特開 2024-115537 熱可逆性ウレタン系接着剤組成物並びに関連する接着のための方法及び接合品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024115537

(43)【公開日】2024-08-26

(54)【発明の名称】熱可逆性ウレタン系接着剤組成物並びに関連する接着のための方法及び接合品

(51)【国際特許分類】

   C09J 175/04 20060101AFI20240819BHJP

   C09J 5/00 20060101ALI20240819BHJP

   C09J 7/35 20180101ALI20240819BHJP

   C08G 18/48 20060101ALI20240819BHJP

   C08G 18/50 20060101ALI20240819BHJP

   C08G 18/61 20060101ALI20240819BHJP

   C08G 18/42 20060101ALI20240819BHJP

   C08G 18/70 20060101ALI20240819BHJP

   C08G 18/28 20060101ALI20240819BHJP

   C08G 81/00 20060101ALI20240819BHJP

   B64C 1/00 20060101ALI20240819BHJP

【ＦＩ】

C09J175/04

C09J5/00

C09J7/35

C08G18/48

C08G18/50 021

C08G18/61

C08G18/42

C08G18/70

C08G18/28 065

C08G18/28 015

C08G81/00

B64C1/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】31

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024019194

(22)【出願日】2024-02-13

(31)【優先権主張番号】18/168,708

(32)【優先日】2023-02-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ノワック， アンドリュー ピー．

(72)【発明者】

【氏名】ゴディーニョ， グレン ビー．

【テーマコード（参考）】

4J004

4J031

4J034

4J040

【Ｆターム（参考）】

4J004AA14

4J004AB05

4J004BA02

4J004FA08

4J031AA56

4J031AB04

4J031AC01

4J031AE03

4J031AF10

4J031AF13

4J034BA08

4J034CA02

4J034CA13

4J034CB01

4J034CC28

4J034CC37

4J034CC44

4J034CC52

4J034CC62

4J034CC65

4J034CD01

4J034CD03

4J034DA01

4J034DA03

4J034DB04

4J034DB07

4J034DC50

4J034DF01

4J034DG03

4J034DG04

4J034DG06

4J034DG23

4J034DM01

4J034HA01

4J034HA07

4J034HA11

4J034HC03

4J034HC12

4J034HC17

4J034HC22

4J034HC46

4J034HC52

4J034HC61

4J034HC64

4J034HC67

4J034HC71

4J034HC73

4J034JA02

4J034JA14

4J034JA25

4J034JA30

4J034JA32

4J034JA42

4J034LA06

4J034LA16

4J034LA32

4J034MA18

4J034QA01

4J034QA03

4J034QB11

4J034QB13

4J034QC05

4J034RA05

4J034RA08

4J034RA12

4J040EF111

4J040EF131

4J040EF281

4J040EF331

4J040JA02

4J040JA09

4J040JB02

4J040MA02

4J040MB09

4J040NA15

4J040PA30

(57)【要約】      （修正有）

【課題】熱可逆性ウレタン系接着剤組成物、フィルム及び接着方法を提供する。
【解決手段】多官能性マレイミド種とフランエンドキャッププレポリマーとの反応生成物を含む熱可逆性ウレタン系接着剤組成物であって、フランエンドキャッププレポリマーは、単官能性フラン種とイソシアネート基末端プレポリマーとの反応生成物を含み、イソシアネート基末端プレポリマーは、ジイソシアネートと、第一端が、水酸基又はアミン基であるアルファ部分で終端し、第一端の反対側の第二端が、水酸基又はアミン基であるオメガ部分で終端する、二官能性オリゴマーとの反応生成物を含む。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多官能性マレイミド種と、
フランエンドキャッププレポリマーと
の反応生成物を含む熱可逆性ウレタン系接着剤組成物であって、
フランエンドキャッププレポリマーが、
単官能性フラン種と、
イソシアネート基末端プレポリマーと
の反応生成物を含み、
イソシアネート基末端プレポリマーが、
ジイソシアネートと、
（ａ）第一端が、水酸基又はアミン基であるアルファ部分で終端し、（ｂ）第一端の反対側の第二端が、水酸基又はアミン基であるオメガ部分で終端する、二官能性オリゴマーと
の反応生成物を含む、
熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項2】

二官能性オリゴマーが、ポリエーテル、ポリエステル、又はポリシロキサンの１つである、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項3】

