制备改善的弹道产品的方法

文档序号:2411664阅读:289来源:国知局

专利名称::制备改善的弹道产品的方法
技术领域
:本发明涉及弹道产品,具体而言,涉及自芳族聚酰胺纤维材料形成的弹道产品。相关技术描述用于内防护衣等的防弹产品是本领域熟知的。许多这些产品基于高韧性纤维如芳族聚酰胺纤维。虽然这类产品具有优异的性质并已获得商业成功,但改进装甲产品如防弹衣产品的性质是持续需要的。具体而言,提供对高能步枪子弹等具有改善的抗性的防弹产品将是合乎需要的。发明概述本发明提供了一种制备对高能步枪子弹等具有改善的抗性的防弹复合材料的方法,所述方法包括提供至少一个包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的纤维层;用热塑性聚氨酯树脂涂覆所述纤维层;和在至.少约1500psi(10.3MPa)的压力下模塑所述纤维层。本发明也提供了一种制备对高能步枪子弹等具有改善的抗性的防弹复合材料的方法,所述方法包括提供包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的第一纤维层;用热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第一纤维层;提供包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的第二纤维层;用热塑性聚氨酯树脂涂覆所述笫二纤维层;和在至少约1500psi(10.3MPa)的压力下模塑所述第一和笫二纤维层。此外,本发明提供了一种制备对高能步枪子弹等具有改善的抗性的防弹复合材料的方法,所述方法包括提供包含高初性芳族聚酰胺纤维网络的第一非织造纤维层;用热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第一非织造纤维层;提供包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的第二非织造纤维层;用热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第二非织造纤维层;将所述第一和第二非织造纤维层安排成使所述第一和第二非织造纤维相对于彼此取向;和在至少约1500psi(10.3MPa)的压力下模塑所述第一和第二纤维层。本发明还提供了一种改善防弹的防弹衣对高能步枪子弹等的抗性的方法,所述方法包括提供包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的第一纤维层;用热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第一纤维层;提供包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的第二纤维层;用热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第二纤维层;在至少约1500psi(10.3MPa)的压力下模塑所述第一和第二纤维层以形成冲莫制品;和至少部分由所述^^莫制品形成防弹衣。已经惊奇地发现,当使用热塑性聚氨酯树脂来形成复合材料芳族聚酰胺纤维结构且所述复合材料在高压下形成时,所述复合材料对高能步枪子弹等具有改善的防弹性。这尤其出乎意料,因为使用其他已知的涂覆树脂,芳族聚酰胺复合材料未看到类似的结果。发明详述本发明涉及由芳族聚酰胺纤维形成的复合材料,该复合材料具有改善的防弹性,特别是对高能步枪子弹具有改善的防弹性。这些复合材料在柔性或刚性防弹装曱制品中均特别有用。实例包括防弹衣、头盔、防弹套等。高能步枪子弹为能量水平通常为约1500到约3500焦耳或更高的子弹。这类子弹的实例为M80弹(也称NATO弹)、DmgnovLPS等。就本发明的目的而言,纤维为其长度尺寸远大于其宽度和厚度横向尺寸的伸长体。因此,术语纤维包括单丝、多丝、带、条、短纤维和其他形式的具有规则或不规则横截面的切短纤维、短纤维或不连续纤维等。术语"纤维"包括前述任何纤维中的多种或其组合。纱为由许多纤维或长丝组成的连续线材。可用于本发明中的纤维的横截面可多种多样。其横截面可为圆形、扁平形或椭圓形。