(57)【要約】【課題】  改善された防氷アセンブリ、接着剤の調製方法、およびコンポーネントから接着剤を取り除く方法を提供する。【解決手段】  防氷アセンブリ用の接着剤を製造する方法には、接着剤中に鉄ナノ粒子を混合することが含まれる。防氷アセンブリの検査または修復用に接着剤を取り除くことには、接着剤中の鉄ナノ粒子を加熱して接着剤を軟化させて、防氷アセンブリを容易に取り外すかまたは再配置することを可能にすることが含まれる。【選択図】図１Ａ
2020100393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防氷アセンブリであって、
表面を有する航空機コンポーネントと、
前記航空機コンポーネントの前記表面上の接着剤であって、ナノ粒子が充填された接着剤と、
前記接着剤により前記航空機コンポーネントに取り付けられたヒーターと、
を備えた、防氷アセンブリ。
【請求項２】
前記ナノ粒子は、マイクロ波応答粒子、ミクロン粒子、ナノ粒子、及びそれらの組み合わせの群から選択される請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記航空機コンポーネントは、エアホイル、ナセル、ノーズコーン、エンジンカウル、及び前縁からなる群から選択される請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記ナノ粒子は鉄粒子である請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記ナノ粒子は導電性ナノワイヤである請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記接着剤は感圧接着剤を備える請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記感圧接着剤は、アクリレート、シリコーン、ニトリル、及びスチレンからなる群から選択される請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記接着剤は、エチレンビニルアセテート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン、及びポリウレタンホットメルト接着剤からなる群から選択される熱可塑性接着剤である請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記ナノ粒子は前記接着剤の２５体積％以下である請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記表面上の前記接着剤の接着を増加させるように構成された、前記航空機コンポーネントの前記表面上のプライマーをさらに含む請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
接着剤にナノ粒子を浸透させることを含む、接着剤の調製方法。
【請求項１２】
前記接着剤に浸透させることは前記接着剤にナノ粒子を混合することを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
コンポーネントから接着剤を取り除く方法であって、
前記接着剤中のナノ粒子が前記接着剤を加熱して軟化させるように、前記接着剤に放射を通すことと、
その後に前記軟化した前記接着剤を取り除くことと、
を備えた方法。
【請求項１４】