二官能性オリゴマーが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３－ポリプロパンジオール、又はポリテトラヒドロフランの１つである、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項4】

二官能性オリゴマーが、ポリエーテルアミンである、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項5】

ポリエーテルアミンが、約２００から約２５００の範囲内の数平均分子量を有する第一級アミンである、請求項４に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項6】

ジイソシアネートが、４，４’－ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン、イソホロンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、メチレンビス（フェニルイソシアネート）、ヘキサメチレンジイソシアネート、及びこれらの組み合わせからなる群の一員である、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項7】

ジイソシアネートが、４，４’－ジイソシアナトジシクロヘキシルメタンである、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項8】

単官能性フラン種が、モノアミンである、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項9】

単官能性フラン種が、フルフリルアミンである、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項10】

単官能性フラン種が、モノアルコールである、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項11】

単官能性フラン種が、フラン－３－メタノールである、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項12】

多官能性マレイミド種が、ｆ＝２以上の官能性を有する、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項13】

多官能性マレイミド種が、１，１’－（メチレンジ－４，１－フェニレン）ビスマレイミド、ビスマレイミドエタン、ジチオ－ビス－マレイミドエタン、Ｎ，Ｎ’－（１，４－フェニレン）ジマレイミド、Ｎ，Ｎ’－（ｏ－フェニレン）ジマレイミド、Ｎ，Ｎ’－（１，３－フェニレン）ジマレイミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項14】

多官能性マレイミド種が、１，１’－（メチレンジ－４，１－フェニレン）ビスマレイミドである、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項15】

請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を含むフィルム（１０）。

【請求項16】

約１ミルから約１００ミルの範囲内の平均断面厚さ（Ｔ）を含む、請求項１５に記載のフィルム（１０）。

【請求項17】

ストリップ状部分に切断された、請求項１５に記載のフィルム（１０）。

【請求項18】

第１の被着体（２１０）を第２の被着体（２２０）と接着するための方法（１００）であって、
請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を、第１の被着体（２１０）及び第２の被着体（２２０）と物理的に接触するように位置決めすること（１１０）と、
熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を加熱すること（１２０）と、
加熱すること（１２０）の後で、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を冷却すること（１４０）と
を含む方法（１００）。

【請求項19】

位置決めすることが、第１の被着体（２１０）及び前記第２の被着体（２２０）と物理的に接触するようにフィルム（１０）を位置決めすることを含み、フィルム（１０）が、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を含む、請求項１８に記載の方法（１００）。

【請求項20】

加熱すること（１２０）が、少なくとも、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が軟化し始める温度まで加熱することを含む、請求項１８に記載の方法（１００）。

【請求項21】

加熱すること（１２０）が、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を、少なくとも９０℃の温度に加熱することを含む、請求項１８に記載の方法（１００）。

【請求項22】

加熱すること（１２０）が、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を、少なくとも１００℃の温度に加熱することを含む、請求項１８に記載の方法（１００）。

【請求項23】

冷却すること（１４０）が、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を、４０℃以下の温度まで冷却することを含む、請求項１８に記載の方法（１００）。

【請求項24】

冷却すること（１４０）が、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を、３０℃以下の温度まで冷却することを含む、請求項１８に記載の方法（１００）。

【請求項25】

熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を、第１の被着体（２１０）と第２の被着体（２２０）との間でプレスすること（１３０）をさらに含む、請求項１８に記載の方法（１００）。

【請求項26】

プレスすること（１３０）が、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が少なくとも９０℃の温度にある間に実施される、請求項２５に記載の方法（１００）。

【請求項27】

第１の被着体（２１０）、第２の被着体（２２０）、及び第１の被着体（２１０）と第２の被着体（２２０）との間の接着結合部（２３０）とを含む接合品（２００）であって、接着結合部（２３０）が、請求項１に記載の熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を含む、接合品（２００）。

【請求項28】

第１の被着体（２１０）及び第２の被着体（２２０）の少なくとも一方が、製造環境又は整備環境における航空機（１１０２）の構成要素である、請求項２７に記載の接合品（２００）。

