(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）で表される化合物。
ＨＳ−Ｌ−Ｙ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｙ−Ｌ−ＳＨ
（Ｉ）
［式中、各Ｙは、独立して単結合又はカルボニル基であり、
各Ｌは、独立してアルキレン又はヘテロアルキレンであり、
Ｑは、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）又は式（Ｉ−３）の二価基である。］
【化１】
0006021938.tif 000034
【請求項２】
ａ）エポキシ樹脂と、ｂ）式（Ｉ）で表される第１硬化剤と、を含む、硬化性組成物。
ＨＳ−Ｌ−Ｙ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｙ−Ｌ−ＳＨ
（Ｉ）
［式中、各Ｙは、独立して単結合又はカルボニル基であり、
各Ｌは、独立してアルキレン又はヘテロアルキレンであり、
Ｑは、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）又は式（Ｉ−３）から選択される二価基である。］
【化２】
0006021938.tif 000035
【請求項３】
第１基材と、前記第１基材に隣接して配置される硬化済み組成物と、を含む物品であって、
前記硬化済み組成物が、ａ）エポキシ樹脂と、ｂ）式（Ｉ）で表される第１硬化剤と、を含む硬化性組成物の反応生成物を含む、物品。
ＨＳ−Ｌ−Ｙ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｙ−Ｌ−ＳＨ
（Ｉ）
［式中、各Ｙは、独立して単結合又はカルボニル基であり、
各Ｌは、独立してアルキレン又はヘテロアルキレンであり、
Ｑは、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）又は式（Ｉ−３）の二価基である。］
【化３】
0006021938.tif 000036
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１１年１２月１６日に出願された米国特許仮出願第６１／５７６５８４号に対する優先権を主張するものであり、その開示内容の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（技術分野）
メルカプト含有ビスアンヒドロヘキシトール誘導体、及びこれらの誘導体化合物の硬化性組成物及び硬化済み組成物の両方における使用が記載されている。
【０００３】
（背景）
メルカプタン化合物は、エポキシ樹脂用硬化剤として使用されてきた。しかしながら、様々な高分子材料の調製に使用される多くの反応物質と同様、既知のメルカプタン化合物のほとんどは、石油系原料から調製される。現在の消費需要、法的考察、及び石油系原材料の資源の減少によって、高分子材料の調製における原料としての代替的な材料源の必要性が生じている。
【０００４】
いくつかの植物系メルカプタン化合物が知られている。例えば、大豆油は、米国特許第７，９１０，６６６号（Ｂｙｅｒｓら）、米国特許第７，７１３，３２６号（Ｃａｒｓｔｅｎｓら）、及び米国特許出願公開第２００５／０１９７３９０  Ａ１号（Ｂｙｅｒｓら）に記載されるようにメルカプタン化されている。
【０００５】
様々なビスアンヒドロヘキシトールの誘導体（即ち、イソソルビド、イソマンニド、イソイジドの誘導体、又はこれらの混合物）が知られている。例えば、米国特許第６，６０８，１６７号（Ｈａｙｅｓｔら）には、様々なポリエステルの調製におけるモノマーとしてのビス（２−ヒドロキシエチル）イソソルビドの使用が記載されている。米国特許出願公開第２０１０／０１３０７５９号（Ｇｉｌｌｅｔ）には、ポリアミドの調製においてモノマーとして使用され得る、末端−ＣＨ２ＮＨ２基を有する様々なビスアンヒドロヘキシトール誘導体が記載されている。米国特許第７，３６５，１４８号（Ｏｎｏら）には、ビスアンヒドロヘキシトールから調製されるポリカーボネートが記載されている。イソソルビドジグリシジルエーテルは、米国特許第３，２７２，８４５号（Ｚｅｃｈら）に記載されている。
【０００６】
（要約）
２つの末端メルカプト基を有するビスアンヒドロヘキシトール誘導体（即ち、イソソルビド誘導体、イソマンニド誘導体、イソイジド誘導体、又はこれらの混合物）が提供される。加えて、これらのメルカプト含有ビスアンヒドロヘキシトール誘導体を含む硬化性組成物、硬化性組成物から調製される硬化済み組成物、及び硬化済み組成物を含有する物品が提供される。より詳細には、硬化性組成物は、エポキシ系製剤である。硬化済み組成物は、例えば構造用接着剤として、又はコーティングとして使用され得る。
【０００７】
第１の態様では、２つの末端メルカプト基を有するビスアンヒドロヘキシトール誘導体が提供される。これらのメルカプタン化合物は、式（Ｉ）のものである。
ＨＳ−Ｌ−Ｙ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｙ−Ｌ−ＳＨ
（Ｉ）
【０００８】
式（Ｉ）中、各Ｙ基は独立して単結合又はカルボニルであり、各Ｌ基は独立してアルキレン又はヘテロアルキレンである。Ｑ基は、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）、又は式（Ｉ−３）の二価基である。
【０００９】
【化１】
0006021938.tif 000002
【００１０】
各アスタリスクは、二価基Ｑと式（Ｉ）の化合物の残り部分との結合点を示す。
【００１１】
第２の態様では、（ａ）エポキシ樹脂と、（ｂ）第１硬化剤と、を含む硬化性組成物が提供される。第１硬化剤は、上述されるような式（Ｉ）のメルカプタン化合物である。
【００１２】
第３の態様では、第１基材と、第１基材に隣接して配置される硬化済み組成物と、を含む物品が提供される。硬化済み組成物は、（ａ）エポキシ樹脂と、（ｂ）第１硬化剤と、を含む硬化性組成物の反応生成物を含有する。第１硬化剤は、上述されるような式（Ｉ）のメルカプタン化合物である。
【００１３】
上記の課題を解決するための手段は、本発明の各実施形態又はあらゆる実施を説明することを意図していない。以下の発明を実施するための形態及び実施例は、これらの実施形態をより具体的に例証する。
【００１４】
（発明の詳細な説明）
２つの末端メルカプト基を有するビスアンヒドロヘキシトール誘導体が提供される。これらのメルカプト含有ビスアンヒドロヘキシトール誘導体（即ち、メルカプタン化合物）を含む硬化性組成物も提供される。より詳細には、硬化性組成物はエポキシ系配合物であり、メルカプト含有ビスアンヒドロヘキシトール誘導体は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用する。加えて、硬化性組成物から調製される硬化済み組成物、及び硬化済み組成物を含む物品が提供される。硬化済み組成物は、例えば構造用接着剤として、又はコーティングとして使用され得る。
【００１５】
第１の態様では、式（Ｉ）のメルカプタン化合物が提供される。
ＨＳ−Ｌ−Ｙ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｙ−Ｌ−ＳＨ
（Ｉ）
【００１６】
式（Ｉ）中、各Ｙ基は独立して単結合又はカルボニルであり、各Ｌ基は独立してアルキレン又はヘテロアルキレンである。Ｑ基は、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）、又は式（Ｉ−３）の二価基である。
【００１７】
【化２】
0006021938.tif 000003
【００１８】
各アスタリスクは、二価基Ｑと式（Ｉ）の化合物の残り部分との結合点を示す。式（Ｉ）のメルカプタン化合物において、２つのＹ基、２つのＬ基、及び２つの−Ｏ−Ｙ−Ｌ−ＳＨ基は、同じであっても異なっていてもよい。
【００１９】
本明細書で使用するとき、用語「メルカプタン」は、１つ以上のメルカプト基を有する化合物を指す。メルカプトは、一価の−ＳＨ基である。式（Ｉ）のメルカプタン化合物は、２つのメルカプト基を有する。
【００２０】
メルカプタン化合物は、メルカプト含有ビスアンヒドロヘキシトール誘導体である。ビスアンヒドロヘキシトールには、３つの立体異性体があり、イソソルビド、イソマンニド、及びイソイジドである。Ｑ基が式（Ｉ−１）のものである際、式（Ｉ）のメルカプタン化合物は、式（ＩＡ）のイソソルビド誘導体である。
【００２１】
【化３】
0006021938.tif 000004
【００２２】
Ｑ基が式（Ｉ−２）のものである際、式（Ｉ）のメルカプタン化合物は、式（ＩＢ）のイソマンニド誘導体である。
【００２３】
【化４】
0006021938.tif 000005
【００２４】
Ｑ基が式（Ｉ−３）のものである場合、式（Ｉ）のメルカプタン化合物は、式（ＩＣ）のイソイジド誘導体である。
【００２５】
【化５】
0006021938.tif 000006
【００２６】
式（ＩＡ）、式（ＩＢ）、及び式（ＩＣ）のメルカプタン化合物は、立体異性体である。各立体異性体は、個々に存在するか、又は他の立体異性体の１つ以上との混合物中に存在し得る。
【００２７】
式（Ｉ）中のＹ基がカルボニル基である際、メルカプタン化合物は式（ＩＩ）のものである。
ＨＳ−Ｌ−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−Ｌ−ＳＨ
（ＩＩ）
【００２８】
本明細書で使用するとき、用語「カルボニル」は、二価基−（ＣＯ）−を指し、ここで炭素原子及び酸素原子は二重結合で連結されている。式（ＩＩ）のメルカプタン化合物は、式−Ｏ（ＣＯ）−Ｌ−ＳＨの基を２つ含有するエステルである。
【００２９】
式（Ｉ）中のＹ基が単結合である際、メルカプタン化合物は式（ＩＩＩ）のものである。
ＨＳ−Ｌ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｌ−ＳＨ
（ＩＩＩ）
【００３０】
式（ＩＩＩ）のメルカプタン化合物は、以下の式の基を２つ含有するエーテルである：−Ｏ−Ｌ−ＳＨ。
【００３１】
式（Ｉ）、式（ＩＩ）、及び式（ＩＩＩ）のいくつかの変形例において、Ｌ基はアルキレンである。本明細書で使用するとき、用語「アルキレン」は、アルカンのラジカルである二価基を指す。アルキレンは、直鎖、分枝状、環状、二環式又はこれらの組み合わせであり得る。アルキレンは通常、１〜３０個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、アルキレンは、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、又は１〜３個の炭素原子を含有する。アルキレンのラジカル中心は、同一炭素原子上（即ち、アルキリデン）であっても、異なる炭素原子上であってもよい。
【００３２】
式（Ｉ）、式（ＩＩ）、及び式（ＩＩＩ）の他の変形例では、Ｌ基はヘテロアルキレンである。本明細書で使用するとき、用語「ヘテロアルキレン」は、チオ（−Ｓ−）、オキシ（−Ｏ−）、又は−ＮＲａ−（式中、Ｒａは水素又はアルキルである）で置換される１つ以上の−ＣＨ２−基を有する二価のアルキレンを指す。ヘテロアルキレンは、直鎖、分枝状、環状、二環式又はこれらの組み合わせであってよく、最大３０個の炭素原子及び最大２０個のヘテロ原子を含み得る。いくつかの実施形態では、ヘテロアルキレンは、最大２０個の炭素原子及び最大１２個のヘテロ原子、最大１０個の炭素原子及び最大６個のヘテロ原子、最大６個の炭素原子及び最大４個のヘテロ原子、又は最大４個の炭素原子及び最大３個のヘテロ原子を含む。好適なＲａアルキル基は、典型的には、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する。
【００３３】
Ｌ基がヘテロアルキレンである際、１つ以上のヘテロ原子が酸素原子である（即ち、ヘテロアルキレンは１つ以上のオキシ基を含有する）ことが多く、Ｌ基はエーテル基又はポリエーテル基である。式（Ｉ）の化合物のいくつかの例は、式（ＩＶ）の化合物で示されるように、単一のオキシ基を有するヘテロアルキレン基Ｌを有する。
ＨＳ−Ｌ２−Ｏ−Ｌ１−Ｙ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｙ−Ｌ１−Ｏ−Ｌ２−ＳＨ
（ＩＶ）
【００３４】
式（Ｉ）中のヘテロアルキレン基Ｌは、式（ＩＶ）中の−Ｌ１−Ｏ−Ｌ２−のエーテル基である。Ｌ１及びＬ２の各基は、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有するアルキレン基である。
【００３５】