前記放射が、無線周波数放射またはマイクロ波放射を備える請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ナノ粒子は前記接着剤の２５体積％以下を構成する請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記軟化した前記接着剤を取り除くことは、前記コンポーネントから前記接着剤を解体する、引き離す、または剥がすことを含む請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は全般的に、防氷アセンブリに関し、具体的には防氷アセンブリ接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機は空気中を移動するときに着氷を受けることが多く、防氷または除氷装置を用いて氷を取り除くかまたは航空機の外面に蓄積しないようにする必要がある。防氷アセンブリ（たとえば、空気圧式及び電熱エラストマー防氷装置）が、翼前縁または他の航空機コンポーネントに接着剤を用いて取り付けられることが多い。
【０００３】
空気圧式及び電熱エラストマー防氷装置は両方とも、着氷を防ぐ部分の寿命の間に取り外して再び適用しなければならないか、または表面上で行った最初の取付けの位置合わせが適切でなかった場合には再配置しなければならない。典型的には、防氷装置を航空機コンポーネントに取り付けるときに用いる化学接着剤は、多大な調製、適用、及び乾燥時間を必要とする。これらの化学接着剤、または感圧接着剤であって、防氷装置を航空機コンポーネントに固定して防氷アセンブリを再び適用するかもしくは再配置するために用いる接着剤を剥離することは、時間がかかり、防氷装置に損傷を与える可能性がある。さらに、従来の「速い塗布」または「瞬間除去」接着剤は、航空機コンポーネント表面に防氷装置を固定するために必要な強度が不足している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明は、改善された防氷アセンブリ、接着剤の調製方法、およびコンポーネントから接着剤を取り除く方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、防氷アセンブリには、表面を有する航空機コンポーネントと、航空機コンポーネントの表面上の接着剤であって、鉄が充填された接着剤と、接着剤により航空機コンポーネントに取り付けられたヒーターとが含まれる。
【０００６】
第２の実施形態では、接着剤の調製方法には、接着剤に鉄ナノ粒子を浸透させることが含まれる。
【０００７】
第３の実施形態では、コンポーネントから接着剤を取り除く方法には、接着剤にマイクロ波放射線を通して接着剤中の鉄ナノ粒子が接着剤を加熱して軟化させるようにすることと、軟化した接着剤を取り除くこととが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】鉄ナノ粒子が充填された感圧接着剤を用いて航空機コンポーネントに取り付けられた防氷アセンブリの概略図である。
【図１Ｂ】本開示による熱的に切り替え可能な高せん断感圧接着剤の一実施形態のＣｈａｎｇプロットである。
【図２】鉄ナノ粒子が充填された熱可塑性接着剤を用いて航空機コンポーネントに取り付けられた防氷アセンブリの概略図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、接着剤のナノ粒子浸透の概略図である。
【図４】種々の実施形態におけるナノ粒子が浸透した接着剤の概略図である。
【図５】種々の実施形態におけるナノ粒子が浸透した接着剤の概略図である。
【図６】種々の実施形態におけるナノ粒子が浸透した接着剤の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