【請求項29】

第１の被着体（２１０）及び第２の被着体（２２０）の少なくとも一方が、定期運航を行う航空機（１１０２）の構成要素である、請求項２７に記載の接合品（２００）。

【請求項30】

１，１’－（メチレンジ－４，１－フェニレン）ビスマレイミドと、
フランエンドキャッププレポリマーと
の反応生成物を含む熱可逆性ウレタン系接着剤組成物であって、
フランエンドキャッププレポリマーが、
フルフリルアミン及びフラン－３－メタノールの少なくとも一方と、
イソシアネート基末端プレポリマーと
の反応生成物を含み、
イソシアネート基末端プレポリマーが、
ジイソシアネートと、
二官能性ポリエーテルアミンと
の反応生成物を含む、
熱可逆性ウレタン系接着剤組成物。

【請求項31】

二液型接着剤システムであって、
単官能性フラン種と、
イソシアネート基末端プレポリマーと
の反応生成物を含む第１の部分であって、
イソシアネート基末端プレポリマーが、
ジイソシアネートと、
（ａ）第一端が、水酸基又はアミン基であるアルファ部分で終端し、（ｂ）第一端の反対側の第二端が、水酸基又はアミン基であるオメガ部分で終端する、二官能性オリゴマーと
の反応生成物を含む、
第１の部分、並びに
多官能性マレイミド種を含む第２の部分
を含み、
第１の部分を第２の部分と一緒に混合すると、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が得られる、二液型接着剤システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本出願は、接着剤に関し、より詳細には熱可逆性接着剤に関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］製造から飛行運航までの航空機の寿命を通して、及び整備中、航空機の内部又は外部を問わず、部品又はフィーチャを一時的に固定したり取り付けたりする必要がしばしば生じる。航空宇宙産業界において種々の接着剤が既知で、その使用が認証されており、熱可逆性接着剤に固有の特性は、航空機に部品を一時的にのみ固定したり取り付けたりするとき、特に魅力的である。

【0003】

［０００３］熱可逆性接着剤は、その接着特性が温度依存性であるため、従来の接着剤に対して独特である。具体的には、熱可逆性接着剤は、特定の低温において最大の接着強度を示し、一方特定の高温でその接着性を失う。したがって、このような熱可逆性接着剤は、修理に有用である。

【0004】

［０００４］従来の熱可逆性接着剤は、それぞれ約６０℃及び約９０℃で可逆的に結合及び結合解除するエポキシ系接着剤である。このようなエポキシ系の熱可逆性接着剤は、１，１’－（メチレンジ－４，１－フェニレン）ビスマレイミドなどのマレイミドをフルフリルグリシジルエーテルと、ディールス－アルダーデカップリング温度を上回る温度で均質化することによって調合される。次に、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２３０ポリエーテルアミンのようなアミン末端ポリプロピレンオキシド種を加えてエポキシ基と反応させ、次いで高温で成型してフィルム接着剤を形成する。

【0005】

［０００５］残念なことに、エポキシ系熱可逆性接着剤に必要なフルフリルグリシジルエーテルは入手困難である場合があり、入手できたとしても極めて高価である。

【0006】

［０００６］したがって、当業者は、接着剤の分野における研究開発の努力を続けている。

【発明の概要】

【0007】

［０００７］開示されるのは、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物である。

【0008】

［０００８］一実施例において、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、多官能性マレイミド種とフランエンドキャッププレポリマーとの反応生成物を含み、フランエンドキャッププレポリマーは、単官能性フラン種とイソシアネート基末端プレポリマーとの反応生成物を含み、イソシアネート基末端プレポリマーは、ジイソシアネートと、第一端が、水酸基又はアミン基であるアルファ部分で終端し、第一端の反対側の第二端が、水酸基又はアミン基であるオメガ部分で終端する、二官能性オリゴマーとの反応生成物を含む。

【0009】

［０００９］別の実施例では、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、１，１’－（メチレンジ－４，１－フェニレン）ビスマレイミドとフランエンドキャッププレポリマーとの反応生成物を含み、フランエンドキャッププレポリマーは、フルフリルアミン及びフラン－３－メタノールの少なくとも一方と、イソシアネート基末端プレポリマーとの反応生成物を含み、イソシアネート基末端プレポリマーは、ジイソシアネートと二官能性ポリエーテルアミンとの反応生成物を含む。

【0010】

［００１０］また別の実施例では、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、フィルムの形態であってもよい。