其也可具有不规则或规则的多叶片形横截面,一个或多个规则或不规则的叶片自长丝的线性或纵轴凸出。特别优选所述纤维具有基本圆形、扁平形或椭圆形的横截面,最优选所述纤维具有基本圆形的横截面。本文中用到的术语"高韧性纤维"指韧性等于或高于约7g/d的纤维。这些纤维优选具有至少约150g/d的初始拉伸冲莫量和至少约8J/g的断裂能(按ASTMD2256测定)。优选的纤维为韧性等于或高于约10g/d、拉伸才莫量等于或高于约200g/d且断裂能等于或高于约20J/g的那些。特别优选的纤维为韧性等于或高于约16g/d、拉伸才莫量等于或高于约400g/d且断裂能等于或高于约27J/g的那些。在这些特别优选的实施方案中,最优选的为其中所述纤维的韧性等于或高于约22g/d、拉伸才莫量等于或高于约500g/d且断裂能等于或高于约27J/g的那些实施方案。本文中用到的术语"初始拉伸模量"、"拉伸模量"和"模量"指按ASTM2256(对于纱)和按ASTMD638(对于基质材料)测得的弹性一莫量。芳族聚酰胺纤维是本领域熟知的。可用于本发明中的适宜的芳族聚酰胺纤维自芳族聚酰胺形成,例如美国专利3,671,542中所描述的优选的芳族聚酰胺纤维的韧性至少为约20g/d、初始拉伸^莫量至少为约200g/d、断裂能至少为约8J/g,特别优选的芳族聚酰胺纤维的韧性至少为约20g/d、初始拉伸^t量至少为约400g/d、断裂能至少为约20J/g。最优选的芳族聚酰胺纤维的韧性至少为约23g/d、;溪量至少为约500g/d、断裂能至少为约30J/g。例如,具有适度高才莫量和韧性值的聚(对苯二甲酰对苯二胺)长丝在防弹复合材料的形成中特别有用。实例为来自Teijin的1000旦尼尔的TwaronT2000。其他实例为初始4立伸冲莫量和韧性值分别为500g/d和22g/d的Kevlar29及1000g/d和22g/d的Kevlar49,二者均可自duPont买到。也可使用聚(对苯二甲酰对苯二胺)的共聚物,例如(对苯二甲酰对苯二胺)(对苯二甲酰3,4,-氧基二苯二胺)共聚物。本发明的实践中也可使用duPont以商品名Nomex⑧工业制备的聚(间苯二甲酰间苯二胺)纤维。所述纤维可具有任何适宜的旦尼尔,例如约50到约3000旦尼尔,更优选约200到约3000旦尼尔,还更优选约650到约1500旦尼尔,最优选约800到约1300旦尼尔。芳族聚酰胺纤维-波形成至少一个纤维网络层。优选所述纤维网络为非织造织物,但本文中也可釆用其他类型的织物如织造或针织织物。在织造织物的情况下,其可用纱织造为在经向和绵向或其他方向具有不同的纤维。优选用至少两个纤维网络层来制备所述防弹复合材料。纤维特别优选的构型为在网络中,其中纤维单向排列以便其基本上沿共同的纤维方向彼此平行。或者可使用其中纤维以无^见取向粘结的非织造织物。优选非织造织物中至少约50%重量的纤维为高韧性芳族聚酰胺纤维,更优选所述织物中至少约75%重量的纤维为高韧性芳族聚酰胺纤维,最优选所述织物中基本全部纤维均为高韧性芳族聚酰胺纤维。纱可基本平行排列,或纱可加捻、缠绕或缠结。自单向取向纤维形成的织物通常具有在一个方向伸展的一个纤维屋和与所述笫一层中的纤维相比在另一方向(优选90°)伸展的第二纤维层。当各个层为单向取向纤维时,相邻层优选相对于彼此旋转例如0790°、079070°/90°或074579074570°的角度或其他角度。通过纤维的几何形态可方便地表征本发明的复合材料的几何形'态。一种这类适宜的布置为其中纤维沿共同的纤维方向彼此平行排列(称为"单向排列纤维网络")的纤维层。这类单向排列纤维的相邻层可相对于前一层旋转。优选所述复合材料的纤维层是交叉铺网(cross-plied)的,也就是说,各网络层的单向纤维的纤维方向相对于相邻层的单向纤维的纤维方向旋转。实例为第二、第三、笫四和笫五层相对于第一层旋转+45°、-45°、90。和0。的五层制品。优选的实例包括0790°铺叠的两个层。这些旋转单向排列见述于例如美国专利4,623,574、4,737,402、4,748,064和4,916,000中。一般来说,本发明的纤维层优选通过先构建纤维网络然后用基质组合物涂覆所述网络形成。本文中使用的术语"涂覆"以广义使用,用来描述纤维网络,其中各纤维或具有基质组合物的连续层包绕所述纤维或具有基质组合物的不连续层位于所述纤维表面上。