[发明专利]柔性防弹织物及其制品

说明书

发明领域

本发明涉及柔性防弹织物及其制品。

发明背景

美国专利5,677,029提出了柔性耐穿透复合材料，这种复合材料具有 至少一个由纤维网络构成的纤维层和至少一个由热塑性树脂和/或热固性 树脂构成的连续聚合物层。在该复合材料中，连续聚合层与纤维层的其中 一层的表面共延。

提出了纤维网络和基质的多种组合的其他出版物包括美国专利申请 2002/0037391和2002/0034624，这些专利公开了具有其内包含多个基质 岛的纤维网的复合材料。基质岛连接至少两根长丝以使多根长丝保持为一 体结构。美国专利5,061,545公开了具有非均匀分布的聚合物基质的纤维 /聚合物复合材料。美国专利6,238,768公开了多个复合材料层，其中每 个复合材料层均由基质中单向取向纤维的至少两个单层构成。美国专利 5,160,776提出了由一个或多个层制成的复合材料，其中层中的至少一个 为基质材料中的长丝网络。

尽管在制备具有改善的抗冲击性能的织物方面已取得进展，但本领域 仍需要尤其在背面变形方面具有改善性能的织物。

发明概述

在一个实施方案中，本发明涉及包含多个基本上为平面的元件的耐穿 透制品；每个元件包括：

至少一个纤维层，所述纤维层由线密度为至少200分特、韧度为至少 10克/分特、且断裂伸长率为至少2％的复丝形成；和

叠置于纤维层中的至少一个之上的热塑性聚合物、热固性聚合物、或 玻璃化转变温度为-40℃至0℃、分子量(Mw)为20,000至100,000、以及 20℃下粘度为约2×10⁶至约10¹³泊的聚合物；聚合物层覆盖25％至75％ 的所述纤维层的区域并且粘附到该25％至75％的所述纤维层的区域上， 其中未被聚合物层覆盖的区域包含多个离散区域。

在一些实施方案中，聚合物层覆盖30％至70％、或35％至65％、或 40％至60％、或45％至55％的所述纤维层的区域并粘附到该30％至70％、 或35％至65％、或40％至60％、或45％至55％的所述纤维层的区域上。 在一些实施方案中，所有的纤维层均具有叠置于其上的聚合物层。在某些 实施方案中，除一个纤维层以外，其他纤维层均具有叠置于其上的聚合物 层。

在某些实施方案中，聚合物层包含热塑性或热固性聚合物。

在一些实施方案中，离散区域具有0.25cm²至150cm²的平均尺寸。离 散区域可为无损于制品性能的任意形状。这些形状包括但不限于圆形、正 方形、三角形、矩形、多边形或由不规则轮廓限定。

在一些实施方案中，离散区域的面积为1至100cm²、2至80cm²、或5 至60cm²。

合适的复丝包括聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚芳烃唑纤维、聚烯烃纤 维、或它们的混合物。在一些实施方案中，这些纤维具有200至4500分 特/纤维的线密度。

合适的纤维的实例包括芳族聚酰胺，例如聚对苯二甲酰对苯二胺纤 维。合适的聚芳烃唑纤维包括聚苯并唑纤维或聚吡啶并唑纤维。合适的聚 苯并唑纤维包括聚苯并双恶唑纤维、聚苯并双噻唑纤维和聚苯并双咪唑纤 维。在一些实施方案中，聚吡啶并唑纤维为聚吡啶并双咪唑纤维、聚吡啶 并双噻唑纤维、或聚吡啶并双噁唑纤维。在某些实施方案中，复丝包含聚 [2，6-二咪唑并[4，5-b：4，5-e]-吡啶亚基-1，4-(2，5-二羟基)亚苯基]。

纤维层可为织造织物或非织造织物。

在一些实施方案中，热塑性材料为根据ASTM D638测定的具有小于约 6,000psi(41.3MPa)初始抗拉模量的弹性体。在某些实施方案中，热固性 材料为根据ASTM D638测定具有至少约10,000psi(68.8Mpa)初始抗拉模量 的刚性树脂。

在一些实施方案中，聚合物层可包含聚丙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸己 酯、聚丙烯酸异丙酯、以及乙烯/丙烯酸甲酯共聚物中的一种或多种。

本发明的一些制品为防弹衣。

本发明也涉及制备用于抵御冲击威胁的制品的方法。在一些实施方案 中，该方法包括：