【0011】

［００１１］二液型接着剤システムも開示される。

【0012】

［００１２］一実施例では、開示される二液型接着剤システムは、単官能性フラン種とイソシアネート基末端プレポリマーとの反応生成物を含む第１の部分であって、イソシアネート基末端プレポリマーが、ジイソシアネートと、第一端が、水酸基又はアミン基であるアルファ部分で終端し、第一端の反対側の第二端が、水酸基又はアミン基であるオメガ部分で終端する、二官能性オリゴマーとの反応生成物を含む第１の部分；及び多官能性マレイミド種を含む第２の部分を含み、第１の部分と第２の部分とを一緒に混合することにより、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が得られる。

【0013】

［００１３］第１の被着体と第２の被着体とを接着するための方法、及び関連する接合品も開示される。

【0014】

［００１４］一実施例では、開示される第１の被着体と第２の被着体とを接着するための方法は、（１）熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を、第１の被着体及び第２の被着体と物理的に接触するように位置決めする工程であって、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が、多官能性マレイミド種とフランエンドキャッププレポリマーとの反応生成物を含み、フランエンドキャッププレポリマーが、単官能性フラン種とイソシアネート基末端プレポリマーとの反応生成物を含み、イソシアネート基末端プレポリマーは、ジイソシアネートと、第一端が、水酸基又はアミン基であるアルファ部分で終端し、第一端の反対側の第二端が、水酸基又はアミン基であるオメガ部分で終端する二官能性オリゴマーとの反応生成物を含む、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を位置決めする工程；（２）熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を加熱する工程；並びに（３）加熱後、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を冷却する工程を含む。

【0015】

［００１５］開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物、二液型接着剤システム、接着方法、及び接合品の他の実施例は、以下の詳細な説明、添付図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】［００１６］開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を含むフィルムの斜視図である。

【図2】［００１７］図１のフィルムから切断された複数のストリップ状部分の斜視図である。

【図3】［００１８］開示される第１の被着体と第２の被着体とを接着するための方法の一実施例を示すフロー図である。

【図4】［００１９］図１に示される方法を使用して製造された接合品の側断面図である。

【図5】［００２０］航空機の製造及び保守方法論のブロック図である。

【図6】［００２１］航空機の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［００２２］開示されるのは、プラスチック、金属（例えば、アルミニウム及びチタンなど）、ゴム、複合材料（例えば、炭素繊維強化プラスチック）、及びセラミックなどの基材を接着するために使用される熱可逆性接着剤である。ウレタン結合に基づく、ディールス・アルダー熱可逆性結合がさらに組み込まれたこれら熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、高温で軟化しうるが、次いで軟化温度を下回るまで冷却すると最大接着強度に到達することができる。

【0018】

［００２３］特定の組成物によっては、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、比較的低い軟化温度を有することがある。具体的な非限定的一実施例では、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、約６０℃以上の温度で軟化し始める。別の具体的な非限定的実施例では、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、約７０℃以上の温度で軟化し始める。別の具体的な非限定的実施例では、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、約８０℃以上の温度で軟化し始める。別の具体的な非限定的実施例では、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、約９０℃以上の温度で軟化し始める。また別の具体的な非限定的実施例では、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、約１００℃以上の温度で軟化し始める。

【0019】

［００２４］開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、等式１により示されるように、多官能性マレイミド種とフランエンドキャッププレポリマーとの反応生成物である。

【0020】

［００２５］等式１の多官能性マレイミド種は、ｆ＝２以上の官能性を有しうる。本開示の範囲から逸脱することなく、種々の多官能性マレイミド種を使用することができる。具体的な非限定的一実施例では、等式１の多官能性マレイミド種は、１，１’－（メチレンジ－４，１－フェニレン）ビスマレイミドでありうる。適切な多官能性マレイミド種の他の例には、限定されないが、ビスマレイミドエタン、ジチオ－ビス－マレイミドエタン、Ｎ，Ｎ’－（１，４－フェニレン）ジマレイミド、Ｎ，Ｎ’－（ｏ－フェニレン）ジマレイミド、及びＮ，Ｎ’－（１，３－フェニレン）ジマレイミドが含まれる。多官能性マレイミド種の組み合わせを使用することも企図される。