在前一情形下,可以说纤维完全包埋在基质组合物中。术语涂覆和浸涂在本文中可互换使用。纤维网络可通过多种方法构建。在单向排列纤维非织造纤维网络的优选情形下,高韧性长丝的纱束自筒子架提供,并在用基质材料涂覆前通过导纱器和一个或多个撑杆引导进入准直梳(collimatingcomb)中。准直梳将长丝以共面和基本单向的方式排列。本发明的方法包括先形成纤维网络层(优选如上所述的单向网络),向纤维网络层施加基质组合物的溶液、分散体或乳液,和然后干燥基质涂覆的纤维网络层。所述溶液、分散体或乳液优选聚氨酯树脂的水溶液,其可喷涂到长丝上。或者所述长丝结构可用水溶液、分散体或乳液通过浸涂或借助于辊式涂布机等涂覆。涂覆后,经涂覆了的纤维层可然后经过烘箱以干燥,在其中,经涂覆的纤维网络层(单一带(unitape))受到足够的热以蒸发基质组合物中的水。经涂覆的纤维网络可然后置于载体纤网上,所述载体纤网可为纸或膜基材,或所述纤维可在用基质树脂涂覆前先置于载体纤网上。所述基材和单一带可然后以熟知的方式被巻绕成连续的巻。单一带可被切成不连续的片材并铺放成堆以形成最终用途复合材料。如前所述,最优选的复合材料为其中各层的纤维网络单向排列并取向为使相邻层中纤维的方向为0790°取向的那种。在最优选的实施方案中,两个纤维网络层交叉铺网成0790°构型然后固结形成亚组件前体。两个纤维网络层可连续地交叉铺网,优选通过将所述网络中之一切成可以0790°取向依次跨越其他网络的宽度放置的长度。用于纤维层连续交叉铺网的设备是众所周知的,如见述于例如美国专利5,173,138和5,766,725中。所得到的连续的两层亚组件可然后被巻绕成巻,并在各层间放置分离材料层。所述复合材料的各个层可通过接触或在热的施加和无或较低的压力下彼此粘附。如上面所提到的,各层的高韧性纤维被涂覆以基质组合物,然后基质组合物/纤维组合^皮固结。"固结"指基质材料和纤维层^皮合并为单一的整体层。固结可通过干燥、冷却、加热、较低压力或其组合发生。在备用的实施方案中,形成了四层亚组件,其中相邻层取向为079070790°取向。当准备形成最终用途复合材料时,打开所述巻,揭掉所述分离材料。然后将多层亚组件切成不连续的片材、堆成多层、然后^莫塑以形成最终形状并固化基质树脂,这将在下面描述。用于纤维层中的纤维的树脂基质为热塑性聚氨酯树脂。所述聚氨酯树脂可为均聚物或共聚物,本文中也可釆用一种或多种这些树脂的共混物。这类树脂是本领域熟知的并可以商品买到。优选这类树脂以含水系统提供以便于使用。这些树脂通常可以水溶液、分散体或乳液买到,其中固体组分可在约20-约80%重量、更优选约40-约60%重量范围内,其余重量为水。这类树脂组合物在共同转让的共同待审美国专利申请序号11/213,253中有公开。树脂组合物中可含常规添加剂如填料等。复合层中树脂基质材料与纤维的比例可随最终用途而有很大不同。聚氨酯树脂(以固体计)优选构成各复合层的约1-约40%重量,更优选约10-约30%重量,最优选约15-约28%重量。优选至少两个纤维层中、更优选全部纤维层中采用相同的热塑性聚氨酯树脂。本发明的方法包括本发明的这类复合材料的形成可自各层通过高压下固结形成。本文中采用的压力至少为约1500psi(10.3MPa),更优选至少约2000psi(13.8MPa),还更优选至少约2500psi(17.2MPa),最优选至少约3000psi(20.7MPa)。本文中采用的压力优选在约1500psi(10.3MPa)到约4000psi(27.6MPa)范围内。本发明的方法中可用的典型温度为例如约75-约320°F(24-16(TC)的温度,更优选约150-约305°F(66-152。C)的温度,最优选约220-约270°F(104-132。C)的温度。复合结构可在任何适宜的坤莫塑装置中4莫塑形成所需结构。这些装置的实例包括提供高压it塑的水压机。在一个实施方案中,各个纤维层被铺放在模压机中,所述层在上述温度和高压下模塑适宜的一段时间,如约0.5到约30分钟,更优选约10到约20分钟。复合材料中的层数取决于具体的最终用途。最优选各复合材料由相对于彼此以90。取向的两个纤维层形成并已固结成单一结构。