KR20080015842A - 항공기 접착제 - Google Patents

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KR20080015842A
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알프레도 레이즈
존 알 쇼트
산토 랜다조
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피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 항공기 투명창의 험프 실의 형성과 관련한 방법, 조성물, 및 제품을 개시한다. 상기 방법은 A 부분 및 B 부분을 포함하는 접착제 조성물을 항공기 투명창에 도포하는 것을 포함한다. A 부분은 가소제, 가교결합제 및 접착 증진제를 포함한다. B 부분은 수분 방지제 및 마모 방지제를 포함하며, 접착제 조성물은 실질적으로 설파이드를 함유하지 않는다. 하나의 예에서, 수분 방지제는 폴리뷰타다이엔을 포함한다. 또 다른 예에서, 접착 증진제는 에폭시 실레인을 포함한다.

Description

항공기 접착제{AIRCRAFT ADHESIVE}
본 발명은 항공기 험프 실(hump seal)로서 유용한 항공기 접착제, 및 항공기 접착제를 항공기 창문 또는 전면유리와 같은 항공기 투명창에 도포하는 방법에 관한 것이다.
항공기 전면유리는 가압되는 항공기체의 나머지를 구성하는 알루미늄 또는 복합 패널과 마찬가지로 동체 구조물에서 중요하다. 전면유리는 전방을 향하기 때문에, 새나 다른 물체로부터의 충격들로부터 항공기 승무원을 보호할 수 있어야만 하고, 또한 이를 통해 보여지는 시야가 저해되지 않도록 충분히 투명하며 광학적 왜곡이 비교적 없어야 하기 때문이다. 전면유리는 플라스틱 및/또는 유리로 이루어지든 간에, 전형적으로는 중간층에 의해 서로 접착되어 있는 전면유리 패널로 형성된 적층 구조물이다. 전면유리 패널의 개수 및 형상은 기체 설계자의 필요에 따라 달라진다. 일반적으로, 최외측 패널은, 버스 바 어셈블리(bus bar assembly)에 전기적으로 접속되어 있는 전면유리 제빙막을 덮고 있다. 패널 간의 중간층은 일반적으로 비닐 또는 우레탄, 또는 이들의 혼합물로 이루어진다. 단어의 엄격한 의 미에서의 층간박리(delamination)는, 두 패널 간의 중간층의 파손을 말한다. 패널이 완전히 분리 또는 탈리하는 경우에는 층간박리부가 투명해질 수 있고, 패널 사이에 수분이 들어가 있을 때에는 층간박리부가 흐려질 수 있다. 층간박리는 전면유리를 손상시킬 수 있는 바람직하지 않는 것 중의 일례일 뿐이다. 전면유리는 또한 기포 형성, 탈색, 전기적 제빙 실패, 스크래치, 수분 실(moisture seal) 침식, 중간층 열화 및 박리 칩화에 의해 손상될 수 있다.
통상, 항공기 전면유리의 실패의 첫 번째 단계는 수분 실 또는 "험프 실"이 완전하지 못한 경우이다. 험프 실은 전면유리와 그에 인접하는 금속 틀 구조 사이와 같이 인접 구성요소들 간의 이음매(seam) 또는 경계면 상에 형성된다. 노화되거나 부식된 험프 실이 범인이 되곤 한다. 수분은 우레탄 중간층에 스며들어가 이를 부식시켜, 유리/중간층 경계면에서의 탈착을 유도할 수 있다. 험프 실이 유지 관리되지 않는 경우, 추가의 수분이 버스 바와 제빙막 접합 경계면을 부식시킬 수 있다. 이러한 부식은 아크방전을 생성할 수 있는 도전로에 아주 작은 결손을 야기하여, 궁극적으로는 선외 유리 패널의 파손을 야기할 수 있다. 전면유리의 모서리에 층간박리 및/또는 탈색이 나타난다는 것은 험프 실이 떨어지고 있다는 것을 의미한다. 이 험프 실이 즉시 수리된다면 층간박리는 통상적으로 중지될 수 있다.
항공기 제작 및 유지 관리에 있어서, 전형적으로 험프 실로는 유리 또는 플라스틱 파일 사이의 민감한 중간층으로의 수증기 투과를 막는 접착제를 들 수 있다. 접착제는 또한 공기, 먼지 및/또는 비의 노출에 대해 내마모성을 제공한다. 항공기 투명창의 험프 실에 사용되는 전형적인 접착제로는 경화 속도가 느리고 저 온 특성이 뒤떨어지는 폴리설파이드형 또는 실리콘계 접착제가 있다.