【0021】

［００２６］フランエンドキャッププレポリマーは、等式２により示されるように、単官能性フラン種とイソシアネート基末端プレポリマーとの反応生成物である。

【0022】

［００２７］本開示の範囲から逸脱することなく、種々の単官能性フラン種を使用することができる。一般的な非限定的一実施例では、等式２の単官能性フラン種はモノアミンである。具体的な非限定的一実施例では、単官能性フラン種はフルフリルアミンである。別の一般的な非限定的実施例では、等式２の単官能性フラン種はモノアルコールである。具体的な非限定的一実施例では、単官能性フラン種はフラン－３－メタノールである。

【0023】

［００２８］イソシアネート基末端プレポリマーは、等式３により示されるように、ジイソシアネートと二官能性オリゴマーとの反応生成物である。

【0024】

［００２９］本開示の範囲から逸脱することなく、種々のジイソシアネートを使用することができる。具体的な非限定的一実施例では、等式３のジイソシアネートは、４，４’－ジイソシアナトジシクロヘキシルメタンでもよく、これは一般に水素化ＭＤＩ又はＨＭＤＩと呼ばれる。適切なジイソシアネートの他の例には、限定されないが、イソホロンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、メチレンビス（フェニルイソシアネート）、及びヘキサメチレンジイソシアネートが含まれる。これらの組み合わせを使用することも企図される。

【0025】

［００３０］二官能性オリゴマーは、第一端がアルファ部分で終端しており、アルファ部分は水酸基又はアミン基である。二官能性オリゴマーは、第一端の反対側の第二端がオメガ部分で終結しており、オメガ部分は水酸基又はアミン基である。

【0026】

［００３１］種々の二官能性アルファ部分、オメガ部分終端オリゴマーは、等式３の二官能性オリゴマーとして使用することができる。一般的な非限定的表現において、二官能性オリゴマーは、ポリエーテル、ポリエステル、及び／又はポリシロキサンでありうる。具体的な非限定的表現では、二官能性オリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３－ポリプロパンジオール、及び／又はポリテトラヒドロフランでありうる。

【0027】

［００３２］適切な二官能性オリゴマーの種々の例は、本開示を読んで理解する当業者には明らかになるであろう。一般的な非限定的一実施例として、等式３の二官能性オリゴマーは、ポリエーテルアミンでありうる。ポリエーテルアミンは第一級アミンでもよく、約２００から約２５００、又は約２３０から約２０００の範囲内の数平均分子量を有しうる。具体例な非限定的一実施例として、等式３の二官能性オリゴマーは、約２３０の数平均分子量を有するＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２３０ポリエーテルアミンでありうる。別の具体的な非限定的実施例として、等式３の二官能性オリゴマーは、約２０００の数平均分子量を有するＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００ポリエーテルアミンでありうる。適切な二官能性オリゴマーの組み合わせも企図される。

【0028】

［００３３］任意選択的に、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、二液型接着剤システム：フランエンドキャッププレポリマーを含む第１の部分及び多官能性マレイミド種を含む第２の部分の形態で提示されうる。等式１を参照。第１の部分を第２の部分と一緒に混合すると、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が得られる。

【0029】

［００３４］ここで図１を参照すると、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、フィルム１０として成型されうる。使用目的に応じて、フィルム１０は、約１ミルから約１００ミル、又は約１ミルから約５０ミル、又は約１０ミルから約２０ミル、又は約４ミルから約１０ミルの範囲内の平均断面厚さ（Ｔ）を有しうる。開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物の使用及び適用をさらに容易にするために、フィルム１０は、図２に示されるように、ストリップ状部分２０（例えば、２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃ）に切断されてもよい。フィルム１０及びストリップ状部分２０が示され、記載されているが、当業者には、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が、フィルム及びストリップだけでなく、種々の構成において有用でありうること、並びに開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物をフィルム及びストリップ以外の構成において使用しても、本開示の範囲から逸脱することにはならないことが明らかであろう。

【0030】

［００３５］次に図３を参照すると、第１の被着体と第２の被着体とを接着するための方法も開示されている。一実施例では、全体が１００で示される開示される方法は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を、第１の被着体２１０（図４）及び第２の被着体２２０（図４）と物理的に接触するように位置決めする工程１１０から始まる。例えば、位置決めする工程１１０は、図４に示されるように、フィルム１０を、第１の被着体２１０及び第２の被着体２２０と物理的に接触するように位置決めすることを含むことができ、フィルム１０は、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を含む。

