA63P、 TV:チバ・スペシャリティケミカルズ、チヌビン14
4。 (酸化防止剤) IR:チバ・スペシャリティケミカルズ製イルガノック
ス245、 SP:大内新興化学製ノクラックSP。
【0125】(空気硬化性化合物) KY:桐油の5部。 (光硬化性物質) M:東亞合成化学工業製アロニクスM309の3部。 (硬化触媒) ST/LA:オクチル酸スズ/ラウリルアミンの3/1
(重量比)の混合物の2部、 DBA:ジブチルスズビスアセチルアセトナートの2
部。 (脱水剤) VS:ビニルトリメトキシシランの1部。
【0126】(重合体の末端基) TM:トリメチルシリル基、DM:メチルジメトキシシ
リル基、TE:トリエトキシシリル基、DE:メチルジ
メトキシシリル基。以下、同様。
【0127】<硬化速度:針入度(cm)>直径4cm
の円筒形のカップ中に4cmの厚みになるように硬化性
組成物を流し込み、20℃で65%湿度の雰囲気下に6
時間放置した。その後にJIS K2530に準拠した
針入度計を用い、アスファルト用1.25gの針を使用
して表面から深さ方向への硬化の様子をみた。すなわち
鉛直方向上方から下方への5秒間の針の進入度(針入
度、単位:cm)を測定した。針入度が大きい方が表面
からの硬化が進んでいないことを表している。
【0128】<50%引っ張り応力:M50(N/cm
2 )>上記組成物を用いJIS A1439に準拠し
て、被着体としてアルミニウムを使用して接着プライマ
ーを使用して試験体を作製し、50%引っ張り応力を測
定した。
【0129】<スランプ性>JIS A1439の縦形
試験法に準拠してmm単位で測定した。スランプが小さ
いほうが好ましい。
【0130】<作業性>実際の使用時に問題となる作業
性について、いわゆる、へら切れ性が良い方が好ましい
とされているため、実際に配合物の取り扱いのしやすさ
を官能評価した。配合物をへらで取り扱った際にへら切
れ性がよく、糸ひきがほとんどない場合○、へら切れ性
がやや悪く、糸ひきも若干ある場合△、へら切れ性が悪
く、糸ひきが大きい場合×とした。
【0131】(製造例15)特開平1−170681に
記載された方法に基づき1,4−ビス(1−クロロ−1
−メチルエチル)ベンゼンを開始剤として三塩化ホウ素
を触媒としてイソブチレンを重合させた後脱塩化水素し
て製造した両末端に約92%の割合でイソプロペニル基
を有する分子量が約5000のイソブチレン系重合体に
塩化白金酸を触媒としてトリクロロシランを90℃12
時間で反応させ、さらにオルトギ酸メチルとメタノール
を反応させることで末端に平均1.2個のトリメトキシ
シリル基を有するポリイソブチレン系重合体P15を得
た。
【0132】(製造例16)特開平1−170681に
記載された方法に基づき1,4−ビス(1−クロロ−1
−メチルエチル)ベンゼンを開始剤として三塩化ホウ素
を触媒としてイソブチレンを重合させた後脱塩化水素し
て製造した両末端に約92%の割合でイソプロペニル基
を有する分子量が約5000のイソブチレン系重合体に
塩化白金酸を触媒としてメチルジクロロシランを90℃
12時間で反応させ、さらにオルトギ酸メチルとメタノ
ールを反応させることで末端に平均1.2個のメチルジ
メトキシシリル基を有するポリイソブチレン系重合体P
16を得た。
【0133】(製造例17)末端に水酸基を有する水添
ポリブタジエン(ポリテールHA、三菱化学製)の末端
水酸基に対して90モル%の3−イソシアネートプロピ
ルトリメトキシシランを反応させて、末端に平均1.3
個のトリメトキシシリル基を有する水添ポリブタジエン
重合体P17を得た。
【0134】(製造例18)末端に水酸基を有する水添
ポリブタジエン(ポリテールHA、三菱化学製)の末端
水酸基に対して90モル%の3−イソシアネートプロピ
ルメチルジメトキシシランを反応させて、末端に平均
1.3個のメチルジメトキシシリル基を有する水添ポリ
ブタジエン重合体P18を得た。
【0135】(実施例20〜23および比較例5〜7)
重合体P15〜P18のうち、表4に示す重合体100
部に対し、表4に示す沈降炭酸カルシウム、表4に示す
重質炭酸カルシウム、炭化水素系高沸点溶剤(日本石油
化学製ハイゾール)75部、硫酸ナトリウム水和物5
部、タレ止め剤1部、硬化触媒としてオクチル酸スズ2
部とラウリルアミン0.7部の混合物、ベンゾトリアゾ
ール系紫外線吸収剤(チヌビン327)1部、3級ヒン
ダードアミン系光安定剤(チヌビン144)1部、ヒン
ダードフェノール系酸化防止剤(イルガノックス24
5)1部、桐油5部、およびカーボンブラック2部を添
加して、均一な混合物とし、実施例1〜19に示したの
と同様の試験を行った。
【0136】また、実施例22および実施例23は、表
中に示したように2種の重合体の等量混合物を重合体と
して使用して試験を行った。結果を表4に示す。なお、
