碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体制造技术

本发明专利技术涉及碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，其是包含于层叠在由碳纤维增强塑料构成的层上的层中的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，含有苯乙烯系热塑性弹性体和α,β‑不饱和羧酸改性聚合物，该苯乙烯系热塑性弹性体含有成分(a)～(d)，源自该α,β‑不饱和羧酸改性聚合物的α,β‑不饱和羧酸浓度为0.01～10质量％。

Thermoplastic elastomer for carbon fiber reinforced plastics

The invention relates to a thermoplastic elastomer for carbon fiber reinforced plastics adhesive lamination, which is a thermoplastic elastomer for carbon fiber reinforced plastics adhesive lamination contained in a layer laminated on a layer composed of carbon fiber reinforced plastics, comprises a styrene system thermoplastic elastomer and an \u03b1, \u03b2 - unsaturated carboxylic acid modified polymer, the styrene system thermoplastic elastomer contains components (a) - (d), derived from The concentration of \u03b1, \u03b2 - unsaturated carboxylic acid is 0.01-10%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体
本专利技术涉及在碳纤维增强塑料层叠体中用于在碳纤维增强塑料间或者作为表皮而粘合层叠的热塑性弹性体、以及使用了该热塑性弹性体的层叠成形体。此外，本专利技术涉及由上述层叠成形体构成的汽车零部件结构体、船舶零部件结构体、动力零部件结构体以及碳纤维增强塑料的粘合方法。
技术介绍
使用了碳纤维作为强化纤维的复合材料，被称为碳纤维增强塑料(CFRP：CarbonFiberReinforcedPlastics)，使用于以航空部件为首的高尔夫球杆、网球拍等体育休闲用品、船舶部件等工业材料等中，近年来，利用其轻量性和强度特性，也开始被作为汽车用零部件而得到实用化。碳纤维增强塑料的轻量性优异，作为金属的代替而受到瞩目，与此同时，存在在受到较强能量冲击时和因其冲击而振动时因无法吸收该能量而会被粉碎性破坏的缺点。因此，碳纤维增强塑料难以直接应用于构造部件等。作为其改良，专利文献1中提出了在碳纤维增强塑料上层叠热塑性弹性体层的提案，该热塑性弹性体层含有选自过氧化物、胺和/或双酚的群组中的至少1个交联剂，并且由乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯丙烯酸酯橡胶(EAM)、氟橡胶(FCM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、丁腈橡胶(NBR)、根据需要混合的聚氯乙烯(PVC)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、羧基丁腈橡胶(XNBR)、氢化羧基丁腈橡胶(XHNBR)、天然橡胶(NR)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、氯磺酰-聚乙烯橡胶(CSM)、氯化聚乙烯橡胶(CM)、丁基橡胶(BIIR)或卤化丁基橡胶、硅橡胶(VMQ、MVQ)、氟硅橡胶(FVMQ、MFQ)、氯乙醇橡胶(CO)、氯醚橡胶(ECO)、氯丁橡胶(CR)、单液型聚氨酯(PU)或上述物质的组合或混合物所构成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特表2012-523334号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，专利文献1中例示的碳纤维增强塑料/热塑性弹性体层叠体存在以下问题。即，例如，预浸料中的碳纤维增强塑料中，一般含浸有未反应的环氧树脂，成形时通过在环氧树脂的反应温度范围内加热加压，环氧树脂固化而成形为结构体。另一方面，通过热塑性弹性体在成形时熔融，熔融聚合物彼此间有助于粘合而发挥粘合效果。因此，人们期待热塑性弹性体基本上由与环氧树脂具有相容性和反应性的成分构成，并且尽可能在环氧树脂的成形温度范围内熔融粘合。但是，专利文献1记载的一般的热塑性弹性体的熔融温度高于环氧树脂的成形温度范围。此种热塑性弹性体在环氧树脂的成形温度内不会熔融，因此有时不适合熔融粘合。此外，如果与环氧树脂没有反应性，则基本上所有的热塑性弹性体都不会与环氧树脂粘合，而是被简单地剥离。