따라서, 신속히 경화되고 수증기 투과 차단성이 향상된, 전면유리 및 창문과 같은 항공기 투명창을 위한 항공기 접착제를 제공할 필요성이 존재한다.
발명의 개시
본 발명은 항공기 험프 실로서 유용한 다성분 항공기 접착제 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 A 부분 및 B 부분의 두 부분을 포함한다. 상기 A 부분은 가소제, 가교결합제 및 접착 증진제를 함유한다. 상기 B 부분은 수분 방지제 및 마모 방지제를 함유하며, 상기 접착제 조성물은 실질적으로 설파이드를 함유하지 않는다.
본 발명은 또한 항공기 투명창에 험프 실을 형성하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 A 부분 및 B 부분의 두 부분을 포함하는 접착제 조성물을 항공기 투명창에 도포하는 것을 포함한다. 상기 A 부분은 가소제, 가교결합제 및 접착 증진제를 함유한다. 상기 B 부분은 수분 방지제 및 마모 방지제를 함유하며, 상기 접착제 조성물은 실질적으로 설파이드를 함유하지 않는다.
비제한적인 실시양태에서, 수분 방지제는 폴리뷰타다이엔을 포함할 수 있고/있거나 접착 증진제는 에폭시 실레인을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 다성분 항공기 접착제 조성물을 포함하는 험프 실을 갖는 항공기 투명창에 관한 것이다.
본원에 사용되는 바와 같이, 발명의 상세한 설명 및 청구의 범위에 사용된 치수, 물성, 공정 변수, 성분량, 반응 조건 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 있어서 용어 "약"으로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 언급되지 않는 한, 하기 발명의 상세한 설명 및 청구의 범위에 개시된 수치는 본 발명에 의해 수득된다고 생각되는 목적하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 최소한, 각 수치는 청구의 범위에 균등물의 원칙을 적용하는 것을 제한하려는 시도로서가 아니라, 각 수치는 적어도 기록된 유효 자릿수의 개수의 관점에서, 그리고 통상적인 반올림 기법을 적용하여 해석되어야 한다. 더욱이, 본원에 개시된 모든 범위는 시작과 끝 범위의 값을 포함하고, 그에 포함되는 임의 또는 모든 부분범위를 포함하도록 되어 있다. 예컨대, "1 내지 10"으로 명시된 범위는 최소치인 1과 최대치인 10 사이에서의 임의 또는 모든 부분범위를 포함하는 것으로 간주되어야 하며, 즉 모든 부분범위는 1 이상의 최소치로 시작하여 10 이하의 최대치로 끝난다는 것으로, 몇 개를 예시하자면 5.5 내지 10, 3.7 내지 6.4, 또는 1 내지 7.8과 같다. 용어 "충전"은 혼합물에 첨가하는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 항공기 접착제는 일반적으로 촉진제 성분(A 부분) 및 베이스 성분(B 부분)을 포함한다. 각 성분은 가소제, 계면활성제, 가교결합제, 접착 증진제, 수분 방지제, 경화제, 중합체, 마모 방지제, 충진제, 촉매, 자외(UV) 광 및 오존 차단제, 건조제, 및 건조제-형성 화합물 각각의 1종 이상을 함유할 수 있다. 본원에 개시된 바와 같이, 본 발명의 항공기 접착제의 하나의 목적은 항공기 투명창의 표면을 덮고 전면유리와 같은 항공기 투명창과 항공기 프레임 사이에서의 갭을 충진하는 것이다. 본 발명의 항공기 접착제는 전면유리 기체 경계면에 험프를 생성하는데, 이는 당 분야에서 "험프 실"로서 전형적으로 지칭된다. 항공기 접착제는 거센 바람과 물로부터 투명성을 보호하며, 항공기의 유리 및 프레임이 마모되지 않도록 희생된다. 또한, 본 발명의 접착제는 "실질적으로 설파이드를 함유하지 않는" 것이며, 이는 조성물에 설파이드 물질을 의도적으로 첨가하는 일 없이, 설파이드가 조성물의 총 중량을 기준으로 5중량% 미만, 예컨대 4중량% 미만, 예컨대 3중량% 미만, 예컨대 2중량% 미만, 예컨대 1중량% 미만임을 의미한다.
