[发明专利]复合防弹层压件

说明书

一种抗冲击穿透的层压件，包括(i)非纤维超高分子量聚乙烯单层和(ii)热塑性粘合剂的多个交替层，该粘合剂具有不大于5gsm的基重和至少1500Pa‑s的零剪切速率粘度，该零剪切速率粘度是在125℃下根据ASTM D 4440进行的以在0.1rad/s与100rad/s之间的频率扫描由振荡盘式流变仪确定的并且由拟合到Carrea‑Yasuda四参数模型计算的，其中(a)将至少90％的单层布置成使得一个单层的取向相对于相邻单层的取向偏移，并且(b)通过该层压件的厚度的弹性模量为至少3GPa。

发明背景

1.技术领域

本发明涉及适合用于硬装甲的抗冲击穿透的层压件。

2.背景技术

Holmes的美国专利4,309,487描述了由一层或多层单向取向的聚乙烯膜或纤维组成的层压装甲结构，这些聚乙烯膜或纤维被定位成使得相邻单元的取向线彼此成角度。这些层的粘合仅通过向定位层的复合物施加热和压力来实现。

Lyons等人的美国专利7,972,679披露了具有夹层型结构的防弹模制物品，其包括围绕第二高模量材料的内部部分的第一高模量材料的两个外部部分。这些外部部分由粘合剂涂覆的交叉合叠非纤维超高分子量聚乙烯带的多个交错层组成。内部部分由嵌入在树脂中的高模量交叉合叠纤维的多个交错层组成。交错层的叠层在高的温度和压力下被压缩以形成包括高模量材料的混合物的混合夹层防弹模制物品。已经发现混合结构的防弹性比具有可比较的面密度的整体式结构的防弹性更高。

Lyons等人的美国专利7,976,932传授了一种防弹面板，该防弹面板包括冲击面部分和背衬部分。该冲击面部分包括非纤维超高分子量聚乙烯带的多个交错层。该背衬部分包括超高分子量聚乙烯的交叉合叠纤维的多个交错层。交错层的整个叠层在高的温度和压力下被压缩以形成在一侧具有冲击面的防弹面板。已经发现，随着冲击面部分相对于背衬部分的重量比减小，防弹性增加。与交叉合叠的高模量纤维的严格交错层的整体式结构相比，具有面板总重量的至多40％的冲击面的复合面板表现出改善的防弹特性。

Bovenschen等人的美国专利8,197,935披露了一种具有包括增强细长体的片材的压缩叠层的防弹模制物品，其中这些细长体中的至少一些是具有至少100,000克/摩尔的重均分子量和至多6的Mw/Mn比的聚乙烯细长体。

Geva等人的美国专利7,993,715涉及具有彼此以一定角度交叉合叠并且压缩的多个单向取向的聚乙烯单层的聚乙烯材料，每个聚乙烯单层由超高分子量聚乙烯构成并且基本上不含树脂。本发明进一步涉及包括或结合本发明的聚乙烯材料的防弹制品以及结合其的材料和制品的制备方法。

发明内容

本发明涉及一种加固的抗冲击穿透的层压件，该层压件包括(i)非纤维超高分子量聚乙烯单层和(ii)热塑性粘合剂的多个交替层，该粘合剂具有不大于5gsm的基重和至少1500Pa-s的零剪切速率粘度，该零剪切速率粘度是在125℃下根据ASTM D4440进行的以在0.1rad/s与100rad/s之间的频率扫描由振荡盘式流变仪确定的并且由拟合到Carrea-Yasuda四参数模型计算的，其中

(a)将至少90％的单层布置成使得一个单层的取向相对于相邻单层的取向偏移，并且

(b)如通过测试方法A测量的通过该层压件的厚度的弹性模量为至少3GPa。

本发明进一步涉及一种制造抗冲击穿透的层压件的方法，该方法包括以下步骤：