或者,复合材料可如上所述由两组这类单一结构形成,以便总共采用四层纤维;在这种情况下,所述两层固结结构中的两个彼此固结成四层亚组件。自其形成的制品中所用复合材料的层数可随制品的最终用途而异。例如,可用至少约40层、优选至少约150层、优选约40-约400层所述两层亚组件来模塑所需产品。模塑制品可具有任何所需的形状。对于在内防护衣等中的使用,优选所述层被冲莫塑为较扁平的构型。类似的,对于防弹挡板,所述层优选模塑为基本扁平的构型。对于其他制品如头盔等,所述层纟皮沖莫塑为最终产品的所需形状。才莫塑制品可根据需要用作硬或柔性装曱,具体取决于才莫塑条件。才莫塑制品可与其他刚性、柔性和/或模塑制品组合以提供特别需要的防弹和其他性质。这类制品可由芳族聚酰胺和/或其他高韧性纤维用与本文中所用相同或不同的基质树脂形成或由其他材料形成。复合材料中可包括一个或多个塑料膜以使不同的复合层可在彼此上滑动而便于形成身体形状以及便于穿用。这些塑料膜通常可粘附到各复合材料的一个或两个表面上。任何适宜的塑料膜均可采用,例如由聚烯烃制成的膜。这类膜的实例为线形低密度聚乙烯(LLDPE)膜、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)膜、聚酯膜、尼龙膜、聚碳酸酯膜等。这些膜可具有任何所需的厚度。典型的厚度在约0.1-约1.2密耳(2.5-30pm)范围内,更优选约0.2-约1密耳(5-25—,最优选约0,3-约0.5密耳(7.5-12.5pm)。最优选LLDPE膜。所述膜可作为各亚组件的一部分形成,或膜可在当置于才莫具中时引入亚组件之间。所述膜可位于亚组件和/或最终才莫塑产品的一个或两个侧面上。抗冲击和防弹制品中所用的纤维增强复合材料已知有各种结构。这些复合材料对来自射弹如子弹、榴霰弹和碎片等的高速冲击具有不同程度的抗穿透性。这类结构的实例公开于例如美国专利6,268,301,6,248,676,6,219,842;5,677,029;5,471,906;5,196,252;5,187,023;5,185,195;5,175,040;和5,167,876.中。在本发明的一个实施方案中,内防护衣或其他防弹衣或其他制品以常规的方式自多层复合材料形成。这些层优选不层压到一起但可缝合到一起以避免各个层相对于彼此滑移。例如,所述层可在各个角落处钉合(tackstitched)。或者,所述层可作为一个整体包在袋或其他覆盖物中。下面的非限制性实施例将提供对本发明更全面的理解。为说明本发明的原理所给的特定技术、条件、材料、比例和报告数据仅是示例性的,而不应理解为限制本发明的范围。除非另有指出,否则所有百分数均为重量百分数。实施例实施例1自1000旦尼尔、韧性为26g/d的芳族聚酰胺纤维层(来自Teijin的TwaronT2000)形成两层非织造复合才才^K单一带通过自筒子架提供芳族聚酰胺纤维并使该纤维通过梳理站以形成单向网络制备。然后将该纤维网络置于载体纤网上并用基质树脂涂覆纤维。该树脂为热塑性聚氨酯树脂的分散体,即聚氨酯树脂的共聚物混合物在水中的分散体(40-60%的树脂),据制备商的描述,其在23。C下的相对密度为1.05g/cc,在23。C下的粘度为40cps。经涂覆了的纤维网络然后经过烘箱以蒸发组合物中的水并被巻绕在辊上,和自其剥离下载体纤网以为形成复合材料作准备。所得结构含16%重量的聚氨酯树脂。以这种方式制备单向纤维预浸渍体的两个连续的巻。将两个这样的单一带以90。交叉铺网并固结以产生含两个相同的芳族聚酰胺纤维层的层压物。用该材料的尺寸为12xl2英寸(30.5x30,5cm)的板形成多层复合结构。将共270层该2-层结构置于水压机的对合压^t中并在240°F(115.6。C)的温度和1500psi(10.3MPa)的模塑压力下模塑20分钟。所形成的层压物具有基本扁平的构型。模塑后使层压物冷却至室温。测定多层的该4-层复合材料的防弹性。子弹为NATO弹(也称M80弹),其尺寸为7.62x51mm。该射弹为高能步枪子弹。防弹性按NIJ标准NIJ0101.04测定。结果在下表l中给出。基于停在防弹组件(shootpack)上和穿透防弹组件的6-10对子弹的平均值确定V50的计算。V50速度为射弹穿透概率为50%的速度。对照实施例2重复实施例l,不同的是才莫塑压力为500psi(3.4MPa)。