JP2020526612A - 油圧作動油および耐燃料油性シーリング剤 - Google Patents

油圧作動油および耐燃料油性シーリング剤 Download PDF

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Abstract

油圧作動油および航空燃料に耐性のある組成物には、硫黄含有プレポリマーおよび耐溶剤性有機充填剤が含まれる。この組成物は、航空宇宙用シーリング剤用途に有用である。

Description

本開示は、油圧作動油（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｌｕｉｄ）および航空燃料に耐性のあるシーリング剤に関する。シーリング剤には、硫黄含有プレポリマーおよび耐溶剤性有機充填剤（ｓｏｌｖｅｎｔ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｆｉｌｌｅｒ）が含まれる。
硫黄含有プレポリマーに基づく航空宇宙用シーリング剤は、多くの航空宇宙用途の性能要件を満たすことができる。しかし、既存の要件が開発され続け、新しい要件が課せられているので、新しい航空宇宙用シーリング剤を開発する必要性が依然として存在する。耐溶剤性は、航空宇宙用シーリング剤の標準要件である。航空宇宙用シーリング剤などの航空宇宙用材料の特性は、油圧作動油および航空燃料などの使用中に材料が接触する可能性がある流体への暴露後に、特定の閾値を超えて維持され、実質的に劣化しないことが重要である。加速流体抵抗試験は、材料の性能を評価するために使用される。耐燃料油性を評価するために使用される一般的な試験の１つは、例えば、ＡＭＳ３２７７に記載されている。この試験では、材料サンプルを、有機溶剤の混合物であるジェット基準液タイプＩ（ＪＲＦ Ｔｙｐｅ Ｉ）に、６０℃の温度で１週間浸漬させる。ＪＲＦ Ｔｙｐｅ Ｉ浸漬後、許容される閾値を超える引張強度、伸び、硬度、および接着性などの特性を維持する材料は、耐燃料油性であると考えられる。特定の用途について航空宇宙用シーリング剤を認定するために使用される別の要件は、リン酸エステル油圧作動油に対する耐性である。リン酸エステル油圧作動油に対する耐性は、達成がより困難である。例えば、ＪＲＦ Ｔｙｐｅ Ｉの耐燃料油性試験に合格したシーリング剤は、７０℃のリン酸エステル油圧作動油に長時間暴露されると、溶解する可能性がある。
本発明によれば、組成物は、（ａ）３５重量％〜６５重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、（ｂ）１０重量％〜３５重量％の有機充填剤、（ｃ）５重量％〜３０重量％の無機充填剤、および（ｄ）５重量％〜２０重量％のポリエポキシドを含み、重量％は、組成物の総重量に基づく。
本発明によれば、硬化組成物は、本発明による組成物から得られる。
本発明によれば、部品は、本発明による硬化組成物で密封される。
本発明によれば、シーリング剤系は、第１の部分および第２の部分を含み、第１の部分は、５０重量％〜７０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、１５重量％〜４０重量％の有機充填剤、２重量％〜１６重量％の無機充填剤、および０．５重量％〜３重量％の接着促進剤を含み、重量％は第１の部分の総重量に基づき、第２の部分は、３５重量％〜８０重量％のポリエポキシド、１０重量％〜５０重量％の無機充填剤、および０．５重量％〜１０重量％の接着促進剤を含み、重量％は第２の部分の総重量に基づく。
本発明によれば、硬化組成物は、本発明によるシーリング剤系から調製される。
本発明によれば、部品は、本発明による硬化組成物で密封される。
本発明によれば、部品を密封する方法は、本発明による組成物を部品に適用すること、適用された組成物を硬化させて、密封部品を提供することを含む。
本発明によれば、部品を密封する方法は、本発明によるシーリング剤系の第１の部分を本発明によるシーリング剤系の第２の部分と組み合わせて、シーリング剤組成物を提供すること、シーリング剤組成物を部品に適用すること、適用された組成物を硬化させて、密封部品を提供することを含む。
本明細書で説明される図面は、例示のみを目的とする。図面は、本開示の範囲を限定することを意図していない。
図１は、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４浸漬中の本開示により提供されるシーリング剤のショアＡ硬度を示すグラフである。
図２は、様々な温度でＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に浸漬した後のシーリング剤の重量増加を示すグラフである。
図３は、様々な温度でＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に浸漬したシーリング剤の体積膨張を示すグラフである。
以下の詳細な説明の目的のために、本開示により提供される実施形態は、そうでないと明確に指定された場合を除き、様々な代替的な変形およびステップの順序を想定することができることを理解されたい。さらに、任意の実施例以外、または特に明記しない限り、例えば、本明細書および特許請求の範囲において使用される成分の量を表すすべての数は、すべての場合において、用語「約」により修飾されるものとして理解されたい。したがって、そうでないと示されない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本発明によって得られる所望の特性に依存して変化し得る近似値である。少なくとも、および特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、報告される有効数字の数を考慮し、通常端数処理を適用することによって、少なくとも解釈されるべきである。
本発明の広い範囲を示す数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の例に示される数値は、可能な限り正確に報告されている。しかし、任意の数値には、それぞれの試験測定値において見出される標準変動から必然的に生じる特定の誤差が本質的に含まれる。
また、本明細書に列挙された任意の数値範囲は、そこに含まれるすべての下位範囲を含むことを意図していることを理解されたい。例えば、「１〜１０」の範囲は、列挙された最小値１および列挙された最大値１０の間（およびそれらを含む）、つまり最小値が１以上および最大値が１０以下を有するすべての下位範囲を含むことが意図される。
２つの文字または記号の間にないダッシュ（「−」）は、置換基または２つの原子間の結合点を示すために使用される。例えば、−ＣＯＮＨ２は、炭素原子を介して結合する。
「アルカンジイル」とは、例えば、１〜１８個の炭素原子（Ｃ１−１８）、１〜１４個の炭素原子（Ｃ１−１４）、１〜６個の炭素原子（Ｃ１−６）、１〜４個の炭素原子（Ｃ１−４）、または１〜３個の炭化水素原子（Ｃ１−３）を有する飽和、分岐状または直鎖状非環式炭化水素基のジラジカルを指す。分岐状アルカンジイルは、最低３個の炭素原子を有することが理解されよう。アルカンジイルは、Ｃ２−１４アルカンジイル、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ２−８アルカンジイル、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ２−４アルカンジイル、またはＣ２−３アルカンジイルであってもよい。アルカンジイル基の例としては、メタン−ジイル（−ＣＨ２−）、エタン−１，２−ジイル（−ＣＨ２ＣＨ２−）、プロパン−１，３−ジイルおよびイソプロパン−１，２−ジイル（例えば、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−および−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−）、ブタン−１，４−ジイル（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、ペンタン−１，５−ジイル（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、ヘキサン−１，６−ジイル（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、ヘプタン−１，７−ジイル、オクタン−１，８−ジイル、ノナン−１，９−ジイル、デカン−１，１０−ジイル、およびドデカン−１，１２−ジイルが挙げられる。
「アルカンシクロアルカン」とは、１個または複数のシクロアルキルおよび／またはシクロアルカンジイル基および１個または複数のアルキルおよび／またはアルカンジイル基を有する飽和炭化水素基を指し、シクロアルキル、シクロアルカンジイル、アルキル、およびアルカンジイルが本明細書で定義される。各シクロアルキルおよび／またはシクロアルカンジイル基は、Ｃ３−６、Ｃ５−６、シクロヘキシルまたはシクロヘキサンジイルであってもよい。各アルキルおよび／またはアルカンジイル基は、Ｃ１−６、Ｃ１−４、Ｃ１−３、メチル、メタンジイル、エチル、またはエタン−１，２−ジイルであってもよい。アルカンシクロアルカン基は、Ｃ４−１８アルカンシクロアルカン、Ｃ４−１６アルカンシクロアルカン、Ｃ４−１２アルカンシクロアルカン、Ｃ４−８アルカンシクロアルカン、Ｃ６−１２アルカンシクロアルカン、Ｃ６−１０アルカンシクロアルカン、またはＣ６−９アルカンシクロアルカンであってもよい。アルカンシクロアルカン基の例としては、１，１，３，３−テトラメチルシクロヘキサンおよびシクロヘキシルメタンが挙げられる。
「アルカンシクロアルカンジイル」とは、アルカンシクロアルカン基のジラジカルを指す。アルカンシクロアルカンジイル基は、Ｃ４−１８アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ４−１６アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ４−１２アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ４−８アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ６−１２アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ６−１０アルカンシクロアルカンジイル、またはＣ６−９アルカンシクロアルカンジイルであってもよい。アルカンシクロアルカンジイル基の例としては、１，１，３，３−テトラメチルシクロヘキサン−１，５−ジイルおよびシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイルが挙げられる。
「アルカンアレーン」とは、１個または複数のアリールおよび／またはアレーンジイル基および１個または複数のアルキルおよび／またはアルカンジイル基を有する炭化水素基を指し、アリール、アレーンジイル、アルキル、およびアルカンジイルが本明細書で定義される。各アリールおよび／またはアレーンジイル基は、Ｃ６−１２、Ｃ６−１０、フェニルまたはベンゼンジイルであってもよい。各アルキルおよび／またはアルカンジイル基は、Ｃ１−６、Ｃ１−４、Ｃ１−３、メチル、メタンジイル、エチル、またはエタン−１，２−ジイルであってもよい。アルカンアレーン基は、Ｃ４−１８アルカンアレーン、Ｃ４−１６アルカンアレーン、Ｃ４−１２アルカンアレーン、Ｃ４−８アルカンアレーン、Ｃ６−１２アルカンアレーン、Ｃ６−１０アルカンアレーン、またはＣ６−９アルカンアレーンであってもよい。アルカンアレーン基の例としては、ジフェニルメタンが挙げられる。
「アルカンアレーンジイル」とは、アルカンアレーン基のジラジカルを指す。アルカンアレーンジイル基は、Ｃ４−１８アルカンアレーンジイル、Ｃ４−１６アルカンアレーンジイル、Ｃ４−１２アルカンアレーンジイル、Ｃ４−８アルカンアレーンジイル、Ｃ６−１２アルカンアレーンジイル、Ｃ６−１０アルカンアレーンジイル、またはＣ６−９アルカンアレーンジイルである。アルカンアレーンジイル基の例としては、ジフェニルメタン−４，４’−ジイルが挙げられる。
「アルケニル」基とは、構造−ＣＲ＝Ｃ（Ｒ）２を指し、アルケニル基が末端基であり、より大きな分子に結合している。そのような実施形態では、各Ｒは独立して、例えば、水素およびＣ１−３アルキルを含んでもよい。各Ｒは水素であり、アルケニル基は構造−ＣＨ＝ＣＨ２を有することができる。
「アルコキシ」とは、−ＯＲ基を指し、Ｒがアルキルであることが本明細書で定義される。アルコキシ基の例としては、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、およびｎ−ブトキシが挙げられる。アルコキシ基は、Ｃ１−８アルコキシ、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−４アルコキシ、またはＣ１−３アルコキシであってもよい。
「アルキル」とは、例えば、１〜２０個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、１〜４個の炭素原子、または１〜３個の炭素原子を有する飽和、分岐状または直鎖状非環式炭化水素基のモノラジカルを指す。分岐状アルキルは、最低３個の炭素原子を有することが理解されよう。アルキル基は、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−４アルキル、またはＣ１−３アルキルであってもよい。アルキル基の例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−デシル、およびテトラデシルが挙げられる。アルキル基は、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−４アルキル、およびＣ１−３アルキルであってもよい。
「アレーンジイル」とは、ジラジカル単環式または多環式芳香族基を指す。アレーンジイル基の例としては、ベンゼン−ジイルおよびナフタレン−ジイルが挙げられる。アレーンジイル基は、Ｃ６−１２アレーンジイル、Ｃ６−１０アレーンジイル、Ｃ６−９アレーンジイル、またはベンゼンジイルであってもよい。
「シクロアルカンジイル」とは、ジラジカル飽和単環式または多環式炭化水素基を指す。シクロアルカンジイル基は、Ｃ３−１２シクロアルカンジイル、Ｃ３−８シクロアルカンジイル、Ｃ３−６シクロアルカンジイル、またはＣ５−６シクロアルカンジイルであってもよい。シクロアルカンジイル基の例としては、シクロヘキサン−１，４−ジイル、シクロヘキサン−１，３−ジイルおよびシクロヘキサン−１，２−ジイルが挙げられる。
「シクロアルキル」とは、飽和単環式または多環式炭化水素モノラジカル基を指す。シクロアルキル基は、Ｃ３−１２シクロアルキル、Ｃ３−８シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＣ５−６シクロアルキルであってもよい。
「ヘテロアルカンジイル」とは、１個または複数の炭素原子がＮ、Ｏ、Ｓ、またはＰなどのヘテロ原子で置換されているアルカンジイル基を指す。ヘテロアルカンジイルでは、１個または複数のヘテロ原子はＮまたはＯを含むことができる。
「ヘテロシクロアルカンジイル」とは、１個または複数の炭素原子がＮ、Ｏ、Ｓ、またはＰなどのヘテロ原子で置換されているシクロアルカンジイル基を指す。ヘテロシクロアルカンジイルでは、１個または複数のヘテロ原子はＮまたはＯを含むことができる。
「ヘテロアレーンジイル」とは、１個または複数の炭素原子がＮ、Ｏ、Ｓ、またはＰなどのヘテロ原子で置換されているアレーンジイル基を指す。ヘテロアレーンジイルでは、１個または複数のヘテロ原子はＮまたはＯを含むことができる。
「置換された」とは、１個または複数の水素原子がそれぞれ独立して、同じまたは異なる置換基で置換されている基を指す。置換基は、ハロゲン、−Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、−Ｓ（Ｏ）２、−ＳＨ、ＲがＣ１−６アルキルである−ＳＲ、−ＣＯＯＨ、−ＮＯ２、各Ｒが独立して水素およびＣ１−３アルキルを含む−ＮＲ２、−ＣＮ、＝Ｏ、Ｃ１−６アルキル、−ＣＦ３、−ＯＨ、フェニル、Ｃ２−６ヘテロアルキル、Ｃ５−６ヘテロアリール、Ｃ１−６アルコキシ、またはＲがＣ１−６アルキルである−ＣＯＲを含むことができる。置換基は、−ＯＨ、−ＮＨ２、またはＣ１−３アルキルであってもよい。
「から形成された」または「から調製された」とは、例えば、請求項の文言を含む、オープンクレームを意味する。したがって、列挙された成分のリストから「形成」または「調製」された組成物は、少なくとも列挙された成分、または少なくとも列挙された成分の反応生成物を含む組成物であり、組成物を形成または調製するために使用される他の列挙されていない成分をさらに含むことができることが意図される。
「の反応生成物」とは、列挙された反応物の化学反応生成物を意味し、部分反応生成物ならびに完全に反応した生成物およびより少ない量で存在する他の反応生成物を含むことができる。
本明細書で使用する場合、組成物、例えば「硬化時の組成物」または「硬化組成物」に関連して使用される用語「硬化」または「硬化された」は、組成物の硬化性または架橋性成分が少なくとも部分的に反応または架橋することを意味する。
用語「等価」とは、物質の官能性反応性基の数を指す。「当量」は、物質の分子量を、その物質の官能性反応性基の原子価または数で割ったものと実質的に等しい。
「プレポリマー」とは、オリゴマー、ホモポリマー、およびコポリマーを指す。チオール末端プレポリマーの場合、分子量は、ヨウ素滴定を使用した末端基分析によって決定される数平均分子量「Ｍｎ」である。チオール末端化されていないプレポリマーの場合、数平均分子量は、ポリスチレン標準を使用したゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される。本開示により提供されるチオール末端硫黄含有プレポリマーなどのプレポリマーを、硬化剤と組み合わせて硬化性組成物を提供することができ、これは、硬化して硬化ポリマーネットワークを提供することができる。プレポリマーは、室温（２５℃）および室圧（７６０ｔｏｒｒ；１０１ｋＰａ）で液体である。
「硬化性組成物」とは、反応して硬化組成物を形成することができる少なくとも２つの反応物を含む組成物を指す。例えば、硬化性組成物は、反応して硬化ポリマーを形成することができるチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーおよびポリエポキシドを含むことができる。硬化性組成物は、硬化反応のための触媒、ならびに例えば、充填剤、顔料、および接着促進剤などの他の成分を含んでもよい。硬化性組成物は、室温で硬化性であってもよく、または硬化反応を開始および／または加速するために室温を超える温度などの高温または他の条件への暴露を必要としてもよい。硬化性組成物は、例えば、別個のベース成分および促進剤成分を含む二部分組成物として最初に提供されてもよい。ベース組成物は、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーなどの硬化反応に関与する反応物の１つを含むことができ、促進剤成分は、ポリエポキシドなどの他の反応物を含むことができる。硬化性組成物を提供するために、使用の直前に２つの成分を混合することができる。硬化性組成物は、特定の適用方法に適した粘度を示し得る。例えば、塗布用途に適したクラスＡシーリング剤組成物は、１ポアズ〜５００ポアズ（０．１Ｐａ−ｓｅｃ〜５０Ｐａ−ｓｅｃ）の粘度を特徴とする。フィレット密封用途に適したクラスＢシーリング剤組成物は、４，５００ポアズ〜２０，０００ポアズ（４５０Ｐａ−ｓｅｃ〜２，０００Ｐａ−ｓｅｃ）の粘度を特徴とする。接合密封用途に適したクラスＣシーリング剤組成物は、５００ポアズ〜４，５００ポアズ（５０Ｐａ−ｓｅｃ〜４５０Ｐａ−ｓｅｃ）の粘度を特徴とする。組成物の粘度は、本明細書に記載されるように測定される。シーリング剤系の２つの成分が組み合わされて混合された後、本明細書に記載のように、硬化反応が進行し、硬化性組成物の粘度が増加することができ、ある時点で、もはや加工不能となる。２つの成分が混合されて硬化性組成物を形成するときと、硬化性組成物が意図された目的のために合理的または実用的に表面に適用できなくなるまでの期間は、作用時間と呼ばれ得る。理解され得るように、作用時間は、例えば、硬化化学、使用される触媒、適用方法、および温度を含む多くの要因に依存し得る。硬化性組成物が表面に適用されると（および適用中に）、硬化反応が進行して硬化組成物が得られる。硬化組成物は、粘着性のない表面を生じ、硬化し、その後、ある期間にわたって完全に硬化する。硬化性組成物は、クラスＢシーリング剤またはクラスＣシーリング剤について、表面の硬度が少なくとも３０ショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａである場合に硬化したと見なすことができる。シーリング剤が３０ショアＡの硬度に硬化した後、硬化性組成物が完全に硬化するまでに数日から数週間かかることがある。組成物は、硬度が増加しなくなったときに、完全に硬化したと見なされる。配合に応じて、完全に硬化したシーリング剤は、例えば、ＩＳＯ８６８に従って測定された、４０ショアＡ〜７０ショアＡの硬度を示す。
「化合物に由来する部分」などの「に由来する」とは、親化合物と反応物との反応時に生成される部分を指す。例えば、ビス（アルケニル）化合物ＣＨ２＝ＣＨ−Ｒ−ＣＨ＝ＣＨ２は、チオール基を有する２つの化合物などの別の化合物と反応して、反応に由来する部分−（ＣＨ２）２−Ｒ−（ＣＨ２）２−を生成できる。
「−Ｖとチオールとの反応に由来する」とは、チオール基と、チオール基と反応する末端基を含む部分との反応から生じる部分−Ｖ’−を指す。例えば、基Ｖ−は、ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２−Ｏ−を含むことができ、末端アルケニル基ＣＨ２＝ＣＨ−はチオール基−ＳＨと反応する。チオール基と反応すると、部分−Ｖ’−は−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−−になる。
化合物またはポリマーの「コア」とは、反応性末端基の間のセグメントを指す。例えば、ポリチオールＨＳ−Ｒ−ＳＨのコアは−Ｒ−になる。化合物またはプレポリマーのコアはまた、化合物の骨格またはプレポリマーの骨格と呼ばれてもよい。
組成物およびシーリング剤の比重および密度は、ＩＳＯ２７８１に従って決定される。
充填剤の比重および密度は、ＩＳＯ７８７（パート１０）に従って決定される。
ショアＡ硬度は、ＩＳＯ８６８に従って、タイプＡデュロメータを使用して測定される。
引張強度および伸びは、ＩＳＯ３７に従って測定される。
ガラス転移温度Ｔｇは、１Ｈｚの周波数、２０ミクロンの振幅、および−８０℃〜２５℃の温度勾配を有するＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｑ８００装置を用いて、動的質量分析（ＤＭＡ）によって決定され、Ｔｇは、ｔａｎδ曲線のピークとして同定される。
Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）は、リン酸エステル化学に基づく耐火性油圧作動油である。Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）流体としては、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）５００Ｂ−４、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）５、およびＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＰＥ−５が挙げられ、イーストマンケミカル社から市販されている。
ここで、本発明の特定の化合物、組成物、および方法を参照する。開示された化合物、組成物、および方法は、特許請求の範囲を限定することを意図していない。対照的に、特許請求の範囲は、すべての代替物、修正物、および均等物を包含することを意図するものである。
本開示により提供される組成物は、チオール末端硫黄含有プレポリマー、有機充填剤、無機充填剤、ポリエポキシド硬化剤、および場合により接着促進剤を含むことができる。組成物は、航空宇宙用シーリング剤などのシーリング剤、特にＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性および耐燃料油性の航空宇宙用シーリング剤として配合することができる。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤製剤は、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、チオール末端ポリスルフィドプレポリマー、チオール末端硫黄含有ポリホルマールプレポリマー、チオール末端モノスルフィドプレポリマー、または前述のいずれかの組み合わせなどのチオール末端硫黄含有プレポリマーを含むことができる。
チオール末端硫黄含有プレポリマーは、チオール末端ポリチオエーテルを含むことができ、またはチオール末端硫黄含有プレポリマーは、チオール末端ポリスルフィドプレポリマーを含むことができる。チオール末端硫黄含有プレポリマーは、異なるチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーおよび／またはチオール末端ポリスルフィドプレポリマーの混合物を含んでもよく、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーおよび／またはチオール末端ポリスルフィドプレポリマーは、同じまたは異なる官能性を有してもよい。
チオール末端硫黄含有プレポリマーは、２〜６、２〜４、２〜３、２．３〜２．８、または２．０５〜２．５の平均官能性を有することができる。例えば、チオール末端硫黄含有プレポリマーは、二官能性チオール末端硫黄含有プレポリマー、三官能性チオール末端硫黄含有プレポリマー、およびそれらの組み合わせを含むことができる。硫黄含有プレポリマーは、チオール末端硫黄含有ポリホルマールプレポリマーを含むことができる。硫黄含有プレポリマーは、チオール末端モノスルフィドプレポリマーを含むことができる。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、例えば、３５重量％〜６５重量％、４０重量％〜６０重量％、４３重量％〜５７重量％、または４６重量％〜５４重量％のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーまたはチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーの組み合わせなど、チオール末端硫黄含有プレポリマーまたはチオール末端硫黄含有プレポリマーの組み合わせを含むことができる。
硫黄含有プレポリマーは、チオール末端ポリチオエーテルを含むことができる。適切なチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーの例は、例えば、米国特許第６，１７２，１７９号に開示され、参照によりその全体が組み込まれる。チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、Ｐｅｒｍａｐｏｌ（登録商標）Ｐ３．１Ｅ、Ｐｅｒｍａｐｏｌ（登録商標）Ｌ５６０８６、またはそれらの組み合わせを含むことができ、それぞれがカリフォルニア州シルマーのＰＰＧ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ社から入手可能である。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、式（１）の構造を有する少なくとも１つの部分を含むチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含むことができ、
−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１］ｎ− （１）
式中、
各Ｒ１は独立して、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル基、Ｃ３−６分岐状アルカンジイル基、Ｃ６−８シクロアルカンジイル基、Ｃ６−１０アルカンシクロアルカンジイル基、二価複素環基、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−基から選択され、各Ｒ３は、水素およびメチルから選択され、
各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル基、Ｃ３−６分岐状アルカンジイル基、Ｃ６−８シクロアルカンジイル基、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル基、二価複素環基、および−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基から選択され、
各Ｘは独立して、Ｏ、Ｓ、およびＮＲから選択され、Ｒは、水素およびメチルから選択され、
ｍは、０〜５０の範囲であり、
ｎは、１〜６０の範囲の整数であり、
ｐは、２〜６の範囲の整数であり、
ｑは、１〜５の範囲の整数であり、および
ｒは、２〜１０の範囲の整数である。
式（１）のプレポリマーでは、Ｒ１は−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよく、各Ｘは独立して、ＯおよびＳから選択できる。式（１）のプレポリマーでは、Ｒ１は−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよく、各ＸはＯであってもよく、または各ＸはＳであってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、Ｒ１は−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−であってもよく、各Ｘは独立して、ＯおよびＳから選択できる。式（１）のプレポリマーでは、Ｒ１は−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−であってもよく、各ＸはＯであってもよく、または各ＸはＳであってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、Ｒ１は−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−であってもよく、ｐは２であってもよく、ＸはＯであってもよく、ｑは２であってもよく、ｒは２であってもよく、Ｒ２はエタンジイルであってもよく、ｍは２であってもよく、ｎは９であってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、各Ｒ１は１，８−ジメルカプト−３，６−ジオキサオクタン（ＤＭＤＯ）に由来することができ、各Ｒ１はジメルカプトジエチルスルフィド（ＤＭＤＳ）、またはそれらの組み合わせに由来することができる。
式（１）のプレポリマーでは、各ｍは独立して、１〜３の整数であってもよい。各ｍは同じであってもよく、１、２、または３であってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、ｎは１〜３０の整数、１〜２０の整数、１〜１０の整数、または１〜５の整数であってもよい。さらに、ｎは１〜６０の任意の整数であってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、各ｐは独立して、２、３、４、５、および６であってもよい。各ｐは同じであってもよく、２、３、４、５、または６であってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、各ｑは独立して、１、２、３、４、または５であってもよい。各ｑは同じであってもよく、１、２、３、４、または５であってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、各ｒは独立して、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０であってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、各ｒは同じであってもよく、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０であってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、各ｒは独立して、２〜４、２〜６、または２〜８の整数であってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル基、Ｃ３−６分岐状アルカンジイル基、および−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基から選択することができる。
式（１）のプレポリマーでは、各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０ｎ−アルカンジイル基であってもよい。
式（１）のプレポリマーでは、各Ｒ２は独立して、−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基を含むことができ、各ＸはＯまたはＳであってもよい。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、式（１ａ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、式（１ｂ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、式（１ｃ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、または前述のいずれかの組み合わせを含むことができ、
ＨＳ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳＨ （１ａ）
｛ＨＳ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳ−Ｖ’−｝ｚＢ （１ｂ）
｛Ｒ４−Ｓ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳ−Ｖ’−｝ｚＢ （１ｃ）
式中、
各Ｒ１は独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ５−８ヘテロシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、
式中、
ｐは、２〜６の整数であり、
ｑは、１〜５の整数であり、
ｒは、２〜１０の整数であり、
各Ｒ３は独立して、水素およびメチルから選択され、および
各Ｘは独立して、Ｏ、Ｓ、およびＮＲから選択され、
Ｒは、水素およびメチルから選択され、
各Ｒ２は独立して、Ｃ１−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、ｐ、ｑ、ｒ、Ｒ３、およびＸは、Ｒ１と同様に定義され、
ｍは、０〜５０の整数であり、
ｎは、１〜６０の整数であり、
Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
ｚは、３〜６の整数であり、および
各Ｖは、チオールと反応する末端基を含む部分であり、
各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来し、および
各Ｒ４は独立して、水素、または式（１）の部分を介した多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚへの結合を含む。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、Ｒ１は−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−であってもよく、ｐは２であってもよく、ＸはＯであってもよく、ｑは２であってもよく、ｒは２であってもよく、Ｒ２はエタンジイルであってもよく、ｍは２であってもよく、ｎは９であってもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、Ｒ１はＣ２−６アルカンジイルおよび−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択することができる。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、Ｒ１は−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよく、ＸはＯであってもよく、またはＸはＳであってもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、Ｒ１は−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよく、ｐは２であってもよく、ｒは２であってもよく、ｑは１であってもよく、ＸはＳであってもよく；またはｐは２であってもよく、ｑは２であってもよく、ｒは２であってもよく、ＸはＯであってもよく；またはｐは２であってもよく、ｒは２であってもよく、ｑは１であってもよく、ＸはＯであってもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、Ｒ１は−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよく、各Ｒ３は水素であってもよく、または少なくとも１つのＲ３はメチルであってもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、各Ｒ１は同じであってもよく、または少なくとも１つのＲ１が異なっていてもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、各ｍは独立して、１〜３の整数であってもよい。各ｍは同じであってもよく、１、２、または３であってもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、ｎは１〜３０の整数、１〜２０の整数、１〜１０の整数、または１〜５の整数であってもよい。変数ｎは、１〜６０の任意の整数であってもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、各ｐは独立して、２、３、４、５、および６であってもよい。各ｐは同じであってもよく、２、３、４、５、または６であってもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、各ｑは独立して、１、２、３、４、または５であってもよい。各ｑは同じであってもよく、１、２、３、４、または５であってもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、各ｒは独立して、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０であってもよい。