式（Ｉ）及び式（ＩＩ）の両方の化合物の例としては、ＨＳ−ＣＨ２−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−ＣＨ２−ＳＨ、ＨＳ−ＣＨ（ＣＨ３）−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−ＣＨ（ＣＨ３）−ＳＨ、及びＨＳ−ＣＨ２ＣＨ２−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−ＣＨ２ＣＨ２−ＳＨが挙げられるが、これらに限定されない。
Ｑ基は、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）又は式（Ｉ−３）のものであり得る。いくつかの実施形態では、Ｑ基は式（Ｉ−１）のものであり、式（Ｉ）及び式（ＩＩ）のメルカプタン化合物はイソソルビド誘導体である。
【００３６】
式（Ｉ）及び式（ＩＩＩ）の両方の化合物の例としては、
ＨＳ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−Ｑ−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−ＳＨが挙げられるが、これに限定されない。Ｑ基は、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）又は式（Ｉ−３）のものであり得る。いくつかの実施形態では、Ｑ基は式（Ｉ−１）のものであり、式（Ｉ）及び式（ＩＩＩ）のメルカプタン化合物はイソソルビド誘導体である。
【００３７】
エステルである式（ＩＩ）のメルカプタン化合物は、当該技術分野において既知の任意の方法を使用して調製され得る。例えば、反応スキームＡで示されるもののような一段階合成法が使用され得る。
【００３８】
【化６】
0006021938.tif 000007
【００３９】
この合成方法を使用して、式（Ｖ）のビスアンヒドロヘキシトールは、式（ＶＩ）の化合物と反応する。式（ＶＩ）の化合物のいくつかの例としては、メルカプト酢酸（式中、Ｌは−ＣＨ２−に等しい）、２−メルカプトプロピオン酸（式中、Ｌは−ＣＨ（ＣＨ３）−に等しい）、３−メルカプトプロピオン酸（式中、Ｌは−ＣＨ２ＣＨ２−に等しい）、３−メルカプトイソ酪酸（式中、Ｌは−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−に等しい）、４−メルカプト酪酸（式中、Ｌは−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−に等しい）、及び４−メルカプトペンタン酸（式中、Ｌは−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−に等しい）が挙げられるが、これらに限定されない。
硫酸、ｐ−トルエンスルホン酸、又はメタンスルホン酸などの強酸触媒が、通常はこの合成法に使用される。
【００４０】
エーテルである式（ＩＩＩ）のメルカプタン化合物は、当該技術分野で既知の任意の方法を使用して調製され得る。例えば、反応スキームＢに示されるような方法が使用され得る。
【００４１】
【化７】
0006021938.tif 000008
【００４２】
この反応スキームにおいて、式（ＶＩＩ）の不飽和ハロゲン化物化合物は、最初に、式（Ｖ）のビスアンヒドロヘキシトールと反応して、式（ＶＩＩＩ）の中間化合物を得る。式（ＶＩＩ）の好適な化合物は、式中、Ｌ３が、１〜１２個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、又は１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有するアルキレンであるものを含む。式（ＶＩＩ）中のＸ基は、ブロモ、クロロ、又はヨードなどのハロである。例えば、式（ＶＩＩ）の化合物は、臭化アリル又は塩化アリルであり得る（式中、Ｌ３は−ＣＨ２−基である）。次に、式（ＶＩＩＩ）の中間化合物が、硫化水素と反応する。典型的には、３種の異性体生成物（式ＩＸａ、ＩＸｂ、及びＩＸｃの化合物）の混合物が得られる。式（Ｉ）及び（ＩＩＩ）中のＬ基は、式（ＩＸａ）〜（ＩＸｃ）の生成物中の−Ｌ３−ＣＨ２ＣＨ２−基又は−Ｌ３−ＣＨ（ＣＨ３）−基に等しい。このタイプの反応は、例えば、Ｐａｔａｉ，Ｓ．，Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｔｈｉｏｌ  Ｇｒｏｕｐ，Ｐａｒｔ  １，Ｗｉｌｅｙ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ｐｐ  １６９〜２６９（１９７４）に更に記載されている。
【００４３】
あるいは、反応スキームＣは、エーテルである式（ＩＩＩ）のメルカプタン化合物を合成するのに使用され得る。この反応スキームにおいては、通常、生成物は式（ＩＸｃ）の単一異性体である。
【００４４】
【化８】
0006021938.tif 000009
【００４５】
反応スキームＢと同様、式（ＶＩＩ）の化合物は、最初に式（Ｖ）のビスアンヒドロヘキシトールと反応して、式（ＶＩＩＩ）の第１中間化合物を得る。式（ＶＩＩ）の好適な化合物は、反応スキームＢに関して上述されるのと同じである。次に、式（ＶＩＩＩ）の第１中間体をチオ酢酸（ＣＨ３−（ＣＯ）ＳＨ）と反応させて式（Ｘ）の第２中間体を形成する。式（Ｘ）の第２中間体は、水酸化ナトリウムなどの強塩基と反応することで脱保護化されて、式（ＩＸｃ）の生成物を得る。式（Ｉ）及び（ＩＩＩ）中のＬ基は、式（ＩＸｃ）の生成物中の−Ｌ３−ＣＨ２ＣＨ２−基に等しい。このタイプの反応は、例えば、Ｐａｔａｉ  Ｓ．，Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｔｈｉｏｌ  Ｇｒｏｕｐ，Ｐａｒｔ  １，Ｗｉｌｅｙ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ｐｐ  １６９〜２６９（１９７４）に更に記載されている。
【００４６】
反応スキームＡ、Ｂ、及びＣに示されるように、式（Ｉ）の様々な化合物の全ては、式（Ｖ）のビスアンヒドロヘキシトールを使用することに基づいている。式（Ｖ）の単一立体異性体又は立体異性体の混合物は、これらの反応スキームのいずれかで使用され得る。ビスアンヒドロヘキシトールの様々な立体異性体は、典型的には、コーンスターチから得られるもののような糖から調製される。例えば、イソソルビドは、Ｄ−グルコースから（例えば、水素添加後に酸触媒で脱水することによって）形成されることができ、イソマンニドはＤ−マンノースから形成されることができ、イソイジドはＬ−イドースから形成されることができる。石油系原料ではなく植物系原料を使用することは、多くの用途において望ましい可能性がある。つまり、石油系原料とは対照的に、植物系原料は再生可能である。
【００４７】
式（Ｉ）の化合物は、通常は室温で液体である。別の言い方をすれば、式（Ｉ）の化合物は、室温で液晶ではない。
【００４８】
他の態様では、（ａ）エポキシ樹脂及び（ｂ）式（Ｉ）のメルカプタン化合物を含む硬化剤、を含有する硬化性組成物が提供される。硬化性組成物は、典型的には、コーティング組成物として基材の少なくとも１つの表面に適用された後、硬化される。他の実施形態では、硬化済み組成物は、２つの表面と一緒に接着するための構造用接着剤として使用され得る。構造用接着剤は、例えば、様々な表面を一緒に接着する際に、溶接体又は機械的締結具などの従来の接合手段と置き換えるために、又はこれを補完するために使用され得る。
【００４９】
硬化性組成物は、多くの場合、二液型組成物の形態である。エポキシ樹脂は、通常、硬化性組成物の使用前には硬化剤から分離されている。即ち、エポキシ樹脂は典型的には硬化性組成物の第１部分にあり、硬化剤は典型的には第２部分にある。第１部分は、エポキシ樹脂と反応しないか、又はエポキシ樹脂の一部分のみと反応する他の構成成分を含み得る。同様に、第２部分は、硬化剤と反応しないか、又は硬化剤の一部分のみと反応する他の構成成分を含み得る。強化剤、油置換剤又は充填剤などの様々な任意の構成成分は、第１部分、第２部分、又は第１部分と第２部分との両方に含まれ得る。第１部分及び第２部分が一緒に混合される際、様々な構成成分が反応して、硬化済み組成物が形成される。
【００５０】
第１部分に含まれるエポキシ樹脂は、１分子当たり少なくとも１つのエポキシ官能基（即ち、オキシラン基）を含有する。本明細書で使用するとき、用語「オキシラン基」は、以下の二価基を指す。
【００５１】
【化９】
0006021938.tif 000010
【００５２】
アスタリスクは、オキシラン基と他の基との結合部位を示す。オキシラン基がエポキシ樹脂の末端位置にある場合、オキシラン基は通常、水素原子に結合している。
【００５３】
【化１０】
0006021938.tif 000011
【００５４】
エポキシ樹脂は、１分子当たり少なくとも１つのオキシラン基を有し、多くの場合、１分子当たり少なくとも２つのオキシラン基を有する。例えば、エポキシ樹脂は、１分子当たり１〜１０個、２〜１０個、１〜６個、２〜６個、１〜４個、又は２〜４個のオキシラン基を有することができる。オキシラン基は、多くの場合、グリシジル基の一部分である。
【００５５】
【化１１】
0006021938.tif 000012
【００５６】
エポキシ樹脂は、硬化前に所望の粘度特性をもたらし、硬化後に所望の機械的特性をもたらすように選択される、単一材料又は材料の混合物であり得る。エポキシ樹脂が材料の混合物である場合、混合物中のエポキシ樹脂のうちの少なくとも１つは、典型的には、１分子当たり少なくとも２つのオキシラン基を有するように選択される。例えば、混合物中の第１エポキシ樹脂は２〜４個のオキシラン基を有することができ、混合物中の第２エポキシ樹脂は１〜６個のオキシラン基を有することができる。これらの例のいくつかにおいては、第１エポキシ樹脂は、２〜４個のグリシジル基を有するグリシジルエーテルであり、第２エポキシ樹脂は、１〜６個のグリシジル基を有するグリシジルエーテルである。
【００５７】
オキシラン基ではないエポキシ樹脂分子の部分（即ち、エポキシ樹脂分子からオキシラン基を除いたもの）は、芳香族、脂肪族又はこれらの組み合わせであってよく、直鎖、分枝状、環状又はこれらの組み合わせであってよい。エポキシ樹脂の芳香族及び脂肪族部分は、ヘテロ原子、又はオキシラン基と反応しない他の基を含み得る。つまり、エポキシ樹脂は、ハロ基、エーテル結合基におけるようなオキシ基、チオエーテル結合基におけるようなチオ基、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルイミノ基、ホスホノ基、スルホノ基、ニトロ基、ニトリル基などを含み得る。エポキシ樹脂は、ポリジオルガノシロキサン系材料などのシリコーン系材料でもあり得る。
【００５８】
エポキシ樹脂は任意の好適な分子量を有することができるが、重量平均分子量は、通常、少なくとも１００グラム／モル、少なくとも１５０グラム／モル、少なくとも１７５グラム／モル、少なくとも２００グラム／モル、少なくとも２５０グラム／モル、又は少なくとも３００グラム／モルである。重量平均分子量は、最大５０，０００グラム／モルであることができ、又は高分子エポキシ樹脂については更に大きくてもよい。重量平均分子量は、多くの場合、最大４０，０００グラム／モル、最大２０，０００グラム／モル、最大１０，０００グラム／モル、最大５，０００グラム／モル、最大３，０００グラム／モル、又は最大１，０００グラム／モルである。例えば、重量平均分子量は、１００〜５０，０００グラム／モルの範囲、１００〜２０，０００グラム／モルの範囲、１００〜１０，０００グラム／モルの範囲、１００〜５，０００グラム／モルの範囲、２００〜５，０００グラム／モルの範囲、１００〜２，０００グラム／モルの範囲、２００〜２，０００グラム／モルの範囲、１００〜１，０００グラム／モルの範囲、又は２００〜１，０００グラム／モルの範囲であり得る。
【００５９】
好適なエポキシ樹脂は、典型的には、室温（例えば、約２０℃〜約２５℃）で液体である。しかしながら、好適な溶媒中に溶解できるエポキシ樹脂を使用することもできる。多くの実施形態では、エポキシ樹脂はグリシジルエーテルである。グリシジルエーテルの例は、式（ＸＩ）のものであることができる。
【００６０】
【化１２】
0006021938.tif 000013
式（ＸＩ）中、Ｒ１基は、芳香族、脂肪族又はこれらの組み合わせであるｐ価の基である。Ｒ１基は、直鎖、分枝状、環状又はこれらの組み合わせであり得る。Ｒ１基は、任意に、ハロ基、オキシ基、チオ基、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルイミノ基、ホスホノ基、スルホノ基、ニトロ基、ニトリル基などを含み得る。変数ｐは１以上の任意の好適な整数であることができるが、ｐは、多くの場合、１〜１０の範囲、２〜１０の範囲、又は２〜６の範囲、又は２〜４の範囲の整数であり得る。
【００６１】