본 발명은 제트기에서 헬리콥터에까지 이르는 화물기를 망라하는 수많은 유형의 항공기를 위한 접착제로서 유용하다.
본 발명에 따른 항공기 접착제는 예컨대 A 부분 및 B 부분의 다성분계로 형성될 수 있다. A 부분은 촉진제인 것을 전반적인 특징으로 하며, 가소제, 가교결합제 및 접착 증진제 각각의 1종 이상을 함유할 수 있다. 하나의 구체적인 비제한적 실시양태에서, A 부분은 가소제, 계면활성제, UV 및 오존 방지제, 증량제, 가교결합제 및 접착 증진제 각각의 1종 이상을 함유한다.
A 부분에 대한 가소제로서는, 알킬 벤질 프탈레이트 및 프탈레이트 에스터를 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 현재 알려져 있거나 지금까지 개발되어 온 다른 가소제가 알킬 벤질 프탈레이트 및/또는 프탈레이트 에스터와 함께 사용되거나 이들 대신 사용될 수 있다. 선형 또는 분지된-선형 가소제의 사용은 저온 특성의 개선, 내연무성의 증가 및 빙렬(氷裂)의 저하를 제공하므로 특히 유용하다. 내연무성의 증가는, 높은 수분 조건을 비롯한 전형적인 작업 환경 하에 있어서 적층물이 그의 중간층에 흡수되어 탈색시키는 수분으로 인하여 덜 흐려진다는 것을 의미한다. 빙렬은 폴리카보네이트 또는 아크릴 상에서의 일부 실란트의 도포에 의해 야기된 응력 균열에 관한 기술용어이다. 상기 개시한 바와 같이, 본 발명에 바람직한 프탈레이트 가소제는 방향성을 덜 가져, 그에 따라 빙렬을 야기하는 폴리카보네이트 또는 아크릴 표면에 대한 공격을 저하시킨다.
A 부분을 위한 가교결합제는 다양한 아이소사이아네이트 화합물로부터 선택될 수 있다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 추가로 후술되는 B 부분의 성분과의 강한 반응을 제공하기 때문에 메틸렌 다이아이소사이아네이트(MDI)가 사용된다. 다른 가교결합제는 B 부분의 성분과 반응하는 한 아이소사이아네이트를 대체할 수 있다.
A 부분을 위한 접착 증진제는 적합한 실레인 화합물로부터 선택될 수 있다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 에폭시 실레인은 폴리설파이드를 함유하지 않는 조성물을 제공하기 위해 A 부분을 위한 접착 증진제로서 사용된다. 아미노 실레인은 에폭시 실레인을 대체할 수 있다.
A 부분을 위한 UV 및 오존 방지제는 카본블랙 또는 콜로이드성 탄소일 수 있다. 한편, 아닐린을 사용할 수도 있다.
A 부분을 위한 증량제는 훈증(fumed) 실리카 제품으로부터 선택될 수 있다. 카보실(Cabosil) TS-720은 카봇 코포레션(Cabot Corporation)사에서 시판중인 것으로, A 부분을 위한 하나의 적합한 훈증 실리카의 비제한적인 예이다.
A 부분을 위한 계면활성제는 접착제 분야에 현재 알려져 있거나 또는 지금까지 개발되어 온 표면 활성제로부터 선택될 수 있다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 중합체성 지방산 에스터는 본 발명을 위한 계면 활성제로서 사용된다.
본 발명의 B 부분은 베이스인 것을 전반적인 특징으로 하며, 수분 방지제 및 마모 방지제 각각의 1종 이상을 일반적으로 함유한다. 하나의 구체적인 비제한적인 실시양태에서, B 부분은 수분 방지제, 마모 방지제, 가소제, 경화제, 반응자, 충진제, UV 및 오존 방지제, 접착 증진제, 탈수제, 촉매 및 강화제 각각의 1종 이상을 함유한다.
B 부분을 위한 적합한 수분 방지제의 비제한적인 예는 하이드록실-종결된 폴리뷰타다이엔이다. 간략히 설명하면, 하이드록실-종결된 폴리뷰타다이엔의 하이드록실기는 A 부분의 중합체성 MDI의 아이소사이아네이트기와 반응하여 가교결합될 수 있다.