【0031】

［００３６］開示される方法１００は、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を加熱する工程１２０をさらに含む。加熱する工程１２０は、第１の被着体２１０（図４）及び第２の被着体２２０（図４）が、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物と物理的に接触している間に実施される。

【0032】

［００３７］加熱する工程１２０は、少なくとも、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が軟化し始める温度まで（すなわち、軟化温度以上の温度まで）加熱することを含みうる。一実施例として、加熱する工程１２０は、少なくとも６０℃の温度まで加熱することを含みうる。別の実施例として、加熱する工程１２０は、少なくとも７０℃の温度まで加熱することを含みうる。別の実施例として、加熱する工程１２０は、少なくとも８０℃の温度まで加熱することを含みうる。別の実施例として、加熱する工程１２０は、少なくとも９０℃の温度まで加熱することを含みうる。また別の実施例として、加熱する工程１２０は、少なくとも１００℃の温度まで加熱することを含みうる。

【0033】

［００３８］開示される方法１００は、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を冷却する工程１４０をさらに含む。開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を冷却する工程１４０は、加熱する工程１２０の後に実施される。また、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を冷却する工程１４０は、第１の被着体２１０（図４）及び第２の被着体２２０（図４）が、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物と物理的に接触している間に実施される。

【0034】

［００３９］冷却する工程１４０は、少なくとも、熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が固体である温度まで（すなわち、軟化温度未満の温度まで）、より詳細には、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が最大接着強度に到達する温度（又はそれ以下）まで冷却することを含みうる。一実施例として、冷却する工程１４０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を５０℃以下の温度まで冷却することを含みうる。別の実施例として、冷却する工程１４０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を４０℃以下の温度まで冷却することを含みうる。別の実施例として、冷却する工程１４０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を３０℃以下の温度まで冷却することを含みうる。また別の実施例として、冷却する工程１４０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を２０℃以下の温度まで冷却することを含みうる。

【0035】

［００４０］開示される方法１００は、第１の被着体２１０（図４）と第２の被着体２２０（図４）との間で、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物をプレスする工程１３０をさらに含みうる。加える圧力の量は、少なくとも１０ｐｓｉ、例えば約１０ｐｓｉから約１５０ｐｓｉ、又は約１５ｐｓｉから約３０ｐｓｉとすることができる。プレスする工程１３０は、任意の工程であってよく、加熱する工程１２０と同時に、又は加熱する工程１２０の後で、例えば加熱する工程１２０の直後に実行されうる。具体的には、プレスする工程１３０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が軟化温度以上である間に実施することができる。一実施例として、プレスする工程１３０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が最低でも６０℃の温度にある間に実施することができる。別の実施例として、プレスする工程１３０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が最低でも７０℃の温度にある間に実施することができる。別の実施例として、プレスする工程１３０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が最低でも８０℃の温度にある間に実施することができる。別の実施例として、プレスする工程１３０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が最低でも９０℃の温度にある間に実施することができる。また別の実施例として、プレスする工程１３０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物が最低でも１００℃の温度にある間に実施することができる。

【0036】

［００４１］ここで図４を参照すると、少なくとも第１の被着体２１０と第２の被着体２２０、及び第１の被着体２１０と第２の被着体２２０との間の接着結合部２３０を含む、全体が２００で示される接合品も開示されている。接着結合部２３０は、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を含む。例えば、第１の被着体２１０及び／又は第２の被着体２２０は、製造環境又は整備環境における航空機１１０２（図６）又は定期運航における航空機１１０２の構成要素でありうる。

【実施例0037】

［００４２］実施例１：
［００４３］：イソシアネート基末端プレポリマーを調製するために、４，４’－ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン（「ＨＤＭＩ」）（２当量、１．２７ｇ）を、Ｆｌａｃｋｔｅｋカップ内でＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００ポリエーテルアミン（１当量、５．００ｇ）に加え、Ｆｌａｃｋｔｅｋ中で２０００ＲＰＭで３０秒間混合して均質化した。混合物を、室温で１５分間放置し、反応を確実に完了まで進めた。

