ゴム - Pechino エポキシResin Co., Ltd.

Scientific Reports volume 12、記事番号: 21426 (2022) この記事を引用

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1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

ナノ繊維マットは、特にポリマー（ゴムとして）が複合樹脂を直接強化できる場合、複合積層品の層間剥離を大幅に防止します。ここでは、エポキシ炭素繊維強化ポリマー (CFRP) の層間剥離を防止するゴム/熱可塑性膜を製造するために、よく知られているナイロン 66 ナノファイバーにニトリルブタジエンゴム (NBR) を含浸させました。出発ポリアミドマットは、2 つの異なる溶媒系を使用してエレクトロスピニングされ、マットの熱的および機械的特性に対するそれらの影響、およびダブルカンチレバービーム (DCB) テストによるラミネートモード I の層間剥離抵抗が調査されました。ギ酸/クロロホルムからエレクトロスピニングされたプレーンナイロン 66 マットは、トリフルオロ酢酸を含む溶媒系から得られたマットよりも優れた性能を発揮し、層間破壊靱性 (GI) でそれぞれ最大 + 64% 対 + 53% を示しました。 NBR コーティングの効果は両方のナノファイバータイプに利益をもたらし、GI を大幅に向上させます。中厚さの軽量マット (20 μm、9 ～ 10 g/m2) に 70 ～ 80 wt% の配合ゴムを挟み込むと最良の結果が得られ、最大 + 180% の GI が達成されます。この研究は、一般的なポリアミド不織布の層間剥離阻害を改善するNBRの能力を実証し、GI強化と全体的な複合材料の安全性向上のための効果的なインターリーブとしてNBRでコーティングされたナイロン66ナノファイバーの使用への道を開きます。

複合材料は、優れた機械的特性を備えた構造を得るのに最適な選択肢です。特に、炭素繊維強化ポリマー (CFRP) ラミネートは、軽量性の向上の恩恵を受けるために、可能であれば金属材料に徐々に置き換えられています。高い比弾性率と強度、耐食性、燃料節約への貢献、製造の容易さなどの多くの利点にもかかわらず、複合積層板にはいくつかの関連する弱点があります。層間剥離は間違いなく、このような材料に影響を与える最も深刻な欠点であり、コンポーネントの完全な破損につながり、壊滅的な結果を招く可能性があります。層間剥離のリスクを軽減することは、信頼性と安全性への懸念により現在禁止されている分野で複合積層板をさらに応用できるようにするために非常に重要です。さらに、層間剥離耐性が向上すると、コンポーネントの寿命が延びる可能性があるため、複合材全体の持続可能性が高まります。どの積層体も、その固有の異方性 2D 様スタック構造により層間剥離の影響を受けやすく、これが積層間の機械的性能の低下の原因となります。ブラッグファイバーや圧電材料（ナノ構造であっても）の活用など、複合コンポーネントの健全性を監視するためにいくつかの戦略が実装される可能性がありますが1、2、3、4、これらのシステムは高価であるため、一般的なアプリケーションではほとんど使用されていません。。

層間剥離を回避するための多くの簡単で経済的な方法には、破壊靱性を向上させるためにマトリックスおよび/または層間領域を修正することが含まれます。マトリックスの特性が層間の挙動を支配するため、その変更は最終的な複合材料の性能に大きな影響を与える可能性があります。これは、ゴムや適切な熱可塑性ポリマーなどの強化剤を添加することによって達成されるバルクマトリックスの強化でよく起こります。ゴムによる修飾に関しては、未架橋の「液体」ゴムまたは架橋したゴム状粒子が可能です5、6、7、8、9。このタイプの変更は簡単に実現できますが、特定の樹脂配合が必要になります。さらに、この変化は樹脂のバルク、ひいては部品全体に影響を及ぼし、通常は大幅な重量増加に加えて、機械的、熱的、および熱機械的特性の低下につながります。

むしろ、局所的な修飾はより賢明であり、応力集中が発生する層間領域などの最も重要な領域にのみ標的を絞った介入が可能になります10。潜在的な利点は数多くあります。コンポーネント全体の熱特性と機械特性の保持または制限された低下、重量と寸法の増加の少なさです。さらに、このタイプの改質は樹脂全体に影響を与えないため、入手可能な市販のプリプレグに実質的に適用できます。積層体間のバルク粘弾性層（フィルム）の統合 11、12、13 は、依然として局所的で経済的かつ簡単な解決策ですが、積層体の剛性、強度、重量、およびサイズに悪影響を及ぼします 14。ナノ補強材の普及が始まって以来、影響の少ない解決策が実践されてきました。実際、これらは少量を添加するだけで望ましい効果を達成するために使用できます15、16、17。したがって、無視できる程度の複合材のサイズと重量の変化から利益を得ることができます。ナノ粒子 18、19 とカーボンナノチューブ (CNT) 20、21、22、23 を追加すると、複合材料の性能が向上することが証明されました。ただし、場合によっては高価で取り扱いが難しい場合もあります。

90 年代半ば以来、エレクトロスピニングはポリマーナノファイバー不織布を製造するための多用途プロセスとして提案されてきました。 2001 年、エレクトロスピニングされた材料が初めて、プリプレグ層の間にナノ繊維マットを挟み込むことにより複合積層体を層間剥離に対して強化するために使用され、層間のマトリックスが豊富な領域での局所的な修飾が可能になりました。積層ステップ中に実行されるそれらの統合は、CNT などの他のナノ強化材と比較して簡単です。ナノ繊維膜は、層間破壊靱性 (G)、つまり亀裂の伝播に必要な単位面積あたりのエネルギーを大幅に向上させることができます 25,26。ナノ繊維マットの熱特性に応じて、(i) ナノ繊維の架橋と (ii) マトリックスの強化という 2 つの主なメカニズムが亀裂の伝播に対して作用する可能性があります。複合材料の硬化サイクル温度を超える溶融温度 Tm (またはガラス転移温度 Tg) を持つ熱可塑性ポリマーは、最終的な積層品のナノファイバー構造を維持します。このタイプの不織布は、分岐する端を一緒に保つのに役立つ架橋糸として機能します (メカニズム i)26。その代わりに、繊維が流動化し（すなわち、硬化温度未満の半結晶性ポリマーの場合は Tm 、非晶質ポリマーの場合は Tg で）、連続樹脂相とブレンドするときに、マトリックスの強化（メカニズム ii）が発生します。どちらのメカニズムも、亀裂の伝播に必要なエネルギーを増加させます。ナノファイバーの架橋を扱う場合、亀裂はナノファイバーマットによって構成される 3D ネットワークを乗り越えて伝播する必要があります。対照的に、他のケース (メカニズム ii) では、熱可塑性ポリマーと樹脂の混合によって引き起こされる強化のおかげで、亀裂はそれほど脆弱ではないマトリックスに面しています。選択したポリマーはマトリックスと適合する必要があることを指摘する価値があります。非溶融ナノファイバーには界面での良好なポリマー-樹脂相互作用が必要ですが、低Tmポリマー（または非晶質ポリマーの場合は低Tg）の混和性は重要です。通常は必須です。