B 부분을 위한 마모 방지제의 예로는 수산화알루미늄이 있다. 수산화알루미늄은 마모 방지제로서 뿐만 아니라 충진제로서도 작용하며 수분 방지성을 제공한다. 한편, 접착제 분야에 현재 알려져 있거나 지금까지 개발되어 온 임의의 적합한 마모 방지제가 수산화알루미늄 대신 또는 그와 더불어 사용될 수 있다.
B 부분을 위한 가소제는 프탈레이트 에스터를 포함한다. 한편, 현재 알려져 있거나 지금까지 개발되어 온 다른 가소제가 프탈레이트 에스터와 조합하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 선형 프탈레이트 에스터의 사용은 저온 특성을 개선시키고, 내연무성을 증가시키고, 빙렬을 없앨 수 있다.
B 부분을 위한 경화제의 예로는 N,N-비스(2-하이드록시프로필)아닐린이 있다. 그러나, 사실상 모든 폴리올이 사용될 수 있다.
B 부분에 있어서의 반응자의 예로는 2,2-비스(하이드록시메틸)-1,3-프로판다이올과의 2-옥세파논 중합체가 있으며, 이는 A 부분의 중합체성 MDI의 아이소사이아네이트와 반응할 수 있다. 또다른 적합한 반응자로는 올리고머성 다이아민이 있다.
B 부분을 위한 충진제로는 탄산칼슘을 들 수 있다. 그러나, 접착제 분야에 현재까지 알려져 있거나 지금까지 개발되어 온 임의의 충진제가 탄화칼슘과 조합하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다.
B 부분을 위한 UV 및 오존 방지제의 예로는 카본블랙 또는 콜로이드성 카본이 있다. 한편, 아닐린을 사용할 수도 있다.
B 부분을 위한 접착 증진제의 예로는 C12-C13 선형 1차 알코올이 있다. 적합한 다른 물질로는 C7-C15 선형 1차 알코올을 들 수 있다.
본 발명의 하나의 비제한적인 실시양태에서, B 부분은 또한 탈수제로서의 수산화칼슘 및 탈수제 증진제로서의 산화칼슘을 함유할 수 있다. 산화칼슘은 공기 중에 존재하는 물과 반응하여 추가적인 수산화칼슘을 형성한다. 탈수제는 접착제에 존재하는 아이소사이아네이트와 물의 반응을 통해 형성된 이산화탄소를 흡수한다. 이러한 흡수는 발포를 방지한다.
B 부분을 위한 촉매로는 포름산-방해된 3차 아민 및 유기금속을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 포름산-방해된 3차 아민은 유기금속이 반응을 너무 빠르게 진행시킬 수 있기 때문에 특히 유용하다. 포름산-방해된 3차 아민이 제어하기에 더욱 용이하고 예측가능하다.
하나의 비제한적인 실시양태에서, B 부분은 강화제로서 알칼리 금속 알루미늄 실리케이트를 포함할 수 있다. 그러나, 접착제 분야에 현재 알려져 있거나 지금까지 개발되어 온 다른 물질이 사용될 수 있다.
하나의 비제한적인 실시양태에서, 본 발명에 따른 항공기 접착제는 A 부분 및 B 부분의 두 부분을 포함한다. A 부분은 알킬 벤질 프탈레이트, 중합체성 지방산 에스터 계면활성제, 카본블랙, 프탈레이트 에스터 가소제, 실리카(예컨대, 카보실 TS-720), 중합체성 MDI(메틸렌 다이아이소사이아네이트), 및 에폭시 실레인을 총 중량 100%로 함유하는 촉진제인 것을 전반적인 특징으로 한다. B 부분은 하이드록실-종결된 뷰타다이엔, 프탈레이트 에스터 가소제, N,N-비스(2-하이드록시프로필)아닐렌, 2,2-비스(하이드록시메틸)-1,3-프로판다이올과의 중합체인 2-옥세파논, 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 카본블랙, C12-C13 선형 1차 알코올, 산화칼슘, 수산화칼슘, 포름산-방해된 3차 아민, 알칼리 금속 알루미늄 실리케이트를 총 중량 100%로 함유하는 베이스인 것을 전반적인 특징으로 한다.
