JPH01314167A - 繊維複合素材 - Google Patents

繊維複合素材

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JPH01314167A
JPH01314167A JP1090913A JP9091389A JPH01314167A JP H01314167 A JPH01314167 A JP H01314167A JP 1090913 A JP1090913 A JP 1090913A JP 9091389 A JP9091389 A JP 9091389A JP H01314167 A JPH01314167 A JP H01314167A
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fiber composite
resin
prepreg
fiber
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ヘルベルト、シュトゥツ
Helmut Dr Tesch
ヘルムート、テシュ
Gerd Dr Linden
ゲルト、リンデン
Volker Dr Altstaedt
フォルカー、アルトシュタット
Walter Heckmann
ヴァルター、ヘックマン
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BASF SE
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
（技術分野） 本発明は改善された破砕強さ及び圧縮強さを存する繊維
複合素材に関するものである。 （従来技術） 繊維補強硬化性樹脂から成るプリプレグは、耐熱性が著
しく要求される扁平部品製造のために大量に使用されて
いる。このような構造部品はプリプレグ重層を圧縮し樹
脂を硬化させて製造される。このような複合素材の破砕
強さを改善するために、ヨーロッパ特許出願公開１５６
１４８号公報では、プリプレグ各層の間にゴム変性した
エポキシド樹脂と担体材料としての繊維マットから成る
中間層を介在させることを提案している。これにより構
造部品の破砕強さ及び損傷許容性は著しく改善されるが
、連続する弾性中間層（これには硬化により架橋された
ゴム粒子が均斉に分配されている）のために、構造部品
の熱成形耐性及び圧縮強さが劣化する。 ヨーロッパ特許出願公開２５２７２５号公報には、平均
粒径ｌＯ〜７５μ■の、架橋された（或はプリプレグ製
造の際に架橋されるべき）ゴム状ポリマーから成る非溶
融性でしかも非凝集性の粒子を分散含有するエポキシド
樹脂を特徴とする特許容性複合素材が記載されている。 このゴム状ポリマー粒子は、プリプレグ形成の際に表面
に集結して複合素材中に中間層を形成する。これにより
高い加熱成形耐性及び改善された損傷許容性を有する複
合素材が形成されるが、プリプレグ表面で遊動する粒子
の制御は困難であ、るから、再現性に問題がある。 米国特許３８０８０８８号明細書には、ポリアクリラー
トラテックスを基板体上に断続的に滴下し、次いで複数
層を相互に圧縮して基体層を重層する方法が記載されて
いる。基板体としては、種々の繊維、ことにガラス繊維
から或は織成体、発泡体、クロスが挙げられているが、
硬化性樹脂を含浸させた繊維堆積体には言及していない
。このような方法により、圧縮に際して樹脂が中間層の
隙間に流出し、硬化により繊維複合素材の高い圧縮強さ
がもたらされる。本発明による強固な複合素材と異なり
、この米国特許明細書により積層体は可視性である。 また米国特許４３２９３８７号明細書には追加的樹脂か
ら成る連係のない中間層との保合を改善するために設け
られる、樹脂含浸繊維堆積体が記載されている。この中
間層は、含浸用に使用されるものと同じ樹脂から構成さ
れるのが好ましい。これにより硬化せしめられた素材に
おいて非均質性をもたらさない。 従って本発明の課題は、高い破砕強さ、圧縮強さ及び加
熱成形耐性ををする扁平構造部品をもたらすように硬化
せしめられ、再現可能の態様で簡単に製造されることが
できる繊維複合素材を提供することである。 （発明の要約） この課題は本発明による繊維複合素材により解決され得
る。 本発明の対象は、硬化性樹脂Ａを含浸させた繊維堆積体
から成るプリプレグＮＩ重積層を有し、このプリプレグ
各層が弾性ポリマーフィルムから成る中間層で互いに結
合されている繊維複合素材であって、上記ポリマーフィ
ルムが（ａ）プリプレグ層表面の１０乃至９０％を被覆
し、（ｂ）プリプレグ層ＩＩ！Ｆ当たり０．１乃至２０