熱可塑性ナノファイバーの統合は有名で広く応用されています 26,27 が、ゴム状ナノファイバーの使用はまだ行われていません。これまで、ゴム状繊維の製造を提案した研究はほんのわずかであり、そのほとんどは概念実証にすぎません 28、29、30。このようなナノ構造を取得する際の難しさは、ゴムのコールドフローにあり、これにより繊維の形状保持が妨げられます。最近、著者らは、ポリ（ε-カプロラクトン）（PCL）とのブレンドによりニトリルブタジエンゴム（NBR）からなる未架橋のゴム状ナノファイバーを製造できる可能性を報告しました31。エポキシ CFRP ラミネートへのそれらの組み込みは、層間剥離表面の SEM 顕微鏡写真によって証明されているように、局所的なマトリックス強化のおかげで層間剥離に対して顕著な効果を実証しました 32。明らかに、これらのナノファイバーはもっぱらメカニズム ii を介して作用します。 PCL を、約 280 °C の Tg を特徴とする高性能 Nomex (PMIA、ポリ-m-フェニレンイソフタルアミド) に置き換えることにより、メカニズム i と ii33 を組み合わせることが可能です。

両方のメカニズム、つまりナノファイバーの架橋とマトリックスの強化の同時作用は、剥離をより効率的にコントラスト化するのに役立つ可能性があります。ナイロン 6 (内相) と PCL (外相) で作られたコアシェルナノファイバーの使用を報告するいくつかの研究 34,35 では、硬化プロセス中に発生する可能性のある樹脂へのポリエステルの相互拡散の影響を調査しています。実際、ナイロン 6 は 200 °C 以上で溶けますが、PCL の Tm は 60 °C 近くです。したがって、硬化サイクル温度に応じて、マトリックスへの PCL 相互拡散の広がりを調整することが可能です。結果は、全体的な補強効果に対する流動性 PCL コンポーネントの潜在的なプラスの役割を明らかにしています。

このフレームでは、非エラストマー熱可塑性材料の代わりにゴムを「相互拡散材料」として使用すると、層間破壊靱性がさらに向上する可能性があります。さらに、たとえそれが有効であったとしても、コアシェルナノファイバーの使用には、内部ポリマーと外部ポリマーの比率を制御して調整することが困難であることや、シングルニードルエレクトロスピニングに関してより複雑な処理が必要であることなど、いくつかの制限があります。

この研究では、よく知られたナイロン 66 ナノファイバーをマット製造後に後処理して、エポキシ CFRP 複合材料の層間剥離を防ぐゴム/熱可塑性膜を製造するために NBR を含浸させました。異なる量の未架橋 NBR を充填した熱可塑性ナノファイバーの異なるマット厚さ (坪量) を調査しました。ナノ修飾された積層板の耐剥離性は、ダブルカンチレバービーム (DCB) テストによるモード I で評価され、未修飾の CFRP と比較されました。さらに、2 つの異なるナイロン 66 溶媒系がマットの熱的特性と機械的特性、さらには最終的な CFRP 性能に及ぼす影響も調査されました。

図 1 に論文の理論的根拠のスケッチを示します。

研究の概要: ナイロン 66 ナノ繊維マットのエレクトロスピニング、NBR/ナイロンマットを得るためのさまざまな粘度のニトリルブタジエンゴム (NBR) 溶液の含浸、および DCB テストによるナノ修飾 CFRP の層間破壊靱性の評価。

作用機構（ナノファイバー架橋および／またはマトリックス強化）に関係なく、層間剥離を阻止するナノファイバーマットの有効性は、文献に十分に記載されている２６、３６、３７、３８、３９。ニトリルブタジエンゴム/ポリ(ε-カプロラクトン) (NBR/PCL) ゴム状ナノ繊維マットのインターリーブに関する著者らの以前の研究 32、40、41 では、CFRP 層間の破壊靱性と減衰の顕著な増加が実証されています。このポリマーペアは、ポリマーの熱特性から推測されるように、マトリックス強化機構のみを介して作用し、広範囲の樹脂変形と延性破壊を示す SEM 剥離表面によって確認されます。実際、NBR (Tg < Tamb) および PCL (Tm ≈ 60 °C) は硬化サイクル中にエポキシ樹脂に拡散し、マトリックスの強化につながる可能性があります。また、NBR は Nomex ナノファイバーに大幅な強化能力を追加し、それ自体が複合層間特性の低下につながる 33。これはおそらく、エポキシ樹脂との接着力の低下に加えて、架橋プロセスへの悪影響によるもの 42 であることが実証されました。引用されたケースでは、NBR/PCL ブレンドおよび NBR/Nomex 自己集合混合ナノファイバーは、シングルニードルエレクトロスピニングによって生成されました。

ここでは、製造後処理として NBR 溶液を手動含浸によってナイロン 66 ナノマットに適用し、ナノファイバーの架橋とマトリックスの強化メカニズムを組み合わせることにより強化効果を最大化しました。このようなアプローチは、複雑なコアシェル方法論と、NBR/Nomex ペアの場合のようにシングルニードル手順が適用される場合に 2 つのポリマーに共通の溶媒を見つけるという重要な問題を回避します。後者は、NBR/ナイロン 66 のペアでは実際に不可能です。ポリアミドの可溶化に必須の成分であるギ酸は、ゴム前駆体にとっては完全な非溶媒であり、瞬間的にポリマーの沈殿を引き起こすからです。プレーンなポリアミドナノ繊維マットは、2 つの異なる溶媒系、つまり NyTFA と NyAcF を使用して得られました。さらに、表 1 および S1 に報告されているように、エレクトロスピニングプロセスは、3 ～ 25 g/m2 の範囲に含まれるさまざまなマットの厚さを達成するように適合されました。ＮｙＴＦＡ膜は、溶媒系としてＴＦＡ／ギ酸／ＣＨＣｌ３１１：５５：３４重量比を有する溶液から製造され、一方、ＮｙＡｃＦマットは、ギ酸／ＣＨＣｌ３１：１重量比溶液からエレクトロスピニングされた。どちらの場合も、SEM 調査 (図 2A、B) では、積層面に等方性強化を得るために必要なナノファイバーのランダムな堆積が示されています。 NyTFA 膜と NyAcF 膜は、それぞれ 259 ± 53 nm と 232 ± 44 nm という同等の繊維直径によって特徴付けられます。