式（１ａ）〜（１ｃ）のプレポリマーでは、各ｒは独立して、２〜４、２〜６、または２〜８の整数であってもよい。
式（１）〜（１ｃ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを調製するために、様々な方法を使用することができる。適切なチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーの例、およびそれらの製造方法は、米国特許第６，１７２，１７９号に記載されている。そのようなチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、二官能性、すなわち、２つの末端チオール基を有する直鎖状プレポリマーであってもよく、または多官能性、すなわち、３つ以上の末端チオール基を有する分岐状プレポリマーであってもよい。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、異なるチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーの混合物を含んでもよく、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、同じまたは異なる官能性を有してもよい。チオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、またはチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーの組み合わせは、例えば、２〜６、２〜４、２〜３、２．０５〜２．８、または２．０５〜２．５の平均官能性を有することができる。例えば、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、二官能性チオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、三官能性チオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、ポリチオールとジビニルエーテルなどのジエンとを反応させることにより調製することができ、ポリチオエーテルの調製に使用される反応物のそれぞれの量は、末端チオール基を生じるように選択することができる。したがって、いくつかの場合においては、（ｎまたはｎ超、例えばｎ＋１）モルのポリチオール、例えばジチオール、または少なくとも２つの異なるジチオールの混合物と、０．０５モル〜１モル、例えば０．１モル〜０．８モル数のチオール末端多官能化剤とを、（ｎ）モルのジエン、例えばジビニルエーテル、または少なくとも２つの異なるジエンの組み合わせ、例えば２つの異なるジビニルエーテルの組み合わせと反応させることができる。チオール末端多官能化剤は、例えば、２．０５〜３、例えば２．１〜２．８、または２．１〜２．６の平均チオール官能性を有するチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを提供するのに十分な量で反応混合物中に存在することができる。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを調製するために使用される反応は、フリーラジカル触媒によって触媒され得る。適切なフリーラジカル触媒としては、アゾ化合物、例えば、アゾ（ビス）イソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）などのアゾビスニトリル化合物；ベンゾイルペルオキシドおよびｔｅｒｔ−ブチルペルオキシドなどの有機過酸化物；および過酸化水素などの無機過酸化物が挙げられる。反応はまた、ラジカル開始剤／光増感剤の有無にかかわらず、紫外線を照射することによって行うことができる。無機塩基または有機塩基、例えばトリエチルアミンを使用するイオン触媒法も使用することができる。
適切なチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、ジビニルエーテルまたはジビニルエーテルの組み合わせを、過剰のジチオールまたはジチオールの組み合わせと反応させることにより生成することができる。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、以下を含む反応物の反応生成物を含むことができる、
（ａ）式（２）のジチオールと、
ＨＳ−Ｒ１−ＳＨ （２）
式中、
Ｒ１は、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１０アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ５−８ヘテロシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、式中、
各Ｒ３は独立して、水素およびメチルから選択され、
各Ｘは独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ−から独立して選択され、Ｒは、水素およびメチルから選択され、
ｐは、２〜６の整数であり、
ｑは、１〜５の整数であり、および
ｒは、２〜１０の整数であり、および
（ｂ）式（３）のジビニルエーテルと、
ＣＨ２＝ＣＨ−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍＣＨ＝ＣＨ２ （３）
式中、
各Ｒ２は独立して、Ｃ１−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、ｐ、ｑ、ｒ、Ｒ３、およびＸは、上記と同様に定義され、および
ｍは、０〜５０の整数である。
反応物は、（ｃ）多官能性化合物Ｂ（−Ｖ）ｚなどの多官能性化合物をさらに含むことができ、Ｂ、−−Ｖ、およびｚは、本明細書で定義されるとおりである。
式（２）のジチオールでは、Ｒ１は−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよい。
式（２）のジチオールでは、ＸはＯおよびＳから選択することができるので、式（２）の−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−は、−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｏ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−または−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｓ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよい。ｐおよびｒは、ｐおよびｒの両方が２の場合など、等しくてもよい。
式（２）のジチオールでは、Ｒ１はＣ２−６アルカンジイルおよび−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択することができる。
式（２）のジチオールでは、Ｒ１は−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよく、ＸはＯであってもよく、またはＸはＳであってもよい。
Ｒ１が−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよい式（２）のジチオールでは、ｐは２であってもよく、ｒは２であってもよく、ｑは１であってもよく、ＸはＳであってもよく、または、ｐは２であってもよく、ｑは２であってもよく、ｒは２であってもよく、ＸはＯであってもよく、または、ｐはであってもよく２、ｒは２であってもよく、ｑは１であってもよく、ＸはＯであってもよい。
Ｒ１が−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−であってもよい式（２）のジチオールでは、各Ｒ３は水素であってもよく、または少なくとも１つのＲ３はメチルであってもよい。
式（２）のジチオールでは、各Ｒ１は１，８−ジメルカプト−３，６−ジオキサオクタン（ＤＭＤＯ；２，２−（エタン−１，２−ジイルビス（スルファニル））ビス（エタン−１−チオール））に由来することができ、または各Ｒ１はジメルカプトジエチルスルフィド（ＤＭＤＳ；２，２’−チオビス（エタン−１−チオール））、およびそれらの組み合わせに由来することができる。
式（２）のジチオールでは、各ｐは独立して、２、３、４、５、および６から選択することができる。各ｐは同じであってもよく、２、３、４、５、または６であってもよい。
式（２）のジチオールでは、各ｑは独立して、１、２、３、４、または５であってもよい。各ｑは同じであってもよく、１、２、３、４、または５であってもよい。
式（２）のジチオールでは、各ｒは独立して、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０であってもよい。各ｒは同じであってもよく、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０であってもよい。
式（２）のジチオールでは、各ｒは独立して、２〜４、２〜６、または２〜８の整数であってもよい。
式（３）のジビニルエーテルでは、各ｍは独立して、１〜３の整数であってもよい。各ｍは同じであってもよく、１、２、または３であってもよい。
式（３）のジビニルエーテルでは、各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル基、Ｃ３−６分岐状アルカンジイル基、および−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基から選択することができる。
式（３）のジビニルエーテルでは、各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル基であってもよい。
式（３）のジビニルエーテルでは、各Ｒ２は独立して、−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基であってもよく、各ＸはＯまたはＳであってもよい。
式（３）のジビニルエーテルでは、各Ｒ２は独立して、−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基であってもよく、各ＸはＯまたはＳであってもよく、各ｐは独立して、２、３、４、５、および６であってもよい。
式（３）のジビニルエーテルでは、各ｐは同じであってもよく、２、３、４、５、または６であってもよい。
式（３）のジビニルエーテルでは、各Ｒ２は独立して、−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基であってもよく、各ＸはＯまたはＳであってもよく、各ｑは独立して、１、２、３、４、または５であってもよい。
式（３）のジビニルエーテルでは、各ｑは同じであってもよく、１、２、３、４、または５であってもよい。
式（３）のジビニルエーテルでは、各Ｒ２は独立して、−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基であってもよく、各ＸはＯまたはＳであってもよく、各ｒは独立して、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０であってもよい。
式（３）のジビニルエーテルでは、各ｒは同じであってもよく、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０であってもよい。式（３）のジビニルエーテルでは、各ｒは独立して、２〜４、２〜６、または２〜８の整数であってもよい。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーの調製に使用するのに適したジチオールには、式（２）の構造を有するものが含まれ、
ＨＳ−Ｒ１−ＳＨ （２）
式中、Ｒ１は、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１０アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ５−８ヘテロシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、式中、各Ｒ３は独立して、水素およびメチルから選択され、各Ｘは独立して、Ｏ、Ｓ、およびＮＲから選択され、Ｒは、水素およびメチルから選択され、ｐは、２〜６の整数であり、ｑは、１〜５の整数であり、ｒは、２〜１０の整数である。
適切なジチオールの例としては、１，２−エタンジチオール、１，２−プロパンジチオール、１，３−プロパンジチオール、１，３−ブタンジチオール、１，４−ブタンジチオール、２，３−ブタンジチオール、１，３−ペンタンジチオール、１，５−ペンタンジチオール、１，６−ヘキサンジチオール、１，３−ジメルカプト−３−メチルブタン、ジペンテンジメルカプタン、エチルシクロヘキシルジチオール（ＥＣＨＤＴ）、ジメルカプトジエチルスルフィド、メチル置換ジメルカプトジエチルスルフィド、ジメチル置換ジメルカプトジエチルスルフィド、ジメルカプトジオキサオクタン、１，５−ジメルカプト−３−オキサペンタン、および前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。
ジチオールは、低級（例えば、Ｃ１−６）アルキル基、低級アルコキシ基、またはヒドロキシル基を含む１個または複数のペンダント基を有してもよい。適切なアルキルペンダント基としては、例えば、Ｃ１−６直鎖状アルキル、Ｃ３−６分岐状アルキル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルが挙げられる。
適切なジチオールの他の例としては、ジメルカプトジエチルスルフィド（ＤＭＤＳ）（式（２）で、Ｒ１は−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−であり、ｐは２、ｒは２、ｑは１、ＸはＳである）、ジメルカプトジオキサオクタン（ＤＭＤＯ）（式（２）で、Ｒ１は−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−であり、ｐは２、ｑは２、ｒは２、ＸはＯである）、および１，５−ジメルカプト−３−オキサペンタン（式（２）で、Ｒ１は−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−であり、ｐは２、ｒは２、ｑは１、ＸはＯである）が挙げられる。炭素骨格にヘテロ原子およびメチル基などのペンダントアルキル基の両方を含むジチオールを使用することもできる。そのようなジチオールとしては、例えば、ＨＳ−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２−ＳＨ、ＨＳ−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２−ＳＨなどのメチル置換ＤＭＤＳ、ならびにＨＳ−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−Ｓ−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−ＳＨおよびＨＳ−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−ＳＨなどのジメチル置換ＤＭＤＳが挙げられる。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーの調製に適したジビニルエーテルには、例えば、式（３）のジビニルエーテルが含まれ、
ＣＨ２＝ＣＨ−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍＣＨ＝ＣＨ２ （３）
式中、各Ｒ２は独立して、Ｃ１−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、各Ｒ３は独立して、水素およびメチルから選択することができ、各Ｘは独立して、Ｏ、Ｓ、およびＮＲから選択することができ、Ｒは、水素およびメチルから選択することができ、ｐは、２〜６の整数であってもよく、ｑは、１〜５の整数であってもよく、ｒは、２〜１０の整数であってもよい。
適切なジビニルエーテルとしては、例えば、１〜４個のオキシアルカンジイル基などの少なくとも１個のオキシアルカンジイル基−Ｒ２−Ｏ−を有する化合物、すなわち式（３）のｍが１〜４の範囲の整数である化合物が挙げられる。式（３）の変数ｍは、２〜４の範囲の整数であってもよい。１分子あたりのオキシアルカンジイル単位の数の非整数平均値を特徴とする市販のジビニルエーテル混合物を使用することも可能である。したがって、式（３）のｍは、１．０〜１０．０、１．０〜４．０、または２．０〜４．０などの０〜１０．０の範囲の有理数の値をとることもできる。
適切なビニルエーテルの例としては、エチレングリコールジビニルエーテル（ＥＧ−ＤＶＥ）（式（４）のＲ２はエタンジイルであり、ｍは１である）、ブタンジオールジビニルエーテル（ＢＤ−ＤＶＥ）（式（４）のＲ２はブタンジイルであり、ｍは１である）、ヘキサンジオールジビニルエーテル（ＨＤ−ＤＶＥ）（式（４）のＲ２はヘキサンジイルであり、ｍは１である）、ジエチレングリコールジビニルエーテル（ＤＥＧ−ＤＶＥ）（式（４）のＲ２はエタンジイルであり、ｍは２である）、トリエチレングリコールジビニルエーテル（式（４）のＲ２はエタンジイルであり、ｍは３である）、テトラエチレングリコールジビニルエーテル（式（３）のＲ２はエタンジイルであり、ｍは４である）、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ポリテトラヒドロフリルジビニルエーテル、トリメチロールプロパンなどのトリビニルエーテルモノマー、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテルなどの四官能性エーテルモノマー、および２つ以上のそのようなポリビニルエーテルモノマーの組み合わせが挙げられる。ポリビニルエーテルは、アルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、またはアミン基を含むことができる１つまたは複数のペンダント基を有してもよい。
式（３）のＲ２がＣ３−６分岐状アルカンジイルであるジビニルエーテルは、ポリヒドロキシル化合物を、アセチレンと反応させることにより調製することができる。この種類のジビニルエーテルの例としては、式（３）のＲ２がＣＨ（−ＣＨ３）などのアルキル置換メタンジイル基、またはアルキル置換エタンジイルである化合物が挙げられる。
２種類以上の式（３）のジビニルエーテルを使用することができる。したがって、２つの式（２）のジチオールと１つの式（３）のジビニルエーテル、１つの式（２）のジチオールと２つの式（３）のジビニルエーテル、２つの式（２）のジチオールと２つの式（３）ジビニルエーテル、ならびに式（２）および式（３）の一方または両方の３つ以上の化合物を使用して、様々なチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを生成することができる。
ジビニルエーテルは、例えば、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを調製するために使用される、２０モルパーセント〜５０モルパーセント未満、または３０モルパーセント〜５０モルパーセント未満の反応物を含むことができる。
ジチオールおよびジビニルエーテルの相対量を選択して、末端チオール基を有するポリチオエーテルプレポリマーを生成することができる。したがって、式（２）のジチオールまたは式（２）の異なるジチオールの少なくとも２つの混合物は、式（３）のジビニルエーテルまたは式（３）の異なるジビニルエーテルの少なくとも２つの混合物と、アルケニル基に対するチオール基のモル比が、１．１：１．０〜２．０：１．０などの１：１超である相対量で、反応することができる。
ジチオールとジビニルエーテルおよび／またはポリチオールとポリビニルエーテルとの間の反応は、フリーラジカル触媒、イオン触媒、または紫外線によって触媒され得る。適切なフリーラジカル触媒としては、例えば、アゾ化合物、例えばアゾ（ビス）イソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）などのアゾビスニトリル、ベンゾイルペルオキシドおよびｔ−ブチルペルオキシドなどの有機過酸化物、過酸化水素などの無機過酸化物が挙げられる。特定の反応では、触媒は酸性または塩基性化合物を含まず、分解時に酸性または塩基性化合物を生成しない。適切なフリーラジカル触媒の例としては、Ｖａｚｏ（登録商標）−５７（デュポン社）、Ｖａｚｏ（登録商標）−６４（デュポン社）、Ｖａｚｏ（登録商標）−６７（デュポン社）、Ｖ−７０（登録商標）（Ｗａｋｏ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）、およびＶ−６５Ｂ（登録商標）（Ｗａｋｏ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）などのアゾ型触媒が挙げられる。他の適切なフリーラジカル触媒の例としては、ｔ−ブチルペルオキシドなどのアルキルペルオキシドが挙げられる。この反応はまた、カチオン性光惹起部分の有無にかかわらず、紫外線を照射することによって行うことができる。
本開示により提供されるチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、少なくとも１つの式（２）のジチオールと少なくとも１つの式（３）のジビニルエーテルを組み合わせ、続いて適切な触媒を添加し、例えば、７０℃〜９０℃などの３０℃〜１２０℃の範囲内の温度で、例えば、２時間〜６時間などの２時間〜２４時間の範囲内の時間で反応を行うことにより、調製することができる。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、多官能性ポリチオエーテルプレポリマーを含んでもよく、すなわち、２．０超の平均チオール官能性を有してもよい。適切な多官能性チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーとしては、例えば、式（１ｂ）の構造、式（１ｃ）の構造、またはそれらの組み合わせを有するものが挙げられ、
｛ＨＳ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ）ｍ−（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳ−Ｖ’−｝ｚＢ （１ｂ）
｛Ｒ４−Ｓ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ）ｍ−（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳ−Ｖ’−｝ｚＢ （１ｃ）
式中、ｚは、２〜３の範囲内の平均値、２．１〜２．８の範囲内の平均値、２〜４の範囲内の平均値、３〜６の範囲内の平均値、または３〜６の範囲内の平均値などの２．０超の平均値を有する。
式（１ｃ）のプレポリマーでは、各Ｒ４は独立して、水素、または多官能化剤Ｂ（Ｖ）ｚへの結合を含むことができる。式（１ｃ）のプレポリマーでは、各Ｒ４は独立して、水素であるか、式（１）の部分を介して多官能化剤Ｂ（Ｖ）ｚに結合することができる。
そのような多官能性チオール末端プレポリマーの調製に使用するのに適した多官能化剤としては、三官能化剤、すなわちｚが３である化合物が挙げられる。適切な三官能化剤としては、例えば、米国特許出願公開第２０１０／００１０１３３号に開示されているように、トリアリルシアヌラート（ＴＡＣ）、１，２，３−プロパントリチオール、イソシアヌラート含有トリチオール、およびそれらの組み合わせが挙げられ、参照によりその全体が組み込まれ、および例えば、米国特許第７，８５８，７０３号に開示されているように、イソシアヌラートが挙げられ、参照によりその全体が組み込まれる。他の有用な多官能化剤としては、米国特許第４，３６６，３０７号；４，６０９，７６２号；および５，２２５，４７２号に記載されているトリメチロールプロパントリビニルエーテル、およびポリチオールが挙げられ、その各々は、参照によりその全体が組み込まれている。多官能化剤の混合物も使用することができる。結果として、本開示により提供されるポリチオエーテルプレポリマーは、広範囲の平均官能性を有し得る。例えば、三官能化剤は、チオール基と反応することができる基の平均官能性を２．１〜２．６などの２．０５〜２．９にすることができる。四官能性以上の多官能化剤を使用することにより、より広い範囲の平均官能性が達成され得る。当業者によって理解されるように、官能性は、化学量論などの要因によっても決定され得る。
本開示により提供されるチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、室温で液体であり、例えば、−２０℃未満、−３０℃未満、または−４０℃未満のガラス転移温度Ｔｇを有することができ、ガラス転移温度Ｔｇは、１Ｈｚの周波数、２０ミクロンの振幅、および−８０℃〜２５℃の温度勾配を有するＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｑ８００装置を用いて、動的質量分析（ＤＭＡ）によって決定され、Ｔｇは、ｔａｎδ曲線のピークとして同定される。
チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、Ｎｏ．６スピンドルを備えたＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ ＣＡＰ ２０００粘度計を使用して３００ｒｐｍの速度、２５℃の温度で測定され、例えば、２０ポアズ〜５００ポアズ（２Ｐａ−ｓｅｃ〜５０Ｐａ−ｓｅｃ）、２０ポアズ〜２００ポアズ（２Ｐａ−ｓｅｃ〜２０Ｐａ−ｓｅｃ）または４０ポアズ〜１２０ポアズ（４Ｐａ−ｓｅｃ〜１２Ｐａ−ｓｅｃ）の範囲内の粘度を示し得る。
本開示により提供されるチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、数平均分子量および／または分子量分布を特徴とすることができる。ポリチオエーテルプレポリマーは、例えば、５００ダルトン〜２０，０００ダルトン、２，０００ダルトン〜５，０００ダルトン、または１，０００ダルトン〜４，０００ダルトンの数平均分子量を示し得る。チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーは、例えば、１〜２０、または１〜５の多分散性（Ｍｗ／Ｍｎ；重量平均分子量／数平均分子量）を示し得る。本開示により提供されるチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーの骨格は、ポリチオエーテルプレポリマーを使用して調製されたシーリング剤およびコーティングの接着性、引張強度、伸び、ＵＶ耐性、硬度、および／または柔軟性などの特性を改善するために修正することができる。例えば、接着促進基、抗酸化剤、金属配位子、および／またはウレタン結合をポリチオエーテルプレポリマーの骨格に組み込んで、１つまたは複数の性能属性を改善することができる。骨格修飾ポリチオエーテルプレポリマーの例は、例えば、米国特許第８，１３８，２７３号（ウレタン含有）、米国特許第９，５４０，５４０号（スルホン含有）、米国特許第８，９５２，１２４号（ビス（スルホニル）アルカノール含有）、米国特許第９，３８２，６４２号（金属配位子含有）、米国出願公開第２０１７／０１１４２０８号（抗酸化剤含有）、２０１６年１１月４日に提出された米国仮出願第６２／４１７，８４８号（硫黄含有ジビニルエーテル）、および２０１６年８月８日に提出された米国仮出願第６２／３７２，１５８号（ウレタン含有）に開示され、その各々は、参照によりその全体が組み込まれている。
チオール末端硫黄含有プレポリマーは、チオール末端硫黄含有ポリホルマールを含むことができる。航空宇宙用シーリング剤用途に有用な硫黄含有ポリホルマールプレポリマーは、例えば、米国特許第８，７２９，２１６号および米国特許第８，５４１，５１３号に開示されており、その各々は、参照によりその全体が組み込まれている。
チオール末端硫黄含有プレポリマーは、式（４）の部分を含むチオール末端硫黄含有ポリホルマールを含むことができ、
−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−［Ｏ−Ｃ（Ｒ２）２−Ｏ−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−］ｎ− （４）
式中、ｎは、１〜５０の整数であり、各ｐは独立して、１および２から選択され、各Ｒ１は、Ｃ２−６アルカンジイルであってもよく、各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−６アルキル、Ｃ７−１２フェニルアルキル、置換Ｃ７−１２フェニルアルキル、Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、置換Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、Ｃ３−１２シクロアルキル、置換Ｃ３−１２シクロアルキル、Ｃ６−１２アリール、および置換Ｃ６−１２アリールから選択することができる。
チオール末端硫黄含有ポリホルマールプレポリマーは、式（４ａ）の構造を有することができ、
Ｒ３−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−［Ｏ−Ｃ（Ｒ２）２−Ｏ−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−］ｎ−Ｒ３ （４ａ）
式中、ｎは、１〜５０の整数であり、各ｐは独立して、１および２から選択され、各Ｒ１は、Ｃ２−６アルカンジイルであり、各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−６アルキル、Ｃ７−１２フェニルアルキル、置換Ｃ７−１２フェニルアルキル、Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、置換Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、Ｃ３−１２シクロアルキル、置換Ｃ３−１２シクロアルキル、Ｃ６−１２アリール、および置換Ｃ６−１２アリールから選択され、ならびに各Ｒ３は、チオール末端基を含む。
式（４）および式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１は独立して、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ２−４アルカンジイル、Ｃ２−３アルカンジイル、およびエタン−１，２−ジイルから選択することができる。式（４）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１は、エタン−１，２−ジイルであってもよい。
式（４）および式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−４アルキル、Ｃ１−３アルキル、およびＣ１−２アルキルから選択することができる。式（４）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ２は、水素、メチル、およびエチルから選択することができる。
式（４）および式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１は、同じであり、エタン−１，２−ジイルおよびプロパン−１，３−ジイルなどのＣ２−３アルカンジイルから選択することができ、ならびに各Ｒ２は、同じであり、水素、およびメチル、エチル、またはプロピルなどのＣ１−３アルキルから選択することができる。式（４）および式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１は、エタン−１，２−ジイルであってもよい。式（４）および式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ２は、水素であってもよい。式（４）および式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１は、エタン−１，２−ジイルであってもよく、各Ｒ２は、水素であってもよい。
式（４）および式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、ｎは、１〜５０の整数、２〜４０の整数、４〜３０の整数、またはｎは７〜３０の整数であってもよい。
式（４）および式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各ｐは、同じであり、１であってもよく、各ｐは、同じであり、２であってもよい。
式（４）および式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、２００ダルトン〜６，０００ダルトン、５００ダルトン〜５，０００ダルトン、１，０００ダルトン〜５，０００ダルトン、１，５００ダルトン〜４０００ダルトン、または２，０００ダルトン〜３，６００ダルトンの数平均分子量を有することができる。
式（４ａ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ３は、チオール末端基あってもよく、式（ａ）、式（ｂ）、式（ｃ）、式（ｄ）、式（ｅ）、または式（ｆ）の基であってもよく、
ＨＳ−Ｒ７−Ｒ６−Ｏ− （ａ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｏ− （ｂ）
ＨＳ−Ｒ７−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｃ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ９−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｄ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−Ｒ９−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｅ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｆ）
式中、各Ｒ６は、ジイソシアナートに由来する部分またはエチレン性不飽和モノイソシアナートに由来する部分を含み、各Ｒ７は、Ｃ２−１４アルカンジイルおよびＣ２−１４ヘテロアルカンジイルから選択することができ、および各Ｒ９は、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ２−６ヘテロアルカンジイル、Ｃ６−１２アレーンジイル、置換Ｃ６−１２アレーンジイル、Ｃ６−１２ヘテロアレーンジイル、置換Ｃ６−１２ヘテロアレーンジイル、Ｃ３−１２シクロアルカンジイル、置換Ｃ３−１２シクロアルカンジイル、Ｃ３−１２ヘテロシクロアルカンジイル、置換Ｃ３−１２ヘテロシクロアルカンジイル、Ｃ７−１８アルカンアレーンジイル、置換Ｃ７−１８ヘテロアルカンアレーンジイル、Ｃ４−１８アルカンシクロアルカンジイル、および置換Ｃ４−１８アルカンシクロアルカンジイルから選択することができる。
本開示により提供される硫黄含有ポリホルマールプレポリマーは、式（４ｂ）の構造を有することができ、
｛Ｒ３−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−［Ｏ−Ｃ（Ｒ２）２−Ｏ−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−］ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｒ２）２−Ｏ−｝ｍＺ （４ｂ）
式中、各ｎは、１〜５０から選択される整数であり、ｍは、３〜６から選択される整数であり、ｐは独立して、１および２から選択され、各Ｒ１は独立して、Ｃ２−６アルカンジイルであってもよく、各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−６アルキル、Ｃ７−１２フェニルアルキル、置換Ｃ７−１２フェニルアルキル、Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、置換Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、Ｃ３−１２シクロアルキル、置換Ｃ３−１２シクロアルキル、Ｃ６−１２アリール、および置換Ｃ６−１２アリールから選択することができ、各Ｒ３は、チオール末端基を含み、およびＺは、ｍ価の親ポリオールＺ（ＯＨ）ｍのコアに由来する。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１は独立して、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ２−４アルカンジイル、Ｃ２−３アルカンジイル、およびエタン−１，２−ジイルから選択することができる。式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１は、エタン−１，２−ジイルであってもよい。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−４アルキル、Ｃ１−３アルキル、およびＣ１−２アルキルから選択することができる。式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ２は、水素、メチル、およびエチルから選択することができる。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１は、同じであってもよく、エタン−１，２−ジイルまたはプロパン−１，３−ジイルなどのＣ２−３アルカンジイルから選択することができ、ならびに各Ｒ２は、同じであり、水素、およびメチル、エチル、またはプロピルなどのＣ１−３アルキルから選択することができる。式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１は、エタン−１，２−ジイルであってもよい。式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ２は、水素であってもよい。式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ１はエタン−１，２−ジイルであってもよく、各Ｒ２は、水素であってもよい。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、ｍは１であってもよく、ｍは２であってもよく、ｍは３であってもよく、ｍは４であってもよく、ｍは５であってもよく、またはｍは６であってもよい。
ｍが３である式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、親ポリオールＺ（ＯＨ）ｍは式（５）のトリオールであり、