式（ＸＩ）のエポキシ樹脂のいくつかの例では、変数ｐは２に等しく（即ち、エポキシ樹脂はジグリシジルエーテルである）、Ｒ１は、アルキレン（即ち、アルキレンはアルカンの二価のラジカルであり、アルカン−ジイルと称され得る）、ヘテロアルキレン（即ち、ヘテロアルキレンはヘテロアルカンの二価のラジカルであり、ヘテロアルカン−ジイルと称され得る）、アリーレン（即ち、アレーン化合物の二価のラジカルであり、これは芳香族炭化水素である）、ヘテロアリーレン（即ち、ヘテロアレーン化合物の二価のラジカルであり、これは酸素、硫黄、又は窒素から選択される少なくとも１つのヘテロ原子を有する芳香族化合物である）、又はこれらの組み合わせを含む。好適なアルキレン基は、多くの場合、１〜２０個の炭素原子、１〜１２個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する。好適なヘテロアルキレン基は、多くの場合、２〜５０個の炭素原子、２〜４０個の炭素原子、２〜３０個の炭素原子、２〜２０個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、又は２〜６個の炭素原子を有し、１〜１０個のヘテロ原子、１〜６個のヘテロ原子、又は１〜４個のヘテロ原子を有する。ヘテロアルキレン中のヘテロ原子は、オキシ、チオ又は−ＮＨ−基から選択され得るが、オキシ基であることが多い。好適なアリーレン基は、多くの場合、６〜１８個の炭素原子、又は６〜１２個の炭素原子を有する。例えば、アリーレンはフェニレン又はビフェニレンであり得る。好適なヘテロアリーレン基は、多くの場合、３〜１８個の炭素原子、又は３〜１２個の炭素原子を有する。Ｒ１基は更に、任意で、ハロ基、オキシ基、チオ基、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルイミノ基、ホスホノ基、スルホノ基、ニトロ基、ニトリル基などを含み得る。変数ｐは、通常、２〜４の範囲の整数である。
【００６２】
式（ＸＩ）のいくつかのエポキシ樹脂はジグリシジルエーテルであり、式中、Ｒ１は、（ａ）アリーレン基又は（ｂ）アルキレン、ヘテロアルキレン若しくはこれらの両方と組み合わせたアリーレン基を含む。Ｒ１基は、ハロ基、オキシ基、チオ基、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルイミノ基、ホスホノ基、スルホノ基、ニトロ基、ニトリル基などの任意の基を更に含み得る。これらのエポキシ樹脂は、例えば、少なくとも２つのヒドロキシル基を有する芳香族化合物を過剰なエピクロロヒドリンと反応させることにより、調製することができる。少なくとも２つのヒドロキシル基を有する有用な芳香族化合物の例としては、レゾルシノール、カテコール、ヒドロキノン、ｐ，ｐ’−ジヒドロキシジベンジル、ｐ，ｐ’−ジヒドロキシフェニルスルホン、ｐ，ｐ’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシフェニルスルホン、及びｐ，ｐ’−ジヒドロキシベンゾフェノンが挙げられるが、これらに限定されない。更に他の例としては、ジヒドロキシジフェニルメタン、ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン、ジヒドロキシジフェニルエチルメチルメタン、ジヒドロキシジフェニルメチルプロピルメタン、ジヒドロキシジフェニルエチルフェニルメタン、ジヒドロキシジフェニルプロピレンフェニルメタン、ジヒドロキシジフェニルブチルフェニルメタン、ジヒドロキシジフェニルトリルエタン、ジヒドロキシジフェニルトリルメチルメタン、ジヒドロキシジフェニルジシクロヘキシルメタン及びジヒドロキシジフェニルシクロヘキサンの、２，２’、２，３’、２，４’、３，３’、３，４’及び４，４’異性体が挙げられる。
【００６３】
いくつかの市販の式（ＸＩ）のジグリシジルエーテルエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡから誘導される（即ち、ビスフェノールＡは、４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールである）。例としては、商品名ＥＰＯＮ（例えば、ＥＰＯＮ  ８２８、ＥＰＯＮ  ８７２、及びＥＰＯＮ  １００１）でＨｅｘｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡ）から入手可能なもの、商品名Ｄ．Ｅ．Ｒ．（例えば、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３１、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３２、及びＤ．Ｅ．Ｒ．３３６）でＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ，ＵＳＡ）から入手可能なもの、及び商品名ＥＰＩＣＬＯＮ（例えば、ＥＰＩＣＬＯＮ  ８５０）でＤａｉｎｉｐｐｏｎ  Ｉｎｋ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｃｈｉｂａ，Ｊａｐａｎ）から入手可能なものが挙げられるが、これらに限定されない。その他の市販のジグリシジルエーテルエポキシ樹脂は、ビスフェノールＦから誘導される（即ち、ビスフェノールＦは、２，２’−ジヒドロキシジフェニルメタンである）。例としては、商品名Ｄ．Ｅ．Ｒ．（例えば、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３４）でＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手可能なもの、及び商品名ＥＰＩＣＬＯＮ（例えば、ＥＰＩＣＬＯＮ  ８３０）でＤａｉｎｉｐｐｏｎ  Ｉｎｋ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６４】
式（ＸＩ）のその他のエポキシ樹脂は、ポリ（アルキレンオキシド）ジオールのジグリシジルエーテルである。これらのエポキシ樹脂は、ポリ（アルキレングリコール）ジオールのジグリシジルエーテルと呼ぶこともできる。変数ｐは２に等しく、Ｒ１は、酸素ヘテロ原子を有するヘテロアルキレンである。ポリ（アルキレングリコール）部分は、コポリマー又はホモポリマーであってよく、多くの場合、１〜４個の炭素原子を有するアルキレン単位を含む。例としては、ポリ（エチレンオキシド）ジオールのジグリシジルエーテル、ポリ（プロピレンオキシド）ジオールのジグリシジルエーテル、及びポリ（テトラメチレンオキシド）ジオールのジグリシジルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。このタイプのエポキシ樹脂は、約４００グラム／モル、約６００グラム／モル、又は約１０００グラム／モルの重量平均分子量を有する、ポリ（エチレンオキシド）ジオールから又はポリ（プロピレンオキシド）ジオールから誘導されるものなどがＰｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＰＡ，ＵＳＡ）から市販されている。
【００６５】
式（ＸＩ）の更に他のエポキシ樹脂は、アルカンジオールのジグリシジルエーテルである（Ｒ１はアルキレンであり、変数ｐは２に等しい）。例としては、シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールのジグリシジルエーテル、及びＨｅｘｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，ＯＨ，ＵＳＡ）から商品名ＥＰＯＮＥＸ  １５１０で市販されているものなどの水素添加ビスフェノールＡから形成される脂環式ジオールのジグリシジルエーテルが挙げられる。
【００６６】
更に他のエポキシ樹脂としては、少なくとも２つのグリシジル基を有するシリコーン樹脂、及び少なくとも２つのグリシジル基を有する難燃性エポキシ樹脂（例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ，ＵＳＡ）から商品名Ｄ．Ｅ．Ｒ  ５８０で市販されているものなどの少なくとも２つのグリシジル基を有する臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂）が挙げられる。
【００６７】
植物系エポキシ樹脂が使用され得る。好適な植物系エポキシ樹脂は、例えば、商品名ＥＸ−３１３、ＥＸ−５１２及びＥＸ−５２１でＮａｇａｓｅ  Ｃｈｅｍ  Ｔｅｘ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から市販されている。更に、イソソルビドジグリシジルエーテルなどのビスアンヒドロヘキシトール系エポキシ樹脂は、米国特許第３，２７２，８４５号（Ｚｅｃｈら）に記載されるように合成することができる。ソルビトールポリグリシジルポリエーテルは、商品名ＥＲＩＳＹＳ  ＧＥ−６０でＣＶＣ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（Ｍｏｏｒｅｓｔｏｗｎ，ＮＪ，ＵＳＡ）から市販されている。植物系エポキシ樹脂と式（Ｉ）の植物系硬化剤との組み合わせが、いくつかの用途において望ましい場合がある。炭水化物から誘導される植物系エポキシ樹脂は、親水性である傾向があり、式（Ｉ）の親水性化合物と容易に適合する。
【００６８】
エポキシ樹脂は、多くの場合、材料の混合物である。例えば、エポキシ樹脂は、硬化前に、所望の粘度又は流量特性をもたらす混合物であるように選択され得る。混合物は、より低い粘度を有する反応性希釈剤と呼ばれる少なくとも１つの第１エポキシ樹脂と、より高い粘度を有する少なくとも１つの第２エポキシ樹脂と、を含み得る。反応性希釈剤は、エポキシ樹脂混合物の粘度を低下させる傾向を有し、多くの場合、飽和している分枝状主鎖又は飽和若しくは不飽和である環状主鎖のいずれかを有する。例としては、レゾルシノールのジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールのジグリシジルエーテル、及びトリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテルは、Ｈｅｘｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，ＯＨ，ＵＳＡ）から商品名ＨＥＬＯＸＹ  ＭＯＤＩＦＩＥＲ  １０７で、及びＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｃ．（Ａｌｌｅｎｔｏｎｗｎ，ＰＡ，ＵＳＡ）から商品名ＥＰＯＤＩＬ  ７５７で市販されている。その他の反応性希釈剤は、様々なモノグリシジルエーテルなどの官能基（即ち、オキシラン基）を１つのみ有する。いくつかのモノグリシジルエーテルの例としては、１〜２０個の炭素原子、１〜１２個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有するアルキル基を持つアルキルグリシジルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかのモノグリシジルエーテルの例は、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｎｃ．（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ，ＵＳＡ）から商品名ＥＰＯＤＩＬで市販されており、例えば、ＥＰＯＤＩＬ  ７４６（２−エチルヘキシルグリシジルエーテル）、ＥＰＯＤＩＬ  ７４７（脂肪族グリシジルエーテル）、及びＥＰＯＤＩＬ  ７４８（脂肪族グリシジルエーテル）である。
【００６９】
エポキシ樹脂は、多くの場合、１つ以上のグリシジルエーテルを含む。グリシジルエーテル基を有するエポキシ樹脂は、他のタイプのエポキシ樹脂よりも反応性が高い傾向がある。実施形態によっては、複数の異なる種類の硬化剤（例えば、式（Ｉ）の化合物である第１硬化剤、及び第２硬化剤）が使用されるような場合などは、他の反応性の低いエポキシ樹脂が使用され得る。これらの反応性の低いエポキシ樹脂は、例えば、エポキシアルカン、エポキシフッ素化アルカン、及びグリシジルエステルなどのエポキシエステルであり得る。
【００７０】
好適なグリシジルエステルは、式（ＸＩＩ）のものである。
【００７１】
【化１３】
0006021938.tif 000014