(A) 紡糸したままのナイロン 66 ナノ繊維マットの NyTFA および (B) NyAcF の SEM 顕微鏡写真。 (C–J) NyTFA マット上の NBR 含浸試験の SEM 顕微鏡写真: 異なる含浸溶液濃度の影響。 (C) から (J) まで: 0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、7.0、および 10.0 wt% の含浸溶液の使用。 (K) ナイロン 66 ナノファイバーに担持された NBR および NBR 溶液濃度の関数としての NBR 溶液粘度。含浸試験は、NyTFA_40 マット上で 3 回繰り返して実行されました。粘度測定用に作成されたデータフィッティングは 2 次多項式関数です。 y 軸との切片はアセトン粘度 (0.32 cP43) の値に設定されました。媒体の粘度が低すぎるため、0.2、0.5、および 1.0 wt% NBR 溶液の粘度測定は実行されませんでした。

マットの形態および全体の坪量に対する NBR 含浸の影響を調査するために、いくつかの含浸テストが実行されました。充填ゴムの量は含浸溶液の粘度に関連すると予想されるため、0.2 ～ 10.0 wt% のさまざまな濃度の NBR 溶液をテストしました。図2C〜JのSEM顕微鏡写真は、NyTFAマットで得られた形態を示しています（NyAcFマットは同様の形態を示します）。

含浸溶液の濃度を慎重に選択することにより、ナイロンナノファイバーへの NBR の負荷 (図 2K)、つまり低負荷 (2 ～ 6 wt%、図 2C、D)、中程度の負荷 (図 2C、D) を調整することができます。 20 ～ 60 wt%、図 2E、F)、または高ゴム付着量 (120 ～ 130 wt%、図 2I)。最高濃度の溶液 (ゴム配合量の 175 ～ 200 wt%、図 2J) は、マット気孔率の完全な損失を引き起こし、繊維間フィルムの形成が促進されます。ただし、この条件では、高多孔質媒体を使用する利点が失われます。ゴム濃度が 1.0 wt% 未満の NBR 溶液を使用すると (図 2C、D)、ゴム配合量は 5 ～ 6 wt% 以下となり、ナイロン 66 非改質マットと比べて形態的な違いは生じません (図 2C、D)。 .2A）。ナイロンナノファイバーにロードされたゴムは、図2Kに見られるように、実際には、上記のバルクフィルム形成に対応する最高濃度での飽和に至るまで、含浸溶液の粘度に明らかに関連している。

ナノ修飾 CFRP の層間破壊靱性は、ダブルカンチレバービーム (DCB) テストによって評価されました。試験中、試験片ビームは亀裂伝播面に対して垂直な荷重を受けます (モード I 荷重モード)。剥離試験データから計算された結果のエネルギー解放率 (GI) は、2 つの異なる亀裂伝播段階と関連付けることができます。開始段階 (GI、C) では、テフロンフィルムによって誘発された人工的な亀裂から剥離が始まります。積層中に挿入され、その後の亀裂の進行によって生じる伝播段階（GI、R）。

モード I 層間破壊靱性に対する低 NBR 添加量の影響を評価するために、2 つの含浸 NBR 溶液 (0.2 wt% および 1.0 wt%) が選択されました。この調査は、マットの平均厚さが 40 μm と 90 μm で、坪量がそれぞれ 10 ～ 11 g/m2 と 25 ～ 27 g/m2 の範囲に相当する両方のナイロン 66 膜タイプ (NyAcF と NyTFA) を使用して実施されました (「NyAcF と NyTFA」を参照)。詳細については表 S1)。 NyAcF 系と NyTFA 系の坪量と厚さの良好な一致は、坪量と厚さの関係を調査した以前の研究で実証されているように、繊維径が類似していることから生じています 44。

NyAcF および NyTFA で修飾された CFRP の代表的な R 曲線 (破壊靱性対層間剥離長曲線) をそれぞれ図 3A、C に示します。一見すると、GI を大幅に改善できるマットもあれば、GI を著しく悪化させるマットもあるなど、いくつかの大きな違いが強調されます。特に、GI の結果は、層間剥離に対する NyAcF マットの一般的な積極的な作用を示しています (図 3A、B)。未修飾の NyAcF ナノファイバーは、マットの厚さに関係なく、すでに GI を 53 ～ 64% 向上させることができます。対照的に、プレーン NyTFA マットは、90 μm 膜を挟み込むと層間性能の低下を引き起こし、GI が半分になります (図 3C、D)。

0.2 wt% (シアンの点と棒) および 1.0 wt% (オレンジの点と棒) の NBR 溶液を使用して含浸させた NyAcF および NyTFA マットでナノ修飾された積層体の DCB 試験結果：（A、C）各試験に対する 1 つの代表的な試験片の R 曲線サンプル; (B、D) 平均 GI 倍率変化 (バーは、値を 1.0 に設定した参照サンプルに対する値の相対変動として表します)。

ナノ繊維膜インターリーブ (NyAcF) がプラスの影響を与えるケースを考慮すると、繊維に薄い NBR コーティングを追加しても層間破壊靱性はさらに向上しません。結論として、低ゴムおよび非常に低いゴム負荷は、GI を大幅に向上させることはなく、NyAcF_40/0.2、NyAcF_40/1.0、および NyAcF_90/1.0 (最大 + 65) など、プレーンナイロン膜と比較して追加のプラスの寄与を示すケースはわずかです。 GI、C では %、GI、R では + 90%)。また、厚い不織布(NyAcF_90シリーズ)でも薄い不織布(NyAcF_40シリーズ)とほぼ同等の補強作用が得られます。プレーンナイロン 66 繊維（NyTFA シリーズ）の挙動が悪い場合でも、ゴムはプレーンポリアミドの補強作用を強化しません。さらに、この場合、膜の厚さが破壊的な役割を果たしており、プレーンマットとゴム入り90μm NyTFAマットの両方がすべて重大なGI低下（最大-65％）を引き起こします。対照的に、40 μm のものは剥離挙動に対してほぼ中立的な影響を与えます。