鉄ナノ粒子が充填された接着剤であって、鉄ナノ粒子によって、防氷アセンブリと航空機コンポーネントとの間のその接着剤を簡単に取り除くことができて、防氷アセンブリを再び適用するかまたは再配置することができる接着剤が開示されている。マイクロ波応答ナノ粒子（たとえば、鉄ナノ粒子）が充填された接着剤は、無線周波数（ＲＦ）またはマイクロ波放射線にさらされると軟化または融解する。感圧接着剤を含む熱可塑性接着剤にナノ粒子を容易に充填することができ、次にこれを、航空機コンポーネントに防氷装置を取り付けるために用いることができる。接着剤中でナノ粒子を用いることによって接着剤の強度も高まる。接着剤が母材である一方で、ナノ粒子は複合物中の強化相として働く。これによって、防氷アセンブリと航空機コンポーネントとの間の接合が強化され、接着剤に対してより低い強度材料を用いることができる。
【００１０】
図１Ａは、ナノ粒子が充填された感圧接着剤を用いて航空機コンポーネント１２に取り付けられた防氷アセンブリ１０の概略図である。アセンブリ１０には、表面１４を有する航空機コンポーネント１２と、プライマー１６と、ナノ粒子が充填された接着剤１８（感圧接着剤１９及びナノ粒子２０を有する）と、ヒーター２２とが含まれている。ヒーター２２には、構造層２４、発熱体２６、及び電気接続部２８が含まれる。
【００１１】
表面１４を有する航空機コンポーネント１２は、防氷が必要なコンポーネントである。コンポーネント１２は、たとえば、エアホイル、ナセル、ノーズコーン、エンジンカウル、または他の航空機部品とすることができる。表面１４は、防氷が必要な表面であり、この表面に、鉄ナノ粒子が充填された接着剤１８を通して防氷アセンブリを取り付ける。
【００１２】
ナノ粒子が充填された接着剤１８は２つのコンポーネントを有する。感圧接着剤（ＰＳＡ）１９と鉄ナノ粒子２０である。感圧接着剤１９は、接着剤と接着剤が接着しているコンポーネントとに圧力が印加されたときに接合を形成する接着剤である。感圧接着剤は、航空機コンポーネントに防氷装置を接着するために用いられることが多く、典型的に厚さは約１０ミルである。感圧接着剤１９にとって好適な材料の例としては、アクリレート、シリコーン、ニトリル、及びスチレン、たとえば、ｐｎ  ＶＨＢ９４７３（３Ｍ製）が挙げられる。
【００１３】
図１Ｂは、熱的に切り替え可能な感圧接着剤１９の１つの非限定的な例のＣｈａｎｇプロットである。Ｃｈａｎｇプロットを、Ｃｈａｎｇ，Ｅ．Ｐ．（Ｊ．ｏｆ  Ａｄｈｅｓｉｏｎ，ｖ．３４（１−４）（１９９１），ｐｐ．１８９−２００）に記載された方法に従って構成して、感圧接着剤の粘弾性窓（viscoelastic windows）２６、２８、３０、３２を設ける。粘弾性窓は、動的貯蔵または弾性率Ｇ’及び動的損失弾性率Ｇ”の値から構成される。両方とも、角周波数が０．０１ラジアン／秒（ｒａｄ／ｓ）及び１００ｒａｄ／ｓにおいてパスカル（Ｐａ）で測定される。貯蔵弾性率Ｇ’は材料の弾性変形を表し、蓄エネルギーの目安である。損失弾性率Ｇ”は材料の粘性部分を表し、熱として散逸したエネルギーの目安である。低周波試験によって接合形成が特性評価され、一方で、高周波試験によって剥離作用及び剥離強度が特性評価される。各粘弾性窓は、対数目盛の垂直座標Ｇ’及び対数目盛の水平座標Ｇ”上で、（１）Ｇ’が０．０１ｒａｄ／ｓでＧ”が０．０１ｒａｄ／ｓの値（左下隅）、（２）Ｇ’が１００ｒａｄ／ｓでＧ”が０．０１ｒａｄ／ｓの値（左上隅）、（３）Ｇ’が０．０１ｒａｄ／ｓでＧ”が１００ｒａｄ／ｓの値（右下隅）、及び（４）Ｇ’が１００ｒａｄ／ｓでＧ”が１００ｒａｄ／ｓの値（右上隅）をプロットすることによって形成される。各粘弾性窓の場所、特に、低周波貯蔵及び損失弾性率Ｇ’及びＧ”の場所（粘弾性窓の左下隅）と、高周波貯蔵及び損失弾性率Ｇ’及びＧ”の場所（粘弾性窓の右上隅）とによって、感圧接着剤１９の接着性能を決めることができる。図１Ｂに例示するように、４つの規定された象限内の粘弾性窓の位置を用いて、非感圧接着剤または剥離コーティング（象限１）、高せん断感圧接着剤（象限２）、除去可能感圧接着剤（象限３）、及び瞬間粘着の低温感圧接着剤（象限４）を特定することができる。これについては本明細書でさらに説明する。
【００１４】