式中、各Ｒ２は独立して、Ｃ１−６アルカンジイル、または式（６）のトリオールであり、

式中、各Ｒ２は独立して、Ｃ１−６アルカンジイルである。したがって、これらの実施形態では、Ｚは式（７ａ）または式（７ｂ）の構造を有することができ、

式中、各Ｒ２は独立して、Ｃ１−６アルカンジイルである。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各ｎは、１〜５０から選択される整数、２〜４０から選択される整数、４〜３０から選択される整数、または７〜３０から選択される整数である。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各ｐは、同じであり、１であり、各ｐは、同じであり、２である。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、２００ダルトン〜６，０００ダルトン、５００ダルトン〜５，０００ダルトン、１，０００ダルトン〜５，０００ダルトン、１，５００ダルトン〜４０００ダルトン、または２，０００ダルトン〜３，６００ダルトンの数平均分子量を有する。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、Ｒ３は、式（４）の部分を介して多官能化剤Ｂ（Ｖ）ｚに結合することができる。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ３は、同じであってもよい。
式（４ｂ）の硫黄含有ポリホルマールプレポリマーでは、各Ｒ３は、式（ａ）、式（ｂ）、式（ｃ）、式（ｄ）、式（ｅ）、または式（ｆ）のチオール末端基を含むことができ、
ＨＳ−Ｒ７−Ｒ６−Ｏ− （ａ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｏ− （ｂ）
ＨＳ−Ｒ７−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｃ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ９−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｄ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−Ｒ９−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｅ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｆ）
式中、各Ｒ６は、ジイソシアナートに由来する部分またはエチレン性不飽和モノイソシアナートに由来する部分を含み、各Ｒ７は、Ｃ２−１４アルカンジイルおよびＣ２−１４ヘテロアルカンジイルから選択することができ、および各Ｒ９は、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ２−６ヘテロアルカンジイル、Ｃ６−１２アレーンジイル、置換Ｃ６−１２アレーンジイル、Ｃ６−１２ヘテロアレーンジイル、置換Ｃ６−１２ヘテロアレーンジイル、Ｃ３−１２シクロアルカンジイル、置換Ｃ３−１２シクロアルカンジイル、Ｃ３−１２ヘテロシクロアルカンジイル、置換Ｃ３−１２ヘテロシクロアルカンジイル、Ｃ７−１８アルカンアレーンジイル、置換Ｃ７−１８ヘテロアルカンアレーンジイル、Ｃ４−１８アルカンシクロアルカンジイル、および置換Ｃ４−１８アルカンシクロアルカンジイルから選択することができる。
チオール末端硫黄含有プレポリマーは、チオール末端モノスルフィドを含むことができる。
チオール末端モノスルフィドプレポリマーは、式（８）の部分を含むチオール末端モノスルフィドプレポリマーを含むことができ、
−Ｓ−Ｒ２−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−（Ｒ１−Ｘ）ｑ−Ｒ２−］ｎ−Ｓ− （８）
式中、
各Ｒは独立して、Ｃ２−６アルカンジイルなどのＣ２−１０アルカンジイル；Ｃ３−６分岐状アルカンジイル、または例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ２−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｒ１は独立して、水素、Ｃ１−６ ｎ−アルカンジイルなどのＣ１−１０ ｎ−アルカンジイル、例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ２−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−６ ｎ−アルカンジイルなどのＣ１−１０ ｎ−アルカンジイル、例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ２−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル基；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｘは独立して、ＯまたはＳから選択することができ、
ｐは、１〜５の整数であり、
ｑは、０〜５の整数であり、および
ｎは、２〜６０、３〜６０、または２５〜３５などの１〜６０の整数である。
式（８）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｘは独立して、Ｓ、Ｏ、およびＮＲ３から選択することができ、式中、Ｒ３は、Ｃ１−４アルキルを含み、ｐは、１〜５の整数であり、ｑは、０〜５の整数であり、ｎは、１〜６０の整数であり、各Ｒは独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ１−４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、各Ｒ１は独立して、Ｃ１−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ１−４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、ならびに各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ１−４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができる。
チオール末端モノスルフィドプレポリマーは、式（８ａ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、式（８ｂ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、式（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、または前述のいずれかの組み合わせを含むことができ、
ＨＳ−Ｒ２−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−（Ｒ１−Ｘ）ｑ−Ｒ２−］ｎ−ＳＨ （８ａ）
｛ＨＳ−Ｒ２−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−（Ｒ１−Ｘ）ｑ−Ｒ２−］ｎ−Ｓ−Ｖ’−｝ｚＢ （８ｂ）
｛Ｒ４−Ｓ−Ｒ２−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−（Ｒ１−Ｘ）ｑ−Ｒ２−］ｎ−Ｓ−Ｖ’−｝ｚＢ （８ｃ）
式中、
各Ｒは独立して、Ｃ２−６アルカンジイルなどのＣ２−１０アルカンジイル；Ｃ３−６分岐状アルカンジイル、または例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ２−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｒ１は独立して、水素、Ｃ１−６ ｎ−アルカンジイルなどのＣ１−１０ ｎ−アルカンジイル、例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ２−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−６ ｎ−アルカンジイルなどのＣ１−１０ ｎ−アルカンジイル、例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ２−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル基；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｘは独立して、ＯおよびＳから選択することができ、
ｐは、１〜５の整数であり、
ｑは、０〜５の整数であり、および
ｎは、２〜６０、３〜６０、または２５〜３５などの１〜６０の整数であり、
Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
ｚは、３〜６の整数であり、および
各Ｖは、チオール基と反応する末端基を含む部分であり、
各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来し、および
各Ｒ４は独立して、水素、および式（８）の部分を介した多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚへの結合から選択される。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、
各Ｘは独立して、Ｓ、Ｏ、およびＮＲ３から選択することができ、Ｒ３は、Ｃ１−４アルキルから選択され、
ｐは、１〜５の整数であり、
ｑは、０〜５の整数であり、
ｎは、１〜６０の整数であり、
各Ｒは独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ１−４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｒ１は独立して、Ｃ１−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ１−４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０ アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ１−４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
ｚは、３〜６の整数であり、および
各Ｖは、チオール基と反応する末端基を含む部分であり、
各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来し、および
各Ｒ４は独立して、水素、および式（８）の部分を介した多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚへの結合から選択される。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｘは独立して、ＳまたはＯであってもよく、各ＸはＳであってもよく、または各ＸはＯであってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、ｐは２〜６の整数であってもよく、あるいはｐは１、２、３、４、５、または６であってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、ｑは１〜５の整数であってもよく、ｑは２〜５の整数であってもよく、あるいはｑは０、１、２、３、４、または５であってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、ｎは２〜６０、３〜６０、または２５〜３５の整数であってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒは独立して、Ｃ２−１０アルカンジイルおよびＣ６−８シクロアルカンジイルから選択することができ、各ＲはＣ２−１０アルカンジイルであってもよく、または各ＲはＣ６−８シクロアルカンジイルであってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒは、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ２−４アルカンジイル、Ｃ３−１０アルカンジイル、およびＣ３−６アルカンジイルから選択することができる。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒは、エタンジイル、１，３−プロパンジイル、１，２−プロパンジイル、１，４−ブタンジイル、および１，３−ブタンジイルから選択することができる。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ１は独立して、Ｃ１−１０アルカンジイルおよびＣ６−８シクロアルカンジイルから選択することができ、各Ｒは、Ｃ１−１０アルカンジイルであってもよく、または各Ｒ１は、Ｃ６−８シクロアルカンジイルであってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ１は、Ｃ１−６アルカンジイル、Ｃ１−４アルカンジイル、Ｃ２−１０アルカンジイル、およびＣ２−６アルカンジイルから選択することができる。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ１は、メタンジイル、エタンジイル、１，３−プロパンジイル、１，２−プロパンジイル、１，４−ブタンジイル、および１，３−ブタンジイルから選択することができる。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０アルカンジイルおよびＣ６−８シクロアルカンジイルから選択することができ、各Ｒ２は、Ｃ２−１０アルカンジイルであってもよく、または各Ｒ２は、Ｃ６−８シクロアルカンジイルであってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ２は、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ２−４アルカンジイル、Ｃ３−１０アルカンジイル、およびＣ３−６アルカンジイルから選択することができる。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ２は、エタンジイル、１，３−プロパンジイル、１，２−プロパンジイル、１，４−ブタンジイル、および１，３−ブタンジイルから選択することができる。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドでは、ｐは１または２であってもよく、ｑは１または２であってもよく、ｎは１〜６０の整数または２５〜３５の整数であってもよく、各ＸはＯまたはＳであってもよく、各ＲはＣ２−４アルカンジイルであってもよく、各Ｒ１はＣ１−４アルカンジイルであってもよく、および各Ｒ２はＣ２−４アルカンジイルであってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、ｐは１または２であってもよく、ｑは１または２であってもよく、ｎは１〜６０の整数または２５〜３５の整数であってもよく、各ＸはＯまたはＳであってもよく、各ＲはＣ２アルカンジイルであってもよく、各Ｒ１はＣ１アルカンジイルであってもよく、および各Ｒ２はＣ２アルカンジイルであってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、ｐは１または２であってもよく、ｑは１または２であってもよく、ｎは１〜６０の整数または２５〜３５の整数であってもよく、各ＸはＯであってもよく、各ＲはＣ２アルカンジイルであってもよく、各Ｒ１はＣ１アルカンジイルであってもよく、および各Ｒ２はＣ２アルカンジイルであってもよい。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、Ｂ（−Ｖ）ｚは、１，２，３−トリクロロプロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）プロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）エタン、１，３，５−トリス（クロロメチル）ベンゼン、および前述のいずれかの組み合わせから選択することができる。
式（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ４は独立して、水素、および式（１０）の部分を介した多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚへの結合から選択することができる。チオール末端モノスルフィドプレポリマーは、例えば、２．１〜２．８、または２．２〜２．６などの２．０５〜２．９の平均チオール官能性を有することができる。
式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーは、α，ω−ジハロ有機化合物、金属水硫化物、金属水酸化物、および任意の多官能化剤を反応させることにより調製することができる。適切なα，ω−ジハロ有機化合物の例としては、ビス（２−クロロエチル）ホルマールが挙げられる。適切な金属水硫化物および金属水酸化物の例としては、水硫化ナトリウムおよび水酸化ナトリウムが挙げられる。適切な多官能化剤の例としては、１，２，３−トリクロロプロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）プロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）エタン、および１，３，５−トリス（クロロメチル）ベンゼンが挙げられる。式（８）〜（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーを合成する方法は、例えば、米国特許第７，８７５，６６６号に開示され、参照によりその全体が組み込まれる。
チオール末端モノスルフィドプレポリマーは、式（９）の部分を含むチオール末端モノスルフィドプレポリマーを含むことができ、
−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−（Ｘ−Ｒ）ｑ−］ｎ−Ｓ− （９）
式中、
各Ｒは独立して、Ｃ２−６アルカンジイルなどのＣ２−１０アルカンジイル；Ｃ３−６分岐状アルカンジイル、または例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ３−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｒ１は独立して、水素、Ｃ１−６ ｎ−アルカンジイルなどのＣ１−１０ ｎ−アルカンジイル、例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ３−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル基；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｘは独立して、ＯおよびＳから選択することができ、
ｐは、１〜５の整数であり、
ｑは、１〜５の整数であり、および
ｎは、２〜６０、３〜６０、または２５〜３５などの１〜６０の整数である。
チオール末端モノスルフィドプレポリマーは、式（９ａ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、式（９ｂ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、式（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、または前述いずれかの組み合わせを含むことができ、
Ｈ−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−（Ｘ−Ｒ）ｑ−］ｎ−ＳＨ （９ａ）
｛Ｈ−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−（Ｘ−Ｒ）ｑ−］ｎ−Ｓ−Ｖ’−｝ｚＢ （９ｂ）
｛Ｒ４−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−（Ｘ−Ｒ）ｑ−］ｎ−Ｓ−Ｖ’−｝ｚＢ （９ｃ）
式中、
各Ｒは独立して、Ｃ２−６アルカンジイルなどのＣ２−１０アルカンジイル；Ｃ３−６分岐状アルカンジイル、または例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ３−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｒ１は独立して、水素、Ｃ１−６ ｎ−アルカンジイルなどのＣ１−１０ ｎ−アルカンジイル、例えばメチルまたはエチル基などのアルキル基であってもよい１個または複数のペンダント基を有するＣ３−６分岐状アルカンジイルなどのＣ３−１０分岐状アルカンジイル；Ｃ６−８シクロアルカンジイル基；Ｃ６−１０アルキルシクロアルカンジイルなどのＣ６−１４アルキルシクロアルカンジイル；およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択することができ、
各Ｘは独立して、ＯおよびＳから選択することができ、
ｐは、１〜５の整数であり、
ｑは、１〜５の整数であり、
ｎは、２〜６０、３〜６０、または２５〜３５などの１〜６０の整数であり、
Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
ｚは、３〜６の整数であり、および
各Ｖは、チオール基と反応する末端基を含む部分であり、
各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来し、および
各Ｒ４は独立して、水素、および式（９）の部分を介した多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚへの結合から選択される。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｘは独立して、ＳおよびＯから選択することができ、ｐは、１〜５の整数であり、ｑは、１〜５の整数であり、ｎは１〜６０の整数であり、各Ｒは独立して、Ｃ２−１０アルカンジイルであってもよく、各Ｒ１は独立して、水素およびＣ１−１０アルカンジイルから選択することができ、Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、ｚは、３〜６の整数であり、各Ｖは、チオール基と反応する末端基を含む部分であり、各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来し、および各Ｒ４は独立して、水素であるか、式（９）の部分を介して多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚに結合している。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各ＸはＳであってもよく、または各ＸはＯであってもよい。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、ｐは２〜５の整数であってもよく、またはｑは１、２、３、４、または５であってもよい。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、ｐは２〜５の整数であってもよく、またはｑは１、２、３、４、または５であってもよい。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、ｎは２〜６０、３〜６０、または２５〜３５の整数であってもよい。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒは独立して、Ｃ２−６アルカンジイルおよびＣ２−４アルカンジイルから選択することができる。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒは、エタンジイル、１，３−プロパンジイル、１，２−プロパンジイル、１，４−ブタンジイル、および１，３−ブタンジイルから選択することができる。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒは、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル、Ｃ２−１０分岐状アルカンジイル、およびそれらの組み合わせから選択することができる。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ１は独立して、水素およびＣ２−６アルカンジイルから選択することができる。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ１は独立して、水素、エタンジイル、１，３−プロパンジイル、１，２−プロパンジイル、１，４−ブタンジイル、および１，３−ブタンジイルから選択することができる。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各Ｒ１は、Ｃ１−１０ ｎ−アルカンジイル、Ｃ１−１０分岐状アルカンジイル、およびそれらの組み合わせから選択することができる。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各ＸはＯであり、ｐは１または２であり、ｑは１または２であり、ｎは２〜６０などの１〜６０であり、各ＲはエタンジイルなどのＣ２−４アルカンジイルであり、および各Ｒ１は水素である。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各ＸはＯであり、ｐは１であり、ｑは１であり、ｎは２〜６０などの１〜６０であり、各ＲはエタンジイルなどのＣ２−４アルカンジイルであり、および各Ｒ１は水素である。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、各ＸはＯであり、ｐは２であり、ｑは２であり、ｎは２〜６０などの１〜６０であり、各ＲはエタンジイルなどのＣ２−４アルカンジイルであり、および各Ｒ１は水素である。
式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーでは、Ｂ（−Ｖ）ｚは、１，２，３−トリクロロプロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）プロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）エタン、１，３，５−トリス（クロロメチル）ベンゼン、および前述のいずれかの組み合わせから選択することができる。
式（９）−（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマーは、α，ω−ジハロ有機化合物、金属水硫化物、金属水酸化物、および任意の多官能化剤を反応させることにより調製することができる。適切なα，ω−ジハロ有機化合物の例としては、ビス（２−クロロエチル）ホルマールが挙げられる。適切な金属水硫化物および金属水酸化物の例としては、水硫化ナトリウムおよび水酸化ナトリウムが挙げられる。適切な多官能化剤の例としては、１，２，３−トリクロロプロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）プロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）エタン、および１，３，５−トリス（クロロメチル）ベンゼンが挙げられる。式（９）〜（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドを合成する方法は、例えば、米国特許第８，４６６，２２０号に開示され、参照によりその全体が組み込まれる。
チオール末端モノスルフィドプレポリマーは、１，０００ダルトン〜８，０００ダルトンの範囲内などの３００ダルトン〜１０，０００ダルトンの範囲内の数平均分子量を有することができ、分子量は、ポリスチレン標準を使用したゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される。チオール末端モノスルフィドプレポリマーは、−４０℃未満、−５５℃未満、または−６０℃未満のガラス転移温度Ｔｇを有することができる。ガラス転移温度Ｔｇは、１Ｈｚの周波数、２０ミクロンの振幅、および−８０℃〜２５℃の温度勾配を有するＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｑ８００装置を用いて、動的質量分析（ＤＭＡ）によって決定され、Ｔｇは、ｔａｎδ曲線のピークとして同定される。
チオール末端硫黄含有プレポリマーは、チオール末端ポリスルフィドプレポリマーを含むことができる。ポリスルフィドプレポリマーとは、プレポリマー骨格および／またはプレポリマー鎖のペンダント位置に、１つまたは複数のポリスルフィド結合、すなわち、ｘが２〜４である−Ｓｘ−結合を含むプレポリマーを指す。ポリスルフィドプレポリマーは、２つ以上の硫黄−硫黄結合を有することができる。適切なポリスルフィドは、例えば、それぞれＴｈｉｏｐｌａｓｔ（登録商標）およびＴｈｉｏｋｏｌ−ＬＰ（登録商標）という名称で、アクゾノーベル社および東レ株式会社から市販されている。
適切なポリスルフィドプレポリマーの例は、例えば、米国特許第４，６２３，７１１号；６，１７２，１７９号；６，５０９，４１８号；７，００９，０３２号；および７，８７９，９５５号に開示され、その各々は、参照によりその全体が組み込まれている。
適切なチオール末端ポリスルフィドの例としては、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ１、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ４、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ１０、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ１２、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ２１、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ２２、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ４４、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ１２２、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ１３１などのＴｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇポリスルフィドが挙げられ、アクゾノーベル社から市販されている。Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇ樹脂は、二官能性および三官能性分子のブレンドである液体ポリスルフィドポリマーであり、二官能性ポリスルフィドポリマーは式（１０）の構造を有し、
ＳＨ−（−Ｒ−Ｓ−Ｓ−）ｎ−Ｒ−ＳＨ （１０）
三官能性ポリスルフィドポリマーは、式（１１）の構造を有し、