厚膜の製造には、ナノ修飾 CFRP の最終重量と寸法の増加に加えて、追加の処理時間が必要となるため、最外層の厚さ 40 μm のマットのみを統合し、より多くの量のゴムを充填することによって、さらなる研究が行われます。

前のセクションで示した結果は、次の 3 つの主要な事実を示しています。(i) NyAcF マットと NyTFA マットは、同じナイロン 66 で作られていても、CFRP に挟まれた場合、層間破壊靱性に対して異なる挙動を示します。 (ii) 厚さの高いマットは、ゴムが含浸されている場合でも、40 μm のマットと同等か、または参照ラミネートよりも悪い結果をもたらします。 (iii) 薄い NBR コーティングは、普通のナイロン 66 ナノファイバーと比べて GI を大幅に向上させません。これらの発見は、ゴム状部分が少ないために架橋機構が支配的であり、熱可塑性ナノファイバーの性能がこれらの条件下での全体的な強化効果を支配するという事実を示している。 NyAcF マットと NyTFA マットの異なる作用 (ポイント i) について考えられる説明は後で説明します。ポイント ii および iii で説明した理由により、最大 40 μm の厚さとより高い NBR 充填量のマットを調査しました。したがって、10、20、および 40 μm の膜に 3.0 wt% および 7.0 wt% の NBR 溶液を含浸させました。表面SEM画像で確認できるように、それらの粘度は、プリプレグで提供されたマトリックスによる効果的な含浸を確実にするためにマットの多孔性を十分に保持することを保証するはずです（図2G、I）。マットの厚さ方向の観察 (断面図、図 4) から、3.0 wt% NBR 溶液の使用がマットの形態にわずかに影響を与えることがわかります。マットの形態は、よりコンパクトな点を除いて、プレーンのナイロン 66 マットを非常に彷彿とさせます。対照的に、7.0 wt% の含浸溶液を使用すると、ナノファイバー膜により適切な影響があり、ナノファイバー間に一部の NBR 画分が保持される結果として空隙が減少します。表 1 に示すように、SEM 観察からすでに認識できるさまざまな NBR 負荷が、マットの坪量と負荷されたゴムによって確認されます。

代表的なマットの断面 SEM 画像: (A) 紡糸したまま、(B) 3.0 wt% および (C) 7.0 wt% の NBR 溶液を含浸させたマット (NyTFA 膜)。

これらのナイロン/NBR マットは、比較的高い NBR 配合量 (普通のポリアミドナノファイバーに対して 40 ～ 300 wt%) によってもたらされる層間剥離防止性能を比較するために選択されており、ナイロン/NBR マットを含浸させるときに発生する緻密なフィルムの形成を回避しています。最高濃度のゴム溶液 (10.0 wt%、図 2J)。

NyTFA ナノ修飾積層板の DCB 試験 (図 5A、B およびサポート情報の表 S2) に関しては、2 つの主な考慮事項が導き出されます。 1 つ目は、膜厚が 40 μm 未満では層間破壊に関連するエネルギーに影響を与えるということです。実際、プレーン NyTFA マットは、20 µm マットを統合した場合にのみ、限られた (ただし有意な) GI の最大向上を示します (NyTFA_20 の GI 改善の 40 ～ 50%)。厚さが薄くても厚くても GI はほとんど変化しませんが、すでに説明した NyTFA_90 の場合には、GI が大幅に減少します。 2 番目の考慮事項は、40 wt% を超える大量の NBR を配合したゴムコーティングされたナノファイバー (表 1) が、かなりの強化効果 (GI,C で最大 + 84%、GI,R で + 157%) を示すことです。。この場合、確かに、上で強調した NyTFA シリーズのマイナスの性能は、層間剥離に対するプラスの貢献に変わります。

3.0 wt% (青い点とバー) および 7.0 wt% (赤い点とバー) の NBR 溶液を使用して含浸させた NyTFA (A、B) および NyAcF (C、D) マットでナノ修飾された積層体の DCB テスト結果: (A、C)各試験サンプルの 1 つの代表的な試験片の R 曲線。 (B、D) 平均 GI 倍率変化 (バーは、値を 1.0 に設定した参照サンプルに対する値の相対変動として表します)。無地のナイロン 66 マットで強化されたラミネートの性能は灰色で報告されています。

2 つの異なる NBR 配合量の間に有意な差は見られないため、最終的なラミネート重量の増加を制限するには、ゴム含有量の少ない膜を使用することが好ましいことになります。したがって、NyTFA_20/3.0 マットを使用すると、全体的に最高の剥離性能が達成されます。中間のゴムを充填したNyAcFマットを使用すると、さらに有望な結果が得られます（図5C、Dおよびサポート情報の表S3）。 3.0 wt% NBR 溶液を含浸させたすべての膜は、高い層間剥離防止作用を示し、単純な NyAcF マットと比べて性能が大幅に向上しました。 NyAcF_20/3.0 マットを統合すると最良の結果が得られます: GI,C で + 91%、GI,R で + 182%。

7.0 wt% NBR 溶液を含浸させた NyAcF マットでは異なる挙動が示されます。この場合、最も薄いマットのみがゴム含浸の恩恵を受けますが (GI、C では + 44%、GI、R では + 152%)、その他のマットのパフォーマンスは参照ラミネートよりも劣ります。確かに、それらは、エポキシラミネートに統合されたときに剥離フィルムとして機能する一部の NyTFA マットと同様に動作します。図 6A は、ナイロン 66 マット上の充填ゴムの割合に対する GI 倍率の変化を示しています。達成される性能は、ナノ繊維マットにロードされるゴムの割合を考慮することだけでは説明できません。一般に、マットの種類 (NyTFA または NyAcF) やマットの厚さに関係なく、100% 未満の充填量では 50 ～ 150% の GI 向上が得られます。ただし、大量の NBR 負荷が常にパフォーマンスの低下につながるとは断言できません。たとえば、10 µm マットでは、NBR 配合量が 200% を超えていても、GI,C では + 30 ～ 50%、GI,R では + 110 ～ 150% になります。おそらく、ゴムの割合が高い（ただし、絶対値としてはそれほど高くない）ことで、亀裂の伝播を防ぐのに十分な厚さがない熱可塑性プラスチックのみのマットの効果の低さを補うことができるでしょう。逆に、中厚さおよび厚さの膜を扱う場合は、NBR の充填率がそれほど高くなくても、20 および 40 μm 厚の NyAcF マットのように、未改質の CFRP よりも強化が低下したり、GI 性能が低下したりする可能性があります。しかし、低い総マット坪量、つまりナイロン 66 ナノファイバーと NBR コーティングの両方に由来する坪量を考慮すると、常に最良の結果が得られると仮定することもできません (図 6B)。