另一方面，也有在形成碳纤维增强塑料成形体后，涂布粘合剂而在碳纤维增强塑料的表面贴合热塑性弹性体薄片的方法，但如果结构体的形状复杂，则难以均匀涂布粘合剂，此外，存在与涂布粘合剂相应地工序数增加的同时制造所需要的时间变长的问题。为了稳定地维持由碳纤维增强塑料所构成的结构体的耐冲击性，需要即便是复杂的碳纤维增强塑料的结构体也可以高附着性地均匀贴合热塑性弹性体薄片，时间经过后也稳定且不会被剥离的高附着性。但是，专利文献1记载的构成热塑性弹性体的材料中，存在保管时间越长越会促进所使用的热塑性弹性体的成分的交联的材料，因此也存在无法体现出作为长期保管后的热塑性弹性体薄片的粘合性的情况。此外，再从提升制造自由度的方面来看，希望能开发出如下的热塑性弹性体，其即使在保管热塑性弹性体薄片后，也能在使用通常的预浸料进行成形时，无需改变工法，此外无需延长成形时间，能够高附着性地将与碳纤维增强塑料的层叠体予以成形。本专利技术鉴于上述以往的实际情况而作，目的在于提供一种碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体以及使用了该热塑性弹性体的层叠成形体，所述碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体可以容易地与碳纤维增强塑料层叠成形、与碳纤维增强塑料的附着性高、与碳纤维增强塑料一体成形而可以充分地改良碳纤维增强塑料的耐冲击性，并且在长期保管后的成形中也可以高附着性地与碳纤维增强塑料进行层叠成形。此外，本专利技术的目的在于提供由上述层叠成形体构成的汽车零部件结构体、船舶零部件结构体、动力零部件结构体以及碳纤维增强塑料的粘合方法。用以解决课题的方法本专利技术人为解决上述课题而专心研究后，发现：以达到规定的α,β-不饱和羧酸浓度地含有苯乙烯系热塑性弹性体和α,β-不饱和羧酸改性聚合物的热塑性弹性体，即使是复杂的结构，也可以追随性很好且高附着性、容易地与碳纤维增强塑料一体成形，通过层叠，可以提升碳纤维增强塑料的耐冲击性，并且在保管后也会成为其成形性、附着性不会受损的热塑性弹性体，从而完成了本专利技术。即本专利技术的主旨如下。[1]一种碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，包含于层叠在由碳纤维增强塑料构成的层的层中，含有苯乙烯系热塑性弹性体和α,β-不饱和羧酸改性聚合物，该苯乙烯系热塑性弹性体含有下述成分(a)～(d)，源自该α,β-不饱和羧酸改性聚合物的α,β-不饱和羧酸浓度为0.01～10质量％。成分(a)：氢化嵌段共聚物，是由乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段(A)和共轭二烯聚合物嵌段(B)构成的(A)-(B)嵌段共聚物和/或(A)-(B)-(A)嵌段共聚物的氢化物，通过氢化，该共轭二烯聚合物嵌段(B)的共轭二烯部分的双键的至少80％被饱和，重均分子量为8万～100万；成分(b)：烃系橡胶软化剂；成分(c)：氢化嵌段共聚物，其由乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段(A)和共轭二烯聚合物嵌段(C)构成的(A)-(C)-(A)三嵌段共聚物构成，该共轭二烯聚合物嵌段(C)由异戊二烯构成，基于异戊二烯的碳碳双键的一部分或全部被氢化；成分(d)：烯烃系结晶性树脂。[2]根据[1]所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，相对于所述成分(a)和所述成分(b)的合计100质量份，所述成分(c)的含量为20～300质量份，所述成分(d)的含量为10～100质量份，所述成分(a)与所述成分(b)的合计100质量％中，所述成分(a)所占的比例为20～80质量％，所述成分(b)所占的比例为80～20质量％。[3]根据[1]或[2]所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述α,β-不饱和羧酸改性聚合物是马来酸酐改性聚丙烯。[4]根据[1]～[3]中任意一项所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述成分(a)是所述乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段(A)的含量为10～50质量％的氢化嵌段共聚物。[5]根据[1]～[4]中任意一项所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述成分(c)是所述乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段(A)的含量为10～50质量％、重均分子量为3万～30万、通过氢化而异戊二烯部分的双键的至少50％被饱和的氢化嵌段共聚物。[6]根据[1]～[5中]任意一项所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述成分(b)是重均分子量300～2,000的石蜡系油。