象限１は、Ｇ’値が３０，０００Ｐａである水平線よりも上で、Ｇ”値が３２，０００Ｐａである垂直線の左側であると規定される。象限１における感圧接着剤は貯蔵弾性率Ｇ’が高くて損失弾性率Ｇ”が低い。粘弾性窓が象限１内にあれば、材料はゴムのようであり、貯蔵弾性率が高くて、エネルギーが散逸しない。全体的な作用は、非感圧接着剤または離型フィルムのそれである（すなわち、材料は表面にくっつきそうもなく、容易に剥離する）。
【００１５】
象限２は、Ｇ’値が３０，０００Ｐａである水平線よりも上で、Ｇ”値が３２，０００Ｐａである垂直線の右側であると規定される。象限２における感圧接着剤は貯蔵及び損失弾性率Ｇ’及びＧ”が高い。粘弾性窓が象限２内にあれば、材料は、高貯蔵弾性率Ｇ’に起因する高凝集力と高損失弾性率Ｇ”に起因する高散逸とを有する。全体的な作用は強力な高せん断感圧接着剤のそれである。低周波Ｇ’が適用温度（通常、約２５°Ｃ）でのＤａｈｌｑｕｉｓｔ基準３×１０５Ｐａを下回る限り、感圧接着剤はべとついて基板表面に容易にくっつく。
【００１６】
象限３は、Ｇ’値が３０，０００Ｐａである水平線よりも下で、Ｇ”値が３２，０００Ｐａである垂直線の左側であると規定される。象限２における感圧接着剤は貯蔵及び損失弾性率Ｇ’及びＧ”が低い。粘弾性窓が象限３内にあれば、材料は柔らかくて、高粘性流体である。材料は表面に良好にくっつく。なぜならば、貯蔵弾性率Ｇ’はＤａｈｌｑｕｉｓｔ基準をかなり下回っていて、それほどの強度はないからである。損失弾性率Ｇ”も低いため、粘弾性窓が象限３にある材料は、剥がされたときにそれほどエネルギーを散逸しない。結果として得られる作用は容易に取り外し可能な感圧接着剤である。
【００１７】
象限４は、Ｇ’値が３０，０００Ｐａである水平線よりも下で、Ｇ”値が３２，０００Ｐａである垂直線の右側であると規定される。象限４における感圧接着剤は貯蔵弾性率Ｇ’が低くて損失弾性率Ｇ”が高い。粘弾性窓が象限４内にあれば、材料は、非常に低温で動作することができる感圧接着剤である。損失弾性率Ｇ”が高いために、粘弾性窓が象限４にある材料は散逸が高い。貯蔵弾性率Ｇ’が低いことと相まって、結果として得られる作用は、短い接触時間及び低温でくっつくことができる材料である。
【００１８】
中央領域を、上部の水平線（Ｇ’値が１３０，０００Ｐａ）、より低い水平線（Ｇ’値が８，０００Ｐａ）、一対の垂直線（Ｇ”値が６，５００Ｐａ及び１５０，０００Ｐａ）によって境界を付けられたボックスによって規定する。中央領域の特徴は、中程度の貯蔵及び損失弾性率Ｇ’及びＧ”である。粘弾性窓がこの中央領域内にある場合、材料は中庸または多目的感圧接着剤として作用する。
【００１９】
Ｄａｈｌｑｕｉｓｔ基準線は、図１Ｂに例示するように、Ｇ’値が３００，０００Ｐａである水平線と規定される。Ｄａｈｌｑｕｉｓｔ基準は、材料が、接触する表面に接着できることを示す。良好なタックを得るためには、粘弾性窓の左下隅の貯蔵弾性率Ｇ’（すなわち、Ｇ’が０．０１ｒａｄ／ｓであるとき。表面に感圧接着剤を適用するのに用いる時間スケールに対応する）は、Ｄａｈｌｑｕｉｓｔ基準ラインを下回る必要がある。ＴａｎδはＧ’に対するＧ”の比と規定される。Ｃｈａｎｇプロット上で、対角線のｔａｎδ＝１ラインによって、貯蔵弾性率Ｇ’が損失弾性率Ｇ”より大きい領域が、貯蔵弾性率Ｇ’が損失弾性率Ｇ”より小さい領域から分離される。ｔａｎδ＝１ラインの左側の粘弾性窓の部分は弾性材料特性を示し、接着破壊の可能性が増したことに起因してより良好な脱着性が得られる。ｔａｎδ＝１ラインの右側の粘弾性窓の部分は粘性材料特性を示し、材料は凝集破壊する傾向がある（たとえば、取り外したときに残留物が残る可能性がある）。
【００２０】