式（ＸＩＩ）中、Ｒ２基は、１〜１８個の炭素原子、１〜１２個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有するアルキレンである。式（ＸＩＩ）の化合物のいくつかの例では、Ｒ２はメチレンである。各Ｒ３基は、独立して、１〜１２個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する、直鎖又は分枝状アルキルである。式（ＸＩ）の化合物の１つの例は、Ｈｅｘｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，ＯＨ，ＵＳＡ）から商品名ＣＡＲＤＵＲＡ  Ｎ１０で市販されている。この材料は、１０個の炭素原子を有する高度に分岐した第３級カルボン酸（ネオデカン酸）のグリシジルエステルである。
【００７２】
その他の好適なエポキシ樹脂は、式（ＸＩＩＩ）のエポキシアルカン又はエポキシフッ素化アルカンから選択され得る。
【００７３】
【化１４】
0006021938.tif 000015
式（ＸＩＩＩ）中、Ｒ４基はアルキル又はフッ素化アルキルである。アルキル又はフッ素化アルキル基は、直鎖、分枝状、環状、又はこれらの組み合わせであり得る。アルキル又はフッ素化アルキル基は、多くの場合、３〜２０個の炭素原子、４〜２０個の炭素原子、４〜１８個の炭素原子、４〜１２個の炭素原子、又は４〜８個の炭素原子など、少なくとも３個の炭素原子を有する。式（ＸＩＩ）の化合物の例としては、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ（１，２−エポキシ）ヘキサン、３，３−ジメチル−１，２−エポキシブタン、１，２−エポキシオクタン、１，２−エポキシヘキサン、１，２−エポキシブタン、１，２−エポキシドデカン、１，２−エポキシデカン及び１，２−エポキシシクロペンタンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００７４】
更に他の好適なエポキシ樹脂は、環状テルペンオキシドである。例としては、リモネンオキシド、リモネンジオキシド、及びα−ピネンオキシドが挙げられるが、これらに限定されない。
【００７５】
硬化性組成物は、典型的には、エポキシ樹脂と硬化剤とを併せた重量に対して、少なくとも２０重量％のエポキシ樹脂を含む。例えば、硬化性組成物は、少なくとも２５重量パーセント、少なくとも３０重量パーセント、少なくとも４０重量パーセント、又は少なくとも５０重量パーセントのエポキシ樹脂を含み得る。硬化性組成物は、多くの場合、最大９０重量パーセントのエポキシ樹脂を含む。例えば、硬化性組成物は、最大８０重量パーセント、最大７５重量パーセント、最大７０重量パーセント、最大６５重量パーセント、又は最大６０重量パーセントのエポキシ樹脂を含み得る。いくつかの硬化性組成物の例は、２０〜９０重量％、２０〜８０重量％、２０〜７０重量％、３０〜９０重量％、３０〜８０重量％、３０〜７０重量％、３０〜６０重量％、４０〜９０重量％、４０〜８０重量％、４０〜７０重量％、５０〜９０重量％、５０〜８０重量％、又は５０〜７０重量％のエポキシ樹脂を含有する。
【００７６】
エポキシ樹脂は、通常硬化性組成物の第２部分にある硬化剤と反応することにより硬化する。硬化剤は、式（Ｉ）のメルカプタン化合物を含む。エポキシ樹脂は、典型的には、保管中又は硬化性組成物の使用前に、硬化剤から分離されている。硬化性組成物の第１部分と第２部分とを一緒に混合する際、式（Ｉ）の化合物中のメルカプト基は、エポキシ樹脂中のオキシラン基と反応する。この反応によってオキシラン基が開環し、硬化剤はエポキシ樹脂に結合する。
【００７７】
硬化温度に応じて、硬化剤に様々な濃度が使用され得る。多くの実施形態では、低硬化温度が使用される場合、硬化性組成物には、式（Ｉ）のメルカプタン化合物がより多く含まれる。室温で硬化反応が起こる場合、硬化性組成物中のメルカプタン水素当量とエポキシ当量との比は、多くの場合、少なくとも０．５：１、少なくとも０．８：１、又は少なくとも１：１である。この比は、最大２：１、最大１．５：１、最大１．２：１、又は最大１．１：１であり得る。例えば、この比は、０．５：１〜２：１の範囲、０．５：１〜１．５：１の範囲、０．８〜２：１の範囲、０．８：１〜１．５：１の範囲、０．８：１〜１．２：１の範囲、０．９：１〜１．１：１の範囲、又は約１：１であり得る。
【００７８】
あるいは、少なくとも８０℃などの高い硬化温度で使用される際、硬化性組成物に含まれる式（Ｉ）のメルカプタン化合物は、少なくてよい。硬化性組成物中の硬化剤の量は、多くの場合、エポキシ樹脂の一部分とのみ反応するモル量で存在する。例えば、メルカプタン水素当量とエポキシ当量との比は、多くの場合、１：１未満であり、例えば、０．２：１〜０．８：１の範囲、０．２：１〜０．６：１の範囲、又は０．３：１〜０．５：１の範囲である。硬化剤と反応しない任意のエポキシ樹脂は、高温で単独重合を起こす傾向がある。
【００７９】
硬化性組成物は、典型的には、エポキシ樹脂と第１硬化剤とを併せた重量に対して、少なくとも２０重量％の第１硬化剤を含む。例えば、硬化性組成物は、少なくとも２５重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、又は少なくとも５０重量％の第１硬化剤を含み得る。硬化性組成物は、多くの場合、最大９０重量％の第１硬化剤を含む。例えば、硬化性組成物は、最大８０重量％、最大７５重量％、最大７０重量％、最大６５重量％、又は最大６０重量％の第１硬化剤を含み得る。硬化性組成物のいくつかの例は、２０〜９０重量％、２０〜８０重量％、２０〜７０重量％、３０〜９０重量％、３０〜８０重量％、３０〜７０重量％、３０〜６０重量％、４０〜９０重量％、４０〜８０重量％、４０〜７０重量％、５０〜９０重量％、５０〜８０重量％、又は５０〜７０重量％の第１硬化剤を含有する。
【００８０】
いくつかの硬化性組成物は、エポキシ樹脂と第１硬化剤とを併せた重量に対して、２０〜８０重量％のエポキシ樹脂及び２０〜８０重量％の第１硬化剤を含有する。例えば、硬化性組成物は、３０〜７０重量％のエポキシ樹脂及び３０〜７０重量％の第１硬化剤、又は４０〜６０重量％のエポキシ樹脂及び４０〜６０重量％の第１硬化剤を含み得る。
【００８１】
いくつかの実施形態では、第２硬化剤は、式（Ｉ）の第１硬化剤と混和される。第２硬化剤は、エポキシ樹脂と反応する少なくとも１つの基を有する。第２硬化剤は、多くの場合、（ａ）少なくとも１つの第１級アミノ基又は少なくとも１つの第２級アミノ基を有するアミン化合物、（ｂ）イミダゾール、イミダゾリン、又はこれらの塩、（ｃ）第３級アミノ、第２級若しくは第３級アルキル、ニトロ、ハロ、ヒドロキシル、又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの基で置換されるフェノール、（ｄ）ビスフェノール、（ｅ）酸無水物、（ｆ）カルボン酸、（ｇ）メルカプタン、あるいは（ｈ）これらの混合物である。
【００８２】
第２硬化剤は、様々な理由で第１硬化剤と併せることができる。例えば、第２硬化剤は、硬化済み組成物の可撓性を調節するのに加えられ得る。異なる第２硬化剤によって、可撓性を異なる範囲に調節することができる。可撓性は、以下で説明されるように、重なり剪断強度を測定することで特徴付けられ得る。重なり剪断強度が増大するにつれて、硬化済み組成物はより剛性になる傾向がある。同様に、重なり剪断強度が減少するにつれて、硬化済み組成物はより可撓性になる傾向がある。
【００８３】
更に、第２硬化剤を加えることで、酸塩基中和反応が生じ得る。より詳細には、第２硬化剤は塩基性であってよく、式（Ｉ）の酸性の第１硬化剤と反応し得る。このタイプの反応は、特に式（Ｉ）のメルカプタン化合物で起こりやすく、ここでＹはカルボニル基である。この中和反応は、発熱反応であり得る。生じた熱は、通常は１つ以上のグリシジルエーテル基を含有するエポキシ樹脂よりも反応性が低いエポキシ樹脂を硬化するのに有利に使用され得る。例えば、熱は、エポキシアルカン及びエポキシエステルを硬化するのに使用され得る。
【００８４】
いくつかの好適な第２硬化剤は、少なくとも１つの第１級アミノ基又は少なくとも１つの第２級アミノ基を有するアミン化合物である。つまり、第２硬化剤は、少なくとも１つの式−ＮＲ５Ｈの基（式中、Ｒ５は、水素、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、又はアルキルヘテロアリールから選択される）を有する。好適なアルキル基は、多くの場合、１〜１２個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する。アルキル基は、環状、分枝状、直鎖、又はこれらの組み合わせであることができる。好適なアリール基は、通常、フェニル基又はビフェニル基のように６〜１２個の炭素原子を有する。好適なアルキルアリール基は、アリールで置換されたアルキル、又はアルキルで置換されたアリールのいずれかであることができる。上述と同じアリール基及びアルキル基をアルキルアリール基で用いることができる。好適なヘテロアリール基は、酸素、窒素、又は硫黄などのヘテロ原子を有する芳香族基である。ヘテロアリールは、多くの場合、最大１０個の炭素原子及び最大４個のヘテロ原子、最大６個の炭素原子及び最大３個のヘテロ原子、又は最大４個の炭素原子及び最大２個のヘテロ原子を有する。好適なアルキルヘテロアリール基は、ヘテロアリールで置換されたアルキル又はアルキルで置換されたヘテロアリールのいずれかであり得る。上述と同じヘテロアリール及びアルキル基は、アルキルヘテロアリール基で使用され得る。第２硬化剤がエポキシ樹脂と反応する際、オキシラン基は開環し、アミン化合物とエポキシ樹脂とを結合する共有結合が形成される。この反応により、式−ＯＣＨ２−ＣＨ２−ＮＲ５−（式中、Ｒ５は水素、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、又はアルキルアリールに等しい）の二価基が形成される。アミノ基ではないアミン化合物第２硬化剤の部分は、任意の好適な芳香族基、脂肪族基、又はこれらの組み合わせであり得る。
【００８５】
硬化剤として有用ないくつかのアミン化合物は、式−ＮＲ５Ｈの単一のアミノ基を有するもののような植物系アミンである。例としては、デヒドロアビエチルアミン（ＤＨＡＡ）、２−アミノメチルフラン（ＦＡ）、及びメチレンビスフリルアミン、エチリデンビスフリルアミン、及び２−プロピリデンビスフリルアミンなどのジフリルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。ジフリルアミンは、ＣａｗｓｅらのＭａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１８５，ｐｐ．６９７〜７０７（１９８４）及び米国特許第５，２９２，９０３号（Ｃｏｎｎｅｒら）に記載されるように合成することができる。これらの植物系アミンを式（Ｉ）の生物系エポキシ化合物と組み合わせて使用して、再生可能な硬化性組成物を得ることができる。
【００８６】
いくつかのアミン化合物第２硬化剤は、式（ＸＩＩＩ）のものである。これらの化合物のいくつかにおいては、少なくとも２つの第１級アミノ基、少なくとも２つの第２級アミノ基、又は少なくとも１つの第１級アミノ基及び少なくとも１つの第２級アミノ基がある。
【００８７】
【化１５】
0006021938.tif 000016
各Ｒ５基は、上述するように、独立して、水素、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、又はアルキルヘテロアリールである。各Ｒ６は、独立して、アルキレン、ヘテロアルキレン、又はこれらの組み合わせである。好適なアルキレン基は、多くの場合、１〜１８個の炭素原子、１〜１２個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する。好適なヘテロアルキレン基は、２つのアルキレン基の間に少なくとも１つのオキシ、チオ又は−ＮＨ−基を有する。好適なヘテロアルキレン基は、多くの場合、２〜５０個の炭素原子、２〜４０個の炭素原子、２〜３０個の炭素原子、２〜２０個の炭素原子、又は２〜１０個の炭素原子を有し、最大２０個のヘテロ原子、最大１６個のヘテロ原子、最大１２個のヘテロ原子、又は最大１０個のヘテロ原子を有する。ヘテロ原子は、多くの場合、オキシ基である。変数ｑは少なくとも１に等しい整数であり、最大１０以上、最大５、最大４、又は最大３であり得る。
【００８８】