【0038】

［００４４］ＨＭＤＩ／ ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００混合物を冷却しながら、１，１’－（メチレンジ－４，１－フェニレン）ビスマレイミド（「ＢＭＩ」）（１当量、０．８７ｇ）を、別個のＦｌａｃｋｔｅｋカップ中で１，４－ジオキサン（７．８３ｇ）に加え、固形分１０ｗｔ％の溶液を得た。ＢＭＩ溶液を、Ｆｌａｃｋｔｅｋ内で２０００ｒｐｍで１分間混合し、次いで８０℃のホットプレート上に置き、ＢＭＩをジオキサン中に完全に取り込ませた。

【0039】

［００４５］１５分間の休止期間の後、フルフリルアミン（単官能性フラン種）（１当量、０．４７ｇ）を、ＨＭＤＩ／ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００混合物に加え、Ｆｌａｃｋｔｅｋ中で２０００ｒｐｍで２分間混合した。得られたフランエンドキャッププレポリマーを、８０℃のオーブン内に５～１０分間放置した。

【0040】

［００４６］次に、ジオキサン中１０ｗｔ％ＢＭＩ溶液（すべてのＢＭＩがジオキサンに溶解していることを確認する）を、フランエンドキャッププレポリマーに一度に加え、Ｆｌａｃｋｔｅｋ中で２０００ｒｐｍで１分間混合した。反応物を、直ちに８０℃の水浴に１時間入れた。次いで、反応物を水浴から取り出し、室温で一晩放置した。

【0041】

［００４７］翌朝、得られた熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を、８０℃の水浴に１時間戻し、次いで２０００ｒｐｍで１分間フラックテックに戻した。これは、最初の混合後にすべての未分散領域を確実に均質化するために行われた。反応液を、８０℃の水浴に５～１０分間戻した。次に、反応液の内容物を、ガラス板上のシラン化マイラーシート上で素早く成型した。これは、成型の前にポリマーが軟化温度を下回るまで冷えないことを確実にするために、４５秒以内に完了させた。フィルムを、室温でフード下に２４時間、続いて１０５℃で２時間放置して、残存するジオキサンをフラッシュオフし、最後に室温で３時間放置して冷却した。

【0042】

［００４８］ラップせん断節理が、マイラー剥離フィルムの裏装にある間に熱可逆性ウレタン系接着剤組成物シートから１インチ×１インチの形状を切り取ることによって、５ミルの厚さのフィルム接着剤から形成された。接着片を、１インチ×４インチのアルミニウムラップせん断バー間に、同バーと接触させて配置した。ラップせん断クーポンをオーブン（１１５℃又は１２０℃）内に１時間置いた後、それらの対を組み合わせてラップせん断クーポンを形成した。ラップせん断クーポンをインストロン試験に供した。その結果を表１に示す。

【0043】

［００４９］実施例２：
［００５０］イソシアネート基末端プレポリマーを調製するために、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００（０．８当量、５．００ｇ）を、Ｆｌａｃｋｔｅｋカップ内でＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２３０（０．２当量、０．１５ｇ）に加え、２０００ｒｐｍで１分間混合した。４，４’－ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン（「ＨＤＭＩ」）（２当量、１．５９ｇ）を、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００／ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２３０混合物に加え、Ｆｌａｃｋｔｅｋ内で２０００ＲＰＭで３０秒間混合して均質化した。混合物を、室温で１５分間放置し、反応を確実に完了まで進めた。

【0044】

［００５１］ＨＭＤＩ／ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００／ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２３０混合物を冷却しながら、１，１’－（メチレンジ－４，１－フェニレン）ビスマレイミド（「ＢＭＩ」）（１当量、１．０９ｇ）を別個のＦｌａｃｋｔｅｋカップ中で１，４－ジオキサン（９．７９ｇ）に加え、固形分１０ｗｔ％の溶液を得た。ＢＭＩ溶液を、Ｆｌａｃｋｔｅｋ内で２０００ｒｐｍで１分間混合し、次いで８０℃のホットプレート上に置き、ＢＭＩをジオキサン中に完全に取り込ませた。

【0045】

［００５２］１５分間の休止期間の後、フルフリルアミン（１当量、０．５９ｇ）を、ＨＭＤＩ／ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００／ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２３０混合物に加え、Ｆｌａｃｋｔｅｋ中で２０００ｒｐｍで２分間混合した。得られたフランエンドキャッププレポリマーを、８０℃のオーブン内に５～１０分間放置した。