(A) 3.0 wt% および 7.0 wt% の NBR 溶液を含浸させたナイロン 66 マット上の GI 倍率変化と荷重ゴムとの関係。基準サンプルの性能は 1.0 に設定されています。 (B) GI 倍率の変化と、3.0 wt% (青色のバー) および 7.0 wt% (赤色のバー) の NBR 溶液を含浸させたマットの最終坪量との関係。 NyAcF および NyTFA プレーンマットで強化されたラミネートの性能が比較のために報告されています (灰色のバー)。

5 ～ 11 g/m2 の範囲の坪量は、モード I の層間剥離に対して優れた補強作用を示します。わずか 5 g/m2 マット (NyAcF_10/3.0) で GI,C を 51%、GI,R を 110% 増加させることができ、最終坪量をほぼ 2 倍にする NyAcF_20/3.0 マットにより、最高の絶対結果が得られます: + 91% GI、C では + 182%、GI、R では実際、最終的なマットの性能は、材料の総量、実際の組成（熱可塑性プラスチックとゴムの相対的な割合）、形態、エレクトロスピニング溶液の特性に基づいた多くの異なる要因の複雑な相互作用から得られるようです。この事実により、最適化された配合につながる最も有望なパラメータの「セット」を推定することが困難になり、それらを明確に識別して互いに独立して分離することができなくなります。

ゴム強化ラミネートのモード I 剥離を比較すると、NyAcF または NyTFA 膜の種類に関係なく、3.0 wt% の NBR 溶液を含浸させた 20 µm マットを統合することで最もバランスの取れた性能が得られます。実際、GI,C と GI,R はそれぞれ 80 ～ 90% と 150 ～ 180% 向上し、マット全体の坪量は 9 ～ 10 g/m2 と低く維持されています。

このようなゴム/熱可塑性ナノファイバーを交互に配置することによって達成された結果は、CFRP 層間特性が効果的に向上することを明らかにしています。ナイロン 6 および 66 によるポリアミドのナノ変性に関する文献データ 26、32、33、36、37、38、39、40、45、46、47、48、49、50 では、一般に 25 ～ 60 年代のモード I 破壊靱性の向上が報告されています。 % の範囲 (図 7)。ただし、両方向 (GI 値が低い場合と高い場合) のいくつかの例外があります。このような改善は、普通のナイロン 66 ナノファイバーで修飾した場合に記録された改善と一致します (NyAcF マットを使用すると最大 + 64%)。したがって、紡糸したままのポリアミドナノファイバーとゴムでコーティングされたポリアミドナノファイバー間の性能差は、同じゴムと混合した Nomex ナノファイバーで以前に確認されたように、完全に NBR の有利な作用によるものと考えられます 33。

試験した複合材料のモード I エネルギー放出速度と文献データの比較: (A) GI の開始、および (B) GI の伝播。凡例: 丸は、今回の研究でテストした積層体を示します (黒丸、参照、黒丸、無地のナイロン 66 マット、青丸、3.0 wt% NBR 溶液を含浸させたマット、赤丸、7.0 wt% NBR を含浸させたマット)解決）; 黄色のポリアミドナノファイバー26。緑色、NBR/PCL ナノファイバー32; 使用済みフクシア、NBR/Nomex ナノファイバー 33; ダークブルー、PEO ナノファイバー 46; 灰色、「その他の」ナノファイバータイプ 26.

著者らの知る限り、熱可塑性ナノファイバーの「コーティング」としてゴムを使用することは前例がないため、提案されたゴム/熱可塑性ナノファイバーによってもたらされる性能向上を同様のシステムと比較することは不可能である。大まかな比較に最も類似した研究は、(i) ナイロン/PCL コアシェルナノファイバー 34,35、および (ii) NBR/Nomex ナノファイバー 33 です。最初のケースでは、コアシェルエレクトロスピニング技術によってポリアミドに PCL シェルを追加することで、G を最大 + 65% 増加させることができます。後者では、混合 NBR/Nomex ナノファイバーは、特定のプロセス条件下で自己集合する 2 つのポリマーのエマルジョンのシングルニードルエレクトロスピニング技術によって得られます。この場合、コアシェルエレクトロスピニングを実行することによって起こることと同様に、NBRに囲まれたポリアラミドの「連続配置」が得られます。 NBR の存在は、優れた補強作用 (GI で最大 + 180%) を達成するために不可欠ですが、剥離フィルムとして機能するプレーン Nomex ナノファイバーの統合により、複合材の剥離が大幅に促進されます (GI で - 70%)。市販の未修飾ラミネート）。

DCB 試験後に採取された剥離表面の SEM 調査は、参照積層体に関する破壊形態に対するナノファイバーの影響を視覚化するのに役立ちます。未改質 CFRP の表面は、エポキシ樹脂の脆性破壊を説明する、幅広で滑らかなマトリックス平面によって特徴付けられます (図 8A、B)。

DCB 試験後の剥離表面の SEM 顕微鏡写真：（A、B）参照 CFRP。 (C–H) ナノ修飾 CFRP (1 列目、NyTFA マットあり、2 列目、NyAcF マットあり)。ナノ修飾積層体については、選択したサンプルの代表的な画像が報告されます。表示サンプル: (C) NyTFA_20; (D) NyAcF_20; (E) NyTFA_20/3.0; (F) NyAcF_20/3.0; (G) NyTFA_10/7.0; (H) NyAcF_40/7.0。

ナノ修飾複合材料の層間剥離表面を分析すると、熱特性に基づいて予想されるように、ナイロン 66 ナノファイバーがまだ目に見えることがわかります (図 8C ～ H)。実際、硬化温度はポリアミドの融解温度 (DSC 分析で評価した場合、135 °C 対 266 °C) を超えません。ただし、普通のナイロン 66 ナノファイバーで強化されたサンプル (図 8C、D) とゴムを充填したサンプル (図 8E ～ H) の間には違いがあります。後者では、塑性変形の存在によって証明されるように、周囲のマトリックスが強化されます。この挙動は、最も濃度の高い (7 wt%) NBR 溶液を含浸させた膜でより明らかになります (図 8G、H)。さらに、ポリエチレンオキシド (PEO)46、NBR/PCL ブレンド 32、および NBR/Nomex 混合 33 ナノファイバーを通じてナノ修飾を行った場合にすでに観察されたように、依然として脆いマトリックスの破壊を彷彿とさせる平面が完全に失われています。対照的に、マットに 3.0 wt% NBR 溶液を含浸すると、そのような平面が見え、マトリックスの強化が低いことが強調されます。