A 부분에 있어서, 알킬 벤질 프탈레이트는 가소제로서 기능하며, 2중량% 내지 25중량%, 예컨대 6 내지 18중량%의 범위, 예컨대 12.65중량%로 첨가될 수 있다. 중합체성 지방산 에스터 계면활성제는 계면활성제로서 기능하며, 0.01 내지 0.20중량%, 예컨대 0.05 내지 0.15중량%의 범위, 예컨대 0.10중량%로 첨가되어 알킬 벤질 프탈레이트와 혼합될 수 있다. 카본블랙은 0.4 내지 7중량%, 예컨대 2 내지 6중량%의 범위, 예컨대 3.45중량%로 존재하여 UV 및 오존 방지성을 제공할 수 있다. 프탈레이트 에스터 가소제는 가소제로서 기능하며, 10.5 내지 40중량%, 예컨대 16 내지 29중량%의 범위, 예컨대 22.65중량%로 존재할 수 있다. 본 발명의 하나의 비제한적인 실시양태에서(실시예 1, 표 1 참조), 프탈레이트 에스터 가소제는 A 부분에 두 부분으로, 예를 들면 A 부분의 10 내지 35중량%, 예컨대 15 내지 25중량%의 범위, 예컨대 20.65중량%인 제 1 양의 프탈레이트 에스터 가소제, 및 A 부분의 0.5 내지 5중량%, 예컨대 1 내지 4중량%의 범위, 예컨대 2중량%인 제 2 양의 프탈레이트 에스터 가소제가 첨가된다. 실리카(예컨대, 카보실 TS-720)는 증량제로서 기능하며, 0.1 내지 4중량%, 예컨대 1 내지 3중량%의 범위, 예컨대 2.15중량%로 존재할 수 있다. 프탈레이트 에스터 가소제는 일정 범위로 존재할 수 있다. 중합체성 MDI(메틸 다이아이소사이아네이트)는 40 내지 60중량%, 예컨대 45 내지 55중량%의 범위, 예컨대 50중량%로 존재할 수 있다. 중합체성 MDI는 베이스와 반응하여, B 부분(이후 후술함)의 하이드록실-종결된 폴리뷰타다이엔과의 가교결합자로서 사용된다. 에폭시 실레인은 8 내지 10중량%, 예컨대 8.5 내지 9.5중량%의 범위, 예컨대 9중량%로 존재할 수 있다. 에폭시 실레인은 접착 증진제로서 기능한다. 총 중량%가 100인 A 부분의 경우, A 부분의 상기 구체적인 비제한적 실시양태의 실험실 시험에서는 아이소사이아네이트가 대략 13.0 내지 14.0%로 없어야 하고, 대략 15 내지 25센티포아즈의 점도를 가져야 함을 시사한다.
B 부분에 있어서, 하이드록실-종결된 폴리뷰타다이엔은 항공기 접착제에 수분 저항성을 제공하며, 25 내지 45중량%, 예컨대 30 내지 40중량%의 범위, 예컨대 33.97중량%로 존재할 수 있다. 하이드록실-종결된 폴리뷰타다이엔의 하이드록실기는 A 부분의 중합체성 MDI의 아이소사이아네이트와 반응하여 가교결합될 수 있다. 프탈레이트 에스터 가소제는 가소제로서 기능하며, 1 내지 15중량%, 예컨대 4 내지 10중량%의 범위, 예컨대 6.80중량%의 범위로 존재할 수 있다. N,N-비스(2-하이드록시프로필)아닐린은 경화제로서 기능하며, 0.01 내지 1중량%, 예컨대 0.25 내지 0.75중량%의 범위, 예컨대 0.34중량%로 존재할 수 있다. 2,2-비스(하이드록시메틸)-1,3-프로판다이올과의 중합체인 2-옥세파논은 0.01 내지 2중량%, 0.5 내지 1.5중량%의 범위, 예컨대 1.01중량%의 범위로 존재할 수 있다. 2,2-비스(하이드록시메틸)-1,3-프로판다이올과의 중합체인 2-옥세파논이 존재하여 A 부분의 중합체성 MDI의 아이소사이아네이트기와도 또한 반응한다. 탄산칼슘은 충진제로서 기능하며, 7 내지 27중량%의 범위, 예컨대 15 내지 20중량%의 범위, 예컨대 17중량%로 존재할 수 있다. 수산화알루미늄은 마모 및 수분 방지제로서 기능하며, 25 내지 45중량%, 예컨대 30 내지 40중량%의 범위, 예컨대 33.97중량%로 존재할 수 있다. 카본블랙은 UV 및 오존 방지제로서 기능하며, 0.5 내지 6중량%, 예컨대 2 내지 5중량%의 범위, 예컨대 3.40중량%로 존재할 수 있다. C12-C13 선형 1차 알코올은 0.05 내지 0.50%, 예컨대 0.20 내지 0.30중량%의 범위, 예컨대 0.25중량%로 존재할 수 있다. 알코올의 기능은 접착성을 증진시키는 것이다. 산화칼슘은 0.01 내지 1.00중량%, 예컨대 0.25 내지 0.75중량%의 범위, 예컨대 0.51중량%로 존재할 수 있다. 산화칼슘의 기능은 물과 반응하여 탈수제인 수산화칼슘으로 되는 것이다. 더 많은 수산화칼슘이 탈수제로서 기능하며, 0.01 내지 2중량%, 예컨대 0.50 내지 1.50중량%의 범위, 예컨대 1.02중량%로 첨가될 수 있다. 포름산-방해된 3차 아민(촉매)은 0.01 내지 0.05중량%, 예컨대 0.02 내지 0.04중량%의 범위, 예컨대 0.03중량%로 존재할 수 있다. 알칼리 금속 알루미늄 실리케이트는 0.01 내지 3중량%, 예컨대 1.0 내지 2.0중량%의 범위, 예컨대 1.70중량%로 존재할 수 있다. 이렇게 하여, B 부분은 총 중량%가 100이 된다.
