[发明专利]增强的柔性轻型防弹防刺防锥材料

说明书

发明领域

本发明涉及增强的柔性轻型吸能材料及其制备方法。这些材料可用于制造个人防护装备，例如软质盔甲、防刺防锥系统。

发明背景

芳族聚酰胺纤维是一类耐热且强韧的合成纤维。它们用于航空航天和军事应用、用于防弹级防弹衣织物、用于汽车和自行车轮胎以及用作无害石棉替代品。在芳族聚酰胺纤维中，聚合链分子沿纤维轴线高度定向，因此化学键的强度可用于要求较高的应用，如上文所提及的应用。

芳族聚酰胺纤维可能的最突出用途是在防弹级防弹衣织物方面，例如个人防护装备(PPE)，也俗称作防弹背心。

虽然PPE中的机织芳族聚酰胺织物提供对弹道威胁例如子弹的有效防护，但它们易受锋利且薄的武器例如刀和冰槌(ice-pickles)的损坏。这是由于这样的事实，薄武器可在构成织物的纤维之间穿行，因为武器的穿刺尖端会将纤维推开。

为了改善对刀和尖刺攻击的防护，现在通常用合成树脂来强化防护织物，合成树脂可为热塑性或热固性的，并且在遇到攻击的情况下限制纤维的相对运动。因此，纤维不能够被薄武器推开，因为它们已被树脂固定。

此类技术描述于例如WO200I/037691中。WO200I/037691公开了比其它已知防护材料更具柔性并且主要通过所用纤维的低旦尼尔数来增强柔性的防护材料。此外，将纤维包埋在支撑材料内以限制纤维的相对运动，并因此实现对刀或针攻击的有效防护。

然而，当用聚合物树脂包埋防护材料例如对位芳族聚酰胺织物(商业上称作DuPont)的纤维时，还总是存在由包埋造成的硬化，因为包埋降低了纤维相对于彼此运动的能力。例如，与非包埋的织物相反的是，当包埋的织物弯曲时，它将立即快速回缩到其初始形状。

因此，与非包埋的织物相比，包埋的织物更硬，并且同时由包埋的织物制造的个人防护装备(PPE)被认为会产生更多的不适。这种感知导致穿着PPE的意愿降低，因此需要提供更柔顺和/或更具柔性的PPE来避免这种感知。

纤维包埋通常以已知的方法进行，例如通过将热塑性树脂片材层压、压延或热压到纤维上。由于必要的机械是熟知的，并且被许多个人防护装备(PPE)制造商所采用，因此希望将包埋方法的修改降到最低限度，以便能够以相同的已知方式施加最终的新树脂。

US5866658公开了一种热塑性组合物，其为离聚物与聚酰胺的共混物。然而，该共混物用作机动车应用的模塑部件，例如缓冲器、挡泥板扩展件和轮毂帽，以改善高光泽度、韧性和抗划伤性。

US5859137公开了基于乙烯和羧酸的共聚物的热塑性离聚物，以及此类离聚物与聚酰胺的组合。然而，此类组合主要用于需要改善抗冲击性和机械强度的应用。

因此，强烈需要进一步降低包埋的织物的刚度，同时提供对多种威胁例如刀、刺和针攻击的相当的防护，并同时提供可在已有机械上执行的解决方案。

附图简述

图1代表“静态柔性测试”章节中所示的偏转角的图示。

发明概述

本发明提供了热塑性组合物在制造用于个人防弹防刺防刀的个人防护装备中的用途，其中热塑性组合物包含至少第一热塑性聚合物，所述第一热塑性聚合物具有的熔点不同于第二热塑性聚合物的熔点。

此外，本发明提供了个人防护装备，所述个人防护装备包括

a)多个防弹织物层；和

b)至少一种用于防弹应用的热塑性组合物，其中热塑性组合物包含至少第一热塑性聚合物，所述第一热塑性聚合物具有的熔点不同于第二热塑性聚合物的熔点，并且

其中防弹织物层中的至少一个用热塑性组合物强化，并且其中包含

至少一个强化防弹织物层的防弹织物层彼此连接，以通过将织物层堆叠到彼此之上并且将织物层放置到小袋或包中而形成自由的单个防弹织物层的堆叠件。

发明详述

本发明通过提供用于个人防护装备(PPE)的热塑性组合物而解决了发明背景部分陈述的问题，其中用于个人防弹防刺防刀的热塑性组合物包含至少第一热塑性聚合物，所述第一热塑性聚合物具有的熔点不同于第二热塑性聚合物的熔点。

如该描述中所用，术语“熔点”旨在表示根据DIN53765-B-10，通过DSC(差示扫描量热法)在10K/分钟的加热速率下所测定的温度。

根据本发明的热塑性组合物包含第一热塑性聚合物，所述第一热塑性聚合物可分散于第二热塑性聚合物的连续相或共连续相中。