式中、各Ｒは、−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２）２−であり、ｎ＝ａ＋ｂ＋ｃであり、ｎの値は、ポリスルフィドポリマーの合成中に使用される三官能性架橋剤（１，２，３，−トリクロロプロパン；ＴＣＰ）の量に応じて７〜３８であってもよい。Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（商標）Ｇポリスルフィドは、１，０００ダルトン未満〜６，５００ダルトンの数平均分子量、１％〜５．５％超のＳＨ含有量、および０％〜２．０％の架橋密度を有することができる。
適切なチオール末端ポリスルフィドプレポリマーの例としてはまた、Ｔｈｉｏｋｏｌ（商標）ＬＰ２、Ｔｈｉｏｋｏｌ（商標）ＬＰ３、Ｔｈｉｏｋｏｌ（商標）ＬＰ１２、Ｔｈｉｏｋｏｌ（商標）ＬＰ２３、Ｔｈｉｏｋｏｌ（商標）ＬＰ３３、およびＴｈｉｏｋｏｌ（商標）ＬＰ５５など東レ株式会社から入手可能なＴｈｉｏｋｏｌ（商標）ＬＰポリスルフィドが挙げられる。Ｔｈｉｏｋｏｌ（商標）ＬＰポリスルフィドは、１，０００ダルトン〜７，５００ダルトンの数平均分子量、０．８％〜７．７％のＳＨ含有量、および０％〜２％の架橋密度を有する。チオコールＬＰポリスルフィドは、式（１２）の一般構造を有し、
ＨＳ−［（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｓ−］ｎ−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２）２−ＳＨ （１２）
式中、ｎは、数平均分子量が１，０００ダルトン〜７，５００ダルトンとなるように、例えば８〜８０の整数であってもよい。
チオール末端硫黄含有プレポリマーは、Ｔｈｉｏｋｏｌ−ＬＰ（登録商標）ポリスルフィド、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（登録商標）Ｇポリスルフィド、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
チオール末端ポリスルフィドプレポリマーは、式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーを含むことができ、
ＨＳ−Ｒ−（Ｓｙ−Ｒ）ｔ−ＳＨ （１３）
式中、
ｔは、１〜６０の整数であり、
ｑは、１〜８の整数であり、
ｐは、１〜１０の整数であり、
ｒは、１〜１０の整数であり、
ｙは、１．０〜１．５の範囲内の平均値を有し、
各Ｒは独立して、分岐状アルカンジイル、分岐状アレーンジイル、および構造−（ＣＨ２）ｐ−Ｏ−（ＣＨ２）ｑ−Ｏ−（ＣＨ２）ｒ−を有する部分から選択することができ、
Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
ｚは３〜６の整数であり、および
各Ｖは、チオール基と反応する末端基を含む部分であり、および
各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来する。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、ｔは、例えば、２〜６０、１〜４０、または１〜２０の整数であってもよい。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、ｑは、例えば、１〜６の整数、または１〜４の整数であってもよい。例えば、ｑは１、２、３、４、５、または６であってもよい。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、各ｐは、例えば、１〜６または１〜４の整数であってもよい。例えば、各ｐは１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０であってもよい。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、各ｒは、例えば、１〜６または１〜４の整数であってもよい。例えば、各ｐは１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０であってもよい。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、ｙは、１の値を有することができる。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、ｙは、例えば１．０５〜２、または１．１〜１．８などの１の平均値を有することができる。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、Ｒは、−（ＣＨ２）ｐ−Ｏ−（ＣＨ２）ｑ−Ｏ−（ＣＨ２）ｒ−であってもよい。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、Ｒは、−（ＣＨ２）ｐ−Ｏ−（ＣＨ２）ｑ−Ｏ−（ＣＨ２）ｒ−であってもよく、各ｑは、１、２、３、または４であってもよく、ならびにｐおよびｒは、１または２であってもよい。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、Ｒ基の０％〜２０％が分岐状アルカンジイルまたは分岐状アレーンジイルを含むことができ、Ｒ基の８０％〜１００％が−（ＣＨ２）ｐ−Ｏ−（ＣＨ２）ｑ−Ｏ−（ＣＨ２）ｒ−であってもよい。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、分岐状アルカンジイルまたは分岐状アレーンジイル、−Ｒ１（−Ａ）ｎ−であってもよく、式中、Ｒ１は炭化水素基であり、ｎは１または２であり、Ａは分岐点である。分岐状アルカンジイルは、構造−ＣＨ２（−ＣＨ（−ＣＨ２−）−を有することができる。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーは、α，ω−ジハロ有機化合物、金属水硫化物、金属水酸化物、および任意の多官能化剤を反応させることにより調製することができる。適切なα，ω−ジハロ有機化合物の例としては、ビス（２−クロロエチル）ホルマールが挙げられる。適切な金属水硫化物および金属水酸化物の例としては、水硫化ナトリウムおよび水酸化ナトリウムが挙げられる。適切な多官能化剤の例としては、１，２，３−トリクロロプロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）プロパン、１，１，１−トリス（クロロメチル）エタン、および１，３，５−トリス（クロロメチル）ベンゼンが挙げられる。
式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーの例は、例えば、米国出願公開第２０１６／０１５２７７５号、米国特許第９，０７９，８３３号、および米国特許第９，６６３，６１９号に開示されている。
チオール末端ポリスルフィドプレポリマーは、式（１４）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーを含むことができ、
ＨＳ−（Ｒ−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−Ｒ−Ｓｍ−）ｎ−１−Ｒ−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−Ｒ−ＳＨ （１４）
式中、Ｒは、Ｃ２−４アルカンジイルであり、ｍは、１〜８の整数であり、およびｎは、２〜３７０の整数である。
式（１６）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、ｍは、例えば１．０５〜２、または１．１〜１．８などの１超の平均値を有することができる。
式（１６）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、ｍは、例えば、１〜６の整数、および１〜４の整数、あるいは整数１、２、３、４、５、６、７、または８であってもよい。
式（１４）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、ｎは、例えば、２〜２００の整数または２〜１００の整数であってもよい。
式（１４）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーでは、各Ｒは独立して、エタンジイル、１，３−プロパンジイル、１，１−プロパンジイル、１，２−プロパンジイル、１，４−ブタンジイル、１，１−ブタンジイル、１，２−ブタンジイル、および１，３−ブタンジイルから選択することができる。
式（１４）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーの例は、例えば、日本特許第６２−５３３５４号（ＪＰ６２−５３３５４）に開示されている。
チオール末端ポリスルフィドプレポリマーは、室温で液体であることができる。チオール末端モノスルフィドプレポリマーは、ブルックフィールドＣＡＰ ２０００粘度計を使用してＡＳＴＭ Ｄ−２８４９§７９−９０に従って測定された、約２５℃の温度および約７６０ｍｍ Ｈｇ（１０１ｋＰａ）の圧力で、１００％固形物で４０ポアズ〜５００ポアズ（４Ｐａ−ｓｅｃ〜５０Ｐａ−ｓｅｃ）などの１，５００ポアズ（１５０Ｐａ−ｓｅｃ）以下の粘度を有することができる。
チオール末端ポリスルフィドプレポリマーは、１，０００ダルトン〜８，０００ダルトンの範囲内などの３００ダルトン〜１０，０００ダルトンの範囲内の数平均分子量を有することができ、分子量は、ポリスチレン標準を使用したゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される。チオール末端ポリスルフィドプレポリマーは、−４０℃未満、−５５℃未満、または−６０℃未満のガラス転移温度Ｔｇを有することができる。ガラス転移温度Ｔｇは、１Ｈｚの周波数、２０ミクロンの振幅、および−８０℃〜２５℃の温度勾配を有するＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｑ８００装置を用いて、動的質量分析（ＤＭＡ）によって決定され、Ｔｇは、ｔａｎδ曲線のピークとして同定される。
硫黄含有プレポリマーは、硫黄含有ペルフルオロエーテル、ペルフルオロシリコーンプレポリマー、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）および耐燃料油性有機充填剤はまた、ペルフルオロエーテルプレポリマー、ペルフルオロシリコーンプレポリマー、およびそれらの組み合わせを含むシーリング剤組成物と共に使用することができる。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、有機充填剤、または有機充填剤の組み合わせを含むことができる。有機充填剤は、比重が低く、ＪＲＦ Ｔｙｐｅ Ｉ、およびＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４などのＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）などの航空溶剤および／または流体に耐性であるように選択することができる。
有機充填剤は、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）に耐性であるように選択することができる。例えば、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４などのＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）に耐性である有機充填剤は、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）に５０℃未満の温度で１，０００時間浸漬した後、１ｖｏｌ％未満の膨潤を示し、またはＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）に７０℃未満の温度で１，０００時間浸漬した後、１．２ｖｏｌ％未満の膨潤を示し、膨潤率はＥＮ ＩＳＯ１０５６３に従って決定される。適切な有機充填剤はまた、硫黄含有ポリマーマトリックスへの許容可能な接着を有することができる。有機充填剤は、固形物粒子、中空粒子、またはそれらの組み合わせを含むことができる。粒子は、一般に球状（粉末と呼ばれる）、一般的に非球状（粒子と呼ばれる）、またはそれらの組み合わせであってもよい。粒子は、ＡＳＴＭ Ｅ−２６５１−１３に従って決定されるように、例えば１００μｍ、５０μｍ、４０μｍ、３０μｍ、または２５μｍ未満の平均粒径を有することができる。粉末は、０．２５μｍ〜１００μｍ、０．５μｍ〜５０μｍ、０．５μｍ〜４０μｍ、０．５μｍ〜３０μｍ、０．５μｍ〜２０μｍ、または０．１μｍ〜１０μｍの範囲の平均粒径を有する粒子を含むことができる。充填剤粒子は、例えば、１ｎｍ〜１００ｎｍの平均粒径を特徴とする粒子を含むナノ粉末を含むことができる。
有機充填剤は、例えば、１．６未満、１．４未満、１．１５未満、１．１未満、１．０５未満、１未満、０．９５未満、０．９未満、０．８未満、または０．７未満の比重を有することができ、比重は、ＩＳＯ７８７（パート１０）に従って決定される。有機充填剤は、例えば、０．８５〜１．６の範囲内、０．８５〜１．４の範囲内、０．９〜１．１の範囲内、０．９〜１．０５の範囲内、または０．８５〜１．０５の範囲内の比重を有することができ、比重は、ＩＳＯ７８７（パート１０）に従って決定される。
有機充填剤は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、またはそれらの組み合わせを含むことができる。適切な有機充填剤の例としては、エポキシ、エポキシアミド、ＥＴＦＥコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ＴＦＥ、ポリアミド、ポリイミド、エチレンプロピレン、ペルフルオロ炭化水素、フルオロエチレン、ポリカルボナート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、熱可塑性コポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、メラミン、ポリエステル、フェノール樹脂、エピクロロヒドリン、フッ素化炭化水素、多環式化合物、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、ポリスルフィド、ポリウレタン、イソブチレンイソプレン、シリコーン、スチレンブタジエン、液晶ポリマー、および前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。
適切な有機充填剤の例としては、ポリアミド６およびポリアミド１２などのポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、熱可塑性コポリエステル、および前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。
適切なポリアミド６およびポリアミド１２粒子の例は、グレードＳＰ−５００、ＳＰ−１０、ＴＲ−１、およびＴＲ−２として、東レプラスチックス社から入手可能である。適切なポリアミドはまた、商標名Ｏｒｇａｓｏｌ（登録商標）でアルケマグループから、商標名Ｖｅｓｔｏｓｉｎ（登録商標）でエボニックインダストリーズ社から入手可能である。例えば、Ｇａｎｓｐｅａｒｌ（登録商標）ＧＰＡ−５５０およびＧＰＡ−７００などのＧａｎｚｐｅａｒｌ（登録商標）ポリアミドは、ニューヨーク州ニューヨークのＰｅｒｓｐｅｒｓｅ Ｓａｋａｉ Ｔｒａｄｉｎｇから入手可能である。
適切なポリイミド充填剤の例は、商標名Ｐ８４（登録商標）ＮＴでエボニックインダストリーズ社から入手可能である。
有機充填剤は、酸化ポリエチレン粉末などのポリエチレンを含むことができる。適切なポリエチレンは、例えば、ハネウェルインターナショナル社から、商標名ＡＣｕｍｉｓｔ（登録商標）で、イオネス社から商標名Ｅｌｔｒｅｘ（登録商標）で、三井化学アメリカ社から商標名Ｍｉｐｅｌｏｎ（商標）で入手可能である。
航空宇宙用シーリング剤におけるポリフェニレンスルフィドなどの有機充填剤の使用は、米国特許第９，４２２，４５１号に開示され、参照によりその全体が組み込まれる。ポリフェニレンスルフィドは、寸法安定性、耐薬品性、ならびに耐腐食性および高温環境に対する耐性を示す熱可塑性エンジニアリング樹脂である。ポリフェニレンスルフィドエンジニアリング樹脂は、例えば、商標名ライトン（登録商標）（シェブロン）、テクトロン（登録商標）、フォートロン（登録商標）（セラニーズ）、およびトレリナ（登録商標）（東レ）で市販されている。ポリフェニレンスルフィド樹脂は、一般に、約１．３〜約１．４の比重を特徴とし、比重は、ＩＳＯ７８７（パート１０）に従って決定される。１．３４ｇ／ｃｍ３の密度および０．２μｍ〜０．２５μｍ（水中、またはイソプロパノール中で０．４μｍ〜０．５μｍ）の平均粒径を有するポリフェニレンスルフィド粒子は、東レ株式会社から入手可能である。
ポリエーテルスルホン粒子は、東レ株式会社から入手でき、１．３７ｇ／ｃｍ３の密度および５μｍ〜６０μｍの平均粒径を有する。
熱可塑性コポリエステル粒子は、東レ株式会社から入手可能である。
有機充填剤は、任意の適切な形状をとることができる。例えば、有機充填剤は、所望のサイズ範囲にろ過された粉砕ポリマーの断片を含むことができる。有機充填剤は、実質的に球形の粒子を含むことができる。粒子は固形物であってもよく、多孔質であってもよい。
有機充填剤は、例えば、１μｍ〜１００μｍ、２μｍ〜４０μｍ、２μｍ〜３０μｍ、４μｍ〜２５μｍ、４μｍ〜２０μｍ、２μｍ〜１２μｍ、または５μｍ〜１５μｍの範囲内の平均粒径または中央値粒径を有することができる。有機充填剤は、例えば、１００μｍ未満、７５μｍ未満、５０μｍ未満、４０μｍ未満、または２０μｍ未満の平均粒径を有することができる。粒度分布は、Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒを使用して、または光学検査によって決定することができる。
有機充填剤は、膨張した熱可塑性マイクロカプセルおよび／または変性し膨張した熱可塑性マイクロカプセルなどの低密度充填剤を含むことができる。適切な変性し膨張した熱可塑性マイクロカプセルは、メラミンまたは尿素／ホルムアルデヒド樹脂の外部コーティングを含むことができる。
熱膨張性マイクロカプセルとは、所定の温度で膨張する揮発性材料を含む中空シェルを指す。熱膨張性熱可塑性マイクロカプセルは、５μｍ〜７０μｍ、場合によっては１０μｍ〜２４μｍ、または１０μｍ〜１７μｍの平均初期粒径を有することができる。用語「平均初期粒径」は、膨張前のマイクロカプセルの平均粒径（粒度分布の数値加重平均）を指す。粒度分布は、Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒを使用して、または光学検査によって決定することができる。
熱膨張性熱可塑性マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂の壁内に、揮発性炭化水素または揮発性ハロゲン化炭化水素を含むことができる。そのようなマイクロカプセルでの使用に適した炭化水素の例としては、塩化メチル、臭化メチル、トリクロロエタン、ジクロロエタン、ｎ−ブタン、ｎ−ヘプタン、ｎ−プロパン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ペンタン、イソブタン、イソペンタン、イソオクタン、ネオペンタン、石油エーテル、およびＦｒｅｏｎ（商標）などのフッ素を含む脂肪族炭化水素、および前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。
熱膨張性マイクロカプセルの壁を形成するのに適した材料の例としては、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、スチレン、ポリカルボナート、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、酢酸ビニルのポリマー、これらのモノマーのコポリマー、ならびにポリマーおよびコポリマーの組み合わせが挙げられる。架橋剤は、熱膨張性マイクロカプセルの壁を形成する材料に含まれていてもよい。
適切な熱可塑性マイクロカプセルの例としては、アクゾノーベル社から入手可能なＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）ＤＥミクロスフェアなどのＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロカプセルが挙げられる。適切なＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）ＤＥミクロスフェアの例としては、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）９２０ ＤＥ ４０およびＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）９２０ ＤＥ ８０が挙げられる。適切な低密度マイクロカプセルはまた、クレハ社から入手可能である。
低密度マイクロカプセルは、０．０１〜０．０９の範囲内、０．０４〜０．０９の範囲内、０．０４〜０．０８の範囲内、０．０１〜０．０７の範囲内、０．０２〜０．０６の範囲内、０．０３〜０．０５、０．０５〜０．０９の範囲内、０．０６〜０．０９の範囲内、または０．０７〜０．０９の範囲内の比重を特徴とすることができ、比重は、ＩＳＯ７８７（パート１０）に従って決定される。低密度マイクロカプセルは、０．１未満、０．０９未満、０．０８未満、０．０７未満、０．０６未満、０．０５未満、０．０４未満、０．０３未満、または０．０２未満の比重を特徴とすることができ、比重は、ＩＳＯ７８７（パート１０）に従って決定される。
低密度マイクロカプセルは、１μｍ〜１００μｍの平均粒径を特徴とすることができ、実質的に球状の形状を有することができる。低密度マイクロカプセルは、例えば、ＡＳＴＭ Ｅ−２６５１−１３に従って決定されるように、１０μｍ〜１００μｍ、１０μｍ〜６０μｍ、１０μｍ〜４０μｍ、または１０μｍ〜３０μｍの平均粒径を特徴とすることができる。
低密度充填剤は、非コーティングマイクロカプセル、コーティングマイクロカプセル、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
低密度マイクロカプセルなどの低密度充填剤は、メラミン樹脂などのアミノプラスト樹脂のコーティングを有する膨張したマイクロカプセルを含むことができる。アミノプラスト樹脂コーティング粒子は、例えば、米国特許第８，９９３，６９１号に記載されており、参照によりその全体が組み込まれている。そのようなマイクロカプセルは、熱可塑性シェルに囲まれた発泡剤を含むマイクロカプセルを加熱することにより形成することができる。非コーティング低密度マイクロカプセルを尿素／ホルムアルデヒド樹脂などのアミノプラスト樹脂と反応させて、粒子の外表面に熱硬化性樹脂のコーティングを施すことができる。
低密度マイクロカプセルなどの低密度充填剤は、メラミン樹脂などのアミノプラスト樹脂の外部コーティングを有する熱膨張性熱可塑性マイクロカプセルを含むことができる。コーティング低密度マイクロカプセルは、メラミン樹脂の外部コーティングを有することができ、コーティングは、例えば、２μｍ未満、１μｍ未満、または０．５μｍ未満の厚さを有することができる。軽量マイクロカプセル上のメラミンコーティングは、マイクロカプセルをチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーおよび／またはポリエポキシド硬化剤と反応させ、耐燃料油性を高め、マイクロカプセルを圧力耐性にするものと考えられている。
アミノプラスト樹脂の薄いコーティングは、２５μｍ未満、２０μｍ未満、１５μｍ未満、または５μｍ未満の膜厚を有することができる。アミノプラスト樹脂の薄いコーティングは、少なくとも１０ナノメートル、または少なくとも１００ナノメートル、または場合によっては少なくとも５００ナノメートルなどの少なくとも０．１ナノメートルの膜厚を有することができる。
アミノプラスト樹脂は、ホルムアルデヒドと、アミノ基またはアミド基を有する物質との縮合物に基づくことができる。縮合物は、アルコールおよびホルムアルデヒドと、メラミン、尿素またはベンゾグアナミンとの反応から得られる。他のアミンおよびアミドの縮合物、例えば、トリアジン、ジアジン、トリアゾール、グアニジン、グアナミンのアルデヒド縮合物、ならびにアルキル置換尿素およびアリール置換尿素およびアルキル置換メラミンおよびアリール置換メラミンを含むそのような化合物のアルキル置換誘導体およびアリール置換誘導体も使用することができる。そのような化合物の例としては、Ｎ，Ｎ’−ジメチル尿素、ベンゾウレア、ジシアンジアミド、ホルマグアナミン、アセトグアナミン、グリコールウリル、アンメリン、２−クロロ−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン、６−メチル−２，４−ジアミノ−１，３，５−トリアジン、３，５−ジアミノトリアゾール、トリアミノピリミジン、２−メルカプト−４，６−ジアミノピリミジンおよび３，４，６−トリス（エチルアミノ）−１，３，５トリアジンが挙げられる。適切なアミノプラスト樹脂はまた、アセトアルデヒド、クロトンアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒド、フルフラール、およびグリオキサールなどの他のアルデヒドの縮合物に基づくことができる。
アミノプラスト樹脂は、３．０未満、または２．０未満などの３．７５未満の重合度を有する高度にアルキル化された低イミノアミノプラスト樹脂を含むことができる。数平均重合度は、ポリマー鎖あたりの構造単位の平均数として定義することができる。例えば、重合度１．０は、完全に単量体のトリアジン構造を示し、重合度２．０は、メチレンまたはメチレンオキシ架橋で結合された２つのトリアジン環を示す。重合度は、ポリスチレン標準を使用したゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される平均重合度値を表す。
アミノプラスト樹脂は、メチロールまたは他のアルキロール基を含むことができ、アルキロール基の少なくとも一部は、アルコールとの反応によりエーテル化することができる。適切な一価アルコールの例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、ベンジルアルコール、他の芳香族アルコール、シクロヘキサノールなどの環式アルコール、グリコールのモノエーテル、ならびに３−クロロプロパノールおよびブトキシエタノールなどのハロゲン置換または他の置換アルコールなどのアルコールが挙げられる。アミノプラスト樹脂は、メタノールまたはブタノールで実質的にアルキル化することができる。
アミノプラスト樹脂は、メラミン樹脂を含むことができる。適切なメラミン樹脂の例としては、メチル化メラミン樹脂（ヘキサメトキシメチルメラミン）、混合エーテルメラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂、尿素樹脂、ブチル化尿素樹脂、ベンゾグアナミンおよびグリコールウリル樹脂、ならびにホルムアルデヒドを含まない樹脂が挙げられる。そのような樹脂は、例えばＡｌｌｎｅｘ Ｇｒｏｕｐ社およびＨｅｘｉｏｎ社から入手可能である。適切なメラミン樹脂の例としては、Ｃｙｍｅｌ（商標）３００、Ｃｙｍｅｌ（商標）３０１、Ｃｙｍｅｌ（商標）３０３ＬＦ、Ｃｙｍｅｌ（商標）３０３ＵＬＦ、Ｃｙｍｅｌ（商標）３０４、Ｃｙｍｅｌ（商標）３５０、Ｃｙｍｅｌ（商標）３７４５、Ｃｙｍｅｌ（商標）ＸＷ−３１０６、Ｃｙｍｅｌ（商標）ＭＭ−１００、Ｃｙｍｅｌ（商標）３７０、Ｃｙｍｅｌ（商標）３７３、Ｃｙｍｅｌ（商標）３８０、ＡＳＴＲＯ ＭＥＬ（商標）６０１、ＡＳＴＲＯ ＭＥＬ（商標）６０１ＵＬＦ、ＡＳＴＲＯ ＭＥＬ（商標）４００、ＡＳＴＲＯ ＭＥＬ（商標）ＮＶＶ−３Ａ、Ａｒｉｃｅｌ ＰＣ−６Ａ、ＡＳＴＲＯ ＭＥＬ（商標）ＣＲ−１、およびアストロセット（商標）９０などのメチル化メラミン樹脂が挙げられる。適切なアミノプラスト樹脂は、尿素ホルムアルデヒド樹脂を含むことができる。
低密度マイクロカプセルは、例えば、米国特許第８，８１６，０２３号および第８，９９３，６９１号に記載されているような、適切な技術によって調製することができ、その各々は、参照によりその全体が組み込まれている。コーティング低密度マイクロカプセルは、例えば、撹拌下で、メラミン樹脂を含む水中のマイクロカプセルの水性分散液を調製することにより得ることができる。次いで、触媒を添加し、分散液を、例えば、５０℃〜８０℃の温度に加熱してもよい。ポリアクリロニトリルシェル、脱イオン水、およびメラミン樹脂などのアミノプラスト樹脂を有する熱膨張したマイクロカプセルなどの低密度マイクロカプセルを組み合わせて混合することができる。次いで、蒸留水中のパラトルエン硫酸の１０％ｗ／ｗ溶液を添加し、混合物を６０℃で約２時間反応させた。次いで、飽和炭酸水素ナトリウムを添加し、混合物を１０分間撹拌することができる。固形物をろ過し、蒸留水ですすぎ、室温で一晩乾燥させることができる。次いで、得られたアミノプラスト樹脂コーティングマイクロカプセルの粉末は、２５０μｍのふるいを通してふるいにかけ、凝集物を除去し、分離することができる。
アミノプラスト樹脂コーティングの適用前に、熱膨張した熱可塑性マイクロカプセルは、例えば、０．０１〜０．０５の範囲内、０．０１５〜０．０４５の範囲内、０．０２〜０．０４の範囲内、または０．０２５〜０．０３５の範囲内の比重を特徴とすることができ、比重は、ＩＳＯ７８７（パート１０）に従って決定される。例えば、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）９２０ ＤＥ ４０およびＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）９２０ ＤＥ ８０は、約０．０３の比重を特徴とすることができ、比重は、ＩＳＯ７８７（パート１０）に従って決定される。
アミノプラスト樹脂によるコーティング後、アミノプラストコーティングマイクロカプセルは、例えば、０．０２〜０．０８の範囲内、０．０２〜０．０７の範囲内、０．０２〜０．０６の範囲内、０．０３〜０．０７の範囲内、０．０３〜０．０６５の範囲内、０．０４〜０．０６５の範囲内、０．０４５〜０．０６の範囲内、または０．０５〜０．０６の範囲内の比重を特徴とすることができ、比重は、ＩＳＯ７８７（パート１０）に従って決定される。
アミノプラストコーティングマイクロカプセルおよびアミノプラストコーティングマイクロカプセルの製造方法は、例えば、米国出願公開第２０１６／００８３６１９号に開示され、参照によりその全体が組み込まれる。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、例えば、１０重量％〜３５重量％の有機充填剤、１５重量％〜３５重量％、１０重量％〜３５重量％、１５重量％〜３０重量％、１８重量％〜３２重量％、１５重量％〜２５重量％、１７重量％〜２３重量％、２０重量％〜３０重量％、または２２重量％〜２８重量％の有機充填剤を含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。組成物およびシーリング剤は、ポリアミド、酸化ポリエチレン、およびアミノプラストコーティングマイクロカプセルを含む有機充填剤を含むことができる。組成物およびシーリング剤は、ポリアミドおよびアミノプラストコーティングマイクロカプセルを含む有機充填剤を含むことができる。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、無機充填剤または無機充填剤の組み合わせを含むことができる。機械的補強を提供し、組成物のレオロジー特性を制御するために、無機充填剤を含むことができる。無機充填剤を組成物に添加し、例えば、衝撃強度を増大させ、粘度を制御し、または硬化組成物の電気特性を変更するなど、所望の物理的特性を付与することができる。
本開示により提供され、航空および航空宇宙用途に有用な組成物に有用な無機充填剤としては、カーボンブラック、炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水和アルミナ（水酸化アルミニウム）、ヒュームドシリカ、シリカ、沈降シリカ、シリカゲル、および前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。例えば、無機充填剤としては、炭酸カルシウムおよびヒュームドシリカの組み合わせを挙げることができ、炭酸カルシウムおよびヒュームドシリカは、処理済および／または未処理であってもよい。無機充填剤は、炭酸カルシウムおよびヒュームドシリカを含んでいてもよい。
無機充填剤は、コーティングされていてもよく、または非コーティングでもよい。例えば、無機充填剤は、ポリジメチルシロキサンのコーティングなどの疎水性コーティングでコーティングすることができる。
適切な炭酸カルシウム充填剤としては、ソルベイスペシャルティポリマーズ社から入手可能なＳｏｃａｌ（登録商標）３１、Ｓｏｃａｌ（登録商標）３１２、Ｓｏｃａｌ（登録商標）Ｕ１Ｓ１、Ｓｏｃａｌ（登録商標）ＵａＳ２、Ｓｏｃａｌ（登録商標）Ｎ２Ｒ、Ｗｉｎｎｏｆｉｌ（登録商標）ＳＰＭ、およびＷｉｎｎｏｆｉｌ（登録商標）ＳＰＴなどの製品が挙げられる。炭酸カルシウム充填剤は、沈降炭酸カルシウムの組み合わせを含むことができる。
本開示により提供される組成物は、例えば、１０重量％〜３０重量％の無機充填剤または無機充填剤の組み合わせ、５重量％〜２５重量％、１０重量％〜２５重量％、１５重量％〜２５重量％、または１７重量％〜２３重量％を含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物は、適切な硬化剤を含むことができる。硬化剤は、本開示により提供されるチオール末端硫黄含有プレポリマーの末端チオール基と反応するように選択することができる。
本開示により提供される組成物は、ポリエポキシド硬化剤を含むことができる。ポリエポキシドとは、２つ以上の反応性エポキシ基を有する化合物を指す。ポリエポキシドは、ポリエポキシドの組み合わせを含むことができる。ポリエポキシドは、室温（２３℃）で液体であってもよい。
適切なポリエポキシドの例としては、ヒダントインジエポキシドなどのポリエポキシド、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、ダウ・ケミカル社から入手可能なＤＥＮ（商標）４３８（エピクロロヒドリンとフェノール−ホルムアルデヒドノボラックとの反応生成物を含むフェノールノボラックポリエポキシド）およびＤＥＮ（商標）４３１（エピクロロヒドリンとフェノール−ホルムアルデヒドノボラックとの反応生成物を含むフェノールノボラックポリエポキシド）などのノボラック型エポキシド、特定のエポキシ化不飽和、および前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。
ポリエポキシド硬化剤は、ＤＥＮ（登録商標）４３１などのフェノールノボラックポリエポキシド、ＥＰＯＮ（登録商標）８２８などのビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシド、またはそれらの組み合わせを含むことができる。ポリエポキシド硬化剤は、フェノールノボラックポリエポキシドとビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシド（ビスフェノールＡ型ポリエポキシド）の組み合わせを含むことができる。
適切なポリエポキシド硬化剤の他の例としては、ビスフェノールＡ型ポリエポキシド、臭素化ビスフェノールＡ型ポリエポキシド、ビスフェノールＦ型ポリエポキシド、ビフェニル型ポリエポキシド、ノボラック型ポリエポキシド、脂環式ポリエポキシド、ナフタレン型ポリエポキシド、エーテル系またはポリエーテル系ポリエポキシド、オキシラン環含有ポリブタジエン、シリコーンポリエポキシドコポリマー、および前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。
適切なビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドの追加の例としては、４００以下の重量平均分子量を有するビスフェノールＡ型ポリエポキシド；ｐ−グリシジルオキシフェニルジメチルトリルビスフェノールＡジグリシジルエーテルなどの分岐状多官能性ビスフェノールＡ型ポリエポキシド、ビスフェノールＦ型ポリエポキシド；５７０以下の重量平均分子量を有するフェノールノボラック型ポリエポキシド、ビニル（３，４−シクロヘキセン）ジオキシド、メチル３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシラート（３，４−エポキシシクロヘキシル）、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジパートおよび２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−５，１−スピロ（３，４−エポキシシクロヘキシル）−ｍ−ジオキサンなどの脂環式ポリエポキシド、３，３′，５，５′−テトラメチル−４，４’−ジグリシジルオキシビフェニルなどのビフェニル型エポキシ；ジグリシジルヘキサヒドロフタラート、ジグリシジル３−メチルヘキサヒドロフタラートおよびジグリシジルヘキサヒドロテレフタラートなどのグリシジルエステル型エポキシ；ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミン、テトラグリシジルビス（アミノメチル）シクロヘキサンなどのグリシジルアミン型ポリエポキシド；１，３−ジグリシジル−５−メチル−５−エチルヒダントインなどのヒダントイン型ポリエポキシド；およびナフタレン環含有ポリエポキシドが挙げられる。また、１，３−ビス（３−グリシドキシ−プロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンなどのシリコーンを有するポリエポキシドを使用することができる。適切なポリエポキシドの他の例としては、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテルおよびネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル；およびトリメチロールプロパントリグリシジルエーテルおよびグリセリントリグリシジルエーテルなどのトリエポキシドが挙げられる。
本開示により提供される組成物に使用するのに適した市販のポリエポキシドの例としては、リゾリューションパフォーマンスプロダクツ社からの商標名Ｅｐｏｎ（登録商標）８２８、Ｅｐｏｎ（登録商標）１００１、Ｅｐｏｎ（登録商標）１００９、およびＥｐｏｎ（登録商標）１０３１；ならびにダウ・ケミカル社からのＤＥＲ（登録商標）３３１、ＤＥＲ ３３２、ＤＥＲ（登録商標）３３４、およびＤＥＲ（登録商標）５４２などのフェノール化合物のポリグリシジル誘導体が挙げられる。他の適切なポリエポキシドとしては、ポリオールなどから調製されるポリエポキシド、およびフェノール−ホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジル誘導体が挙げられ、後者は、ダウ・ケミカル社から商標名ＤＥＮ（登録商標）４３１、ＤＥＮ（登録商標）４３８、およびＤＥＮ（登録商標）４３９で市販されている。クレゾール類似体はまた、ＥＣＮ（登録商標）１２３５、ＥＣＮ（登録商標）１２７３、およびＥＣＮ（登録商標）１２９９であり、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から市販されている。ＳＵ−８は、リゾリューションパフォーマンスプロダクツ社から入手可能なビスフェノールＡ型ポリエポキシドノボラックである。アミン、アミノアルコールおよびポリカルボン酸のポリグリシジル付加物も有用なポリエポキシドであり、Ｆ．Ｉ．Ｃ社からのＧｌｙａｍｉｎｅ（登録商標）１３５、Ｇｌｙａｍｉｎｅ（登録商標）１２５、およびＧｌｙａｍｉｎｅ（登録商標）１１５；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社からのＡｒａｌｄｉｔｅ（登録商標）ＭＹ−７２０、Ａｒａｌｄｉｔｅ（登録商標）ＭＹ−７２１、Ａｒａｌｄｉｔｅ（登録商標）０５００、およびＡｒａｌｄｉｔｅ（登録商標）０５１０が挙げられる。
ポリエポキシドは、ウレタン変性ジエポキシドを含むことができる。ウレタンジエポキシドは、芳香族ジイソシアナートとジエポキシドとの反応から誘導することができる。ウレタン変性ジエポキシドは、式（１５）の構造を有するジエポキシドを含むことができ、