이전에 논의한 바와 같이, A 부분은 촉진제로서 기능하고, B 부분은 베이스로서 기능한다. 본 발명의 하나의 비제한적인 실시양태에서, 두 성분은 B 부분:A 부분의 비율이 100:11 내지 100:13으로, 예컨대 B 부분-100 내지 A 부분-12(즉, 100중량부의 B 및 12중량부의 A는 10.7중량%의 A 부분(12/112=10.7%) 및 89.3중량%의 B 부분(100/112=89.3%)을 의미함)로 혼합된다. 혼합된 성분은 진공 탈기될 수 있다. 한편, A 부분의 아이소사이아네이트가 증가되면, B 부분의 양도 또한 화학량론적으로 증가될 필요가 있다.
포장을 위해, 생성된 혼합물을 2 oz(59.1cm3), 6 oz(177.4cm3) 및 12 oz(354.8cm3)의 카트리지에 충진시켜 드라이 아이스 또는 광유를 갖는 드라이 아이스 중에서 -70℃(-94℉) 이하에서 동결시켜, -62.2℃(-80℉)에서 저장할 수 있었다. 본 발명의 예비혼합하여 동결시킨 항공기 접착제의 저장 수명은 -80℉(-62.2℃)에서 적어도 30일이었다. 예비혼합하여 동결시킨 물질을 120℉(48.8℃) 욕조에서 5 내지 6분 동안 또는 분위기 온도에서 30분 동안 녹여, 피피지 에어로스페이스(PPG Aerospace)-피알씨 데소토 인터네셔널(PRC Desoto International)사에서 시판중인 셈코(Semco, 등록상표) 건(gun)을 이용하는 종래 방식으로 도포할 수 있다. 피피지 에어로스페이스-피알씨 데소토 인터네셔널사에서 시판중인 셈키트(Semkit, 등록상표) 주입 양식을 사용할 수 있다. 이는 실란트를 저장, 혼합 및 도포하는 완전한 패키지 어셈블리로서, 2 oz(59.1cm3) 및 6 oz(177.4cm3)로 입수가능하다. 개별 구획으로 A 부분 및 B 부분을 함유하는 셈키트(등록상표) 패키지는 분위기 온도에서 대략 6개월의 저장 수명을 가진다.
유량을 조정하기 위해서는, B 부분의 유량이 감소되기를 원한다면 실리카를 B 부분(베이스)에 첨가할 수 있다. 따라서, 여분의 실라카의 첨가는 A 부분과 B 부분이 혼합되는 경우 전체 항공기 접착제의 유량에 영향을 미칠 것이다.
또한, 본 발멸의 항공기 접착제는 목적하는 저온 특성을 나타낸다. 예컨대, 항공기 접착제를 두께 1인치(0.32cm)의 대략 1/8로 기판에 도포하여, 대략 6시간 동안 -65℉(-53.8℃)에서의 저온 욕조에 담글 수 있다. 이어서, 항공기 접착제를 목적하는 형태로 구부릴 수 있다. 대부분의 다른 항공기 접착제는 이러한 저온에서 파괴될 것이나, 본 발명의 항공기 접착제는 그렇지 않을 것이다.