式（ＸＩＩＩ）のいくつかのアミン硬化剤は、アルキレン基から選択されるＲ６基を有することができる。例としては、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ヘキサメチレンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタメチレンジアミン、１−アミノ−３−アミノメチル−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（イソホロンジアミン（isophorene diamine）とも呼ばれる）、Ｎ’，Ｎ’−１．５−ビスフラニル−２−メチルメチレン−ペンタン−１，５−ジアミン（ＴＥＫＡ）などが挙げられるが、これらに限定されない。その他のアミン硬化剤は、酸素ヘテロ原子を有するヘテロアルキレンなどの、ヘテロアルキレン基から選択されるＲ６基を有し得る。例えば、硬化剤は、アミノエチルピペラジン、４，７，１０−トリオキサトリデカン−１，１３−ジアミン（ＴＴＤ）（ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ（Ｐｏｒｔｌａｎｄ，ＯＲ，ＵＳ）から入手可能）、又はポリ（エチレンオキシド）ジアミン、ポリ（プロピレンオキシド）ジアミンなどのポリ（アルキレンオキシド）ジアミン（ポリエーテルジアミンとも呼ばれる）、又はこれらのコポリマーなどの化合物であり得る。市販のポリエーテルジアミンは、商品名ＪＥＦＦＡＭＩＮＥで、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｈｅ  Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ，ＵＳＡ）から市販されている。
【００８９】
更に他のアミン硬化剤は、ポリアミン（即ち、ポリアミンは、第１級アミノ基及び第２級アミノ基から選択される少なくとも２つのアミノ基を有するアミンを指す）を別の反応物質と反応させて、少なくとも２つのアミノ基を有するアミン含有付加物を形成することにより、形成され得る。例えば、ポリアミンは、エポキシ樹脂と反応して、少なくとも２つのアミノ基を有する付加物を形成し得る。高分子ジアミンがジカルボン酸と、ジアミンとジカルボン酸との２：１以上のモル比で反応する場合、２つのアミノ基を有するポリアミドアミンが形成され得る。このようなポリアミドアミンは、例えば、米国特許第５，６２９，３８０号（Ｂａｌｄｗｉｎら）に記載されるように調製することができる。別の例では、高分子ジアミンが２つのグリシジル基を有するエポキシ樹脂と、ジアミンとエポキシ樹脂との２：１以上のモル比で反応する場合、２つのアミノ基を有するアミン含有付加物が形成され得る。多くの場合、モル過剰の高分子ジアミンが用いられるため、硬化剤は、アミン含有付加物と未使用（未反応）の高分子ジアミンとの両方を含む。例えば、ジアミンと２つのグリシジル基を有するエポキシ樹脂とのモル比は、２．５：１超、３：１超、３．５：１超、又は４：１超であり得る。エポキシ樹脂を使用して硬化性組成物の第２部分中にアミン含有付加物を形成する場合であっても、追加のエポキシ樹脂が硬化性組成物の第１部分に存在する。
【００９０】
その他の第２硬化剤は、イミダゾール、イミダゾリン、又はこれらの塩であり得る。例としては、２−メチルイミダゾール、２−ヒドロキシプロピルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾールなどが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかのイミダゾールの例は、商品名ＣＵＲＥＺＯＬ及びＩＭＩＣＵＲＥでＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ，ＵＳＡ）から、並びに商品名ＥＰＩＣＵＲＥ  Ｐ−１０１でＭｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡ）から市販されている。
【００９１】
更に他の第２硬化剤は、第３級アミノ、第３級アルキル、第２級アルキル、ニトロ、ハロ、ヒドロキシル、又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの基で置換されたフェノールである。第３級アミノ基で置換されたフェノールの例は、式（ＸＩＶ）のものであり得る。
【００９２】
【化１６】
0006021938.tif 000017
式（ＸＩＶ）中、各Ｒ７及びＲ７基は、独立して、アルキルである。変数ｖは、２又は３に等しい整数である。Ｒ９基は、水素又はアルキルである。Ｒ７、Ｒ８及びＲ９に好適なアルキル基は、多くの場合、１〜１２個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する。式（ＸＩＶ）の第２硬化剤の１つの例は、商品名ＡＮＣＡＭＩＮＥ  Ｋ５４でＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ，ＵＳＡ）から市販されているトリス−２，４，６−（ジメチルアミノメチル）フェノールである。式（ＶＩＩ）ではないフェノールのその他の例としては、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ノニルフェノール、２−ニトロフェノール、４−ニトロフェノール、２−クロロフェノール、４−クロロフェノール、及びカテコールが挙げられるが、これらに限定されない。
【００９３】
ビスフェノール第２硬化剤としては、例えば、ビスフェノールＡ（即ち、４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノール）、ビスフェノールＦ（即ち、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン）、及び２，２’−ビスフェノールが挙げられる。好適な酸無水物第２硬化剤としては、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸などが挙げられる。好適なカルボン酸第２硬化剤としては、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、サリチル酸、吉草酸、２，４−ジクロロ安息香酸などが挙げられる。
【００９４】
硬化性組成物と、第１硬化剤及び第２硬化剤の両方との硬化反応が室温で起こる場合、第１硬化剤と第２硬化剤とを組み合わせた水素当量とエポキシ当量との比は、多くの場合、少なくとも０．５：１、少なくとも０．８：１、又は少なくとも１：１である。この比は、最大２：１、最大１．５：１、最大１．２：１、又は最大１．１：１であり得る。例えば、この比は、０．５：１〜２：１の範囲、０．５：１〜１．５：１の範囲、０．８〜２：１の範囲、０．８：１〜１．５：１の範囲、０．８：１〜１．２：１の範囲、０．９：１〜１．１：１の範囲、又は約１：１であり得る。
【００９５】
しかしながら、硬化温度が高温である場合（例えば、少なくとも８０℃、少なくとも１００℃、少なくとも１２０℃、又は少なくとも１５０℃）、より少量の第１硬化剤と第２硬化剤との組み合わせが使用されることが多い。硬化性組成物中の硬化剤の量は、多くの場合、エポキシ樹脂の一部分とのみ反応するのに十分なモル量で存在する。例えば、第１硬化剤と第２硬化剤とを併せた水素当量とエポキシ当量との比は、多くの場合、１：１未満であり、例えば、０．２：１〜０．８：１の範囲、０．２：１〜０．６：１の範囲、又は０．３：１〜０．５：１の範囲である。第１硬化剤又は第２硬化剤のいずれとも反応しない任意のエポキシ樹脂は、高温で単独重合する傾向がある。
【００９６】
第１硬化剤及び第２硬化剤の任意のモル比が使用され得る。いくつかの実施形態では、第２硬化剤の水素当量と第１硬化剤の水素当量との比は、０．１：１〜１０：１の範囲であることが多い。例えば、比は、０．２：１〜８：１の範囲、０．５：１〜６：１の範囲、１：１〜６：１の範囲、又は２：１〜６：１の範囲であり得る。
【００９７】
いくつかの硬化性組成物は、２０〜８０重量％のエポキシ樹脂及び２０〜８０重量％の第１硬化剤と第２硬化剤との組み合わせを含有する。例えば、硬化性組成物は、３０〜７０重量％のエポキシ樹脂及び３０〜７０重量％の第１硬化剤と第２硬化剤との組み合わせ、又は４０〜６０重量％のエポキシ樹脂及び４０〜６０重量％の第１硬化剤と第２硬化剤との組み合わせを含み得る。この量は、エポキシ樹脂と第１硬化剤と第２硬化剤との総重量に基づいている。
【００９８】
硬化性組成物は、任意で強化剤を含んでもよい。強化剤は、硬化済み組成物の強靭性を高めることができる硬化性エポキシ樹脂以外のポリマーである。強化剤は、エポキシ樹脂を有する硬化性組成物の第１部分、硬化剤を有する硬化性組成物の第２部分、又は硬化性組成物の第１部分及び第２部分の両方に加えられ得る。典型的な強化剤としては、コア−シェル型ポリマー、ブタジエンニトリルゴム、アクリルポリマー及びコポリマーなどが挙げられる。
【００９９】
いくつかの強化剤は、コア−シェル型ポリマーである。シェル高分子材料は、典型的には、コア高分子材料にグラフト化される。コアは、通常、０℃未満のガラス転移温度を有するエラストマー材料である。シェルは、通常、２５℃を超えるガラス転移温度を有する高分子材料である。ガラス転移温度は、動機械的熱分析（ＤＭＴＡ）又は同様の方法を使用して測定され得る。
【０１００】
コア−シェル型高分子強化剤のコアは、多くの場合、ブタジエンポリマー又はコポリマー、スチレンポリマー又はコポリマー、アクリロニトリルポリマー又はコポリマー、アクリレートポリマー又はコポリマー、あるいはこれらの組み合わせから調製される。これらのポリマー又はコポリマーは、架橋されていても架橋されていなくてもよい。いくつかのコアの例は、架橋又は非架橋のいずれかであるポリメチルメタクリレートである。その他のコアの例は、架橋又は非架橋のいずれかであるブタジエン−スチレンコポリマーである。
【０１０１】
コア−シェル型高分子強化剤のシェルは、多くの場合、スチレンポリマー又はコポリマー、メタクリレートポリマー又はコポリマー、アクリロニトリルポリマー又はコポリマー、あるいはこれらの組み合わせから形成される。シェルは、エポキシ基、酸性基又はアセトアセトキシ基で更に官能化されてもよい。シェルの官能化は、例えば、グリシジルメタクリレート又はアクリル酸で共重合化することにより、又はヒドロキシ基をｔｅｒｔ−ブチルアセトアセトキシなどのアルキルアセトアセトキシと反応させることにより、達成され得る。これらの官能基の付加の結果、シェルは架橋されて高分子マトリックスになり得る。
【０１０２】
好適なコア−シェル型ポリマーは、多くの場合、少なくとも１０ナノメートル、少なくとも２０ナノメートル、少なくとも５０ナノメートル、少なくとも１００ナノメートル、少なくとも１５０ナノメートル、又は少なくとも２００ナノメートルに等しい平均粒径を有する。平均粒径は、最大４００ナノメートル、最大５００ナノメートル、最大７５０ナノメートル、又は最大１０００ナノメートルであり得る。平均粒径は、例えば、１０〜１０００ナノメートルの範囲、５０〜１０００ナノメートルの範囲、１００〜７５０ナノメートルの範囲、又は１５０〜５００ナノメートルの範囲であり得る。
【０１０３】
コア−シェル型ポリマーの例、及びこれらの調製は、米国特許第４，７７８，８５１号（Ｈｅｎｔｏｎら）に記載されている。市販のコア−シェル型ポリマーは、例えば、Ｒｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ，ＵＳＡ）から商品名ＰＡＲＡＬＯＩＤ（例えば、ＰＡＲＡＬＯＩＤ  ＥＸＬ  ２６００及びＰＡＲＡＬＯＩＤ  ＥＸＬ  ２６９１）で、並びにＫａｎｅｋａ（Ｂｅｌｇｉｕｍ）から商品名ＫＡＮＥ  ＡＣＥ（例えば、ＫＡＮＥ  ＡＣＥ  Ｂ５６４、ＫＡＮＥ  ＡＣＥ  ＭＸ１２０、ＫＡＮＥ  ＡＣＥ  ＭＸ２５７、及びＫＡＮＥ  ＡＣＥ  ＭＸ１５３）で得ることができる。
【０１０４】
更に他の強化剤は、アミノ末端材料又はカルボキシ末端材料をエポキシ樹脂と反応させて、硬化済み組成物の他の構成成分から相が分離した付加物を調製することにより、調製することができる。かかる強化剤を調製するのに使用され得る好適なアミノ末端材料は、３Ｍ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓａｉｎｔ  Ｐａｕｌ，ＭＮ，ＵＳＡ）から商品名ＤＹＮＡＭＡＲ  ＰＯＬＹＥＴＨＥＲＤＩＡＭＩＮＥ  ＨＣ  １１０１で市販されているものが挙げられるが、これに限定されない。これは、直鎖高分子材料である。好適なカルボキシ末端材料としては、Ｅｍｅｒａｌｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ａｌｆｒｅｄ，ＭＥ，ＵＳＡ）から市販されているもののようなカルボキシ末端ブタジエンアクリロニトリルコポリマーが挙げられる。
【０１０５】
様々な金属塩などの様々な任意の促進剤を加えてもよい。有用な金属塩としては、例えば、カルシウム（Ｃａ＋２）塩、マグネシウム（Ｍｇ＋２）塩、ビスマス（Ｂｉ＋３）塩、セリウム（Ｃｅ＋３）塩、鉄塩（Ｆｅ＋３）、鉛（Ｐｂ＋１）塩、銅（Ｃｕ＋２）塩、コバルト（Ｃｏ＋２）塩、ランタン（Ｌａ＋３）塩、リチウム（Ｌｉ＋１）塩、インジウム（Ｉｎ＋３）塩、タリウム（Ｔｈ＋４）塩、ベリリウム（Ｂｅ＋２）塩、バリウム（Ｂａ＋２）塩、ストロンチウム（Ｓｒ＋２）塩、及び亜鉛（Ｚｎ＋２）塩が挙げられる。多くの実施形態では、促進剤は、カルシウム塩、マグネシウム塩、又はランタン塩であるように選択される。好適な金属塩のアニオンとしては、ＮＯ３−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣｌＯ４−、ＢＦ４−、ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ３−、及びＳｂＦ６−が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０６】