式中、各Ｒ１は、ジグリシジルエーテルに由来し、Ｒ２は芳香族ジイソシアナートに由来する。
イソシアナート基が芳香環に直接結合していない適切な芳香族ジイソシアナートの例としては、ビス（イソシアナトエチル）ベンゼン、α，α，α’，α’−テトラメチルキシレンジイソシアナート、１，３−ビス（１−イソシアナト−１−メチルエチル）ベンゼン、ビス（イソシアナトブチル）ベンゼン、ビス（イソシアナトメチル）ナフタレン、ビス（イソシアナトメチル）ジフェニルエーテル、ビス（イソシアナトエチル）フタラート、および２，５−ジ（イソシアナトメチル）フランが挙げられるが、これらに限定されない。芳香環に直接結合したイソシアネート基を有する芳香族ジイソシアナートとしては、フェニレンジイソシアナート、エチルフェニレンジイソシアナート、イソプロピルフェニレンジイソシアナート、ジメチルフェニレンジイソシアナート、ジエチルフェニレンジイソシアナート、ジイソプロピルフェニレンジイソシアナート、ナフタレンジイソシアナート、メチルナフタレンジイソシアナート、ビフェニルジイソシアナート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート、ビス（３−メチル−４−イソシアナトフェニル）メタン、ビス（イソシアナトフェニル）エチレン、３，３’−ジメトキシ−ビフェニル−４，４’−ジイソシアナート、ジフェニルエーテルジイソシアナート、ビス（イソシアナトフェニルエーテル）エチレングリコール、ビス（イソシアナトフェニルエーテル）−１，３−プロピレングリコール、ベンゾフェノンジイソシアナート、カルバゾールジイソシアナート、エチルカルバゾールジイソシアナート、ジクロロカルバゾールジイソシアナート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート、ｐ−フェニレンジイソシアナート、２，４−トルエンジイソシアナート、および２，６−トルエンジイソシアナートが挙げられる。
適切なジエポキシドの例としては、ジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，３−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロール１，３−ジグリシジルエーテル、エトグルシド、１，５−ヘキサジエンジエポキシド、ジエポキシプロピルエーテル、１，５−ヘキサジエンジエポキシド、１，２：９，１０−ジエポキシデカン、１，２：８，９−ジエポキシノナン、および１，２：６，７−ジエポキシヘプタン；レゾルシノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビス［４−（グリシジルオキシ）フェニル］メタン、１，４−ビス（グリシジルオキシ）ベンゼン、テトラメチルビフェニルジグリシジルエーテル、および４，４−ジグリシジルオキシビフェニルなどの芳香族ジエポキシド；ならびに１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、および１，４−ビス（グリシジルオキシ）シクロヘキサンなどの環状ジエポキシドが挙げられる。
式（１５）のジエポキシドは、例えば、クッドケミカル社（韓国）から入手可能である。
組成物は、フェノールノボラックポリエポキシドおよびビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドを含むことができる。組成物は、等しい重量％のノボラックポリエポキシドおよびビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドを含むことができる。組成物は、例えば、０．８：１〜１：０．８、または０．９：１〜１：０．９の範囲の重量％比のフェノールノボラックポリエポキシドおよびビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドを含むことができる。
ポリエポキシドは、例えば、４０重量％〜６０重量％のビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドおよび４０重量％〜６０重量％のフェノールノボラックポリエポキシド；４５重量％〜５５重量％のビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドおよび４５重量％〜５５重量％のフェノールノボラックポリエポキシド；または、４２重量％〜５３重量％のビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドおよび４２重量％〜５３重量％のフェノールノボラックポリエポキシドを含むことができ、重量％は、組成物中のポリエポキシドの総重量に基づく。
ポリエポキシドは、例えば、３０重量％〜８０重量％のヒドロキシル官能性ポリエポキシド、３５重量％〜７５重量％、または４０重量％〜７０重量％のヒドロキシル官能性ポリエポキシドを含むことができ、重量％は、組成物中のポリエポキシドの総重量に基づく。
ポリエポキシドは、ヒドロキシル官能性ポリエポキシド、またはヒドロキシル官能性ポリエポキシドの組み合わせを含むことができる。例えば、ポリエポキシドは、ヒドロキシル官能性ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドを含むことができる。
ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドは、例えば、１、２、３、４、５、または６個のペンダントヒドロキシル基など、１〜１０個のペンダントヒドロキシル基、１〜８個のヒドロキシル基、１〜６個のヒドロキシル基、１〜４個のペンダントヒドロキシル基、あるいは１〜２個のペンダントヒドロキシル基を含むことができる。ペンダントヒドロキシル基を有するビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドは、ヒドロキシル官能性ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドと呼ばれ得る。
ヒドロキシル官能性ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドは、４００ダルトン〜１，５００ダルトン、４００ダルトン〜１，０００ダルトンまたは４００ダルトン〜６００ダルトンのエポキシ当量を有することができる。
ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドは、ヒドロキシル官能性成分を含まないビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシド、部分的にヒドロキシル官能性であるビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシド、またはすべてがヒドロキシル官能性であることができるビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドを含むことができる。
ヒドロキシルペンダント基を有するビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドは、式（１６）の構造を有することができ、

式中、ｎは１〜６の整数であり、またはｎは１〜６の範囲内である。式（１６）のポリエポキシドでは、ｎは２であってもよい。
適切なビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドの例としては、ｎが１〜６の整数であるビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシド、またはｎが非整数値、例えば０．１〜２．９、０．１〜２．５、０．１〜２．１、０．１〜１．７、０．１〜１．５、０．１〜１．３、０．１〜１．１、０．１〜０．９、０．３〜０．８、または０．５〜０．８であってもよいビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドの組み合わせが挙げられる。
ヒドロキシルペンダント基を含むビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドは、例えば、２，２−ビス（ｐ−グリシジルオキシフェニル）プロパンおよび類似の異性体の２，２−ビス（ｐ−グリシジルオキシフェニル）プロパン縮合物を含むことができる。ヒドロキシルペンダント基を含む適切なビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドは、例えば、モメンティブ社およびヘキシオン社から入手可能であり、Ｅｐｏｎ（商標）１００１Ｆ、Ｅｐｏｎ（商標）１００２Ｆ、Ｅｐｏｎ（商標）１００４Ｆ、Ｅｐｏｎ（商標）１００７Ｆ、Ｅｐｏｎ（商標）１００９ＦなどのＥｐｏｎ（商標）固形物エポキシ、および前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。そのようなビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドは、例えば、メチルエチルケトンなどの適切な溶媒中の７０重量％〜９５重量％の固体溶液として提供することができる。そのような高固形分としては、例えば、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−Ａ−８０、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−Ｂ−８０、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−ＣＸ−７５、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−ＤＮＴ−７５、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−ＦＴ−７５、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−Ｇ−７０、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−Ｈ−７５、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−Ｋ−６５、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−Ｏ−７５、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−Ｔ−７５、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−ＵＹ−７０、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−Ｘ−７５、Ｅｐｏｎ（商標）１００４−Ｏ−６５、Ｅｐｏｎ（商標）１００７−ＣＴ−５５、Ｅｐｏｎ（商標）１００７−ＦＭＵ−５０、Ｅｐｏｎ（商標）１００７−ＨＴ−５５、Ｅｐｏｎ（商標）１００１−ＤＵ−４０、Ｅｐｏｎ（商標）１００９−ＭＸ−８４０、または前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。適切なビスフェノールＡ誘導ポリエポキシド樹脂のさらなる例としては、Ｅｐｏｎ（商標）８２４、Ｅｐｏｎ（商標）８２５、Ｅｐｏｎ（商標）８２６、およびＥｐｏｎ（商標）８２８が含まれる。
ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドは、例えば１５０〜４５０のエポキシ当量（ＥＥＷ、ｇｍ／ｅｑ）を有することができる。
フェノールノボラックポリエポキシドは、フェノールノボラックとエピクロロヒドリンとを反応させて得られる多官能性ポリエポキシドであり、１分子あたり２個以上のエポキシ基を含む。
フェノールノボラックポリエポキシドは、例えば１５０〜２００のＥＥＷを有することができる。フェノールノボラックポリエポキシドは、式（１７）の構造を有することができ、