ｇの量で存在し、（ｃ）最高２５℃のガラス転移点を有
する溶融可能の、或は少なくとも焼結可能の有機ポリマ
ーＢから構成されていることを特徴とする繊維複合素材
である。 本発明のさらに他の対象は、硬化性樹脂Ａを含浸させた
繊維堆積体から成るプリプレグ層を圧縮することにより
繊維複合素材を製造する方法において、樹脂Ａに対して
１乃至２５重量％の量の、最高２５℃のガラス転移点を
をする有機ポリマー８粒子の水性分散液をプリプレグ居
上に施してプリプレグ層表面のＩＯ乃至９０％を分散液
で被覆し、水分を蒸散乃至気化させて弾性ポリマーフィ
ルムを形成し、各層を相互に圧縮し、高温で硬化させる
ことを特徴とする製造方法である。 （発明の構成） プリプレグ居は一般的に０．１乃至２龍の厚さを有する
。これは樹脂Ａで含浸された繊維堆積体から成る。慣用
の硬化性樹脂はすべて使用可能であるが、ことにエポキ
シド樹脂、イミド樹脂、シアナート樹脂、ビニルエステ
ル樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂を使用するのがを利
である。 適当なエポキシド樹脂は、１分子に平均２個或はそれ以
上のエポキシド基を存する、アルコール、フェノール、
カルボン酸、アミン或はアミノフェノールとエピクロル
ヒドリンとの反応生成物である。場合により、１分子に
ただ１個のエポキシド基を存するものも少量であれば依
存的に使用できる。例えばビスフェノール或はノボラフ
のような多価フェノールをベースとするエポキシド樹脂
が好ましい。エポキシド樹脂は例えばジアミン、酸無水
物、ヒドラジドのような慣用の硬化剤ならびに促進剤そ
の他の添加剤を含有する。 イミド樹脂は、ビスマレインイミド及びコモノマーから
成るプレポリマー乃至混合物ならびに例えばアセチレン
末端基のような重合可能末端基を膏するオリゴマーポリ
イミドである。 適当なビスマレインイミドは、一般式 で表され、Ｄが場合により置換されている炭素二重結合
であり、Ｅは少なくとも２個の炭素原子を存する２価の
基を意味する化合物である。ビスマレインイミドのほか
にポリマレインイミドならびニ種々のビスマレインイミ
ド混合物も適当である。仔利なビスマレインイミドは、
１４ｔ　４’　−ｔ’スマレインイミドジフェ二シルメ
タン４．４’　−ビスマレインイミドジフェニルエーテ
ル、、３．３’−ヒスマレインイミドジフェニルスルホ
ン４−ビスマレインイミドトルエン、１，６−ビスマレ
インイミドトルエン、１，６−ビスマレインイミドヘキ
サン及び２，２．４−）リメチル−１、６−ビスマレイ
ンイミドヘキサンである。これはまた２０重量％までの
モノイミドを含有することもできる。適当なコモノマー
はポリアミン、ポリフェノール、アルケニルフェノール
或は−フェノールエーテル、アミノフェノール、ビニル
化合物及びアリル化合物である。 ビニルエステル樹脂は特徴的な基−ＣＯ−ＯＣｋＣＨＯ
ＩＩ−ＣＨ２−０−及び重合可能の不飽和末端基を存す
る。 ビニルエステル樹脂はポリエポキシド樹脂及び不飽和モ
ノカルボン酸、例えばメタクリル酸のほぼ理論量の反応
により製造される。 シアナート樹脂は多官能性芳香族シアン酸エステル及び
その三量体である。これは一般式Ｒ（０−　Ｃ　＝　Ｎ
　）ｎ　（ただしｎは整数、好ましくは２を意味し、Ｒ
はｎ価の芳香族基を意味する）で表される。これは少量
の単官能性シアン酸エステルを含有してもよい。 上述の各種樹脂は、また任意の量割合で合併配合される
ことができ、また不活性或は活性オリゴマー或はポリマ
ー、例えばカルボキシル、ヒドロキシル或はアミノ末端
基を存する低分子量ゴム弾性化合物或は相当する芳香族
ポリエーテル、ポリチオエーテル、ポリエステル、ポリ
スルホン、ポリエーテルスルホン或はポリエーテルケト
ンのオリゴマーもしくはポリマーにより強靭化され得る
。相当するブロック共重合体も適当である。 プリプレグ層は、好ましくは４０乃至８５容ｆｆｉ％の
補強繊維を含有する。 補強繊維としては、ガラス、炭素、セラミック材料或は
芳香族ポリアミドから成る慣用の繊維が挙げられる。こ
れは、例えば多数本の平行ロービングから成るテープ状
体或はマット、フリース、織成体或は網状体の形態をと
ることができる。 中間層は一般的に０．５乃至１００μｍの厚さを宵する
。これは弾性ポリマーフィルム領域を含有する。この領
域はプリプレグ層面積１！／当たり０．１乃至２０ｇ５
好ましくは０．５乃至１５ｇの量で存在し、最高２５℃
、好ましくは０℃以下のガラス転移点を存する溶融可能
の、或は少なくとも焼結可能の有機ポリマーＢから構成
される。これは線形であり、架橋可能ではあるが架橋し