본원에 개시된 바와 같이, 항공기 접착제의 목적은 전면유리와 같은 항공기 투명창과 항공기 프레임 사이의 갭을 충진시키는 것이다. 본 발명의 항공기 접착제는 갭을 충진하여 전면유리와 프레임 사이에 걸쳐 험프 실을 생성한다. 항공기 접착제의 목적은 거친 바람과 물로부터 투명창을 밀봉하는 것이다. 항공기 접착제는 항공기의 유리 및 프레임이 마모되지 않도록 희생된다. 본 발명의 접착제는 전형적인 폴리뷰타다이엔을 능가하여, 수증기 투과를 막아, 연무, 즉 전면유리의 흐려짐을 방지한다. 본 발명의 접착제는 현재 사용되는 폴리설파이드-함유 접착제의 내마모성에 필적하거나 이를 뛰어넘으며, 본 발명의 접착제는 또한 신속한 경화를 제공한다. 본 발명의 접착제는 가수분해-방지성이 매우 높으며 안정적이다. 이는 물의 존재 하에서 열화되지 않는다. 전형적인 폴리우레탄계 접착제에서는 이러한 심각한 수분 노출이 허용되지 않을 것이다.
하기 실시예는 본 발명의 특징을 포함하는 특정 접착제를 예시한다. 한편, 이는 접착제의 일례일 뿐이지 본 발명이 하기 특정 실시예에 한정되지는 않는다.
실시예 1
표 1에 나타낸 바와 같이, A 부분에 관한 성분, 양 및 제조 절차는 다음과 같다.
Figure 112007087886468-PCT00001
표 2에 나타낸 바와 같이, B 부분에 관한 성분, 양 및 제조 절차는 다음과 같다.
Figure 112007087886468-PCT00002
상기 본 발명의 접착제 조성물을 미국 팬실베니아주 피츠버그 소재의 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드사로부터 입수가능한 폴리설파이드-함유 접착제인 PR-1425라는 시판 접착제에 대하여 다양한 조건(표 3에 제시됨) 하에서 시험하였다. 대다수의 시험은 에어로스페이스 스탠다드 AS5127/1 Revision A에 따라 실시하였다. 테이버 마모 시험은 ASTM D4060에 따라 실시하고, 투습성 테스트(Moisture Vapor Transmission; MVT)는 ASTM F1249에 따라 실시하였다. 경화율 시험에 관해서는, 경도 판독 기준 "Rex A"를 사용하였다. Rex가 높을수록, 물질은 단단한 것이다. 일반적으로, 중간 경도의 물질은 Rex가 45 내지 70 사이이다. 박리 시험으로써, 나열된 기재에 대한 접착제의 접착 강도를 측정하였다. PR-1425의 경우, 박리 시험은 대략 7일 동안 경화하고 나서 접착제를 기판으로부터 손으로 잡아 당겨 평가하였다. 접착제가 벗겨질 수 있었다면, 결과를 "Off"로 기입한다. 접착제가 남아 있으면, 결과를 "OK"로 기입한다. 실시예 1의 조성물의 경우, 더욱 구체적인 평가는 대략 7일 동안 경화 후 접착제를 기판으로부터 기계로 잡아 당겨서 실시하였다. 접착제의 표면에 끼워져 있는 직물 박편 또는 알루미늄박 중 어느 하나 위에서 기계로 잡아 당겼다. 잡아 당기는 동안, 기재로부터 접착제를 제거하는데 요구되는 물질의 인치 중량 당 파운드(PIW), 즉 중량 강도의 선형 인치 당 파운드(PLI)를 기계로 측량하는 것이 가능하다. "(100)"은 접착제/기재 경계면에서의 100%의 결합 강도 또는 실패를 시사한다. 100%는 박리 시험을 수행한 후 눈에 보이는 기재, 즉, 기판에 접착되어 남아 있는 접착제 부분이 없음을 시사한다. 따라서, 만약 10%의 기판이 눈에 보이면, 90%의 결합 강도를 의미하는 "90"으로 점수가 부여된다. 3% NaCl로 표시된 박리 시험의 열은 접착제/기재 조합을 접착력을 평가하기 이전에 120℉(48.8℃)에서의 초기 경화 후 또다른 약 7일 동안 3% NaCl/H2O 욕조에 담그었음을 시사한다.