式中、ｎは、例えば０．２〜１．８の平均値を有することができる（ＤＥＲ（商標）３５４、ＤＥＮ（商標）４３１、ＤＥＮ（商標）４３８、およびＤＥＮ（商標）４３９、ダウ・ケミカル社から入手可能）。
適切なエポキシノボラックの例としては、ｎが１〜６、１〜４、または１〜２の整数であるか、あるいはｎが非整数値、例えば、０．１〜２．９、０．１〜２．５、０．１〜２．１、０．１〜１．７、０．１〜１．５、０．１〜１．３、０．１〜１．１、０．１〜０．９、０．３〜０．８、または０．５〜０．８であってもよいノボラックポリエポキシドが挙げられる。
ポリエポキシドは、例えば、二官能性ポリエポキシド、３〜６などの２超のエポキシ官能性を有するポリエポキシド、またはそれらの組み合わせを含むことができる。多官能性ポリエポキシドは、例えば、２．１〜３．５、２．２〜３．４、２．６〜３．２、または２．７〜３．１の平均エポキシ官能性を有することができる。
ポリエポキシドは、例えば、二官能性ポリエポキシドの組み合わせまたは二官能性ポリエポキシドの組み合わせ、多官能性ポリエポキシドまたは多官能性ポリエポキシドの組み合わせ、あるいは前述のいずれかの組み合わせを含むことができる。
本開示により提供される組成物は、例えば、４０重量％〜７０重量％の二官能性ポリエポキシドおよび３０重量％〜６０重量％の多官能性ポリエポキシド、４５重量％〜６５重量％の二官能性ポリエポキシドおよび３５重量％〜５５重量％の多官能性ポリエポキシド、または、４０重量％〜６０重量％の二官能性ポリエポキシドおよび４０重量％〜６０重量％の多官能性ポリエポキシドを含むことができ、重量％は、組成物中のポリエポキシドの総重量に基づき、多官能性ポリエポキシドは、２超の平均エポキシ官能性を有する。
二官能性ポリエポキシドは、例えば、４００ダルトン〜１，５００ダルトン、４００ダルトン〜１，０００ダルトン、または４００ダルトン〜６００ダルトンのエポキシ当量を有することができる。
多官能性ポリエポキシドは、例えば、１４０ダルトン〜５００ダルトン、１５０ダルトン〜３００ダルトン、または１６０ダルトン〜２００ダルトンのエポキシ当量を有することができる。
本開示により提供される組成物は、例えば、４０重量％〜７０重量％のヒドロキシル官能性二官能性ポリエポキシドおよび３０重量％〜６０重量％の多官能性ポリエポキシド、４５重量％〜６５重量％のヒドロキシル官能性二官能性ポリエポキシドおよび３５重量％〜５５重量％の多官能性ポリエポキシド、または、４０重量％〜６０重量％のヒドロキシル官能性二官能性ポリエポキシドおよび４０重量％〜５０重量％の多官能性ポリエポキシドを含むことができ、重量％は、組成物中のポリエポキシドの総重量に基づく。
本開示により提供される組成物での使用に適したポリエポキシドは、例えば、２．６〜３．２の平均エポキシ官能性を有する３０重量％〜６０重量％のポリエポキシド、２．６〜３．２の平均エポキシ官能性を有する３５重量％〜５８重量％、４４重量％〜５６重量％、４６重量％〜５４重量％、または４８重量％〜５２重量％のポリエポキシド、および３０重量％〜６０重量％の二官能性ポリエポキシド、４２重量％〜５８重量％、４４重量％〜５６重量％、４６重量％〜５４重量％、または４４重量％〜５２重量％二官能性ポリエポキシドを含むことができ、重量％は、組成物中のポリエポキシドの総重量に基づく。
二官能性ポリエポキシドは、ヒドロキシル官能性ポリエポキシドを含むことができる。
本開示により提供される組成物に使用するのに適したポリエポキシドは、例えば、３０重量％〜８０重量％のヒドロキシル官能性ポリエポキシド、３５重量％〜７５重量％のヒドロキシル官能性ポリエポキシド、または４０重量％〜７０重量％のヒドロキシル官能性ポリエポキシドを含むことができ、重量％は、ポリエポキシドの総重量に基づく。
本開示により提供される組成物は、ポリエポキシドの組み合わせを含むことができる。ポリエポキシドの組み合わせは、異なる官能性または異なる平均官能性を有する異なるポリエポキシドを有するポリエポキシドを含むことができる。例えば、ポリエポキシドの組み合わせは、２．７〜２．９の平均エポキシ官能性を有するポリエポキシドおよび２のエポキシ官能性を有するポリエポキシドを含むことができる。より高い平均官能性を有するポリエポキシドは、硬化ポリマーネットワークの架橋密度を増加させることができ、これにより、引張強度の増大をもたらすことができるが、硬化シーリング剤の伸び率も減少させることができる。約２などの低エポキシ官能性を有するポリエポキシドは、より柔軟な硬化組成物をもたらすことができる。低密度組成物は充填剤の含有量が多く、硬化シーリング剤の引張強度を高める傾向があるため、２．１〜２．５または２．１〜２．３などの２．１〜３の平均エポキシ官能性を有するポリエポキシド、またはポリエポキシドの組み合わせを使用することが望ましい場合がある。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、例えば、４重量％〜２０重量％、４重量％〜２０重量％、４重量％〜１８重量％、６重量％〜１６重量％、６重量％〜１４重量％のポリエポキシド、またはポリエポキシドの組み合わせを含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物は、例えば、３５重量％〜８０重量％の二官能性ヒドロキシル含有ポリエポキシド、２０重量％〜６０重量％の多官能性ポリエポキシド、および１重量％〜７重量％のウレタン変性ポリエポキシドを含むことができる。本開示により提供される組成物は、例えば、４０重量％〜７５重量％の二官能性ヒドロキシル含有ポリエポキシド、２０重量％〜６０重量％の多官能性ポリエポキシド、および２重量％〜６重量％のウレタン変性ポリエポキシドを含むことができる。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、接着促進剤、または接着促進剤の組み合わせを含むことができる。有機充填剤、無機充填剤、ならびにチタン複合材表面、ステンレス鋼表面、組成物、アルミニウム、およびその他のコーティングおよび非コーティング航空宇宙用表面などの表面へのポリマーマトリックスの接着性を高めるために、接着促進剤を組成物に含めることができる。
接着促進剤は、フェノール系接着促進剤、フェノール系接着促進剤の組み合わせ、有機官能性シラン、有機官能性シランの組み合わせ、加水分解シラン、加水分解シランの組み合わせ、または前述のいずれかの組み合わせを含むことができる。有機官能性シランは、アミン官能性シランであってもよい。
本開示により提供される組成物は、有機官能性シラン、フェノール系接着促進剤、および加水分解有機官能性シランを含むことができる。適切な接着促進剤の例としては、Ｍｅｔｈｙｌｏｎ（登録商標）フェノール樹脂などのフェノール樹脂、Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）有機官能性シランなどのエポキシ、メルカプトまたはアミン官能性シランなどの有機官能性シラン、および加水分解シランが挙げられる。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、フェノール系接着促進剤、有機官能性シラン、またはそれらの組み合わせを含むことができる。フェノール系接着促進剤は、加熱フェノール樹脂、未加熱フェノール樹脂、またはそれらの組み合わせを含むことができる。フェノール系接着促進剤は、フェノール樹脂と１つまたは複数のチオール末端ポリスルフィドとの縮合反応の反応生成物を含むことができる。フェノール系接着促進剤は、チオール末端化することができる。
適切な加熱フェノール樹脂の例としては、ＰＰＧエアロスペースから入手可能なＴ−３９２０およびＴ−３９２１が挙げられる。
フェノール樹脂の提供に使用できる適切なフェノール樹脂の例としては、２−（ヒドロキシメチル）フェノール、（４−ヒドロキシ−１，３−フェニレン）ジメタノール、（２−ヒドロキシベンゼン−１，３，４−トリイル）トリメタノール、２−ベンジル−６−（ヒドロキシメチル）フェノール、（４−ヒドロキシ−５−（（２−ヒドロキシ−５−（ヒドロキシメチル）シクロヘキサ−２，４−ジエン−１−イル）メチル）−１，３−フェニレン）ジメタノール、（４−ヒドロキシ−５−（（２−ヒドロキシ−３，５−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサ−２，４−ジエン−１−イル）メチル）−１，３−フェニレン）ジメタノール、および前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。
適切なフェノール樹脂は、フェノールとホルムアルデヒドとの塩基触媒反応によって合成することができる。
フェノール系接着促進剤は、Ｍｅｔｈｙｌｏｎ（登録商標）樹脂、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）樹脂、またはＤｕｒｅｚ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＤｕｒｅｚ（登録商標）樹脂と、Ｔｈｉｏｐｌａｓｔ（登録商標）樹脂またはＴｈｉｏｋｏｌ（登録商標）樹脂などのチオール末端ポリスルフィドとの縮合反応の反応生成物を含むことができる。
Ｍｅｔｈｙｌｏｎ（登録商標）樹脂の例としては、Ｍｅｔｈｙｌｏｎ（登録商標）７５１０８（メチロールフェノールのアリルエーテル、米国特許第３，５１７，０８２号を参照）およびＭｅｔｈｙｌｏｎ（登録商標）７５２０２が挙げられる。
Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）樹脂の例としては、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）２９１０１、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）２９１０８、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）２９１１２、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）２９１１６、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）２９００８、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）２９２０２、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）２９４０１、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）２９１５９、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）２９１８１、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）９２６００、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）９４６３５、Ｖａｒｃｕｍ（登録商標）９４８７９、およびＶａｒｃｕｍ（登録商標）９４９１７が挙げられる。
Ｄｕｒｅｚ（登録商標）樹脂の例は、Ｄｕｒｅｚ（登録商標）３４０７１である。ベークライトフェノール樹脂はＨｅｘｉｏｎ社から入手可能である。
本開示により提供される組成物は、有機官能性シランなどの有機官能性接着促進剤を含むことができる。有機官能性シランは、ケイ素原子に結合した加水分解性基および少なくとも１個の有機官能基を含むことができる。有機官能性シランは、構造Ｒａ−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ（−ＯＲ）３−ｎＲｎを有することができ、式中、Ｒａは有機官能基を含み、ｎは０、１、または２であり、Ｒはメチルまたはエチルなどのアルキルである。適切な有機官能基の例としては、エポキシ、アミノ、メタクリロキシ、またはスルフィド基が挙げられる。有機官能性シランは、２個以上のシラン基を有するダイポーダル有機官能性シランであってもよい。有機官能性シランは、モノシランおよびダイポーダルシランの組み合わせであってもよい。
アミン官能性シランは、一級アミン官能性シラン、二級アミン官能性シラン、またはそれらの組み合わせを含むことができる。一級アミン官能性シランとは、一級アミノ基を有するシランを指す。二級アミン官能性シランとは、二級アミン基を有するシランを指す。
二級アミン官能性シランは、立体障害アミン官能性シランであってもよい。立体障害アミン官能性シランでは、二級アミンは、立体障害のない二級アミンの自由度と比較して、二級アミンの自由度を制限または限定する大きな基または部分に近接することができる。例えば、立体障害二級アミンでは、二級アミンは、フェニル基、シクロヘキシル基、または分岐状アルキル基に近接することができる。
アミン官能性シランは、例えば、１００ダルトン〜１０００ダルトン、１００ダルトン〜８００ダルトン、１００ダルトン〜６００ダルトン、または２００ダルトン〜５００ダルトンの分子量を有する単量体アミン官能性シランであってもよい。
適切な第一級アミン官能性シランの例としては、４−アミノブチルトリエトキシシラン、４−アミノ−３，３−ジメチルブチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３（ｍ−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン、ｍ−アミノフェニルトリメトキシシラン、ｐ−アミノフェニ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−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリス（メトキシエトキシエトキシ）シラン、１１−アミノウンデシルトリエトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）トリエトキシシラン、２−（２−ピリジルエチルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）ピロール、３−アミノプロピルシラントリオール、４−アミノ−３，３−ジメチルブチルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、１−アミノ−２−（ジメチルエトキシシリル）プロパン、３−アミノプロピルジイソプロピレンエトキシシラン、および３−アミノプロピルジメチルエトキシシランが挙げられる。
適切なジアミン官能性シランの例としては、アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシランおよび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が挙げられる。
適切な二級アミン官能性シランの例としては、３−（Ｎ−アリルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、（Ｎ，Ｎ−シクロヘキシルアミノメチル）メチルジエトキシシラン、（Ｎ−シクロヘキシルアミノメチル）トリエトキシシラン、（Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピル）トリメトキシシラン、（３−（ｎ−エチルアミノ）イソブチル）メチルジエトキシシラン、（３−（Ｎ−エチルアミノ）イソブチル）トリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、（フェニルアミノメチル）メチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノメチルトリエトキシシラン、およびＮ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
適切なアミン官能性シランは、例えば、ゲレスト社およびダウコーニング社から市販されている。
適切なアミノ官能性シランの例としては、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社から入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１８７、Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１１００、およびＳｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１１１０が挙げられる。
適切な接着促進剤にはまた、米国特許第８，５１３，３３９号８，９５２，１２４号；および９，０５６，９４９号；ならびに米国出願公開第２０１４／００５１７８９号に開示されているような硫黄含有接着促進剤が含まれ、その各々は、参照によりその全体が組み込まれている。
適切なフェノール系接着促進剤の例としては、ＰＰＧ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ社から入手可能なＴ−３９２０およびＴ−３９２１が挙げられる。
適切な加水分解シランの例としては、ＰＰＧ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ社から入手可能なＴ−１６０１が挙げられる。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、０．５重量％〜４重量％、０．５重量％〜３．５重量％、０．８重量％〜３．２重量％、１．０重量％〜４．０重量％、１．０重量％〜３．０重量％、１．５重量％〜３．０重量％、または１．７重量％〜２．８重量％の接着促進剤、または接着促進剤の組み合わせを含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。例えば、接着促進剤は、加熱フェノール類、アミノ官能性シラン、および加水分解シランの組み合わせを含むことができる。
本開示により提供される組成物は、フェノール系接着促進剤、またはフェノール系接着促進剤の組み合わせを含む接着促進剤、およびアミン官能性シラン、またはアミン官能性シランの組み合わせを含むことができる。
接着促進剤は、例えば、７０重量％〜９５重量％のフェノール系接着促進剤、および５重量％〜２５重量％のアミン官能性シランを含むことができ、重量％は、組成物中の接着促進剤の総重量に基づく。
接着促進剤は、例えば、７５重量％〜９２重量％のフェノール系接着促進剤、および８重量％〜２０重量％の有機官能性シランを含むことができ、重量％は、組成物中の接着促進剤の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、チオールエポキシ反応用の１つまたは複数の触媒を含むことができる。１つまたは複数の追加の触媒は、アミン触媒、またはアミン触媒の組み合わせを含むことができる。
本開示の組成物で使用するのに適したアミン触媒は、チオール基とエポキシ基との間の反応を触媒することができる。アミン触媒は、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル（ＢＤＭＡＥ）、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ’，Ｎ’−ジメチルピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’−ペンタメチル−ジエチレン−トリアミン（ＰＭＤＥＴＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン（ＤＭＣＨＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン（ＤＭＢＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルメチルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’’，Ｎ’’−ペンタメチル−ジプロピレン−トリアミン（ＰＭＤＰＴＡ）、トリエチルアミン、１−（２−ヒドロキシプロピル）イミダゾール、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）およびシグマアルドリッチ社から入手可能な加速剤組成物ＤＭＰ−３０（登録商標）に含まれる２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ−エチルモルホリン、トリエチルアミン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチル−ビス（アミノエチル）エーテル、Ｎ’−（３−（ジメチルアミノ）プロピル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、または前述のいずれかの組み合わせなどのアミン触媒を含むことができる。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、０．１重量％〜１重量％、０．２重量％〜０．９重量％、０．３重量％〜０．７重量％、または０．４重量％〜０．６重量％のアミン触媒、またはアミン触媒の組み合わせを含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物は、可塑剤、または可塑剤の組み合わせを含むことができる。
適切な可塑剤の例としては、エクソンモービル社から入手可能なＪａｙｆｌｅｘ（商標）ＤＩＮＰ、Ｊａｙｆｌｅｘ（商標）ＤＩＤＰ、Ｊａｙｆｌｅｘ（商標）ＤＩＵＰ、およびＪａｙｆｌｅｘ（商標）ＤＴＤＰが挙げられる。Ｆａｉｒａｄ（登録商標）可塑剤はＰＰＧ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ社から入手可能である。可塑剤は、室温（２３℃）の粘度が１２０ポアズ〜２５０ポアズのα−メチルスチレンホモポリマーであってもよい。α−メチルスチレン可塑剤は、ＰＰＧ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ社から入手可能である。適切な可塑剤の他の例としては、水素化テルフェニル、テルフェニル、および部分水素化クォーターフェニルの組み合わせ、ならびにイーストマンケミカル社から入手可能なＨＢ−４０などの高級ポリフェニルが挙げられる。
本開示により提供される組成物は、０重量％〜４重量％、０．０１重量％〜３．５重量％の可塑剤、０．０５重量％〜３重量％、０．１重量％〜２．５重量％または１重量％〜３重量％の可塑剤を含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。特定の組成物には、可塑剤が含まれない。そのような組成物は、例えば、Ｅｐｏｎ（登録商標）１００１−Ｂ−８０などの低粘度ヒドロキシル官能性ポリエポキシドを含んでもよい。
本開示により提供される特定の組成物には、可塑剤が含まれない。
本開示により提供される組成物は、航空宇宙用シーリング剤での使用に適した１つまたは複数の追加の成分を含んでもよく、選択は、使用条件下での硬化シーリング剤の所望の性能特性に少なくとも部分的に依存し得る。本開示により提供されるシーリング剤などの組成物は、可塑剤、反応性希釈剤、顔料、溶媒、または前述のいずれかの組み合わせなどの１つまたは複数の添加剤をさらに含んでもよい。
チオール末端ポリチオエーテル、有機充填剤、無機充填剤、ポリエポキシド接着促進剤、可塑剤、および触媒以外に、本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、追加の材料を含まなくてもよく、または追加の材料は、例えば、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、または１重量％未満の量で存在し、重量％は、組成物またはシーリング剤の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物は、シーリング剤として配合されてもよい。配合とは、硬化ポリマーネットワークを形成する反応種に加えて、追加の材料を組成物に添加して、未硬化シーリング剤および／または硬化シーリング剤に所望の特性を付与することができることを意味する。未硬化シーリング剤の場合、これらの特性には、粘度、ｐＨ、および／またはレオロジーを含むことができる。硬化シーリング剤の場合、これらの特性には、重量、接着性、耐食性、色、ガラス転移温度、導電率、凝集力、および／または引張強度、伸び、硬度などの物理的特性を含むことができる。本開示により提供される組成物は、航空宇宙用シーリング剤での使用に適した１つまたは複数の追加成分を含んでもよく、使用条件下での硬化シーリング剤の所望の性能特性に少なくとも部分的に依存し得る。
本開示により提供される組成物は、例えば、３５重量％〜６５重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、１０重量％〜３５重量％の有機充填剤、５重量％〜２５重量％の無機充填剤、および３重量％〜２０重量％のポリエポキシドを含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。組成物はまた、０．５重量％〜４重量％の接着促進剤を含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物は、例えば、３５重量％〜６５重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、１５重量％〜３５重量％の有機充填剤、１０重量％〜３０重量％の無機充填剤、および３重量％〜１６重量％のポリエポキシドを含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。組成物はまた、０．５重量％〜４重量％の接着促進剤を含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物は、例えば、４５重量％〜５５重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、１５重量％〜３０重量％の有機充填剤、１０重量％〜２５重量％の無機充填剤、および５重量％〜１４重量％のポリエポキシドを含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。組成物はまた、１．０重量％〜３．０重量％の接着促進剤を含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物は、例えば、４０重量％〜６０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、１０重量％〜３０重量％の有機充填剤、５重量％〜２５重量％の無機充填剤、および５重量％〜２０重量％のポリエポキシドを含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。組成物はまた、１重量％〜４重量％の接着促進剤を含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物は、例えば、４５重量％〜６０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、１０重量％〜３０重量％の有機充填剤、５重量％〜２５重量％の無機充填剤、１重量％〜４重量％の接着促進剤、４重量％〜１５重量％のポリエポキシド、および０重量％〜４重量％の可塑剤を含むことができ、重量％は、組成物の総重量に基づく。
本開示により提供される組成物および硬化性シーリング剤は、１．０ｇ／ｃｍ３以下、１．２ｇ／ｃｍ３以下、１．４ｇ／ｃｍ３以下、または１．６５ｇ／ｃｍ３以下の密度を有することができ、密度は、ＩＳＯ２７８１に従って決定される。
本開示により提供される未硬化シーリング剤は、使用時に別々に調製および貯蔵され、組み合わされ、および混合することができる第１の部分および第２の部分を含む二部分システムとして提供することができる。
本開示の硬化性シーリング剤系は、二部分シーリング剤組成物として提供することができる。二部分は別々に管理でき、使用前に組み合わせることができる。第１の部分は、例えば、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、有機充填剤、無機充填剤、接着促進剤、触媒、および他の任意の添加剤を含むことができる。第２の部分は、例えば、ポリエポキシド硬化剤、無機充填剤、接着促進剤、可塑剤、および他の任意の添加剤を含むことができる。任意の添加剤は、可塑剤、顔料、溶媒、反応性希釈剤、界面活性剤、チキソトロープ剤、難燃剤、および前述のいずれかの組み合わせを含むことができる。
シーリング剤などの組成物は、第１の部分が１つまたは複数のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含み、第２の部分が１つまたは複数のポリエポキシド硬化剤を含む、二部分組成物などの複数部分組成物として提供されてもよい。要望に応じて、または必要に応じて、添加剤および／または他の材料を、いずれかの部分に添加することができる。二部分は、使用前に組み合わせて混合することができる。
第１の部分および第２の部分は、ベースおよび促進剤成分の成分が混ざり合って均一に分散し、基材へ適用するためのシーリング剤またはコーティング組成物を提供できるように組み合わされた場合に、適合性になるように配合することができる。第１の部分および第２の部分の適合性に影響する要因としては、例えば、粘度、ｐＨ、密度、および温度が挙げられる。
第１の部分は、例えば、４０重量％〜８０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、５０重量％〜７０重量％、または５５重量％〜６５重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマーを含むことができ、重量％は、第１の部分の総重量に基づく。
第１の部分は、１０重量％〜４０重量％の有機充填剤、１５重量％〜３５重量％、２０重量％〜３０重量％、または２２重量％〜２８重量％の有機充填剤を含むことができ、重量％は、第１の部分の総重量に基づく。
第１の部分は、５重量％〜２０重量％の無機充填剤、７重量％〜１８重量％、または９重量％〜１６重量％の無機充填剤を含むことができ、重量％は、第１の部分の総重量に基づく。
第１の部分は、例えば、４０重量％〜８０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、１０重量％〜４０重量％の有機充填剤、および５重量％〜２０重量％の無機充填剤を含むことができ、重量％は、第１の部分の総重量に基づく。
第１の部分は、例えば、５０重量％〜７０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、１５重量％〜３５重量％の有機充填剤、および７重量％〜１８重量％の無機充填剤を含むことができ、重量％は、第１の部分の総重量に基づく。
第１の部分は、例えば、５５重量％〜６５重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、２０重量％〜３０重量％の有機充填剤、および９重量％〜１６重量％の無機充填剤を含むことができ、重量％は、第１の部分の総重量に基づく。
第２の部分は、例えば、３０重量％〜８０重量％のポリエポキシド、３５重量％〜８０重量％、または４０重量％〜８０重量％を含むことができ、重量％は、第２の部分の総重量に基づく。
第２の部分は、５重量％〜５０重量％の無機充填剤、１０重量％〜５０重量％、または１０重量％〜４５重量％の無機充填剤を含むことができ、重量％は、第２の部分の総重量に基づく。
第２の部分は、例えば、１重量％〜２０重量％の可塑剤、５重量％〜１５重量％、または７重量％〜１３重量％の可塑剤を含むことができ、重量％は、第２の部分の総重量に基づく。
第２の部分は、例えば、３０重量％〜８０重量％のポリエポキシド、および５重量％〜５０重量％の無機充填剤を含むことができ、重量％は、第２の部分の総重量に基づく。
第２の部分は、例えば、３５重量％〜８０重量％のポリエポキシド、および１０重量％〜５０重量％の無機充填剤を含むことができ、重量％は、第２の部分の総重量に基づく。
第２の部分は、例えば、４０重量％〜８０重量％のポリエポキシド、および１５重量％〜４５重量％の無機充填剤を含むことができ、重量％は、第２の部分の総重量に基づく。
第１の部分および第２の部分は、例えば、１００：１０〜１００：２５の範囲内、１００：１２〜１００：２３の範囲内、または１００：１４〜１００：２１の範囲内の重量％比で組み合わせることができる。
本開示により提供される組成物は、例えば、シーリング剤、コーティング、封入剤、およびポッティング組成物で使用することができる。シーリング剤は、水分および温度などの動作条件に耐え、水、燃料、その他の液体およびガスなどの材料の透過を少なくとも部分的にブロックする能力を有するフィルムを生成することができる組成物を含む。コーティングは、例えば、外観、接着性、湿潤、耐食性、耐損耗性、耐燃料油性、および／または耐摩耗性などの基材の特性を改善するために、基材の表面に適用されるカバーを含むことができる。シーリング剤を使用して、表面、滑らかな表面、充填間隙、密封接合部、密封開口部、および他の特徴を密封するために使用することができる。ポッティング組成物は、衝撃および振動に対する耐性を提供し、水分および腐食剤を排除するために、電子アセンブリにおいて有用な材料を含むことができる。本開示により提供されるシーリング剤組成物は、例えば、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）などのリン酸エステル油圧作動油と接触する可能性がある航空宇宙機の部品を密封するのに有用である。
本開示により提供される組成物およびシーリング剤は、航空宇宙用コーティングおよびシーリング剤に有用な任意の適切な硬化化学物質と共に使用することができる。本開示により提供される組成物は、ポリエポキシドで硬化したチオール末端硫黄含有プレポリマーを含む。これらの組成物は、高含有量のＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性および耐燃料油性有機充填剤を無機充填剤と組み合わせて含む。Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）および耐燃料油性有機充填剤を航空宇宙用コーティングまたはシーリング剤に組み込むと、硬化化学物質に関係なく、硬化コーティングまたはシーリング剤に対する改良されたＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性および耐燃料性が向上することが期待される。例えば、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性および耐燃料油性有機充填剤は、Ｍｎ硬化ポリスルフィド、マイケルアクセプター硬化チオール末端硫黄含有プレポリマー、および水分硬化性硫黄含有プレポリマーで使用することができる。硫黄含有プレポリマーは、例えば、アミン基、ヒドロキシル基、イソシアナート基、またはポリアルコキシシリル基などの他の反応基を含むように末端修飾することができる。これらの末端修飾硫黄含有プレポリマーは、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性および耐燃料性有機充填剤と組み合わせて、ポリ尿素、ポリウレタン、または水分硬化性化学物質と共に、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性および耐燃料油性コーティングおよびシーリング剤を提供することができる。
本開示により提供される硬化性組成物は、航空宇宙用シーリング剤またはコーティングとして、特に、油圧作動油に対する耐性が望まれるシーリング剤またはコーティングとして使用することができる。シーリング剤とは、硬化すると水分および温度などの大気条件に耐え、水、水蒸気、燃料、溶媒、および／または液体およびガスなどの材料の透過を少なくとも部分的にブロックする能力を有する硬化性組成物を指す。
本開示により提供される組成物は、任意の適切なコーティングプロセスにより、基材の表面上に直接適用することができ、またはプライマーなどの下層を介して適用することができる。本開示により提供されるシーリング剤を含む組成物は、様々な基材のいずれかに適用されてもよい。組成物を適用できる基材の例としては、陽極酸化、下塗り、有機コーティング、またはクロマートコーティングすることができるチタン、ステンレス鋼、鋼合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属；エポキシ；ウレタン；黒鉛；繊維ガラス合成材；ケブラー（登録商標）；アクリル；およびポリカルボナートが挙げられる。本開示により提供される組成物は、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの基材に適用することができる。
さらに、本開示により提供される組成物を利用して開口部を密封する方法が提供される。これらの方法は、例えば、硬化性組成物を部品の少なくとも１つの表面に適用し、適用された組成物を硬化させて、密封部品を提供することとを含む。
本開示により提供されるシーリング剤組成物は、クラスＡ、クラスＢ、またはクラスＣシーリング剤として配合されてもよい。クラスＡシーリング剤とは、１ポアズ〜５００ポアズの粘度を有するブラシ加工可能なシーリング剤を指し、ブラシ適用のために設計されている。クラスＢシーリング剤とは、４，５００ポアズ〜２０，０００ポアズの粘度を有する押し出し可能なシーリング剤を指し、空気圧銃を用いた押し出しによる適用のために設計されている。クラスＢシーリング剤を使用して、低いスランプ／スラグが必要な垂直面またはエッジに、フィレットおよびシーリングを形成することができる。クラスＣシーリング剤は、５００ポアズ〜４，５００ポアズの粘度を有し、ローラーまたは櫛歯スプレッダーによる適用のために設計されている。クラスＣシーリング剤は、接合表面シーリングに使用することができる。粘度は、ＳＡＥインターナショナルグループが発行するＳＡＥ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＡＳ５１２７／１Ｃのセクション５．３に従って測定することができる。
さらに、本開示により提供される組成物を利用して開口部を密封する方法が提供される。これらの方法は、例えば、本開示の硬化性組成物を提供し、硬化性組成物を部品の少なくとも１つの表面に適用し、適用された組成物を硬化させて、密封部品を提供することとを含む。
本開示により提供される組成物は、周囲条件下で硬化させることができ、周囲条件とは、２０℃〜２５℃の温度および大気湿度を指す。組成物は、０℃〜１００℃の温度および０％相対湿度〜１００％相対湿度を含む条件下で硬化させることができる。組成物は、少なくとも３０℃、少なくとも４０℃、または少なくとも５０℃などのより高い温度で硬化させることができる。組成物は、室温、例えば２５℃で硬化させることができる。本方法は、航空機および航空宇宙機を含む航空宇宙機の開口部を密封するために使用することができる。
本開示により提供される組成物で密封された、航空宇宙機の開口部、表面、フィレット、接続箇所、接合面を含む開口部、表面、接続箇所、フィレット、接合面も開示される。組成物およびシーリング剤は、留め具を固定するためにも使用することができる。
本開示の硬化性組成物を使用して実行可能なシールを形成する時間は、当業者が認識することができ、適用可能な規格および仕様の要件によって定義される、いくつかの要因に依存し得る。一般に、本開示の硬化性組成物は、混合および表面への塗布後約３日〜ら約７日以内に接着強度を発現する。一般に、本開示の硬化組成物の完全な接着強度および他の特性は、硬化性組成物の混合および表面への塗布後７日以内に完全に発現するようになる。
硬化組成物は、例えば、１０ミル〜２０ミル（２５４μｍ〜５０８μｍ）などの５ミル〜２５ミル（１２７μｍ〜６３５μｍ）の厚さを有することができる。
環境暴露の前に、本開示により提供される硬化シーリング剤は、ＩＳＯ２７８１に従って測定される１．２ｇ／ｃｍ３未満の密度（１．２未満の比重）、ＩＳＯ３７に従って測定される１ＭＰａ超の引張強度、ＩＳＯ３７に従って測定される１５０％超の引張伸び、およびＩＳＯ８６８に従って測定される４０ショアＡ超の硬度を示し、試験は、２１℃〜２５℃の範囲内の温度、および４５％ＲＨ〜５５％ＲＨの湿度で行われる。
ＩＳＯ１８１７による航空燃料（ＪＲＦ Ｔｙｐｅ １）に６０℃で１６８時間暴露した後、本開示で提供される硬化シーリング剤は、ＩＳＯ３７に従って測定される１．４ ＭＰａ超の引張強度、ＩＳＯ３７に従って測定される１５０％超の引張伸び、およびＩＳＯ８６８に従って測定される３０ショアＡ超の硬度を示し、試験は、２１℃〜２５℃の範囲内の温度、および４５％ＲＨ〜５５％ＲＨの湿度で行われる。
３％ＮａＣｌ水溶液に６０℃で１６８時間暴露した後、本開示で提供される硬化シーリング剤は、ＩＳＯ３７に従って測定される１．４ ＭＰａ超の引張強度、ＩＳＯ３７に従って測定される１５０％超の引張伸び、およびＩＳＯ８６８に従って測定される３０ショアＡ超の硬度を示し、試験は、２１℃〜２５℃の範囲内の温度、および４５％ＲＨ〜５５％ＲＨの湿度で行われる。
ＩＳＯ１１０７５ Ｔｙｐｅ１による融氷液に６０℃で１６８時間暴露した後、本開示で提供される硬化シーリング剤は、ＩＳＯ３７に従って測定される１ＭＰａ超の引張強度、およびＩＳＯ３７に従って測定される１５０％超の引張伸びを示し、試験は、２１℃〜２５℃の範囲内の温度、および４５％ＲＨ〜５５％ＲＨの湿度で行われる。
リン酸エステル油圧作動油（Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４）に７０℃で１，０００時間暴露した後、本開示で提供される硬化シーリング剤は、ＩＳＯ３７に従って測定される１ＭＰａ超の引張強度、ＩＳＯ３７に従って測定される１５０％超の引張伸び、およびＩＳＯ８６８に従って測定される３０ショアＡ超の硬度を示し、試験は、２１℃〜２５℃の範囲内の温度、および４５％ＲＨ〜５５％ＲＨの湿度で行われる。
発明の態様
態様１．（ａ）３５重量％〜６５重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、（ｂ）１０重量％〜３５重量％の有機充填剤、（ｃ）５重量％〜３０重量％の無機充填剤、および（ｄ）５重量％〜２０重量％のポリエポキシドを含み、重量％は、組成物の総重量に基づく、組成物。
態様２．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、チオール末端ポリスルフィドプレポリマー、チオール末端硫黄含有ポリホルマールプレポリマー、チオール末端モノスルフィドプレポリマー、または前述のいずれかの組み合わせを含む、態様１の組成物。
態様３．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（１）の構造を有する少なくとも１つの部分を含むチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含み、
−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１］ｎ− （１）
式中、
各Ｒ１は独立して、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル基、Ｃ３−６分岐状アルカンジイル基、Ｃ６−８シクロアルカンジイル基、Ｃ６−１０アルカンシクロアルカンジイル基、二価複素環基、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−基から選択され、各Ｒ３は、水素およびメチルから選択され、
各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル基、Ｃ３−６分岐状アルカンジイル基、Ｃ６−８シクロアルカンジイル基、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル基、二価複素環基、および−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基から選択され、
各Ｘは独立して、Ｏ、Ｓ、またはＮＲから選択され、Ｒは、水素およびメチルから選択され、
ｍは、０〜５０の範囲であり、
ｎは、１〜６０の範囲の整数であり、
ｐは、２〜６の範囲の整数であり、
ｑは、１〜５の範囲の整数であり、および
ｒは、２〜１０の範囲の整数である、態様１から２のいずれか１つの組成物。
態様４．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（１ａ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、式（１ｂ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、式（１ｃ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、または前述のいずれかの組み合わせを含み、
ＨＳ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳＨ （１ａ）
｛ＨＳ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳ−Ｖ’−｝ｚＢ （１ｂ）
｛Ｒ４−Ｓ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳ−Ｖ’−｝ｚＢ （１ｃ）
式中、
各Ｒ１は独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ５−８ヘテロシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、
式中、
ｐは、２〜６の整数であり、
ｑは、１〜５の整数であり、
ｒは、２〜１０の整数であり、
各Ｒ３は独立して、水素およびメチルから選択され、および
各Ｘは独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、および−ＮＲ−から選択され、
Ｒは、水素およびメチルから選択され、
各Ｒ２は独立して、Ｃ１−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、ｐ、ｑ、ｒ、Ｒ３、およびＸは、Ｒ１と同様に定義され、
ｍは、０〜５０の整数であり、
ｎは、１〜６０の整数であり、
Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
ｚは、３〜６の整数であり、および
各Ｖは、チオールと反応する末端基を含む部分であり、
各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来し、
各Ｒ４は独立して、水素、および式（１）の部分を介した多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚへの結合から選択される、態様１から３のいずれか１つの組成物。
態様５．各Ｒ１は、−［（ＣＨ２）ｐ−Ｏ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−であり、
各Ｒ２は、Ｃ１−６アルカンジイルであり、
ｍは、０〜３の整数であり、
各ｐは、２であり、
ｑは、１または２であり、および
ｒは、２であり、およびｚは、３である、態様３から４のいずれか１つの組成物。
態様６．各Ｒ１は、−［（ＣＨ２）ｐ−Ｏ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−であり、
各Ｒ２は、Ｃ１−６アルカンジイルであり、
ｍは、１〜３の整数であり、
各ｐは、２であり、
ｑは、１または２であり、
ｒは、２であり、および
ｚは、３である、態様３から４のいずれか１つの組成物。
態様７．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（４）の部分を含むチオール末端硫黄含有ポリホルマールを含むことができ、
−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−［Ｏ−Ｃ（Ｒ２）２−Ｏ−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−］ｎ− （４）
式中、
ｎは、１〜５０の整数であり、
各ｐは独立して、１および２から選択され、
各Ｒ１は、Ｃ２−６アルカンジイルであってもよく、および
各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−６アルキル、Ｃ７−１２フェニルアルキル、置換Ｃ７−１２フェニルアルキル、Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、置換Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、Ｃ３−１２シクロアルキル、置換Ｃ３−１２シクロアルキル、Ｃ６−１２アリール、および置換Ｃ６−１２アリールから選択することができる、態様１から６のいずれか１つの組成物。
態様８．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（４ｂ）のチオール末端硫黄含有ポリホルマールプレポリマー、式（４ａ）のチオール末端硫黄含有ポリホルマールプレポリマー、またはそれらの組み合わせを含み、
Ｒ３−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−［Ｏ−Ｃ（Ｒ２）２−Ｏ−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−］ｎ−Ｒ３ （４ａ）
｛Ｒ３−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−［Ｏ−Ｃ（Ｒ２）２−Ｏ−Ｒ１−（Ｓ）ｐ−Ｒ１−］ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｒ２）２−Ｏ−｝ｍＺ （４ｂ）
式中、
ｎは、１〜５０から選択される整数であり、
各ｐは独立して、１および２から選択され、
各Ｒ１はＣ２−６アルカンジイルから選択され、
各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−６アルキル、Ｃ７−１２フェニルアルキル、置換Ｃ７−１２フェニルアルキル、Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、置換Ｃ６−１２シクロアルキルアルキル、Ｃ３−１２シクロアルキル、置換Ｃ３−１２シクロアルキル、Ｃ６−１２アリール、および置換Ｃ６−１２アリールから選択され、および
各Ｒ３は、チオール末端基を含み、および
Ｚは、ｍ価の親ポリオールＺ（ＯＨ）ｍのコアに由来する、態様１から７のいずれか１つの組成物。
態様９．各Ｒ３が、式（ａ）、式（ｂ）、式（ｃ）、式（ｄ）、式（ｅ）、および式（ｆ）の基から選択され、
ＨＳ−Ｒ７−Ｒ６−Ｏ− （ａ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｏ− （ｂ）
ＨＳ−Ｒ７−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｃ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ９−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｄ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−Ｒ９−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｅ）
ＨＳ−Ｒ７−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ− （ｆ）
式中、
各Ｒ６は、ジイソシアナートに由来する部分またはエチレン性不飽和モノイソシアナートに由来する部分を含み、
各Ｒ７は、Ｃ２−１４アルカンジイルおよびＣ２−１４ヘテロアルカンジイルから選択され、および
各Ｒ９は、Ｃ２−６アルカンジイル、Ｃ２−６ヘテロアルカンジイル、Ｃ６−１２アレーンジイル、置換Ｃ６−１２アレーンジイル、Ｃ６−１２ヘテロアレーンジイル、置換Ｃ６−１２ヘテロアレーンジイル、Ｃ３−１２シクロアルカンジイル、置換Ｃ３−１２シクロアルカンジイル、Ｃ３−１２ヘテロシクロアルカンジイル、置換Ｃ３−１２ヘテロシクロアルカンジイル、Ｃ７−１８アルカンアレーンジイル、置換Ｃ７−１８ヘテロアルカンアレーンジイル、Ｃ４−１８アルカンシクロアルカンジイル、および置換Ｃ４−１８アルカンシクロアルカンジイルから選択される、態様８の組成物。
態様１０．硫黄含有プレポリマーが、式（８）の部分を含むチオール末端モノスルフィドプレポリマーを含み、
−Ｓ−Ｒ２−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−（Ｒ１−Ｘ）ｑ−Ｒ２−］ｎ−Ｓ− （８）
式中、
各Ｒは独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ２−１０分岐状アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択され、
各Ｒ１は独立して、水素、Ｃ１−１０ ｎ−アルカンジイル、Ｃ２−１０分岐状アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択され、
各Ｒ２は独立して、水素、Ｃ１−１０ ｎ−アルカンジイル、Ｃ２−１０分岐状アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択され、
各Ｘは独立して、ＯおよびＳから選択され、
ｐは、１〜５の整数であり、
ｑは、０〜５の整数であり、および
ｎは、１〜６０の整数である、態様１から９のいずれか１つの組成物。
態様１１．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（８ａ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、式（８ｂ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、式（８ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、または前述のいずれかの組み合わせを含み、
ＨＳ−Ｒ２−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−（Ｒ１−Ｘ）ｑ−Ｒ２−］ｎ−ＳＨ （８ａ）
｛ＨＳ−Ｒ２−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−（Ｒ１−Ｘ）ｑ−Ｒ２−］ｎ−Ｓ−Ｖ’−｝ｚＢ （８ｂ）
｛Ｒ４−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−（Ｘ−Ｒ）ｑ−］ｎ−Ｓ−Ｖ’−｝ｚＢ （８ｃ）
式中、
各Ｘは独立して、Ｓ、Ｏ、およびＮＲ３から選択され、Ｒ３は、Ｃ１−４アルキルから選択され、
ｐは、１〜５の整数であり、
ｑは、０〜５の整数であり、
ｎは、１〜６０の整数であり、
各Ｒは独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ１−４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択され、
各Ｒ１は独立して、Ｃ１−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ１−４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択され、
各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ１−４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択され、
Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
ｚは、３〜６の整数であり、および
各Ｖは、チオール基と反応する末端基を含む部分であり、
各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来し、および
各Ｒ４は独立して、水素、および式（８）の部分を介した多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚへの結合から選択される、態様１から１０のいずれか１つの組成物。
態様１２．硫黄含有プレポリマーが、式（９）の部分を含むチオール末端モノスルフィドプレポリマーを含み、
−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−（Ｘ−Ｒ）ｑ−］ｎ−Ｓ− （９）
式中、
各Ｒは独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ３−１０分岐状アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択され、
各Ｒ１は独立して、水素、Ｃ１−１０ ｎ−アルカンジイル、Ｃ３−１０分岐状アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル基；Ｃ６−１４アルキルシクロアルカンジイル、およびＣ８−１０アルキルアレーンジイルから選択され、
各Ｘは独立して、ＯおよびＳから選択され、
ｐは、１〜５の整数であり、
ｑは、１〜５の整数であり、および
ｎは、１〜６０の整数である、態様１から１１のいずれか１つの組成物。
態様１３．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（９ａ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、式（９ｂ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、式（９ｃ）のチオール末端モノスルフィドプレポリマー、または前述のいずれかの組み合わせを含み、
Ｈ−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−（Ｘ−Ｒ）ｑ−］ｎ−ＳＨ （９ａ）
｛Ｈ−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−（Ｘ−Ｒ）ｑ−］ｎ−Ｓ−Ｖ’−｝ｚＢ （９ｂ）
｛Ｒ４−Ｓ−Ｒ２−［−Ｓ−（Ｒ−Ｘ）ｐ−（Ｒ１−Ｘ）ｑ−Ｒ２−］ｎ−Ｓ−Ｖ’−｝ｚＢ （９ｃ）
式中、
各Ｘは独立して、ＳおよびＯから選択され、
ｐは、１〜５の整数であり、
ｑは、１〜５の整数であり、
ｎは、１〜６０の整数であり、
各Ｒは独立して、Ｃ２−１０アルカンジイから選択され、
各Ｒ１は独立して、水素およびＣ１−１０アルカンジイルから選択され、
Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
ｚは、３〜６の整数であり、および
各Ｖは、チオール基と反応する末端基を含む部分であり、
各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来し、および
各Ｒ４は独立して、水素、および式（９）の部分を介した多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚへの結合から選択される、態様１から１２のいずれか１つの組成物。
態様１４．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（１０）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマー、式（１１）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマー、またはそれらの組み合わせを含み、
ＳＨ−（−Ｒ−Ｓ−Ｓ−）ｎ−Ｒ−ＳＨ （１０）