NBR を含浸させたナイロン 66 ナノファイバーの全体的な挙動を、特定の操作パラメーターの寄与という観点から分析するのは非常に難しいと以前に述べられています。それにもかかわらず、モード I 剥離試験では、ポリアミド不織布の強化作用が開始時のエレクトロスピニング溶液の特性に依存することが強調されていることは事実です。一般に、現在の条件では、NyAcF マットは NyTFA マットよりも優れたパフォーマンスを発揮します。実際、この声明は、プレーンなナノ繊維マットが CFRP に挟まれている場合に当てはまります。それらの異なる挙動は、エレクトロスピニングプロセス中に達成される NyAcF マットと NyTFA マットの潜在的な異なる熱的および機械的特性によって説明される可能性があります。

観察された違いを説明する試みは、サンプルの熱挙動を評価することによって解決されました。DSC 分析 (図 9A、サーモグラム a、b) では、2 つのエレクトロスピニングされたポリマーについて、段階的な転移と複合体が一見して明らかになりました。吸熱ピーク: それぞれガラス転移 (Tg) と結晶相の融解を説明します。記録されたデータは、紡糸したままの NyAcF マットが NyTFA 膜のマットより高い Tg を示し (73 °C 対 67 °C)、吸熱に関連する結晶化度はどちらの場合も同等である (χc = 46) ことを示しています。 –47%、ΔHm を考慮すると、100% 結晶 = 196 J/g51)。さらに、どちらの融解吸熱も 266 °C 付近で主要な高温ピークを示しますが、NyTFA マットサーモグラムではより低い温度シグナル (258 °C) がはっきりと見えますが、NyAcF ナノファイバーでは明らかに顕著ではなく、単なる肩です。主峰の。さらに、NyAcF ではシグナルが存在しないはずの 130 ～ 190 °C 領域に焦点を当てると、弱いピークが検出されますが、その代わりに NyTFA サーモグラムには存在しません。

(A) プレーン NyAcF (青い曲線、a、c) および NyTFA (赤い曲線、b、d) のナノ繊維マットの DSC 分析: (a、b) 紡糸したままのナノファイバー。 (c、d) 複合材の硬化サイクルをシミュレートした熱処理後。より明確にするために、いわゆる剛体非晶質部分 (RAF) を示す領域の拡大 (3 倍) が表示されます。 (B) プレーンナイロン 66 マットの応力 - ひずみ試験: NyAcF および NyTFA ナノ繊維膜の引張曲線の比較。

このような転移は、文献ではいわゆる剛体非晶質画分 (RAF) と関連付けられています 52,53。この領域は、アミド基間の水素結合がランダムですが、結晶相の規則的な配置がなくても頻繁に形成されるかなり異方性の領域です。通常、水素結合は、隣接する鎖の CO 基と NH 基が正しく配置されているため、単一方向に沿って規則的な間隔で形成されます。 RAF では、繊維状配列などの高分子の優勢な配列の存在下で水素結合の形成が促進されるようであり、追加量の分子間水素結合の存在の結果として持続する可能性があります。これらの相互作用が結晶相の増加をもたらさない場合でも、材料の固有の機械的性能を助け、ひいてはナノファイバーの架橋能力を向上させる可能性があります。分子間水素結合によるもう 1 つの影響は、アミド基が「捕捉」された状態に保たれ、繊維構造の外に向かうための利用可能性が低下することである可能性があります。その結果、ナノファイバーの表面エネルギーが変化し、エポキシマトリックスと相互作用する能力に影響を与えます。実際、高性能 Nomex ナノファイバーで作られたナノファイバーは、エポキシ樹脂との接着力が低いため、CFRP の剥離を促進することがわかりました 33。

この仮説を基板上で直接テストすることは極めて困難である。なぜなら、ナノファイバーの配置では材料固有の表面特性のテストが不可能である一方、RAF 形成の基礎となるのはまさにファイバーの紡糸であると考えられるからである。全体として、熱特性に関するこれまでの仮定は、NyTFA マットと比べて NyAcF マットの機械的性能が向上していることを示唆している可能性があります。これまでに、ナノファイバーの直径に関連するナノファイバーの交差数もマットの機械的特性に影響を与えることが実証されました。繊維の直径が小さいほど、ナノファイバーの交差数と引張特性は高くなります44。しかしながら、この場合、２つの異なるナノ繊維マットタイプが同等の直径および坪量を有するナノ繊維を有することを考慮すると、そのような影響は無視できるはずである。それにもかかわらず、引張試験では、NyAcF マットの弾性率と強度が向上し (NyTFA マットに対してそれぞれ + 43% と + 35%)、全体的な靭性が両方とも向上していることが確認されています (図 9B およびサポート情報の表 S4)。同等のマットタイプ。

ナノファイバーは硬化プロセス中にガラス転移点を超える温度で熱処理を受けるため、そのプロセスが熱挙動に何らかの影響を与える可能性があります。したがって、模擬硬化サイクルを適用した後、膜を調査しました。硬化サイクルシミュレーション後に記録されたDSCサーモグラム（図9A、サーモグラムc、d）は、Tgと結晶相の範囲の両方のわずかな改善（χc = 46- 49%）。非晶質鎖のある程度の移動性を提供する条件で実行されるアニーリングは、一般的に配向された高分子間の相互作用を助ける可能性があり、実際に、NyAcF の RAF 転移の温度上昇が発生します (131 °C → 163 °C)。。さらに、NyTFA でも 161 °C で小さなシグナルが見られます。ただし、後者は Tg の上昇に関連しておらず、NyAcF ほど上昇しないことは指摘する価値があります。この挙動は、実際に前述の議論で観察されたように、繊維が既に成形された後に水素結合の形成を促進することは、全体的な材料性能の観点から繊維の製造中に形成される場合ほど効果的ではないことを示唆しています。ナノファイバーの架橋効果は、周囲のエポキシ樹脂への良好な接着に加えて、ナノファイバーの機械的特性にも実際に関連しています。