難いことが好ましく、シかしながら少なくとも加熱下に
フィルムを形成する特性を持たねばならない。 適当な有機ポリマーＢは、エチレン系不飽和化合物、例
えばエチレン、プロピレン、イソブチレン、ブタジェン
、イソプレン、８個までの炭素を存するアルキレンカル
ボン酸のビニルエステル、（メタ）アクリル酸或はその
エステルもしくはニトリルの単独重合体或は共重合体で
ある。さらにポリシロキサン、ポリウレタン、ポリエー
テル１ポリエステル或はポリアセタールも、上記条件を
充足するものであれば使用に適する。 ジエンラバー及びアクリルポリマーならびにポリウレタ
ンが特に好ましい。 このようなポリマーのフィルムはプリプレグ層表面の１
０乃至９０％、好ましくは２０乃至８０％を被覆する。 ポリマーフィルムにより構成される領域は、条片伏、網
目状或は不規則形状に形成され得る。点状領域は少なく
とも２００μ園、ことに最少限度１０００μ鴎の平均径
を存するべきである。 中間層はこのような弾性ポリマーフィルムのほかに硬化
性樹脂Ａから成る領域ををすることができる。この場合
にはプリプレグ層表面の残存部分が上記領域で被覆され
る。この硬化性樹脂領域は、硬化伏態において複合素材
の圧縮強さを改善する作用をもたらす。 本発明による繊維複合素材の好ましい製造方法において
、有機ポリマーＢ粉末の水性懸濁液、ことに３０乃至６
０重量％懸濁液をプリプレグ層上に施す。粉末粒径は０
６０５μ讃から５μｍの範囲に在るのが好ましい。懸濁
液は慣用の乳化剤、例えばアルキルスルホナート或はア
ルキルカルボキシラード、エトキシ化アルキルフェノー
ル、ポリエチレンオキシド、エチレンオキシド／プロピ
レンオキシドブロック共重合体を含有することができる
。 量割合は、繊維複合素材中樹脂Ａに対してポリマーＢが
１乃至石２５重量％、ことに２乃至１５重量％となるよ
うにする。この場合、懸濁液を直接プリプレグ表面に噴
霧し、塗布し、押捺してもよく、或はプリプレグ製造の
際に樹脂及び繊維を載置したシリコーン処理担体紙上に
施してもよい。 また懸濁液は各プリプレグ層堆積の際に被覆する被覆フ
ィルム上に施すこともできる。プリプレグ層の積層前に
場合により上記担体紙及び被覆フィルムを除去し、分散
液を１００℃までの温度、ことに２５乃至８０℃の温度
で蒸散乃至気化させる。 この際に溶融可能乃至焼結可能ポリマーＢの粒子は、そ
の低いガラス転移点のために弾性ポリマーフィルムを形
成する。このように層形成されたプリプレグ層はこの形
態で積層される。本発明による繊維複合素材を製造する
ため任意適宜の層数で積層されたプリプレグ層は相互に
積み重ねられるが、この際複合素材のその後の負荷に応
じて種々の繊維の配向を選択決定する。次いで堆積体は
１００乃至１５０℃の温度で数分乃至数時間、好ましく
はオートクレーブ中、減圧下に圧縮される。これにより
空気及び場合により過剰量の樹脂Ａが圧搾排出される。 その際、弾性ポリマーフィルムが存在しない中間層領域
中において樹脂Ａが移動され得ることが重要である。硬
化により硬化樹脂のこの領域が複合素材に対して良好な
圧縮強さを付与する。 次いで、慣用の条件下に、好ましくは１００乃至３５０
℃の温度で（樹脂Ａの種類に応じて選択される）硬化が
行われる。 本発明による複合素材は航空機及び宇宙船ならびに自動
車産業用の耐高負荷、耐熱性構成部品に極めて好適であ
る。 実施例 （プリプレグの製造） 形成されるべき繊維平面重量に相応する本数の平行炭素
繊維ロービングをコーマ−により直線状となし、カレン
ダーロール間において樹脂Ａで含浸させる。樹脂は繊維
下面に剥離紙上に載置されたフィルムとして給送される
。繊維とフィルムとのカレンダー処理−層化により保護
被覆を有するプリプレグが形成され、巻取りされる。 （プリプレグのポリマー分散液による表面処理）保護被
覆の剥離後、プリプレグ表面にポリマー水性分散液を施
し、空気流により乾燥せしめられる。この際の分散液塗
布量及び表面塗布面積は、分散液濃度、吹付は圧力及び
プリプレグの送り速度に応じて任意に調整され得る。吹
付けられた分散液は高温空気流により乾燥される。この
ように表面処理されたプリプレグは、貯蔵及び再処理の
ために再びポリエチレン保護シートで被覆され、巻取ら
れる。 （試料の作製及び検査） 上記プリプレグから３００Ｘ　３００■■の寸法のＣｏ
）＋ｃ及び（０）２４の積層体を作製した。この切断片
をそれぞれ上述処理層を上にして、厚さ２０μ請１長さ
３０ｏｓｓ１幅３０−１のＰＴＦＥシー）　（３０Ｘ　
３ＧＧｍｍ”）を繊維、方向に裂開スターターとして置
いた。プリプレグ厚さは０．１２５龍であった。この積