式中、各Ｒは、−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２）２−であり、ｎ＝ａ＋ｂ＋ｃであり、ｎは、７〜３８である、態様１から１３のいずれか１つの組成物。
態様１５．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（１２）のチオール末端ポリスルフィドを含み、
ＨＳ−［（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｓ−］ｎ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−ＳＨ （１２）
式中、ｎは、チオール末端ポリスルフィドの数平均分子量が１，０００ダルトン〜７，５００ダルトンの範囲内となるように選択される、態様１から１４のいずれか１つの組成物。
態様１６．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（１３）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーを含み、
ＨＳ−Ｒ−（Ｓｙ−Ｒ）ｔ−ＳＨ （１３）
式中、
ｔは、１〜６０の整数であり、
ｑは、１〜８の整数であり、
ｐは、１〜１０の整数であり、
ｒは、１〜１０の整数であり、
ｙは、１．０〜１．５の範囲内の平均値を有し、
各Ｒは独立して、分岐状アルカンジイル、分岐状アレーンジイル、および構造−（ＣＨ２）ｐ−Ｏ−（ＣＨ２）ｑ−Ｏ−（ＣＨ２）ｒ−を有する部分から選択することができ、
Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
ｚは３〜６の整数であり、および
各Ｖは、チオール基と反応する末端基を含む部分であり、および
各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来する、態様１から１５のいずれか１つの組成物。
態様１７．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（１４）のチオール末端ポリスルフィドプレポリマーを含み、
ＨＳ−（Ｒ−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−Ｒ−Ｓｍ−）ｎ−１−Ｒ−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−Ｒ−ＳＨ （１４）
式中、Ｒは、Ｃ２−４アルカンジイルであり、ｍは、１〜８の整数であり、およびｎは、２〜３７０の整数である、態様１から１５のいずれか１つの組成物。
態様１８．有機充填剤が、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に５０℃未満の温度で１，０００時間浸漬した後、１ｖｏｌ％未満の膨潤を示し、またはＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に７０℃未満の温度で１，０００時間浸漬した後、１．２ｖｏｌ％未満の膨潤を示す有機充填剤を含み、膨潤率がＥＮ ＩＳＯ１０５６３に従って決定される、態様１から１７のいずれか１つの組成物。
態様１９．有機充填剤が、ポリアミド、ポリイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、熱可塑性コポリエステル、コーティングマイクロカプセル、または前述のいずれかの組み合わせを含む、態様１から２０のいずれか１つの組成物。
態様２０．ポリアミドが、ポリアミド６、ポリアミド１２、またはそれらの組み合わせを含む、態様１９の組成物。
態様２１．コーティングマイクロカプセルが、コーティングされ膨張した熱可塑性マイクロカプセルを含む、態様１９から２０のいずれか１つの組成物。
態様２２．コーティングマイクロカプセルが、アミノプラスト樹脂のコーティングを含む、態様１９から２１のいずれか１つの組成物。
態様２３．アミノプラスト樹脂が、メラミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒドまたは前述のいずれかの組み合わせを含む、態様１９から２２のいずれか１つの組成物。
態様２４．有機充填剤が、メラミン樹脂でコーティングされ、膨張した熱可塑性マイクロカプセルを含む、態様１から２３のいずれか１つの組成物。
態様２５．有機充填剤が、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、熱可塑性コポリエステル、または前述のいずれかの組み合わせ、およびメラミン樹脂でコーティングされ、膨張した熱可塑性マイクロカプセルを含む、態様１から２３のいずれか１つの組成物。
態様２６．有機充填剤が、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、または前述のいずれかの組み合わせを含む、態様１から２３のいずれか１つの組成物。
態様２７．有機充填剤が、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、熱可塑性コポリエステル、または前述のいずれかの組み合わせを含む、態様１から２６のいずれか１つの組成物。
態様２８．無機充填剤が、沈降炭酸カルシウム、ヒュームドシリカ、またはそれらの組み合わせを含む、態様１から２７のいずれか１つの組成物。
態様２９．ポリエポキシドが、ヒドロキシル官能性ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシド、フェノールノボラックポリエポキシド、またはそれらの組み合わせを含む、態様１から２８のいずれか１つの組成物。
態様３０．ポリエポキシドが、４０重量％〜６０重量％のヒドロキシル官能性ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシド、および４０重量％〜６０重量％のフェノールノボラックポリエポキシドを含み、重量％は、組成物中のポリエポキシドの総重量に基づく、態様１から２９のいずれか１つの組成物。
態様３１．ポリエポキシドが、３０重量％〜８０重量％のヒドロキシル官能性ポリエポキシドを含み、重量％は、組成物中のポリエポキシドの総重量に基づく、態様１から３０のいずれか１つの組成物。
態様３２．組成物が、０．５重量％〜４重量％の接着促進剤を含み、重量％は、組成物の総重量に基づく、接着促進剤を含む態様１から３１のいずれか１つの組成物。
態様３３．接着促進剤が、有機官能性シラン、フェノール樹脂、またはそれらの組み合わせを含む、接着促進剤を含む態様１から３２のいずれか１つの組成物。
態様３４．接着促進剤が、アミノ官能性シランを含む、接着促進剤を含む態様１から３３のいずれか１つの組成物。
態様３５．組成物が、０．９〜１．１５の範囲内の比重を含み、比重は、ＩＳＯ２７８１に従って決定される、態様１から３４のいずれか１つの組成物。
態様３６．チオール末端硫黄含有プレポリマーが、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含み、有機充填剤は、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、熱可塑性コポリエステル、または前述のいずれかの組み合わせを含み、無機充填剤は、沈降炭酸カルシウムおよびヒュームドシリカを含み、およびポリエポキシドは、ヒドロキシル官能性ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドおよびフェノールノボラックポリエポキシドを含む、態様１から３５のいずれか１つの組成物。
態様３７．接着促進剤が、アミノ官能性シランなどの有機官能性シラン、およびフェノール樹脂を含む、接着促進剤を含む態様１から３６のいずれか１つの組成物。
態様３８．組成物が、４０重量％〜６０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマーを含み、重量％は、組成物の総重量に基づく、態様１から３７のいずれか１つの組成物。
態様３９．組成物が、１０重量％〜３０重量％の有機充填剤を含み、重量％は、組成物の総重量に基づく、態様１から３８のいずれか１つの組成物。
態様４０．組成物が、５重量％〜２５重量％の無機充填剤を含み、重量％は、組成物の総重量に基づく、態様１から３９のいずれか１つの組成物。
態様４１．組成物が、５重量％〜２０重量％のポリエポキシドを含み、重量％は、組成物の総重量に基づく、態様１から４０のいずれか１つの組成物。
態様４２．ポリエポキシドが、ウレタン変性ジエポキシドを含む、態様１から４１のいずれか１つの組成物。
態様４３．組成物が、１．０重量％〜４．０重量％の接着促進剤を含む、態様１から４２のいずれか１つの組成物。
態様４４．組成物が、０．５重量％〜３．５重量％の可塑剤を含み、重量％は、組成物の総重量に基づく、態様１から４３のいずれか１つの組成物。
態様４５．組成物が、（ａ）４０重量％〜６０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、（ｂ）１０重量％〜３０重量％の有機充填剤、（ｃ）５重量％〜２５重量％の無機充填剤、および（ｄ）５重量％〜２０重量％のポリエポキシドを含み、重量％は、組成物の総重量に基づく、態様１から４４のいずれか１つの組成物。
態様４６．態様１から４５のいずれか１つの組成物から得られた硬化組成物。
態様４７．硬化組成物が、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に７０℃で１，０００時間浸漬した後、１ＭＰａ超の引張強度、１５０％超の伸び、および３０ショアＡ超の硬度を含み、引張強度は、ＩＳＯ３７に従って測定され、伸びは、ＩＳＯ３７に従って測定され、および硬度は、ＩＳＯ８６８に従って測定される、態様４６の硬化組成物。
態様４８．態様４６から４７のいずれか１つの硬化組成物で密封された部品。
態様４９．第１の部分および第２の部分を含むシーリング剤系であり、第１の部分は、５０重量％〜７０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、１５重量％〜４０重量％の有機充填剤、２重量％〜１６重量％の無機充填剤、および０．５重量％〜３重量％の接着促進剤を含み、重量％は第１の部分の総重量に基づき、第２の部分は、３５重量％〜８０重量％のポリエポキシド、１０重量％〜５０重量％の無機充填剤、および０．５重量％〜１０重量％の接着促進剤を含み、重量％は第２の部分の総重量に基づく、第１の部分および第２の部分を含むシーリング剤系。
態様５０．チオール末端硫黄含有プレポリマー、有機充填剤、無機充填剤、および接着促進剤が、態様２から３７のいずれか１つに定義されている、態様４９のシーリング剤系。
態様５１．第１の部分および第２の部分の重量％比が、１００：１０〜１００：２５の範囲内である、第１の部分と第２の部分の組み合わせを含む態様４９から５０のいずれか１つのシーリング剤系。
態様５２．態様４９から５１のいずれか１つのシーリング剤系から調製された硬化組成物。
態様５３．態様５２の硬化組成物で密封された部品。
態様５４．部品を密封する方法であり、態様１から４５のいずれか１つの組成物を適用すること、適用された組成物を硬化させて密封部品を提供することとを含む、部品を密封する方法。
態様５５．部品を密封する方法であり、態様４９から５１のいずれか１つのシーリング剤系の第１の部分と態様４９から５１のいずれか１つのシーリング剤系の第２の部分とを組み合わせて、シーリング剤組成物を提供すること、シーリング剤組成物を部品に適用すること、および適用された組成物を硬化させて、密封部品を提供することを含む、部品を密封する方法。
例
本開示により提供される実施形態は、本開示により提供される組成物およびそのような組成物の使用を記載する以下の例を参照することによりさらに説明される。本開示の範囲から逸脱することなく、材料および方法の両方に対して多くの修正を実施することができることは、当業者には明らかであろう。
比較例１
マンガン硬化ポリスルフィドシーリング剤
ＰＲ−１７８２Ｂ−２は、２時間の適用時間の二部分二酸化マンガン硬化ポリスルフィドシーリング剤であり、カリフォルニア州シルマーのＰＰＧ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ社から市販されている。ＰＲ−１７８２パートＢを、製造元の指示に従ってＰＲ−１７８２パートＡと混合した。混合物を室温で２日間硬化させ、その後６０℃で１日間硬化させた。この後、硬化サンプルの一部を、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４（油圧作動油、イーストマンケミカル社から市販）に７０℃で９６時間または５００時間浸漬した。浸漬終了時に、サンプルを６０分間冷却し、その後、ＩＳＯ８６８に従って硬度を測定した。結果を表１に示す。
硬化サンプルの第２の部分を、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に７０℃で９６時間浸漬した。膨潤率をＥＮ ＩＳＯ１０５６３に従って測定し、結果を表２に示す。