充填剤など他の任意成分を硬化性組成物に加えてもよい。充填剤は、硬化性組成物の第１部分に、硬化性組成物の第２部分に、又は硬化性組成物の第１部分と第２部分との両方に加えることができる。充填剤は、多くの場合、接着を促進するため、耐腐食性を改善するため、レオロジー特性を制御するため、硬化中の収縮を低減させるため、硬化を加速するため、汚染物質を吸収するため、耐熱性を改善するため、又はこれらの組み合わせのために、加えられる。充填剤は、無機材料、有機材料、又は、無機材料及び有機材料の両方を含有する複合材料であり得る。充填剤は、任意の好適な寸法及び形状を有することができる。いくつかの充填剤は、球、楕円、板形状を有する粒子の形態である。その他の充填剤は、繊維の形態である。
【０１０７】
いくつかの充填剤は、繊維ガラス（例えば、グラスウール及びガラス長繊維）、鉱物綿（例えば、岩綿及びスラグウール）及び耐火性セラミック繊維などの無機繊維である。いくつかの無機繊維の例としては、ＳｉＯ２の混合物、Ａｌ２Ｏ３、又はこれらの組み合わせが挙げられる。無機繊維は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、その他の酸化物又はこれらの混合物を更に含むことができる。無機繊維の例は、Ｌａｐｉｎｕｓ  Ｆｉｂｒｅｓ  ＢＶ（Ｒｏｅｒｍｏｎｄ，Ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から商品名ＣＯＡＴＦＯＲＣＥ（例えば、ＣＯＡＴＦＯＲＣＥ  ＣＦ５０及びＣＯＡＴＦＯＲＣＥ  ＣＦ１０）で市販されている。無機繊維のその他の例は、ウォラストナイト（即ち、ケイ酸カルシウム）から調製され得る。
【０１０８】
他の繊維は、アラミド繊維、及びポリエチレン繊維などのポリオレフィン繊維、といった有機繊維である。これらの有機繊維は、未処理であってもよく、あるいは、これらの疎水性又は親水性を変えるために処理してもよい。例えば、一部の有機繊維は、これらを疎水性にするために又はこれらの疎水性を高めるために、特別処理される。繊維は、フィブリル化してもよい。ポリオレフィン繊維の例としては、ＥＰ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ（Ｒｅｎｏ，ＮＶ，ＵＳＡ）から商品名ＳＹＬＯＴＨＩＸ（例えば、ＳＹＬＯＴＨＩＸ  ５２及びＳＹＬＯＴＨＩＸ  ５３）で得られるもの、ＥＰ  Ｍｉｎｅｒａｌｓから商品名ＡＢＲＯＴＨＩＸ（例えば、ＡＲＢＯＴＨＩＸ  ＰＥ１００）で得られるもの、ＭｉｎｉＦＩＢＥＲＳ，Ｉｎｃ．（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｃｉｔｙ，ＴＮ，ＵＳＡ）から商品名ＳＨＯＲＴ  ＳＴＵＦＦ（例えば、ＳＨＯＲＴ  ＳＴＵＦＦ  ＥＳＳ２Ｆ及びＳＨＯＲＴ  ＳＴＵＦＦ  ＥＳＳ５Ｆ）で得られるもの、並びにＩｎｈａｎｃｅ／Ｆｌｕｏｒｏ−Ｓｅａｌ，Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡ）から商品名ＩＮＨＡＮＣＥ（例えば、ＩＮＨＡＮＣＥ  ＰＥＦ）で得られるものなどの高密度ポリエチレン繊維が挙げられる。アラミド繊維の例は、Ｉｎｈａｎｃｅ／Ｆｌｕｏｒｏ−Ｓｅａｌ，Ｌｔｄ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡ）から商品名ＩＮＨＡＮＣＥ（例えば、ＩＮＨＡＮＣＥ  ＫＦ）で市販されている。
【０１０９】
その他の好適な充填剤としては、シリカ−ゲル、ケイ酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸カルシウム、モリブデン酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、ヒュームドシリカ、ベントナイト、有機粘土などの粘土、アルミニウム三水和物、ガラス微小球、中空ガラス微小球、高分子微小球及び中空高分子微小球が挙げられる。充填剤はまた、酸化第二鉄、レンガ粉、カーボンブラック、酸化チタンなどの顔料であり得る。これらの充填剤のいずれも、硬化性又は硬化済み組成物との相溶性を高めるために表面改質することができる。
【０１１０】
充填剤の例としては、商品名ＳＨＩＥＬＤＥＸ（例えば、ＳＨＩＥＬＤＥＸ  ＡＣ５）でＷ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ（Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤ，ＵＳＡ）から市販されている合成アモルファスシリカと水酸化カルシウムとの混合物、商品名ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ（例えば、ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ  ＴＳ  ７２０）でＣａｂｏｔ  ＧｍｂＨ（Ｈａｎａｕ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から得られる、疎水性表面を調製するためのポリジメチルシロキサンで処理したヒュームドシリカ、商品名ＡＥＲＯＳＩＬ（例えば、ＡＥＲＯＳＩＬ  ＶＰ−Ｒ−２９３５）でＤｅｇｕｓｓａ（Ｄｕｓｓｅｌｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から得られる疎水性ヒュームドシリカ、ＣＶＰ  Ｓ．Ａ．（Ｆｒａｎｃｅ）から得られるガラスビーズＩＶ等級（２５０〜３００マイクロメートル）、及び商品名ＡＰＹＲＡＬ  ２４ＥＳ２でＮａｂａｌｔｅｃ  ＧｍｂＨ（Ｓｃｈｗａｎｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から得られるエポキシシラン−官能化（２重量％）アルミニウム三水和物が挙げられる。
【０１１１】
硬化性組成物は、任意の接着促進剤を含み得る。接着促進剤の例としては、様々なシラン化合物が挙げられるが、これらに限定されない。接着促進剤に好適であるいくつかのシラン化合物は、硬化性組成物中の１つ以上の構成成分と反応できるアミノ基又はグリシジル基を有する。かかるシラン化合物の１つは、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ，ＵＳＡ）から商品名ＳＩＬＡＮＥ  Ｚ６０４０で市販されているグリシドキシプロピルトリメトキシシランである。接着促進剤のその他の例としては、米国特許第６，６３２，８７２号（Ｐｅｌｌｅｒｉｔｅら）に記載されているもののような様々なキレート剤、及びＡｄｅｋａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から商品名ＥＰ−４９−１０Ｎ及びＥＰ−４９−２０で得られるもののような様々なキレート変性エポキシ樹脂が挙げられる。
【０１１２】
溶媒は任意に、硬化性組成物に含まれ得る。溶媒は通常、硬化性組成物と混和性であるように選択される。溶媒は、硬化性組成物の第１部分若しくは第２部分のいずれかの粘度を低下させるために加えられるか、又は硬化性組成物中に含まれる様々な構成成分のうちの１つと共に加えられ得る。溶媒の量は、典型的には最小限にされ、多くの場合、硬化性組成物の総重量に基づいて１５重量パーセント未満である。溶媒は、多くの場合、硬化性組成物の総重量に基づいて１２重量パーセント未満、１０重量パーセント未満、８重量パーセント未満、６重量パーセント未満、４重量パーセント未満、２重量パーセント未満、１重量パーセント未満、又は０．５重量パーセント未満である。好適な有機溶媒としては、硬化性組成物に可溶であり、かつ硬化中又は硬化後に除去されて硬化済み組成物を形成できるものが挙げられる。有機溶媒の例としては、トルエン、アセトン、種々アルコール及びキシレンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１１３】
硬化性組成物は、典型的には、第１部分及び第２部分の形態である。第１部分は通常、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂に反応しない他の構成成分とを含む。第２部分は通常、硬化剤と、硬化剤と反応しない任意のその他の構成成分とを含む。各部分の構成成分は、典型的には、各部分内の反応性を最小限にするように選択される。
【０１１４】
硬化性組成物の様々な部分を一緒に混合して、硬化済み組成物を形成する。これらの部分は、典型的には、硬化性組成物の使用直前に一緒に混合される。混合物中に含まれる各部分の量は、オキシラン基と硬化剤水素原子との所望のモル比をもたらすように選択され得る。
【０１１５】
硬化性組成物は、室温にて硬化され、室温に続けて高温（例えば、少なくとも８０℃、少なくとも１００℃、少なくとも１２０℃、又は少なくとも１５０℃）で硬化され、又は高温で硬化され得る。いくつかの実施形態では、硬化性組成物は、室温にて少なくとも３時間にわたって、少なくとも６時間にわたって、少なくとも１２時間にわたって、少なくとも１８時間にわたって、少なくとも２４時間にわたって、少なくとも４８時間にわたって、又は少なくとも７２時間にわたって硬化され得る。他の実施形態では、硬化性組成物は、室温にて任意の好適な長さの時間にわたって硬化し、続いて、例えば、１８０℃で最長１０分、最長２０分、最長３０分、最長６０分、最長１２０分、又は更には１２０分超など、高温にて更に硬化され得る。
【０１１６】
他の態様では、第１基材と、第１基材に隣接して配置された硬化済み組成物と、を含む物品が提供される。硬化済み組成物は、（ａ）エポキシ樹脂と（ｂ）第１硬化剤と、を含む硬化性組成物の反応生成物を含有する。第１硬化剤は、上述のような式（Ｉ）のメルカプタン化合物である。硬化性組成物を適用し得る好適な基材としては、金属（例えば、鋼、鉄、銅、アルミニウム、又はこれらの合金）、炭素繊維、ガラス繊維、ガラス、エポキシ繊維複合体、木材、高分子材料、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１１７】
硬化済み組成物は、構造用接着剤などの接着剤として使用され得る。硬化済み組成物は、接合する２つの部分の間（即ち、２つの基材の２つの表面の間）に硬化性組成物を適用し、接着剤を硬化させて接着された接合部を形成することにより、溶接又は機械的締結具を補助する又は完全に省くために使用され得る。いくつかの実施形態では、基材の少なくとも１つは金属である。他の実施形態では、基材の両方が金属である。あるいは、硬化済み組成物は、基材上にポリマーコーティングをもたらすのに使用され得る。
【０１１８】
接着剤として用いるとき、硬化済み組成物は、溶接又は機械的締結で補強してよい。溶接は、点溶接、連続シーム溶接、又は接着剤組成物と組み合わせることが可能な任意のその他の溶接技術によって行って、機械的にしっかりした接着を形成することができる。いくつかの実施形態では、構造用接着剤は、車両組み立て、建築用途、又は様々な家庭用器具及び工業用器具において使用される。
【０１１９】
硬化性組成物は、液体、ペースト、スプレー、又は加熱時に液化できる固体として適用することができる。適用は、連続性ビーズとして、又は有用な接着形成をもたらす点、縞、対角線若しくは任意のその他の幾何形状としてであり得る。いくつかの実施形態では、硬化性組成物は、液体又はペースト状である。
【０１２０】
別の態様では、複合物品の製造方法が提供される。この方法は、二液型硬化性組成物を基材に適用する工程と、基材に接触させながら二液型硬化性接着剤を硬化させて複合物品を形成する工程と、を含む。得られる硬化済み組成物は、基材のポリマーコーティングとして機能してもよい。
【０１２１】
更に他の態様では、基材間の接着接合の形成方法が提供される。この方法は、二液型硬化性組成物を２つ以上の基材のうちの少なくとも１つの表面に適用する工程と、二液型硬化性組成物が２つ以上の基材の間に位置するように基材を接合する工程と、硬化性組成物を硬化させて２つ以上の基材間に接着接合を形成する工程と、を含む。
【０１２２】
いくつかの既知のエチレングリコールジチオグリコレート（ＥＧＤＴＧ）などの石油系ジメルカプタン化合物と比較して、式（Ｉ）の植物系メルカプタン化合物、とりわけ式（ＩＩ）の植物系メルカプタンエステル化合物は、重なり剪断強度が高い硬化済み組成物の形成がもたらされる傾向がある。
【０１２３】
化合物、硬化性組成物、又は物品である様々な項目が提供される。
【０１２４】