실시예 2
Figure 112007087886468-PCT00003
Figure 112007087886468-PCT00004
표 3에 나타낸 결과는, PR-1425와 비교했을 때, 본 발명의 특징을 갖는 실시예 1의 접착제 조성물의 다음과 같은 특성을 시사한다: 1) 개선된 테이버 마모성; 2) 투습률 면에서 3배 감소; 3) 매우 낮은 점도 내지 PR-1425에 필적하는 점도 범위; 4) 아크릴, 폴리카보네이트, 페놀, Herclite II(등록상표) 유리, 및 소다 석회 실리카 유리에 대하여 프라이머 없이 접착; 5) -65℉(-54℃)에서의 우수한 저온 구부림성; 6) 탈이온수 중의 중량 손실 감소; 및 7) 무수, JRF 및 탈이온수 조건 하에서 인장 판독값이 높게 나타남에 따른 견고성의 개선.
이상의 상세한 설명에 개시된 내용으로부터 벗어나지 않으면서 본 발명은 변경이 이루어질 수 있다는 것을 당업자는 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 본원에 상세히 기재된 특정 실시양태는 예시일 뿐이지, 첨부된 청구의 범위 전반 및 그의 모든 균등물로 주어지는 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.

Claims (16)

  1. A 부분 및 B 부분을 포함하는 다성분 항공기 접착제 조성물로서,
    상기 A 부분이 가소제, 가교결합제 및 접착 증진제를 함유하고, 상기 B 부분이 수분 방지제 및 마모 방지제를 함유하고, 상기 접착제 조성물이 실질적으로 설파이드를 함유하지 않는, 다성분 항공기 접착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수분 방지제가 폴리뷰타다이엔을 포함하는, 다성분 항공기 접착제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    접착 증진제가 에폭시 실레인을 포함하는, 다성분 항공기 접착제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    A 부분이 계면활성제, 자외 광 및 오존 방지제, 및 증량제 각각의 1종 이상을 추가로 포함하는, 다성분 항공기 접착제 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    B 부분이 가소제, 경화제, 반응자, 충진제, 자외 광 및 오존 방지제, 접착 증진제, 탈수제, 촉매 및 강화제 각각의 1종 이상을 추가로 포함하는, 다성분 항공 기 접착제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    A 부분의 가소제가 알킬 벤질 프탈레이트 또는 프탈레이트 에스터, 또는 둘 모두인, 다성분 항공기 접착제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    A 부분의 가교결합제가 아이소사이아네이트-함유 화합물인, 다성분 항공기 접착제 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    B 부분의 수분 방지제가 하이드록실-종결된 폴리뷰타다이엔인, 다성분 항공기 접착제 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    B 부분의 마모 방지제가 수산화알루미늄인, 다성분 항공기 접착제 조성물.
  10. A 부분 및 B 부분을 포함하는 접착제 조성물을 항공기 투명창에 도포하는 것을 포함하는, 항공기 투명창에 험프 실(hump seal)을 형성하는 방법으로서,
    상기 A 부분이 가소제, 가교결합제 및 접착 증진제를 함유하고, 상기 B 부분 이 수분 방지제 및 마모 방지제를 함유하고, 상기 접착제 조성물이 실질적으로 설파이드를 함유하지 않는,
    험프 실의 형성 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    수분 방지제가 폴리뷰타다이엔을 포함하는, 험프 실의 형성 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    접착 증진제가 에폭시 실레인을 포함하는, 험프 실의 형성 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    접착 증진제가 에폭시 실레인을 포함하는, 험프 실의 형성 방법.
  14. A 부분 및 B 부분을 포함하는 접착제 조성물을 항공기 투명창에 도포하는 것을 포함하는, 항공기 투명창에 험프 실을 형성하는 방법으로서,
    (a) 상기 A 부분이 가소제, 가교결합제 및 접착 증진제를 함유하고, (b) 상기 B 부분이 수분 방지제 및 마모 방지제를 함유하고, (c) 상기 접착제 조성물이 실질적으로 설파이드를 함유하지 않고, (d) 상기 수분 방지제가 폴리뷰타다이엔을 포함하고, (e) 상기 접착 증진제가 에폭시 실레인을 포함하는,
    험프 실의 형성 방법.
  15. 제 1 항에 따른 접착제 조성물을 포함하는 험프 실을 갖는 항공기 투명창.
  16. 제 1 항에 있어서,
    투명창이 항공기 창문 또는 항공기 전면유리인 항공기 투명창.
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