比較例２
ポリエポキシ硬化ポリチオエーテルシーリング剤
ＰＲ−２００１ Ｂ−２は、２時間の適用時間の、ポリエポキシドで硬化した二部分チオール末端ポリチオエーテルであり、カリフォルニア州シルマーのＰＰＧ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ社から市販されている。ＰＲ−２００１パートＢを、製造元の指示に従ってＰＲ−２００１パートＡと混合した。混合物を室温で２日間硬化させ、その後６０℃で１日間硬化させた。この後、硬化サンプルの一部を、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４（油圧作動油、イーストマンケミカル社から市販）に７０℃で９６時間または５００時間浸漬した。浸漬の終了時に、サンプルを６０分間冷却し、ＩＳＯ８６８に従って硬度を測定した。結果を表１に示す。
硬化サンプルの第２の部分を、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に７０℃で９６時間浸漬した。浸漬後、膨潤率をＥＮ ＩＳＯ１０５６３に従って測定し、結果を表２に示す。
例１
耐油圧作動油性および耐燃料油性ポリアミド含有シーリング剤組成物
ポリアミド充填剤を含むＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性および耐燃料油性シーリング剤を調製するために、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含む組成物（パートＢ）およびポリエポキシドを含む組成物（パートＡ）を調製した。パートＢおよびパートＡ組成物の成分を、それぞれ表３および表４に示す。

シーリング剤組成物は、１００部のパートＢ組成物と１８．６４部のパートＡ組成物を混合することにより調製した。シーリング剤組成物を１／４インチ厚のシートとして広げ、室温（２３℃）で２日間室温で硬化させ、その後１日間６０℃で硬化させた。
硬化サンプルを、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に２３℃〜７０℃の温度で最大１，０００時間浸漬した。サンプルが硬化した後、ＩＳＯ８６８に従って硬度を測定した。体積膨張をＥＮ ＩＳＯ１０５６３に従って測定した。引張強度と伸びをＩＳＯ３７に従って測定した。結果を図１〜図３に示す。表５に示すように、追加の硬化サンプルを他の流体に浸漬した。
例２
耐油圧作動油性および耐燃料油性ポリイミド含有シーリング剤組成物
ポリイミド充填剤を含むＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性シーリング剤を調製するために、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含む組成物（パートＢ）およびポリエポキシドを含む組成物（パートＡ）を調製した。パートＢおよびパートＡ組成物の成分を、それぞれ表６および表７に示す。

シーリング剤組成物を、１４．３６対１００の重量％比でパートＡとパートＢを組み合わせることにより調製した。
例１に従って調製した硬化サンプルを、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に２３℃、６０℃、または７０℃の温度で１，０００時間浸漬した。硬度はＩＳＯ８６８に従って測定した。体積膨張をＥＮ ＩＳＯ１０５６３に従って測定した。結果を表８に示す。
例３
耐油圧作動油性および耐燃料油性ポリイミド含有シーリング剤組成物
ポリイミド充填剤を含むＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性シーリング剤を調製するために、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含む組成物（パートＢ）およびポリエポキシドを含む組成物（パートＡ）を調製した。パートＢおよびパートＡ組成物の成分を、それぞれ表９および表１０に示す。

シーリング剤組成物を、１８．４７対１００の重量％比でパートＡとパートＢを組み合わせることにより調製した。
例１に従って調製した硬化サンプルを、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に２３℃、６０℃、または７０℃の温度で１，０００時間浸漬した。硬度はＩＳＯ８６８に従って測定した。結果を表１１に示す。
例４
耐油圧作動油性および耐燃料油性ポリフェニレンスルフィド含有シーリング剤組成物
ポリフェニレンスルフィド充填剤を含むＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性シーリング剤を調製するために、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含む組成物（パートＢ）およびポリエポキシドを含む組成物（パートＡ）を調製した。パートＢおよびパートＡ組成物の成分を、それぞれ表１２および表１３に示す。

シーリング剤組成物を、１４．３６対１００の重量％比でパートＡとパートＢを組み合わせることにより調製した。
例１に従って調製した硬化サンプルを、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に２３℃、６０℃、または７０℃の温度で１，０００時間浸漬した。硬度をＩＳＯ８６８に従って測定し、ショア２５Ａ超であった。
例５
耐油圧作動油性および耐燃料油性ポリフェニレンスルフィド含有シーリング剤組成物
Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性シーリング剤を調製するために、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含む組成物（パートＢ）およびポリエポキシドを含む組成物（パートＡ）を調製した。パートＢおよびパートＡ組成物の成分を、それぞれ表１４および表１５に示す。

シーリング剤組成物を、２０対１００の重量％比でパートＡとパートＢを組み合わせることにより調製した。
例１に従って調製した硬化サンプルを、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に６０℃で１４４時間浸漬した。硬度はＩＳＯ８６８に従って測定した。結果を表１６に示す。
例６
耐油圧作動油性および耐燃料油性ポリエーテルスルホン含有シーリング剤組成物
ポリエーテルスルホン充填剤を含むＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性シーリング剤を調製するために、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含む組成物（パートＢ）およびポリエポキシドを含む組成物（パートＡ）を調製した。パートＢおよびパートＡ組成物の成分を、それぞれ表１７および表１８に示す。

シーリング剤組成物を、１５．８７対１００の重量％比でパートＡとパートＢを組み合わせることにより調製した。
例１に従って調製した硬化サンプルを、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に２３℃、６０℃、または７０℃の温度で１，０００時間浸漬した。サンプルは、テストの終了時に固形シーリング剤のままであった。
例７
耐油圧作動油性および耐燃料油性熱可塑性コポリエステル含有シーリング剤組成物
熱可塑性コポリエステル粒子を含むＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）耐性シーリング剤を調製するために、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含む組成物（パートＢ）およびポリエポキシドを含む組成物（パートＡ）を調製した。パートＢおよびパートＡ組成物の成分を、それぞれ表１９および表２０に示す。

シーリング剤組成物を、１５．８７対１００の重量％比でパートＡとパートＢを組み合わせることにより調製した。
例１に従って調製した硬化サンプルを、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に２３℃、６０℃、または７０℃の温度で１，０００時間浸漬した。サンプルは、テストの終了時に固形シーリング剤のままであった。
最後に、本明細書に開示された実施形態を実施する代替方法があることに留意されたい。したがって、本実施形態は、限定ではなく例示として見なされるべきである。さらに、特許請求の範囲は、本明細書で与えられた詳細に限定されるものではなく、その全範囲およびその均等物の権利を有する。

Claims (20)

  1. （ａ）３５重量％〜６５重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、
    （ｂ）１０重量％〜３５重量％の有機充填剤、
    （ｃ）５重量％〜３０重量％の無機充填剤、および
    （ｄ）５重量％〜２０重量％のポリエポキシドを含み、
    重量％は、組成物の総重量に基づく、組成物。
  2. 前記チオール末端硫黄含有プレポリマーが、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、チオール末端ポリスルフィドプレポリマー、チオール末端硫黄含有ポリホルマールプレポリマー、チオール末端モノスルフィドプレポリマー、または前述のいずれかの組み合わせを含む、請求項１に記載の組成物。
  3. 前記チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（１）の構造を有する少なくとも１つの部分を含むチオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含み、
    −Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１］ｎ−
    （１）
    式中、
    各Ｒ１は独立して、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル基、Ｃ３−６分岐状アルカンジイル基、Ｃ６−８シクロアルカンジイル基、Ｃ６−１０アルカンシクロアルカンジイル基、二価複素環基、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−基から選択され、各Ｒ３は、水素およびメチルから選択され、
    各Ｒ２は独立して、Ｃ２−１０ ｎ−アルカンジイル基、Ｃ３−６分岐状アルカンジイル基、Ｃ６−８シクロアルカンジイル基、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル基、二価複素環基、および−［（ＣＨ２）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨ２）ｒ−基から選択され、
    各Ｘは独立して、Ｏ、Ｓ、またはＮＲから選択され、Ｒは、水素およびメチルから選択され、
    ｍは、０〜５０の範囲であり、
    ｎは、１〜６０の範囲の整数であり、
    ｐは、２〜６の範囲の整数であり、
    ｑは、１〜５の範囲の整数であり、および
    ｒは、２〜１０の範囲の整数である、請求項１に記載の組成物。
  4. 前記チオール末端硫黄含有プレポリマーが、式（１ａ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、式（１ｂ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、式（１ｃ）のチオール末端ポリチオエーテルプレポリマー、または前述のいずれかの組み合わせを含み、
    ＨＳ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳＨ
    （１ａ）
    ｛ＨＳ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳ−Ｖ’−｝ｚＢ （１ｂ）
    ｛Ｒ４−Ｓ−Ｒ１−［Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ−）ｍ（ＣＨ２）２−Ｓ−Ｒ１−］ｎＳ−Ｖ’−｝ｚＢ （１ｃ）
    式中、
    各Ｒ１は独立して、Ｃ２−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル、Ｃ５−８ヘテロシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、
    式中、
    ｐは、２〜６の整数であり、
    ｑは、１〜５の整数であり、
    ｒは、２〜１０の整数であり、
    各Ｒ３は独立して、水素およびメチルから選択され、および
    各Ｘは独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、および−ＮＲ−から選択され、Ｒは、水素およびメチルから選択され、
    各Ｒ２は独立して、Ｃ１−１０アルカンジイル、Ｃ６−８シクロアルカンジイル、Ｃ６−１４アルカンシクロアルカンジイル、および−［（ＣＨＲ３）ｐ−Ｘ−］ｑ（ＣＨＲ３）ｒ−から選択され、ｐ、ｑ、ｒ、Ｒ３、およびＸは、Ｒ１と同様に定義され、
    ｍは、０〜５０の整数であり、
    ｎは、１〜６０の整数であり、
    Ｂは、ｚ価の多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚのコアを表し、
    ｚは、３〜６の整数であり、および
    各Ｖは、チオールと反応する末端基を含む部分であり、
    各−Ｖ’−は、−Ｖとチオールとの反応に由来し、
    各Ｒ４は独立して、水素、および式（１）の部分を介した多官能化剤Ｂ（−Ｖ）ｚへの結合から選択される、請求項１に記載の組成物。
  5. 前記有機充填剤が、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、熱可塑性コポリエステル、または前述のいずれかの組み合わせ、およびメラミン樹脂でコーティングされ、膨張した熱可塑性マイクロカプセルを含む、請求項１に記載の組成物。
  6. 前記無機充填剤が、沈降炭酸カルシウム、ヒュームドシリカ、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の組成物。
  7. 前記ポリエポキシドが、ヒドロキシル官能性ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシド、フェノールノボラックポリエポキシド、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の組成物。
  8. 前記ポリエポキシドが、３０重量％〜８０重量％のヒドロキシル官能性ポリエポキシドを含み、重量％は、前記組成物中の前記ポリエポキシドの総重量に基づく、請求項１に記載の組成物。
  9. 前記組成物が、０．５重量％〜４重量％の接着促進剤を含み、重量％は、前記組成物の総重量に基づく、前記接着促進剤を含む、請求項１に記載の組成物。
  10. 有機官能性シラン、フェノール樹脂、またはそれらの組み合わせを含む、接着促進剤を含む、請求項１に記載の組成物。
  11. 前記組成物が、０．９〜１．１５の範囲内の比重を含み、前記比重は、ＩＳＯ２７８１に従って決定される、請求項１に記載の組成物。
  12. 前記チオール末端硫黄含有プレポリマーが、チオール末端ポリチオエーテルプレポリマーを含み、
    前記有機充填剤が、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、熱可塑性コポリエステル、または前述のいずれかの組み合わせを含み、
    前記無機充填剤が、沈降炭酸カルシウムおよびヒュームドシリカを含み、および
    前記ポリエポキシドが、ヒドロキシル官能性ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリン誘導ポリエポキシドおよびフェノールノボラックポリエポキシドを含む、請求項１に記載の組成物。
  13. 請求項１の組成物から得られた硬化組成物。
  14. 前記硬化組成物が、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）ＬＤ−４に７０℃で１，０００時間浸漬した後、１ＭＰａ超の引張強度、１５０％超の伸び、および３０ショアＡ超の硬度を含み、引張強度は、ＩＳＯ３７に従って測定され、伸びは、ＩＳＯ３７に従って測定され、および硬度は、ＩＳＯ８６８に従って測定される、請求項１３の硬化組成物。
  15. 請求項１３に記載の硬化組成物で密封された部品。
  16. 第１の部分および第２の部分を含むシーリング剤系であり、
    第１の部分は、
    ５０重量％〜７０重量％のチオール末端硫黄含有プレポリマー、
    １５重量％〜４０重量％の有機充填剤、
    ２重量％〜１６重量％の無機充填剤、および
    ０．５重量％〜３重量％の接着促進剤を含み、
    ここで重量％は第１の部分の総重量に基づき、
    第２の部分は、
    ３５重量％〜８０重量％のポリエポキシド、
    １０重量％〜５０重量％の無機充填剤、および
    ０．５重量％〜１０重量％の接着促進剤を含み、
    ここで重量％は第２の部分の総重量に基づく、
    第１の部分および第２の部分を含むシーリング剤系。
  17. 請求項１６に記載の前記シーリング剤系から調製された硬化組成物。
  18. 請求項１７に記載の前記硬化組成物で密封された部品。
  19. 部品を密封する方法であり、
    請求項１の前記組成物を部品に適用すること、および
    前記適用された組成物を硬化させて密封部品を提供することを含む、部品を密封する方法。
  20. 部品を密封する方法であり、
    請求項１５に記載のシーリング剤系の第１の部分と請求項１５に記載のシーリング剤系の第２の部分とを組み合わせて、シーリング剤組成物を提供すること、
    シーリング剤組成物を部品に適用すること、および
    前記適用された組成物を硬化させて、密封部品を提供することを含む、部品を密封する方法。

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