感圧接着剤１９の場合、接着接合の強度は感圧接着剤の粘弾性特性に依存する。この場合、動作中の使用温度範囲内での温度変化に起因して感圧接着剤１９が破損することがないように、感圧接着剤１９をさらに、使用温度範囲にわたって高せん断強度を有するようにデザインすることができる。航空機除氷器応用例の場合、使用温度は全般的に−４０°Ｆ〜１６０°Ｆ（−４０°Ｃ〜７１°Ｃ）の範囲である可能性がある。除氷応用例の場合、感圧接着剤１９の高周波貯蔵及び損失弾性率Ｇ’及びＧ”は、使用温度範囲にわたって、Ｃｈａｎｇプロットの象限２内のＧ’値が３０，０００Ｐａよりも大きくてＧ”値が３２，０００Ｐａよりも大きい範囲内に位置する。好ましくは、使用温度範囲にわたって、高周波貯蔵弾性率Ｇ’は１３０，０００Ｐａを上回り、高周波損失弾性率Ｇ”は、３２，０００Ｐａを上回る。
【００２１】
取付け時に良好なタックを得るためには、左下隅の貯蔵弾性率Ｇ’（低周波貯蔵弾性率Ｇ’）が、２５°Ｃ（感圧接着剤が適用される温度）においてＤａｈｌｑｕｉｓｔ基準よりも小さい。
【００２２】
表面１４に影響するさらなる要因が接着の強度に影響する。たとえば、平滑性、表面エネルギー、汚染物質の除去、及び他の要因が、適切な接着に影響する。この理由から、コンポーネント１２の表面１４上にプライマー１６をコーティングして鉄ナノ粒子が充填された接着剤１８の適用に備えて表面１４を調製する。プライマー１６によって、コンポーネント表面１４と感圧接着剤１９との間の接着が促進される。プライマー１６は、たとえば、３Ｍから入手可能なｐｎ９４とすることができる。プライマー１６はコンポーネント表面１４の全体にわたって一様に適用し、スプレーするか、塗布するか、拭くか、または他の適切な方法によって適用することができる。
【００２３】
感圧接着剤１９にナノ粒子を「充填する」。これらは、たとえば、鉄ナノ粒子（酸化鉄ナノ粒子とも言われる）とすることができる。鉄ナノ粒子は、酸化鉄のサイズに基づいて分類される無機ナノ粒子である。これらの粒子は５０ミクロン〜５ｎｍの範囲であり得る。鉄粒子は、超常磁性特性を有し、温度の影響下で磁化がランダムに方向を反転させることができる磁性の形態である。鉄粒子の付随する特性としては、制御可能なサイズ、大きな表面積対体積比、及び無毒性がある。鉄ナノ粒子にはマグネタイト及びマグヘマイト形態の両方が含まれる。鉄ナノ粒子の応用例としては、触媒作用、センサ、超常磁性緩和時間測定法、及び高感度生体分子磁気共鳴画像法（医療診断及び治療学用）が挙げられる。鉄ナノ粒子をＳｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈまたは同様の化学製品流通業者から供給することができる。
【００２４】
他のタイプのナノ粒子を用いて感圧接着剤１９に「充填する」ことができる。たとえば、シリカコアまたは鋼ナノ粒子である。典型的に、ナノ粒子は、直径が５０ミクロン〜５ナノメートルでなければならず、ナノ粒子の過飽和に起因する感圧接着剤接着強度の劣化を防ぐために感圧接着剤１９の５体積％〜２５体積％を構成しなければならない。
【００２５】
感圧接着剤１９に関して、鉄粒子は交互の電磁放射（たとえば、無線周波数（radio frequency，ＲＦ）またはマイクロ波）に応答し、これと協調する。磁界が変化すると、粒子の動きによって接着剤が加熱して、接着剤を軟化または融解させることができる。
【００２６】
鉄粒子の代わりに導電性ナノワイヤを用いてもよい。ナノワイヤは直径が数ナノメートルで長さが数百ナノメートル〜数ミリメートルである。例はカーボンナノチューブ及び鋼鉄ナノワイヤである。導電性ナノワイヤに交流電磁界を施す必要がある。電磁界によってナノワイヤ内に電流が誘起されて、ナノワイヤはその抵抗のために加熱される。
【００２７】
ナノ粒子は１ｍｍ〜１０ｋｍの電磁放射λに応答するが、より高い波長及びより低い波長を、効率が低くなることまたは干渉が高くなることと引き換えに用いてもよい。また、複合物にナノ粒子を添加しても、その複合物の全厚が実質的に変化することはない。たとえば、標準的な０．１０”の感圧接着剤層を接着剤として用いた場合、ナノ粒子を添加してもその厚さは変わらないであろう。