要約すると、対照的な層間剥離における NyTFA マットと NyAcF マットの異なる補強効果は、(i) マットの熱挙動、(ii) マットの機械的特性、および (iii) プリプレグによって供給されるポリアミドとエポキシ樹脂の相互作用に由来している可能性があります。。点 (i) に関して、DSC 分析により、NyAcF の Tg に限定され、ポリアミド膜間にはわずかな差しかなく、NyTFA 膜よりも高いことが明らかになりました。これは RAF によるもので、結晶化度と繊維直径が NyTFA ナノファイバーと同様であることを考慮すると、RAF は NyAcF の優れた引張特性の原因でもあります。マットの機械的特性が向上すると、より効果的な「ナノファイバー架橋」が実現される可能性があります (ポイント ii)。ただし、TFA 溶媒の悪影響によるナノファイバーとマトリックスの異なる接着 (ポイント iii) を排除することはできません。文献では、ナイロン 66 エレクトロスピニングの溶媒/共溶媒としてのその使用は (著者による 2 つの研究 44、54 を除いて) 実質的に調査されていません。その結果、エポキシ積層板に組み込まれた TFA 溶液からエレクトロスピニングされたナイロン 66 ナノファイバーに関する報告は現在存在していません。したがって、エポキシベースの複合積層板の層間剥離を対照的に現在の NyTFA 膜の性能を比較するための参考文献データはありません。

DuPont のご厚意により提供されたナイロン 66、Zytel E53 NC010 は、使用前に 110 °C のストーブで最低 6 時間乾燥させました。カルボキシル化ニトリルブタジエンゴム (NBR)、Nipol 1072CGX は、Zeon Chemicals から購入しました [68 モル% ブタジエン (Bu)、28 モル% アクリロニトリル (ACN)、4 モル% メタクリル酸 (MAA)]。トリフルオロ酢酸 (TFA)、ギ酸、クロロホルム (CHCl3)、およびアセトンはすべて試薬グレードであり、Sigma-Aldrich から購入し、さらに精製せずに使用しました。複合積層用のエポキシマトリックスプリプレグ (GG204P IMP503Z-HT) の平織りカーボンファブリック (200 g/m2) は、G. Angeloni srl (Venezia、Italy) によって供給されました。

ナイロン 66 溶液は 2 つの異なる溶媒系を使用して調製されました。 Ny10 溶液 (ポリマー中 10 wt%) を、マグネティックスターラーで撹拌し、ポリマーが完全に溶解するまで穏やかに加熱 (最大 50 °C) しながら、ギ酸/CHCl3 1:1 wt (55:45 vol.) 中のポリアミドペレットを密封バイアル中で溶解させて作成しました。Ｎｙ１３溶液（ポリマー中１３重量％）を、ＴＦＡ／ギ酸／ＣＨＣｌ３１１：５５：３４重量（１０：６０：３０体積）からなる異なる溶媒系を使用して調製した。

ナイロン 66 マットの含浸用のさまざまな濃度 (0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、7.0、および 10.0 wt%) の NBR 溶液を、溶媒としてアセトンを使用して調製し、磁気撹拌と穏やかな加熱によってゴムの溶解を促進しました (均一な溶液が形成されるまで最大 40 °C)。

ナノ繊維マットは、5 mL シリンジを備えた 4 針エレクトロスピニング機 (Lab Unit、Spinbow) を使用して製造されました。針（内径０．８４ｍｍ、長さ５５ｍｍ）をテフロンチューブを介してシリンジに接続した。ナノファイバーは、ポリエチレンでコーティングされた紙で覆われた低速 (接線速度 0.39 m/s) で回転するドラム上に収集されました。マットの仕上がり寸法は約30×40cmです。 4 種類の厚さ (10、20、40、90 μm) のナイロン 66 マットを製造しました。 NyAcF マットは Ny10 溶液から得られました (エレクトロスピニングパラメーター: 流速 0.50 mL/h、電位 24 kV、距離 15 cm、静電場 1.6 kV/cm、温度 23 ～ 25 °C、RH 22 ～ 25%)。 NyTFA マットは、Ny13 溶液によって製造されました (エレクトロスピニングパラメーター: 流速 0.80 mL/h、電位 23 kV、距離 11 cm、静電場 2.1 kV/cm、温度 23 ～ 25 °C、RH 22 ～ 25%)。マットの含浸は、含浸 NBR 溶液をパスツールでナイロン 66 膜上に滴下することによって手動で実行されました。検出された場合、マットをベーキングペーパーで軽くたたいて、過剰な含浸溶液を除去した。次に、それらを真空下のデシケーター内に少なくとも 3 時間置き、その後、ラミネート内に組み込む準備が整いました。

ナノ繊維マットは X_Y/Z とラベル付けされます。X はマットの種類 (NyTFA または NyAcF)、Y はマットの厚さ (10、20、40、または 90 μm)、Z は含浸 NBR 溶液の濃度 (該当する場合) を示します。。

ナノ繊維マットを走査電子顕微鏡 (SEM、Phenom ProX) によって分析して、ナノ繊維の形態を決定しました。分析したすべての表面は、導電性を持たせるために事前に金でコーティングされています。

示差走査熱量測定（ＤＳＣ）測定は、ＲＣＳ冷却システムを備えたＴＡＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＱ２０００ＤＳＣ装置で実施した。ナノ繊維マットサンプル (10 mg) を最初に 100 °C で 15 分間加熱して湿気を除去し、次に – 50 °C まで冷却し、最後に窒素雰囲気中で 20 °C/min で 310 °C まで加熱しました。

NBR 含浸溶液の粘度測定は、回転粘度計 (Haake Viscotester 7 plus) を使用して 25 °C で実行されました。

NyAcF および NyTFA マットの引張試験は、10 N ロードセルを備えた Remet TC-10 万能試験機を使用し、速度試験 10 mm/分で実施されました。ナノファイバー膜は紙フレーム (それぞれ外寸と内寸が 47 × 67 mm と 25 × 45 mm) に固定され、取り扱いを容易にするためにシアノアクリレート接着剤で接着されました 44,55。試験片の有効寸法は、（幅）×（初期長さ）それぞれ20×45mmであった。試験開始前に紙枠をカットした。各マットサンプルについて少なくとも 5 つの試験片がテストされました。荷重データは、応力 (σ) 評価に次の式を適用することにより、断面積ではなく試験片の質量荷重正規化に基づいた信頼性の高い方法に従って解析されました。