項目１は、式（Ｉ）の化合物である。
ＨＳ−Ｌ−Ｙ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｙ−Ｌ−ＳＨ
（Ｉ）
この式中、各Ｙは独立して単結合又はカルボニル基であり、各Ｌは独立してアルキレン又はヘテロアルキレンである。Ｑ基は、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）、又は式（Ｉ−３）の二価基である。
【０１２５】
【化１７】
0006021938.tif 000018
【０１２６】
項目２は、化合物が２５℃で液体である、項目１に記載の化合物である。
【０１２７】
項目３は、式（Ｉ）の化合物が式（ＩＩ）のものである、項目１に記載の化合物である。
ＨＳ−Ｌ−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−Ｌ−ＳＨ
（ＩＩ）
【０１２８】
項目４は、式（ＩＩ）の化合物が以下のものである、項目３に記載の化合物である。
ＨＳ−ＣＨ２−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−ＣＨ２−ＳＨ、
ＨＳ−ＣＨ（ＣＨ３）−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−ＣＨ（ＣＨ３）−ＳＨ、又は
ＨＳ−ＣＨ２ＣＨ２−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−ＣＨ２ＣＨ２−ＳＨ。
【０１２９】
項目５は、式（Ｉ）の化合物が式（ＩＩＩ）のものである、項目１に記載の化合物である。
ＨＳ−Ｌ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｌ−ＳＨ
（ＩＩＩ）
【０１３０】
項目６は、式（ＩＩＩ）の化合物が以下のものである、項目５に記載の物品である。
ＨＳ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−Ｑ−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−ＳＨ
【０１３１】
項目７は、（ａ）エポキシ樹脂及び（ｂ）式（Ｉ）の第１硬化剤を含む硬化性組成物である。
ＨＳ−Ｌ−Ｙ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｙ−Ｌ−ＳＨ
（Ｉ）
この式中、各Ｙは独立して単結合又はカルボニル基であり、各Ｌは独立してアルキレン又はヘテロアルキレンである。Ｑ基は、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）、又は式（Ｉ−３）の二価基である。
【０１３２】
【化１８】
0006021938.tif 000019
【０１３３】
項目８は、（ａ）少なくとも１つの第１級アミノ基又は少なくとも１つの第２級アミノ基を有するアミン化合物、（ｂ）イミダゾール、イミダゾリン、又はこれらの塩、（ｃ）第３級アミノ、第２級若しくは第３級アルキル、ニトロ、ハロ、ヒドロキシル、又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの基で置換されるフェノール、（ｄ）ビスフェノール、（ｅ）酸無水物、（ｆ）カルボン酸、（ｇ）メルカプタン、あるいは（ｈ）これらの混合物、を含む第２硬化剤を更に含む、項目７に記載の硬化性組成物である。
【０１３４】
項目９は、式−ＮＲ５Ｈの基（式中、Ｒ５は、水素、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、又はアルキルヘテロアリールである）を有する第２硬化剤を更に含む、項目７に記載の硬化性組成物である。
【０１３５】
項目１０は、式（Ｉ）の第１硬化剤が式（ＩＩ）のものである、項目７〜９のいずれか一項に記載の硬化性組成物である。
ＨＳ−Ｌ−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−Ｌ−ＳＨ
（ＩＩ）
【０１３６】
項目１１は、式（Ｉ）の第１硬化剤が式（ＩＩＩ）のものである、項目７〜９のいずれか一項に記載の硬化性組成物である。
ＨＳ−Ｌ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｌ−ＳＨ
（ＩＩＩ）
【０１３７】
項目１２は、硬化性組成物が、エポキシ樹脂を含む第１部分及び式（Ｉ）の化合物を含む第２部分を有する、項目７〜１１のいずれか一項に記載の硬化性組成物である。
【０１３８】
項目１３は、第１基材と、第１基材に隣接して配置された硬化済み組成物と、を含む物品である。硬化済み組成物は、（ａ）エポキシ樹脂及び（ｂ）式（Ｉ）の第１硬化剤を含む硬化性組成物の反応生成物を含む。
ＨＳ−Ｌ−Ｙ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｙ−Ｌ−ＳＨ
（Ｉ）
式（Ｉ）中、各Ｙは独立して単結合又はカルボニル基であり、各Ｌは独立してアルキレン又はヘテロアルキレンである。Ｑ基は、式（Ｉ−１）、式（Ｉ−２）、又は式（Ｉ−３）の二価基である。
【０１３９】
【化１９】
0006021938.tif 000020
【０１４０】
項目１４は、式（Ｉ）の第１硬化剤が式（ＩＩ）のものである、項目１３に記載の物品である。
ＨＳ−Ｌ−（ＣＯ）−Ｏ−Ｑ−Ｏ−（ＣＯ）−Ｌ−ＳＨ
（ＩＩ）
【０１４１】
項目１５は、式（Ｉ）の第１硬化剤が式（ＩＩＩ）のものである、項目１３に記載の物品である。
ＨＳ−Ｌ−Ｏ−Ｑ−Ｏ−Ｌ−ＳＨ
（ＩＩＩ）
【０１４２】
項目１６は、（ａ）少なくとも１つの第１級アミノ基又は少なくとも１つの第２級アミノ基を有するアミン化合物、（ｂ）イミダゾール、イミダゾリン、又はこれらの塩、（ｃ）第３級アミノ、第２級若しくは第３級アルキル、ニトロ、ハロ、ヒドロキシル、又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの基で置換されるフェノール、（ｄ）ビスフェノール、（ｅ）酸無水物、（ｆ）カルボン酸、（ｇ）メルカプタン、あるいは（ｈ）これらの混合物、を含む第２硬化剤を更に含む、項目１３〜１５のいずれか一項に記載の物品である。
【０１４３】
項目１７は、硬化性組成物が、式−ＮＲ５Ｈの基（式中、Ｒ５は、水素、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、又はアルキルヘテロアリールである）を有する第２硬化剤を更に含む、項目１３〜１５のいずれか一項に記載の物品である。
【０１４４】
項目１８は、硬化性組成物が基材上のコーティングである、項目１３〜１７のいずれか一項に記載の物品である。
【０１４５】
項目１９は、物品が２つの基材を有し、硬化性組成物が、その２つの基材を一緒に接着する構造用接着剤である、項目１３〜１７のいずれか一項に記載の物品である。
【実施例】
【０１４６】
これらの実施例で引用される特定の材料及びそれらの量、並びにその他の条件及び詳細は、本開示を不当に制限するものと解釈されるべきではない。これらの実施例は単に例示を目的としたものであり、添付の特許請求の範囲に限定することを意味するものではない。
【０１４７】
使用される溶媒及びその他の試薬は、特に記載のない限り、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から得ることができる。
【０１４８】
使用材料
臭化アリルは、Ａｌｆａｒ  Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＭＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１４９】
工業銘柄トリス−２，４，６−ジメチルアミノメチル−フェノール触媒第３級アミン添加剤は、商品名ＡＮＣＡＭＩＮＥ  Ｋ５４（Ｋ５４）で、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１５０】
化合物２−アミノメチルフラン（ＦＡ）は、Ａｌｆａｒ  Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＭＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１５１】
化合物２，２’アゾビス（２−メチルブチロニトリル）は、商品名ＶＡＺＯ  ６７でＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡ）から市販されているフリーラジカル開始剤である。
【０１５２】
デヒドロアビエチルアミン（ＤＨＡＡ）はロジン酸誘導体であり、ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ（Ｐｏｒｔｌａｎｄ，ＯＲ，ＵＳＡ）から得た。
【０１５３】
ジペンテンジメルカプタン（ＤＰＤＭ）は、Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｔｈｅ  Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ，ＵＳＡ）から得た。
【０１５４】
ＤＴＡは、１３７のアミン水素当量を有する多官能性ダイマージアミンである。これは、Ｃｒｏｄａ，ＵＳＡ  Ｉｎｃ．（Ｅｄｉｓｏｎ，ＮＪ，ＵＳＡ）から市販されている。
【０１５５】
エチレングリコールジチオグリコレート（ＥＧＤＴＧ）
【０１５６】
【化２０】
0006021938.tif 000021
は、Ｐｆａｌｔｚ  ＆  Ｂａｕｅｒ，Ｉｎｃ．（Ｗｅｓｔ  Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１５７】
１８８のエポキシ当量を有するビスフェノールＡのジグリシジルエーテルは、商品名ＥＰＯＮ  ８２８樹脂で、Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡ）から得た。
【０１５８】
１４１のエポキシ当量を有するグリセロールポリグリシジルエーテルは、商品名ＥＸ−３１３で、Ｎａｇａｓｅ  ＣｈｅｍＴｅｘ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から得た。
【０１５９】
米国特許第３，２７２，８４５号（Ｚｅｃｈら）に記載される方法に従って、イソソルビドジグリシジルエーテル（ＩＤＧＥ）を合成した。
【０１６０】
イソソルビドは、Ｒｏｑｕｅｔｔｅ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．（Ｇｅｎｅｖａ，ＩＬ，ＵＳＡ）から得た。
【０１６１】
ジペンテンジエポキシドであるリモネン二酸化物（ＬＤＯ）は、
【０１６２】
【化２１】
0006021938.tif 000022
Ａｒｋｅｍａ  Ｉｎｃ．（Ｋｉｎｇ  ｏｆ  Ｐｒｕｓｓｉａ，ＰＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１６３】
メルカプト酢酸は、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＭＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１６４】
化合物２−メルカプトプロピオン酸及び３−メルカプトプロピオン酸は、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＭＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１６５】
メタンスルホン酸は、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＭＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１６６】
化合物２−メチルペンタメチレンジアミンは、商品名ＤＹＴＥＫ  ＡでＩｎｖｉｓｔａ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡ）から市販されている。
【０１６７】
ＣＥＬＩＴＥは、珪藻土濾過助剤に対するＦｌｕｋａ，Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｒｐ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳＡ）の商品名である。
【０１６８】
白金（ＩＶ）酸化物、ＰｔＯ２は、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＰＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１６９】