【００２８】
ナノ粒子が充填された接着剤１８を、感圧接着剤１９にナノ粒子２０を浸透させることによって調製する。典型的に、これは、感圧接着剤が製造または調製されているときに感圧接着剤にナノ粒子を混合することによって行うことができる。粒子は感圧接着剤１９の５体積％〜２５体積％を構成しなければならない。ナノ粒子が２５体積％を超えると、潜在的に感圧接着剤１９が堅くなりすぎる可能性がある。
【００２９】
適用されると、ナノ粒子２０は感圧接着剤１９にマイクロスケール（１０分の１〜数１０ミクロン）でマイクロスケール浸透する。防氷装置を再び適用するかまたは再配置するために、ナノ粒子が充填された接着剤１８を後で剥離するときに、不均一な融解が起きることを回避するために、ナノ粒子は感圧接着剤１９に一様に添加しなければならない。全般的に、感圧接着剤１９の完全性及び接着強度と干渉しないように、粒子は、粒子が充填される接着剤１８の２５体積％を下回らなければならない。
【００３０】
ヒーター２２は航空機コンポーネントに対する防氷装置である。ヒーター２２には、構造層２４、発熱体２６、及び電気接続部２８が含まれる。ヒーター２２は航空機コンポーネント表面上への着氷を防止するようにデザインされている。ヒーター２２では、発熱体２６を、金属製またはカーボンナノチューブ発熱体を構造層２４によって支持し、電気接続部２８を介して電源に接続したものとすることができる。ヒーター２２は防氷装置の一例である。代替的に、ヒーター２２は、その代わりに、空気圧式除氷器、異なるバージョンの電熱除氷器、または他の防氷装置とすることができる。
【００３１】
ヒーター２２はナノ粒子が充填された接着剤１８を介して表面１４に接着されている。接着剤１８及びヒーター２２を航空機コンポーネント表面１４に付けた後で、必要に応じて接着剤１８を濡らして接着接合を形成する。これは、たとえば、ローラを用いて、手動で、または当業者に知られた他の方法によって感圧接着剤１９を濡らすこととすることができる。
【００３２】
ヒーター２２を航空機コンポーネント１２から取り外す必要があるとき（たとえば、修復または検査または再配置用に）、ナノ粒子が充填された接着剤１８を融解させることができ、ヒーター２２を航空機コンポーネント１２から剥離することができる。この場合、ナノ粒子が充填された接着剤１８を、マイクロ波源またはＲＦ放射源の範囲に配置する。マイクロ波またはＲＦ放射を、ナノ粒子が充填された接着剤１８に適用し、ナノ粒子２０によって接着剤１８が加熱して、その後に軟化または融解する。これによって感圧接着剤１９の結合強度が弱くなり、航空機コンポーネント１２から、ナノ粒子が充填された接着剤１８を剥離してヒーター２２を分離することができる。
【００３３】
図２は、ナノ粒子が充填された乾燥した熱可塑性接着剤を用いて航空機コンポーネント３２に取り付けられた防氷アセンブリ３０の概略図である。防氷アセンブリ３０には、表面３４を有する航空機コンポーネント３２と、プライマー３６と、ナノ粒子が充填された接着剤３８（乾燥した熱可塑性接着剤３９及び鉄ナノ粒子４０を有する）と、ヒーター４２とが含まれる。アセンブリ３０は図１のアセンブリ１０と同様である。したがって、異なるコンポーネントについてのみ詳細に説明する。
【００３４】
アセンブリ３０では、ナノ粒子が充填された接着剤３８には熱可塑性接着剤３９及びナノ粒子４０が含まれる。熱可塑性接着剤は、加熱されると融解するポリマー系接着剤である。熱可塑性接着剤の例としては、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、及びポリウレタンが挙げられる。熱可塑性接着剤３９を初期調製する間に、ナノ粒子４０を熱可塑性接着剤３９に混合することができる。熱可塑性接着剤３９の完全性及び強度を維持するために、ナノ粒子４０は接着剤３８の５０重量％を超えてはならない。ヒーター４２を熱可塑性接着剤３８とともに航空機に適用することを、ＲＦまたはマイクロ波放射源を用いて接着剤を加熱することによって行う。