層体をオートクレーブ中、７バールの圧力下に、１３０
℃で３０分間、１８０℃で２時間、硬化させた。積層体
中の繊維素存分は６０％であった。 この硬化（０）　ｓｓ積層体からＩ）ＩＮ２９９７１ニ
、ｋ　９１０個の圧縮検査試料有機械的処理した。検査
は室温、標準雰囲気下において、ＤＩＮ２９９７１によ
り標準スピンドル引張り試験装置で行った。 層間裂開強さを検査するため、
〔０〕２４積層体から６
個のダブル片持ちレバー検査試料を繊維方向において寸
法２３０ｍｍＸ３８−■で機械的に処理した。裂開スタ
ーターのノツチ長さは２０■−とした。 この裂開スターターノツチの上方において両面に無摩擦
ヒンジを貼着した。試料の短い寸法の側において、裂開
スターターノツチの先端から２５龍長さの５個の区画を
マークした。検査は室温、標準雰囲気下において、標準
スピンドル引張り試験装置を使用し、毎分Ｉ　Ｑ　ｔｗ
の均斉な引張り速度で行われた。裂開口は力誘導面にお
いて誘導的に測定され、力／裂開ロ関係は連続的に記録
された・裂開伝播は拡大鏡で監視し、裂開が区画線を通
るたびに時間が力／裂開ロ記録に記入された。層間裂開
強さＣｔＣはＮＡＳＡの「参考文献Ｊ　　（Ｒｅｆｅｒ
ｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）　１０９２により
測定した。 実施例１ 上述した方法により東し社（Ｔｏｒａｙ）による炭素繊
維ＴＢＯＯ−１２に一４０Ｂ及び市販のビスマレインイ
ミド樹脂（ＢＳＡＦストラクチュラル、マテアリルズ、
インコーホレーテッドのＲｉｇ！ｄｌｔｅ　５２４５Ｃ
）からプリプレグを製造した。繊維表固型ｆｆ１（坪量
）は！３５ｇ／Ｉであり、製造されたプリプレグの樹脂
含何量は３３重量％であった。 表面処理のために脂肪族ポリエステルジオールから４０
重量％のポリウレタン分散液（ＢＡＳＦ　ＡＧのアスタ
シン仕上材ＰＵＲ）を使用した。分散液の塗布は径２〜
３■■の平均径を有する不規則形状ノズルから噴霧する
ことにより行われた。塗布量は、乾燥後１５ｇ／ｌ／と
なり、プリプレグ表面の約７０％を被覆するように使用
した。Ｐｔ１Ｒは乾燥時−２０℃のガラス転移点を示す
。Ｐｔ１Ｒ使用量は樹脂Ａに対して２２重量％とじた。 この本発明により変性したプリプレグから製造される積
層体は９００Ｊ／　＋／の耐裂開催さををし、圧縮強さ
は１５００１１／龍２であった。 対比例１ａ 実施例１と同様にして、ただし表面変性処理を施すこと
なく、プリプレグを製造したが、得られた積層体の耐裂
開催さは５００Ｊ／♂、圧縮強さは１５０ＯＮ／關２で
あった。 本発明による表面処理は圧縮強さを損なうことなく耐裂
開催さをほぼ２倍にする。 実施例２ 同じ組成分から実施例１におけると同様にして、ただし
分散液を同じビスマレインイミド樹脂の１０ｇ／Ｉ／の
表面重量のフィルム上に施して積層体を製造した。分散
液塗布量は８ｇ／♂で、塗布面積は２０％であった。 この積層体の耐裂開催さは６５０Ｊ／♂、圧縮強さは１
５０ＯＮ／嘗讃２であった。 実施例３ 実施例１と同様にして同じ組成分からプリプレグを製造
した。表面処理は、ヨーロッパ特許１０３゜１７４号の
実施例１に記載されているようにして製造され、僅かに
架橋された粒子を含有するＰＵＲ分散液を使用した。塗
布量は乾燥状態で１０ｇ／ｌ／で塗布面積は５０％であ
った。 これから製造れた積層体の耐裂開催さは７２０Ｊ／Ｉで
圧縮強さは１４２ＯＮ／ｍｓ”であった。 実施例４ 実施例１と同様にして、炭素繊維Ｔ３００−６に一５０
Ｂと同じ樹脂からプリプレグを製造した。本例ではブチ
ルアクリラート９７％と、アクリル酸３％とから成る５
０重量％ポリマー分散液を使用した。これは乾燥状態で
軟質で、僅かに粘着性の、ガラス転移点−２８℃のフィ
ルムを形成する。この分散液をスクリーンローラでプリ
プレグ上に施した。塗布量は３ｇ／ｖｌ、塗布面積は２
０％とした。スクリーン網目径は１１−のものを使用し
た。 硬化積層体は耐裂開催さ３００Ｊ／Ｆ　、圧縮強さは１
４００１１／■−２であった。 対比例４ａ 実施例４の処理を反復した。ただし分散液による表面処
理は行わなかった。この場の耐裂開催さは２２５Ｊ／、
／であった。 実施例５ 炭素繊維７３００−６に一５０Ｂと市販のエポキシド樹
脂（Ｒｉｇｉｄｌｔｅ　５２０８）から成るプリプレグ
を、ブタジェン７０％とスチレン３０％から成る共重合
体の５０重量％分散液で処理した。この共重合体は乾燥
状態で一７０℃のガラス転移点を示した。同様にスクリ
ーンローラー（網目径１嘗讃）で６０％の面積に塗布し