１３８．２グラム／当量のアミン水素当量を有する化合物Ｎ’，Ｎ’−１，５−ビスフラニル−２−メチルメチレン−ペンタン−１，５−ジアミン（ＴＥＫＡ）を合成した。
【０１７０】
【化２２】
0006021938.tif 000023
【０１７１】
パール圧力容器（Ｐａｒｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏ．，Ｍｏｌｉｎｅ，ＩＬ，ＵＳＡ）中で、白金酸化物（２００ミリグラム）をエタノール（２００ｍＬ）に加えた。容器を真空化し、３回水素を充填した。６０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（０．４１ＭＰａ）まで水素で容器を再充填した後、１時間振動させて触媒を前還元した。次に、容器を真空化し、窒素で３回再充填した。フルフラール（３５．００グラム、０．３６モル）及びＤＹＴＥＫ  Ａ（２１．２３グラム、０．１８モル）を加えた。容器を真空化し、水素で３回再充填した。次に、６０（ｐｓｉ）（０．４１ＭＰａ）まで水素で容器を充填し、室温で１週間振動させた。容器を真空化し、窒素で３回再充填し、次に、１０重量％の炭素担持白金（１００ミリグラム）を加えた。容器を真空化し、水素で３回再充填した。次に、６０ｐｓｉ（０．４１ＭＰａ）まで水素で容器を充填し、３日間振動させた。容器を真空化し、窒素で３回再充填した。次に、混合物をＣＥＬＩＴＥで濾過し、真空下で一晩濃縮して茶色の油として（５０．７２グラム）所望の生成物が生じた。
【０１７２】
ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）（ＰＥＴＭＰ）は、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ，ＵＳＡ）から得た。
【０１７３】
１６８のエポキシ当量を有するポリグリセロールポリグリシジルエーテルは、商品名ＥＸ−５１２でＮａｇａｓｅ  ＣｈｅｍＴｅｘ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から得た。
【０１７４】
１８３のエポキシ当量を有するポリグリセロールポリグリシジルエーテルは、商品名ＥＸ−５２１でＮａｇａｓｅ  ＣｈｅｍＴｅｘ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から得た。
【０１７５】
１９５のエポキシ当量を有するソルビトールポリグリシジルポリエーテルは、商品名ＥＲＩＳＹＳ  ＧＥ−６０でＣＶＣ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（Ｍｏｏｒｅｓｔｏｗｎ，ＮＪ，ＵＳＡ）から得た。
【０１７６】
チオ酢酸は、Ａｌｆａｒ  Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＭＡ，ＵＳＡ）から得た。
【０１７７】
重なり剪断接着の生成
洗浄済みの冷間圧延鋼パネルを使用して、重なり剪断接着試験片を作製した。パネルをトルエンで３回、続けてアセトンで３回洗浄した。パネルは、Ｑ−Ｌａｂ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ，ＵＳＡ）から得たものであり、直角の角部を有し、寸法が４インチ×１インチ×０．０６３インチ（１０．２ｃｍ×２．５４ｃｍ×０．１６ｃｍ）のリン酸鉄（Ｂ−１０００）鋼パネル（「ＲＳ」鋼タイプ）であった。ＡＳＴＭ仕様書Ｄ  １００２−０５に記載されるように試験片を作製した。木製のスクレーパを使用して、幅約０．５インチ（１．２７ｃｍ）及び厚さ約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の接着ストリップを２枚の鋼パネルの各々の１縁部に適用した。ガラスビーズ（直径約２５０マイクロメートル）を接着剤全体にわたって振りかけ、スペーサとして供した。接着体を閉じ、１インチ（２．５４ｃｍ）のバインダークリップを使用して挟みつけて、圧力をかけて接着剤を広げた。接着剤を（実施例で記載するように）硬化させた後、接着体を、０．１インチ／分（２．５４ｍｍ／分）のクロスヘッド変位速度を使用して、Ｓｉｎｔｅｃｈ引張試験機（ＭＴＳ（Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ，ＵＳＡ）から得た）で室温にて破壊させて、試験した。破壊荷重を記録した。接着面幅は、ノギスにて測定した。引用された重なり剪断強度は、破壊荷重を測定した接着面積で除して算出した。平均及び標準偏差は、特に記載のない限り、少なくとも３回の試験の結果から算出した。
【０１７８】
接着剤調製
ＦｌａｃｋＴｅｋ，Ｉｎｃ．（Ｌａｎｄｒｕｍ，ＳＣ，ＵＳＡ）から入手できるＤＡＣ４００高速ミキサーを使用して、プラスチック製カップ中で完全にエポキシ樹脂と硬化剤（メルカプト含有化合物、又はメルカプト含有化合物とアミノ含有化合物との混合物）とを混合することで、全接着剤サンプルを調製した。特に指定のない限り、重なり剪断接着試験片は、上述のように接着剤から調製した。特に記載のない限り、最低１６時間サンプルを室温で硬化させた後、１５０℃で更に１時間硬化させた。
【０１７９】
硬化温度測定
ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ，ＵＳＡ）から入手可能なＤＳＣ  Ｑ２００モデル計器を使用して、示差走査熱量計法によって硬化温度を測定した。約１０ミリグラムのサンプルを気密性アルミニウムＤＳＣパンに載置し、クリンプして密閉した。３℃／分の速度で３０℃〜３５０℃まで、窒素流下（５０ｍＬ／分）でサンプルを加熱した。生じた熱流量対温度曲線の最大ピークにおける温度を、硬化温度として記録した。
【０１８０】
実施例１：イソソルビドビス−チオグリコレート（ＩＳＴＧ）
【化２３】
0006021938.tif 000024
【０１８１】
イソソルビド（６０．００グラム、０．４１モル）、メルカプト酢酸（８３．２１グラム、０．９０モル）、トルエン（３００ｍＬ）、及びメタンスルホン酸（１．００グラム、１０ミリモル）の混合物を加熱還流した。ディーンスターク蒸留トラップを使用して、トルエン／水の共沸混合物から水を分離した。４時間の還流後、合計１５ｍＬの水をトラップ内に回収した。反応混合物を冷却し、飽和重炭酸ナトリウム水溶液（２×２００ｍＬ）及び食塩水（１００ｍＬ）で洗浄した。硫酸マグネシウムで溶液を乾燥させた後、減圧下で濃縮した。生成物は無色の油であった。（収量：１０６．１０グラム）。
【０１８２】
実施例２：イソソルビドビス−（２−メルカプト）プロピオネート（ＩＳＢＭＰ）
【化２４】
0006021938.tif 000025
【０１８３】
イソソルビド（６０．９０グラム、０．４２モル）、２−メルカプトプロピオン酸（９６．００グラム、０．９０モル）、トルエン（３００ｍＬ）、及びメタンスルホン酸（１．００グラム、１０ミリモル）の混合物を加熱還流した。ディーンスターク蒸留トラップを使用して、トルエン／水の共沸混合物から水を分離した。２４時間の還流後、合計１５ｍＬリットルの水をトラップ内に回収した。反応混合物を冷却し、飽和重炭酸ナトリウム水溶液（３×３００ｍＬ）及び食塩水（１００ｍＬ）で洗浄した。硫酸マグネシウムで溶液を乾燥させた後、減圧下で濃縮した。生成物として黄色の油を得た。（収量：１１６．２３グラム）。
【０１８４】
実施例３：イソソルビドビス−（３−メルカプト）プロピオネート（ＩＳＴＭＰ）
【化２５】
0006021938.tif 000026
【０１８５】
イソソルビド（６１．７０グラム、０．４２モル）、３−メルカプトプロピオン酸（９７．００グラム、０．９１モル）、トルエン（３００ｍＬ）、及びメタンスルホン酸（１．００グラム、１０ミリモル）の混合物を加熱還流した。ディーンスターク蒸留トラップを使用して、トルエン／水の共沸混合物から水を分離した。１８時間の還流後、合計１５ｍＬの水をトラップ内に回収した。反応混合物を冷却し、飽和重炭酸ナトリウム水溶液（３×３００ｍＬ）及び食塩水（１００ｍＬ）で洗浄した。硫酸マグネシウムで溶液を乾燥させた後、減圧下で濃縮した。生成物としてオレンジ色の油を得た。（収量：１２５．９３グラム）。
【０１８６】
実施例４：ビス−（３−メルカプトプロピルオキシ）イソソルビド（ＩＳＢＭＰＥ）
【化２６】
0006021938.tif 000027
【０１８７】
イソソルビド（１００．０６グラム、０．６８モル）及び臭化アリル（２３８．５０グラム、１．９８モル）の撹拌した混合物に、水酸化ナトリウム（５４．７３グラム、１．３７モル）水溶液（６０ｍＬ）を２時間かけて滴加した。滴加中に温度は８０℃まで上昇し、次いで５時間７０℃に維持した。反応混合物を水（１２０ｍＬ）で希釈した後、酢酸エチルで抽出（３×３００ｍＬ）した。組み合わせた有機相を水で洗浄し、減圧下で濃縮した。粗油生成物を真空下（０．１ｍｍＨｇで９５〜１００℃）で蒸留して、無色の油（１１７．３１グラム）としてビスアリルオキシイソソルビドを得た。
【０１８８】
ビスアリルオキシイソソルビド（４０．００グラム、０．１８モル）、チオ酢酸（使用前に蒸留したもの、３４．６６グラム、０．４６モル）、及び２，２’アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（０．１０グラム）の混合物を窒素下で撹拌した。混合物はすぐに発熱し、室温で２時間撹拌した。反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で希釈した後、重炭酸ナトリウム（１００ｍＬ）で洗浄した。有機相を減圧下で濃縮して、黄色の油を得た。油を水酸化ナトリウム（４０．００グラム、１．００モル）と水（４０ｍＬ）との溶液と混合した後、９０℃まで４時間加熱した。冷却後、混合物を水（１００ｍＬ）で希釈し、酢酸エチルで抽出（２×１００ｍＬ）した。組み合わせた有機相を水（１００ｍＬ）で洗浄し、減圧下で濃縮した。黄色い油を得た（収量：４６．４４グラム）。
【０１８９】
実施例５〜８及び比較実施例Ｃ１
表１に示すように、様々なメルカプタンをソルビトールポリグリシジルポリエーテル（ＥＲＩＳＹＳ  ＧＥ−６０）と反応させた。本表における全配合処方は、等モル量のメルカプタン及びエポキシ樹脂を含有している。硬化済み組成物の重なり剪断（ＯＬＳ）強度測定による結果、及びピーク発熱硬化温度（得られる場合）も表１に含まれる。
【０１９０】
【表１】
0006021938.tif 000028
ＮＭ−測定せず
【０１９１】
実施例９〜１３
表２に示すように、メルカプタン化合物ＩＳＴＧを様々なエポキシ樹脂中の硬化剤としても使用した。本表中の全配合処方は、等モル量のメルカプタン及びエポキシ樹脂を含有する。硬化済み組成物の重なり剪断強度測定からの結果も表２に含まれる。
【０１９２】
【表２】
0006021938.tif 000029
【０１９３】
実施例１４〜１８
アミン及びメルカプタンを含む硬化剤パッケージを、表３に示されるような配合処方において使用した。エポキシ樹脂はＥＲＩＳＹＳ  ＧＥ−６０であり、メルカプタン化合物はＩＳＴＧであり、アミン硬化剤は２−アミノメチルフラン（ＦＡ）であった。本表の全配合処方は、等モル量のエポキシ樹脂及び硬化剤パッケージを含有し、つまり、エポキシ樹脂のモルは、メルカプタンのモルとアミンのモルとの合計に等しい。様々な硬化済み組成物の重なり剪断強度を測定し、表３に示す。
【０１９４】
【表３】
0006021938.tif 000030
【０１９５】
実施例１９〜３３及び比較実施例Ｃ２〜Ｃ１１
アミンとメルカプタンとの様々な組み合わせを、ＥＲＩＳＹＳ  ＧＥ−６０エポキシ樹脂を硬化するのにも使用した。表４に、生じた硬化済み配合物の組成及び重なり剪断強度値をまとめている。比較実施例Ｃ２〜Ｃ６は、アミン硬化剤のみで硬化したＥＲＩＳＹＳ  ＧＥ−６０の組成及びＯＬＳ強度を示している。比較実施例Ｃ７〜Ｃ１１は、ＥＲＩＳＹＳ  ＧＥ−６０の硬化剤パッケージとしてアミンとＥＧＤＴＧとの組み合わせを使用する組成を示す。アミンとメルカプタンとのモル比は、全配合処方において４．０で保持した。加えて、表４における全配合処方は、等モル量のエポキシ樹脂及び硬化剤パッケージを含有し、つまり、エポキシ樹脂のモルは、メルカプタンのモルとアミンのモルとの合計に等しい。
【０１９６】
【表４】
0006021938.tif 000031
【０１９７】
実施例３４〜３９及び比較実施例Ｃ１２〜Ｃ１４
表５には、アミンのみ、及び異なる当量比のアミン／メルカプタン硬化剤パッケージで硬化したＬＤＯにおける重なり剪断強度値を示す。上述するように重なり剪断試験片を調製し、周囲条件下で２４時間硬化した後、１８０℃で２０分間更に硬化した。
【０１９８】
【表５】
0006021938.tif 000032
【０１９９】
実施例４０〜４２並びに比較実施例Ｃ１５及びＣ１６
表６に、室温における様々な硬化性組成物の硬化時間を示す。
【０２００】
【表６】
0006021938.tif 000033