【００３５】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は接着剤にナノ粒子を浸透させる概略図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）に除氷器５０、ナノ粒子５２、及び接着剤５４を示す。除氷器５０は空気圧起動またはプロペラ除氷器であり、これに対して接着剤５４が適用される。ナノ粒子５２は、図１を参照して説明したように、接着剤５４に浸透している垂直方向に配向されたカーボンナノチューブである。接着剤５４は、たとえば、図１を参照して説明した感圧接着剤とすることもできるし、または図２を参照して説明した熱可塑性接着剤とすることもできる。
【００３６】
図３（Ａ）に示すのは、除氷器５０上に適用する前にナノ粒子５２が事前に充填された接着剤５４である。前述したように、ナノ粒子５２の接着剤５４への充填を当該技術分野で知られた通常の方法で行うことができる。代替的に、図３（Ｂ）に示すのは、接着剤５４ではなく除氷器５０にナノ粒子５２が充填されたアセンブリである。この場合、ナノ粒子５２を除氷器５０の最外層に適用して、接着剤５４を適用した後にナノ粒子５２が接着剤５４を微小浸透できるようにしてもよい。図３（Ｃ）に示すのは第３の実施形態であり、外面ではなく２つの接着剤層５４の間にナノ粒子５２が配置されている。
【００３７】
図４〜６は、種々の電気的構成におけるナノ粒子が浸透した接着剤の概略図である。
【００３８】
図４に示すのは、１つの大きな粒子セクション６２を有する、粒子が浸透した接着剤６０である。ここで、接着剤は一部片であり、すべてにナノ粒子が一様に浸透している。対照的に、図５及び６に示すのは、複数のセクションまたは部片を有する接着剤であり、各セクションにナノ粒子が浸透している。図５に示すのは、セクション６４の多数の翼幅方向（Ｓ）ゾーン６６であり、それぞれが接着剤及びナノ粒子を有する。翼幅方向のナノ粒子が浸透した接着剤６６は、すべてが同じ量のナノ粒子を含むこともできるし、または接着剤の除去もしくは交換に対する典型的な必要性に応じて異なることもできる。同様に、図６に示すのは、ナノ粒子が浸透した接着剤６８であり、翼弦方向（Ｃ）セクション７０を有する。各セクション７０は同じ量のナノ粒子を含むこともできるし、または異なる量を含むこともできる。
【００３９】
図４〜６を参照して説明した各実施形態において、ナノ粒子が浸透した接着剤に端子（＋，−）から電流を加えて、接着剤内のナノ粒子を配向させることができる。ナノ粒子は導電性であるので、ナノ粒子が浸透した接着剤に電流を流すと、接着剤が加熱して軟化または溶融させることができる。
【００４０】
所与のナノ粒子層の固有抵抗は以下の等式に依存する。ここで、Ｖは電圧、Ｒは抵抗、及びＰは熱である。
【００４１】
Ｖ2／Ｒ＝Ｐ
図４〜６におけるナノ粒子のゾーンは、使用する電源／電圧源に依存してもっと小さいゾーンとすることができる。電源／電圧源によって＋及び−端子を介してナノ粒子に電流を流すと、ナノ粒子は接着剤に沿って電流を伝える。したがって、電源／電圧源によって接着剤に沿って温度を増加させることができ得る。この結果、接着剤が軟化または融解して、ナノ粒子を含む接着剤セクションを容易に取り除くことができる。図５、６のように、セクションがより小さい場合、ナノ粒子が浸透した接着剤の各セクションを、剥がすか、引き離すか、または削り取ることによって取り除く。これによってさらに、接着剤の除去に適応させることができる。修復または交換のために取り除く必要があるセクションのみを、加熱して取り除く必要がある。