、塗布量はＩＩ／当たり８ｇとした。 硬化積層体は耐裂開催さｌｌ０Ｊ／、／　、圧縮強さは
１５３０１１／冒璽２であった。 対比例５ａ 表面処理を行わない点を除き、実施例５の処理を反復し
たが、この場合の耐裂開催さは７５Ｊ／＋／、圧縮強さ
は１４８ＯＮ／■−２であった。 実施例６ 実施例１と同様に同じ組成分を使用して処理した。ただ
し分散液はまず剥離紙上に施し、その乾燥後樹脂フィル
ム層を形成した。この樹脂フィルム上に繊維を堆積し、
カレンダー処理で一体化した。剥離紙上に施されたポリ
ウレタン量は１２ｇ／♂であり、プリプレグの樹脂含有
量は３５重量％であった。 このようにして得られたプリプレグを実施例１と同様に
処理して硬化された積層体は６３０Ｊ／／の耐裂開催さ
、１４０ＯＮ／、■２の圧縮強さを示した。 代理人弁理士　　１）代　蒸　治

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）硬化性樹脂Ａを含浸させた繊維堆積体から成るプ
    リプレグ層重積層を有し、このプリプレグ各層が弾性ポ
    リマーフィルムから成る中間層で互いに結合されている
    繊維複合素材であって、 上記ポリマーフィルムが（ａ）プリプレグ層表面の１０
    乃至９０％を被覆し、 （ｂ）プリプレグ層１ｍ＾２当たり０．１乃至２０ｇの
    量で存在し、 （ｃ）最高２５℃のガラス転移点を有する溶融可能の、
    或は少なくとも焼結可能の有機ポリマーＢから構成され
    ていることを特徴とする繊維複合素材。
  2. （２）請求項（１）による繊維複合素材であって、硬化
    性樹脂Ａがエポキシド樹脂、シアナート樹脂、イミド樹
    脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂或は
    これら混合物であることを特徴とする繊維複合素材。
  3. （３）請求項（１）による繊維複合素材であって、プリ
    プレグ層が炭素、ガラス、芳香族ポリアミド或はセラミ
    ック材料から成る、４０乃至８５容量％の、好ましくは
    配向された補強繊維を含有することを特徴とする繊維複
    合素材。
  4. （４）請求項（１）による繊維複合素材であって、上記
    有機ポリマーＢがジエンゴム、アクリルポリマー或はポ
    リウレタンである繊維複合素材。
  5. （５）請求項（１）による繊維複合素材であって、中間
    層において弾性ポリマーフィルム部分以外は硬化性樹脂
    Ａが含有されていることを特徴とする繊維複合素材。
  6. （６）請求項（１）による繊維複合素材であって、ポリ
    マーＢの量が硬化性樹脂Ａに対して１乃至２５重量％で
    あることを特徴とする繊維複合素材。
  7. （７）請求項（１）による繊維複合素材であって、弾性
    ポリマーフィルム部分が条片状、網目状或は不規則形状
    に形成され、少なくとも２００μｍ、好ましくは少なく
    とも１０００μｍの径を有することを特徴とする繊維複
    合素材。
  8. （８）硬化性樹脂Ａを含浸させた繊維堆積体から成るプ
    リプレグ層を圧縮することにより繊維複合素材を製造す
    る方法において、樹脂Ａに対して１乃至２５重量％の量
    の、最高２５℃のガラス転移点を有する有機ポリマーＢ
    粒子の水性分散液をプリプレグ層上に施してプリプレグ
    層表面の１０乃至９０％を分散液で被覆し、水分を蒸散
    乃至気化させて弾性ポリマーフィルムを形成し、各層を
    相互に圧縮し、高温で硬化させることを特徴とする製造
    方法。
  9. （９）請求項（１）による繊維複合素材を航空機及び宇
    宙船、ならびに自動車産業における、或はスポーツ用具
    用の部品として使用する方法。
JP1090913A 1988-04-14 1989-04-12 繊維複合素材 Pending JPH01314167A (ja)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3906877A1 (de) * 1989-03-03 1990-09-06 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung eines dreidimensional verformten, beharzten textilmaterials und seine verwendung
JPH04211232A (ja) * 1990-03-14 1992-08-03 Nikon Corp 遮光羽根用またはアーム用板材