【0046】

［００５３］次に、ジオキサン中１０ｗｔ％ＢＭＩ溶液（すべてのＢＭＩがジオキサンに溶解していることを確認する）を、フランエンドキャッププレポリマーに一度に加え、Ｆｌａｃｋｔｅｋ中で２０００ｒｐｍで１分間混合した。反応物を、直ちに８０℃の水浴に１時間入れた。次いで、反応物を水浴から取り出し、室温で一晩放置した。

【0047】

［００５４］翌朝、ポリマーを、８０℃の水浴に１時間戻し、次いで２０００ｒｐｍで１分間又は均質になるまでフラックテック（Ｆｌａｃｋｔｅｋ）に戻した。反応液を、８０℃の水浴に５～１０分間戻した。次に、反応液の内容物を、ガラス板上のシラン化マイラーシート上に素早くキャストした。これは、成型の前にポリマーが軟化温度を下回る温度まで冷えないことを確実にするために、４５秒以内に完了させた。フィルムを、室温でフード下に２４時間、続いて１０５℃で２時間放置して、残存するジオキサンをフラッシュオフし、最後に室温で３時間放置して冷却した。

【0048】

［００５５］ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００とＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２３０の比率は、８：２であった。このレシピが、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００とＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２３０の異なる比率（例えば、７：３、６：４など）を達成するために変更できることに留意すべきである。当業者であれば、そうすることで、使用される他の化学成分（例えば、ＨＤＭＩ、フルフリルアミン、ＢＭＩ、ジオキサン）の量に対応する変更が必要となることを理解するであろう。

【0049】

［００５６］本明細書に開示される主題の例は、図５に示される航空機の製造及び保守方法１１００、並びに図６に示される航空機１１０２に照らして説明されうる。１つ又は複数の実施例において、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、航空機製造において使用されうる。製造前段階において、例示的な方法１１００は、航空機１１０２の仕様及び設計（ブロック１１０４）と材料の調達（ブロック１１０６）とを含みうる。製造段階では、航空機１１０２のコンポーネント及びサブアセンブリの製造（ブロック１１０８）と、システムインテグレーション（ブロック１１１０）とが行われうる。その後、航空機１１０２は、認可及び納品（ブロック１１１２）を経て運航（ブロック１１１４）に供されうる。運航期間中、航空機１１０２には、定期的な整備及び保守（ブロック１１１６）が予定されうる。定期的な整備及び保守は、航空機１１０２の１つ又は複数のシステムの改変、再構成、改修などを含みうる。

【0050】

［００５７］例示的な方法１１００のプロセスの各々は、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば、顧客）によって実施又は実行されうる。本記載の目的のために、システムインテグレータは、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請業者を含みうるがそれらに限定されず；第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含みうるがそれらに限定されず；オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。

【0051】

［００５８］図６に示されるように、例示的な方法１１００によって製造される航空機１１０２は、複数の高レベルシステム１１２０及び内部１１２２を有する機体１１１８を含みうる。高レベルシステム１１２０の例には、推進システム１１２４、電気システム１１２６、油圧システム１１２８、及び環境システム１１３０のうちの１つ又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてよい。航空宇宙産業の例を示しているが、本明細書に開示される原理は、他の産業、例えば自動車産業にも適用されうる。そのため、本明細書に開示される原理は、航空機１１０２に加えて、他のビークル、例えば、陸上ビークル、海洋ビークル、宇宙ビークルなどにも適用されうる。

【0052】

［００５９］開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物は、製造及び保守方法１１００の段階のいずれか１つ又は複数で採用されうる。例えば、コンポーネント及びサブアセンブリの製造（ブロック１１０８）に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物を使用して作製又は製造されうる。また、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物の１つ又は複数の例は、例えば、航空機１１０２の組み立てを実質的に迅速化するか、又はコストを削減することによって、製造段階（ブロック１１０８及びブロック１１１０）の間に利用されうる。同様に、開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物の１つ又は複数の例は、例えば、限定されないが、航空機１１０２が運航中（ブロック１１１４）及び／又は整備及び保守の間（ブロック１１１６）に利用されうる。

【0053】

［００６０］開示される熱可逆性ウレタン系接着剤組成物、二液型接着剤システム、接着方法、及び接合品の種々の例を示し、記載したが、明細書を読んだ当業者には修正例が想起されるであろう。本出願は、そのような修正例を含み、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【外国語明細書】