【００４２】
開示した防氷アセンブリは、必要な乾燥時間が従来の液体または化学接着剤と比べて短い。さらに、マイクロ波応答粒子またはミクロン粒子もしくはナノ粒子または両方の混合物（たとえば、鉄ナノ粒子が充填された接着剤）は、防氷装置を取り外すかまたは再配置する必要があるときに、より簡単に剥離される。鉄ナノ粒子が充填された接着剤の融解可能な性質により、全体として、取り除く時間及び手間は削減される。溶媒、または他の接着剤除去ステップが、回避される。さらに、鉄ナノ粒子によって、それらが充填される接着剤が強化される。
（可能な実施形態の説明）
以下は、本発明の可能な実施形態の包括的な説明である。
【００４３】
防氷アセンブリには、表面を有する航空機コンポーネントと、航空機コンポーネントの表面上の接着剤であって、ナノ粒子が充填された接着剤と、接着剤によって航空機コンポーネントに取り付けられたヒーターと、が含まれる。
【００４４】
前の段落の防氷アセンブリには任意的に、以下の特徴、構成、及び／または追加コンポーネントのうちのいずれか１つ以上を付加的に及び／または代替的に含めることができる。
【００４５】
航空機コンポーネントは、エアホイル、ナセル、ノーズコーン、エンジンカウル、及び前縁からなる群から選択される。
【００４６】
接着剤には感圧接着剤が含まれる。
【００４７】
感圧接着剤は、アクリレート、シリコーン、ニトリル、及びスチレンからなる群から選択される。
【００４８】
接着剤は熱可塑性接着剤である。
【００４９】
熱可塑性接着剤はホットメルト接着剤である。
【００５０】
鉄ナノ粒子は接着剤の５０重量％以下である。
【００５１】
アセンブリには、表面上の接着剤の接着を増加させるように構成された、航空機コンポーネントの表面上のプライマーが含まれる。
【００５２】
接着剤を調製する方法には接着剤にナノ粒子を浸透させることが含まれる。
【００５３】
前の段落の方法には任意的に、以下の特徴、構成、及び／または追加コンポーネントのうちのいずれか１つ以上を付加的に及び／または代替的に含めることができる。
【００５４】
接着剤を浸透させることには、基材接着剤からナノ粒子を適用することが含まれる。
【００５５】
接着剤を浸透させることには、接着剤にナノ粒子を混合することが含まれる。
【００５６】
コンポーネントから接着剤を取り除く方法は、接着剤に放射を通して接着剤中のナノ粒子が接着剤を加熱して軟化させるようにすることと、軟化した接着剤を取り除くことと、を含む。
【００５７】
前の段落の方法は任意的に、付加的に及び／または代替的に、以下の特徴、構成、及び／または追加構成部品のうちのいずれか１つ以上を含めることができる。
【００５８】
放射はマイクロ波またはＲＦ放射である。
【００５９】
鉄ナノ粒子は接着剤の５０重量％以下を構成する。
【００６０】
軟化した接着剤を取り除くことには、コンポーネントから接着剤を解体する、引き離す、または剥がすことが含まれる。
【００６１】
本発明を典型的な実施形態（複数可）を参照して説明してきたが、当業者であれば分かるように、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形を行ってもよく、均等物をその要素に対して置換してもよい。加えて、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために多くの変更を行ってもよい。したがって、本発明は開示した特定の実施形態（複数可）には限定されず、本発明には添付の請求項の範囲に入るすべての実施形態が含まれることが意図されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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