GB9101691D0 (en) * 1991-01-25 1991-03-06 British Petroleum Co Plc Toughened resins and composites
AU1634992A (en) * 1991-08-01 1993-02-04 B.F. Goodrich Company, The Composite and fairwater structures for marine vessels
DE19653387C2 (de) * 1996-12-20 2000-11-30 Krempel August Soehne Prepregmaterial
DE10211920A1 (de) * 2002-03-18 2003-10-09 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung duroplastischer Halbzeuge
DE102006014099A1 (de) * 2006-03-24 2007-09-27 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs aus einem partikelförmigen thermoplastischen Naturstoff
DE102012106206A1 (de) * 2012-07-10 2014-01-16 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Sandwichblech und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102014010741B4 (de) 2013-07-20 2021-07-29 Cotesa Gmbh Halbzeug mit Fasern in Kunststoffmatrizen

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3660217A (en) * 1969-02-20 1972-05-02 Grace W R & Co Honeycomb and method of producing same
US3808088A (en) * 1969-12-29 1974-04-30 Goodrich Co B F Spot bonded laminates
US3683921A (en) * 1970-08-17 1972-08-15 Berry A Brooks Absorbent sponges
US3736220A (en) * 1971-03-30 1973-05-29 Formica Corp Thin decorative sheet and a decorative laminate produced therefrom
US3779854A (en) * 1971-06-18 1973-12-18 Pennwalt Corp Polyvinylidene fluoride laminate construction and method
US4213930A (en) * 1978-05-24 1980-07-22 Hexcel Corporation Method for increasing the surface tack of prepreg materials
EP0072684A1 (en) * 1981-08-18 1983-02-23 Rohm And Haas Company Use of adhesive quaternary ammonium polymer compositions in bonding flexible covering to rigid substrate, and laminated articles produced therewith
DE3580603D1 (de) * 1984-03-30 1991-01-03 American Cyanamid Co Faserkunststoffmatrixzusammenstellungen mit hoher schlagfestigkeit.
US4908088A (en) * 1988-02-29 1990-03-13 Basf Aktiengesellschaft Extreme damage tolerant graphite composites and method of making same

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