[发明专利]碳纤维增强塑料粘合层叠用热塑性弹性体

说明书

本发明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％。

技术领域

本发明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，本发明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。

背景技术

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：CarbonFiber Reinforced Plastics)，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

发明内容

发明要解决的课题

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。