[7]根据[1]～[6]中任意一项所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述成分(d)是熔体流动速率(230℃、21.2N负荷)为0.01～100g/10分钟的选自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯及无规聚丙烯构成的群本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，包含于层叠在碳纤维增强塑料构成的层的层中，含有苯乙烯系热塑性弹性体和α,β‑不饱和羧酸改性聚合物，该苯乙烯系热塑性弹性体含有下述成分a～d，源自该α,β‑不饱和羧酸改性聚合物的α,β‑不饱和羧酸浓度为0.01～10质量％，成分a：氢化嵌段共聚物，是由乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段A和共轭二烯聚合物嵌段B构成的A‑B嵌段共聚物和/或A‑B‑A嵌段共聚物的氢化物，通过氢化，该共轭二烯聚合物嵌段B的共轭二烯部分的双键的至少80％被饱和，重均分子量为8万～100万；成分b：烃系橡胶软化剂；成分c：氢化嵌段共聚物，由乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段A和共轭二烯聚合物嵌段C构成的A‑C‑A三嵌段共聚物构成，该共轭二烯聚合物嵌段C由异戊二烯构成，基于异戊二烯的碳碳双键的一部分或全部被氢化；成分(d)：烯烃系结晶性树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.17 JP 2017-0523591.一种碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，包含于层叠在碳纤维增强塑料构成的层的层中，含有苯乙烯系热塑性弹性体和α,β-不饱和羧酸改性聚合物，该苯乙烯系热塑性弹性体含有下述成分a～d，源自该α,β-不饱和羧酸改性聚合物的α,β-不饱和羧酸浓度为0.01～10质量％，成分a：氢化嵌段共聚物，是由乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段A和共轭二烯聚合物嵌段B构成的A-B嵌段共聚物和/或A-B-A嵌段共聚物的氢化物，通过氢化，该共轭二烯聚合物嵌段B的共轭二烯部分的双键的至少80％被饱和，重均分子量为8万～100万；成分b：烃系橡胶软化剂；成分c：氢化嵌段共聚物，由乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段A和共轭二烯聚合物嵌段C构成的A-C-A三嵌段共聚物构成，该共轭二烯聚合物嵌段C由异戊二烯构成，基于异戊二烯的碳碳双键的一部分或全部被氢化；成分(d)：烯烃系结晶性树脂。2.根据权利要求1所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，相对于所述成分a和所述成分b的合计100质量份，所述成分c的含量为20～300质量份，所述成分d的含量为10～100质量份，所述成分a与所述成分b的合计100质量％中，所述成分a所占的比例为20～80质量％，所述成分b所占的比例为80～20质量％。3.根据权利要求1或2所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述α,β-不饱和羧酸改性聚合物是马来酸酐改性聚丙烯。4.根据权利要求1～3的任意一项所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述成分(a)是所述乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段A的含量为10～50质量％的氢化嵌段共聚物。5.根据权利要求1～4的任意一项所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述成分c是所述乙烯基芳香族化合物聚合物嵌段A的含量为10～50质量％、重均分子量为3万～30万、通过氢化而异戊二烯部分的双键的至少50％被饱和的氢化嵌段共聚物。6.根据权利要求1～5的任意一项所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述成分b是重均分子量300～2,000的石蜡系油。7.根据权利要求1～6的任意一项所述的碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体，所述成分d是熔体流动速率(230℃、21.2N负荷)为0.01～100g/10分钟的选自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯及无规聚丙烯构成的群组中的至少1种的烯烃系结晶性树脂。8.一种层叠成形体，包含由碳纤维增强塑料构成的层、以及层叠在该碳纤维增强塑料的由热塑性弹性体构成的热塑性弹性体层，该热塑性弹性体含有苯乙烯系热塑性弹性体和α,β-不饱和羧酸改性聚合物，该苯乙烯系热塑性弹性体至少含有下述成分c，源自该α,β-不饱和羧酸改性聚合物的α,β-不饱和羧酸浓度为0.01～10质量％，成分...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛弘之，
申请(专利权)人：安姆希比创新咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP