はじめに

ポリマー複合材料における繊維とマトリックスの界面接着性を高めるために、カップリング剤や相溶化剤が頻繁に利用されている。その結果、複合材料の機械的、熱的、物理的特性が改善される。本稿では、連続繊維強化ポリプロピレン（CFRPP）におけるカップリング剤と相溶化剤の影響について、その利点と用途とともに検討する。

カップリング剤と相溶化剤の機能： 

複合材料では、繊維とポリマーマトリックス間の結合を強化するためにカップリング剤が利用される。カップリング剤は、繊維とマトリックス表面の官能基と相互作用することによって化学的な結合を作り出します。複合材料の機械的強度と剛性は、この化学的相互作用によって生じる強固な界面によって向上する。一方、相溶化剤は繊維とポリマーマトリックスの混合と分散を促進するために使用される。コンパチビライザーは、繊維とマトリックスの界面における張力を低下させ、濡れ性と機械的品質を向上させます。

引張特性への影響CFRPの引張特性は、カップリング剤や相溶化剤の添加により大幅に向上する。研究によると、CFRPにシランカップリング剤を使用すると、カップリングしていない複合材と比較して、引張強度を最大56%向上させることができる。同様に、相溶化剤は、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン（MAPP）のような材料を用いると、CFRPの引張弾性率を70%まで高めることができる。

衝撃強度への影響： 

が加わった。 カップリング剤 や相溶化剤もCFRPPの衝撃強度を高めることができる。自動車部品のような大きな衝撃荷重に耐えなければならない用途では、これは特に重要である。ある研究によると、結合していないCFRPPと比較して、MAPPを添加したCFRPPの衝撃強度は65%上昇した。

熱特性への影響： 

カップリング剤と相溶化剤は、CFRPP'の熱特性を改善するのに役立ちます。CFRPとカップリングした場合、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（GPTMS）のようなカップリング剤は、材料の熱安定性を40%向上させることができる。ポリエチレングラフト無水マレイン酸（PE-g-MAH）のような相溶化剤を使用すると、CFRPPの熱変形温度を50%まで高めることができる。

アプリケーション 

カップリング剤や相溶化剤は、機械的、熱的、物理的な品質を大幅に向上させるため、現在ではさまざまな用途で頻繁に使用されている。CFRPがバンパーや内装品のような軽量部品に頻繁に使用される自動車分野では、非常に役立っている。建築分野では、カップリング剤や相溶化剤も、橋や建物のような構造要素でCFRPPの性能を高めるために利用されている。

要約すると、カップリング剤と相溶化剤は、連続繊維強化ポリプロピレンの特性を改善する上で極めて重要である。これらは繊維とマトリックスの界面接着性を高め、材料の機械的、熱的、物理的特性を向上させます。いくつかの分野や用途、特に自動車や建築分野では、カップリング剤や相溶化剤の使用率が高まっています。