ここで、ρm は材料の密度 (この場合、ナイロン 66 の密度、1.14 g/cm3)、F は力、m は試験片の質量、L は試験片の初期長さです。正規化方法の完全な説明は参考文献 44 で報告されています。

ダブルカンチレバービーム (DCB) によるモード I 層間破壊靱性評価用の試験片は、手作業でレイアップし、14 枚のプリプレグプライを積み重ね、中央界面に単一のナノファイバーマットを挟み込み、クラックトリガーとしてテフロンフィルムを追加することで準備されました (図 S1、サポート情報)。比較のために、ナノ繊維マットを挟み込まない参照パネルも作製した。未硬化のラミネートは、オートクレーブでの硬化サイクルの前にナノファイバーの含浸を良くするために、真空下 45 °C で 2 時間の予備処理を受けました (135 °C で 2 時間、真空下、外圧 6 bar、2 °C の加熱/冷却ランプ) /分）。複合パネルは、ナノ繊維マットに採用されている命名法を維持しています。未修飾のラミネートには「Ref.」とラベルが付けられています。ラミネートの製造および CFRP パネル/試験片の寸法の詳細は、補足情報で報告されています。

DCB 試験は、1 kN ロードセルを備えた Remet TC-10 万能試験機を使用して実施されました。 DCB 試験片は 5.0 mm/min のクロスヘッド分離速度で試験されました。各 CFRP サンプルについて少なくとも 3 つの試験片がテストされました。

初期段階と伝播段階（それぞれ GI,C および GI,R）の両方でのモード I 負荷のエネルギー放出速度（GI、J/m2 単位）は、式 1 を使用して評価されました。 256:

ここで、P は荷重、δ はクロスヘッドの変位、b は試験片の幅、a は亀裂の長さです。 GR は亀裂長さ 47 ～ 90 mm の範囲を考慮して評価されました。

熱可塑性ナノ繊維マットのインターリーブは、熱硬化性ベースの複合積層体の層間性能を向上させるための十分に確立された方法です。最近、ゴム状ナノファイバーが層間破壊靱性を向上させる顕著な能力を実証し、層間剥離を制限するためにその使用が示唆されています。

今回の研究では、層間剥離を防止するためにエラストマーを使用する利点を強調しています。エポキシ CFRP 複合材料の層間剥離を防止するゴム/熱可塑性膜を製造するために、エレクトロスピニングによる製造後、ナイロン 66 ナノ繊維マットに NBR を含浸させました。ポリアミドエレクトロスピニングに対する 2 つの類似しているが異なる溶媒系の影響、およびマットの厚さ (坪量) と充填ゴムの量を調査しました。

DCB テストにより、ナイロン 66 ナノファイバーの製造に使用される溶媒系がナノ修飾複合材料の層間剥離挙動に影響を与えることが明らかになりました。最良の結果は、ギ酸/クロロホルムを使用したときに得られます (NyAcF マット、GI で最大 + 64%)。 TFA (NyTFA マット、GI で最大 + 53) は補強量が少なくなり、未修正の CFRP よりもパフォーマンスが悪くなる場合もあります。 NBR の添加は、多くの場合、プレーンナイロン 66 ナノファイバーの層間破壊靱性をさらに向上させるのに役立ちます。さらに、TFA を使用した溶媒系からエレクトロスピニングされたプレーンなポリアミドのマイナスの性能を相殺することもできます。中厚さの軽量マット (20 μm、9 ～ 10 g/m2) に 70 ～ 80 wt% の配合ゴムを挟み込むと最良の結果が得られ、最大 + 180% の GI が達成されます。

この研究は、NBR が一般的でよく知られたポリアミド不織布の層間剥離阻害を改善する能力を実証し、NBR コーティングされたナイロン 66 ナノファイバーを局所的な層間破壊靱性向上のための効果的なインターリーブとして使用する道を開きます。

この研究中に生成または分析されたすべてのデータは、この公開された論文 (およびその補足情報ファイル) に含まれています。

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著者らは、DCB 試験片の製造を支援してくれた Jacopo Ortolani 修士、および CFRP プリプレグと硬化複合積層板の供給について Mind Composites srl、Zola Predosa (イタリア、ボローニャ) に感謝したいと思います。

この研究は、エミリア・ロマーニャ州によるプロジェクト「TEAM SAVE—E91B18000460007」(PG/2018/632196) POR FESR 2014–2020 の活動によって資金提供されました。

工業化学科 "Toso Montanari"、ボローニャ大学、Viale Risorgimento 4、40136、ボローニャ、イタリア

エマヌエーレ・マッカフェッリ、マッテオ・ダッレ・ドンネ、ラウラ・マゾケッティ、ティツィアナ・ベネリ、ロリス・ジョルジーニ

機械工学および材料技術における先端アプリケーションに関する産業研究部門間センター、CIRI-MAM、ボローニャ大学、Viale Risorgimento 2、40136、ボローニャ、イタリア

ラウラ・マッツォケッティ、ティツィアナ・ベネリ、トンマーゾ・マリア・ブルーゴ、アンドレア・ズッケリ、ロリス・ジョルジーニ

ボローニャ大学産業工学部、Viale Risorgimento 2、40136、ボローニャ、イタリア

トンマーゾ・マリア・ブルーゴ & アンドレア・ズッケリ

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この原稿は、原稿の最終版に承認を与えたすべての著者の貢献によって書かれました。 EM は、DCB テストの実施に関して TMB の支援を得て、作業を設計し、調査を実施しました。 MDD は、EMEM と LM の監督の下で、ナノ繊維マットを製造し、ナノ修飾積層体と DCB 試験片の製造を支援し、結果を解釈しました。 EM が原案を書き、すべての図とイラストを作成しました。 EM、LM、TB、AZ、LG が原稿をレビューしました。 LM、AZ、LG は作業を監督し、プロジェクトを管理し、資金調達を管理しました。

エマヌエーレ・マッカフェッリまたはラウラ・マゾケッティとの通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

シュプリンガーネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

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転載と許可

Maccaferri, E.、Dalle Donne, M.、Mazzocchetti, L. 他 CFRP 層間破壊靱性を大幅に向上させるゴム強化ポリアミドナノファイバー。 Sci Rep 12、21426 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-25287-y

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受信日: 2022 年 9 月 12 日

受理日: 2022 年 11 月 28 日

公開日: 2022 年 12 月 11 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-25287-y

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