表4中の記号は次を示す。ただし、「なし」はその添加
剤を入れないことを示す。
【0137】(沈降炭酸カルシウム)NL:平均粒径
0.15μmの脂肪酸表面処理立方晶沈降炭酸カルシウ
ム(竹原化学工業製ネオライトSPT)。 (重質炭酸カルシウム)SL15:平均粒径2.0μm
の重質炭酸カルシウム(竹原化学工業製サンライトSL
−1500)。
【0138】(製造例19)重合体P1の100gを撹
拌基つきの反応器に入れて100℃に加熱し、そこへ滴
下ロートから、アクリロニトリル15gとスチレン15
gおよび2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.3
gの溶液を撹拌しながら3時間かけて添加した。さらに
2時間100℃で加熱撹拌を続けてから、減圧下に脱揮
操作を行い、白濁状の重合体混合物P19を得た。
【0139】(製造例20)原料を重合体P1(トリメ
トキシシリル基末端)の代わりに重合体P7(メチルジ
メトキシシリル基末端)を使用すること以外は、製造例
18と同様にして重合体混合物P20を製造した。
【0140】(製造例21)重合体P1の50gおよび
重合体P7の50gを撹拌機つきの反応器にいれ、トル
エン50gを加えて希釈した。この混合物を100℃に
加熱し、アクリロニトリル20g、スチレン20g、グ
リシジルメタクリレート5g、および3−メタクリロイ
ルオキシプロピルトリメトキシシラン2gに2,2’−
アゾビスイソブチロニトリル0.3gを溶解した溶液を
3時間かけて撹拌下滴下した。滴下終了後さらに2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2gのトルエン
溶液を30分かけて滴下した後、100℃で3時間加熱
撹拌した。得られた混合物から100℃減圧下でトルエ
ンを留去して、白濁状の重合体混合物P21を得た。
【0141】(製造例22)原料を重合体P1とP7の
混合物に代えて重合体P7(メチルジメトキシシリル基
末端)を使用すること以外は、製造例20と同様にして
白濁状の重合体混合物P22を製造した。
【0142】(製造例23)重合体P13の100gを
撹拌機つきの反応器にいれた。これを100℃に加熱
し、スチレン5g、メタクリル酸メチル10g、メタク
リル酸ブチル7g、メタクリル酸オクタデシル2g、3
−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン1
8g、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5g
を溶解した溶液を3時間かけて撹拌下滴下した。滴下終
了後さらに2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.
2gのトルエン溶液を30分かけて滴下した後、100
℃で3時間加熱撹拌した。得られた混合物から100℃
減圧下でトルエンを留去して、白濁状の重合体混合物P
23を得た。
【0143】(製造例24)原料を重合体P13に代え
て重合体P8(メチルジエトキシシリル基末端)を使用
すること以外は、製造例22と同様にして重合体P24
を製造した。
【0144】(実施例24〜26および比較例8〜1
1)重合体19〜24のうち、表5に示す重合体100
部に対し、脂肪酸表面処理立方晶沈降炭酸カルシウム5
0部、重質炭酸カルシウム(50部、チキソ性付与剤3
部、N−(2- アミノエチル)−3−アミノプロピルト
リメトキシシラン2部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸
収剤(チヌビン327)1部、3級ヒンダードアミン系
光安定剤(チヌビン144)1部、ヒンダードフェノー
ル系酸化防止剤(イルガノックス245)1部を添加し
て均一に混合し、さらに硬化触媒としてジブチルスズビ
スアセチルアセトナート2部を添加して、均一に混合し
硬化性組成物を得た。
【0145】得られた組成物について、実施例1〜23
に示したのと同様の試験を行った。結果を表5に示す。
なお、表5中の記号は次を示す。ただし、「なし」はそ
の添加剤を入れないことを示す。
【0146】(沈降炭酸カルシウム)NL:平均粒径
0.15μmの脂肪酸表面処理立方晶沈降炭酸カルシウ
ム(竹原化学工業製ネオライトSPT)。 (重質炭酸カルシウム)SL15:平均粒径2.0μm
の重質炭酸カルシウム(竹原化学工業製サンライトSL
−1500)。
【0147】
【表1】
【0148】
【表2】
【0149】
【表3】
【0150】
【表4】
【0151】
【表5】
【0152】
【発明の効果】以上示したように、本発明の硬化性組成
物は内部硬化性にきわめて優れるという特徴を有する。
フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AA031 BB001 CF001 CG001 CH021 CH031 CH051 DE237 EE046 EH036 EN006 EN096 EZ006 EZ046 FB087 FD017 FD156 GJ01 GJ02 4J005 AA04 AA08 AA12 BB04 BD08

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記式(1)で表される加水分解性ケイ素
    基を有する重合体であって、該重合体の一部または全部
    が式(1)のaが3である加水分解性ケイ素基を有する
    重合体である重合体(A)、硬化触媒(L)、および平
    均粒径が2.0μm以下の沈降炭酸カルシウムおよび/
    または平均粒径が1.0μm以上の重質炭酸カルシウム
    からなる充填剤(K)を必須成分とする室温硬化性組成
    物。 −SiXa1 3-a ・・・(1) (式(1)中、R1 は炭素数1〜20の置換または非置
    換の1価の有機基、Xは水酸基または加水分解性基、a
    は1、2または3を示す。ただし、R1 が複数個存在す
    るときは、それらのR1 は同じでも異なってもよく、X
    が複数個存在するときは、それらのXは同じでも異なっ
    てもよい。)
  2. 【請求項2】重合体(A)の分子量が8000〜500
    00である、請求項1記載の室温硬化性組成物。
  3. 【請求項3】重合体(A)が、式(1)で表される加水
    分解性ケイ素基を有するポリオキシアルキレン重合体
    (B)である、請求項1または2記載の室温硬化性組成
    物。
  4. 【請求項4】ポリオキシアルキレン重合体(B)の分子
    量分布Mw /Mn が1.7以下である、請求項3記載の
    室温硬化性組成物。
  5. 【請求項5】ポリオキシアルキレン重合体(B)が、開
    始剤の存在下、複合金属シアン化物錯体を触媒として環
    状エーテルを重合させて得られるポリオキシアルキレン
    重合体の末端に、式(1)で表される加水分解性ケイ素
    基を導入して得られる重合体である、請求項3または4
    記載の室温硬化性組成物。
  6. 【請求項6】ポリオキシアルキレン重合体(B)が、開
    始剤の存在下、環状エーテルを重合させて得られる、分
    子量分布Mw /Mn が1.7以下であるポリオキシアル
    キレン重合体の末端に、式(1)で表される加水分解性
    ケイ素基を導入して得られる重合体である、請求項3、
    4または5記載の室温硬化性組成物。
  7. 【請求項7】ポリオキシアルキレン重合体(B)が、さ
    らに、重合性不飽和基含有単量体(C)を重合して得ら
    れる重合体(D)を含有する、請求項3、4、5または
    6記載の室温硬化性組成物。
  8. 【請求項8】ポリオキシアルキレン重合体(B)が、さ
    らに、ポリオキシアルキレン重合体(B)中で重合性不
    飽和基含有単量体(C)を重合して得られる重合体
    (D)を含有する、請求項3、4、5または6記載の室
    温硬化性組成物。
  9. 【請求項9】重合性不飽和基含有単量体(C)の一部ま
    たは全部が、重合性不飽和基を有し、かつ、グリシジル
    基および/または式(1)で表される加水分解性ケイ素
    基を有する単量体である、請求項7または8記載の室温
    硬化性組成物。
  10. 【請求項10】重合体(A)の一部または全部が、式
    (1)中のaが1または2である加水分解性ケイ素基お
    よび式(1)中のaが3である加水分解性ケイ素基を併
    有する重合体である、請求項1、2、3、5、6、7、
    8または9記載の室温硬化性組成物。
  11. 【請求項11】重合体(A)が、式(1)中のaが1ま
    たは2である加水分解性ケイ素基を有する重合体および
    式(1)中のaが3である加水分解性ケイ素基を有する
    重合体の両方を含有する、請求項1、2、3、5、6、
    7、8または9記載の室温硬化性組成物。
  12. 【請求項12】重合体(A)が、加水分解性ケイ素基と
    して式(1)中のaが3である加水分解性ケイ素基のみ
    を有する重合体である、請求項1、2、3、5、6、
    7、8または9記載の室温硬化性組成物。
  13. 【請求項13】充填剤(K)において、平均粒径2.0
    μm以下の沈降炭酸カルシウムの表面が有機物により処
    理されている、請求項1、2、3、5、6、7、8、
    9、10、11または12記載の室温硬化性組成物。
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