再用相同类型的子弹测试样品的防弹性,结果在下表l中给出。实施例3重复实施例l,不同的是用总共315层复合材料来形成板。再用相同类型的子弹测试样品的防弹性,结果在下表l中给出。7十照实施例4重复实施例3,不同的^:才莫塑压力为500psi。再用相同类型的子弹测试样品的防弹性,结果在下表l中给出。实施例5重复实施例l,不同的是用总共360层复合材料来形成板。再用相同类型的子弹测试样品的防弹性,结果在下表l中给出。对照实施例6重复实施例5,不同的是才莫塑压力为500psi。再用相同类型的子弹测试样品的防弹性,结果在下表l中给出。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>*=对照实施例从以上数据可以看出,当基质树脂为聚氨酯共聚物且复合材料在按实施例1的高压(2500psi(17.2MPa))下模塑时,防弹性显著好于使用相同的基质树脂但在按对照实施例1的低压下才莫塑的情形。如实施例中所示,该结果与当层数从270增加到315再增加到360时一致。此外可以看出,可使用较少层数的按本发明形成的复合材料获得与在低压下模塑时较多层数相似的防弹性质。因此,在高压下模塑的复合材料的重量可减轻而不牺牲防弹性质。对照实施例7-9在实施例7中,重复实施例1,不同的是基质树脂为KratonD1107苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物热塑性弹性体,且复合层的树脂含量为20%重量。共使用250层2-层预组件来形成试验板,其在250。F(121.1。C)的温度和200psi(1.4MPa)的模塑压力下模塑30分钟。用相同类型的子弹按MIL-STD-662-F测试样品的防弹性。结果在下表2中给出。在实施例8中,重复实施例7,不同的是it塑压力为2000psiC13.8MPa)。用相同类型的子弹测试样品的防弹性能,结果在下表2中给出。在实施例9中,重复实施例7,不同的是才莫塑压力为4000psi(27.6MPa)。用相同类型的子弹测试样品的防弹性能,结果在下表2中给出。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>*=对照实施例从表2中可以看出,随着模塑压力增大,使用含苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体基质树脂的复合材料时,防弹性基本没有改善。因此,在高压下并使用聚氨酯基质形成的复合材料中看到的防弹性显著的改善未在使用热塑性弹性体基质树脂的复合材料中看到。对照实施例10和11在实施例10中,重复实施例7,不同的M质树脂为环氧乙烯酯树脂(Derkane411)。复合层中的树脂含量也为20%重量。共使用250层2-层预组件来形成试验板,其在200°F(93.3。C)的温度和200psi(1.4MPa)的模塑压力下模塑30分钟。用相同类型的子弹测试样品的防弹性,结果在下表3中给出。在实施例11中,重复实施例10,不同的是才莫塑压力为889psi(6.1MPa)。用相同类型的子弹测试样品的防弹性能,结果在下表3中给出。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>*=对照实施例对照实施例10和11表3同样表明,当才莫塑压力增大时,在采用其他常规基质树脂(环氧乙烯酯树脂)的复合材料中防弹性未获得显著的改善。对照实施例12和13在实施例12中,重复实施例10,不同的是总层数为36。用9mm的全金属外壳手枪子弹测试样品的防弹性能。并且才莫塑压力为200psi(1.4MPa)。防弹结果在下表4中给出。在实施例13中,重复实施例12,不同的是才莫塑压力为889psi(6.1MPa)。用9mm的全金属外壳手枪子弹测试样品的防弹性能,结果在下表4中给出。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>*=对照实施例对照实施例12和13类似的表明,当才莫塑压力增大时,在采用其他常规基质树脂(环氧乙烯酯树脂)、层数减少的复合材料中防弹性未获得显著的改善。用较高的压力未看到对手枪子弹防弹性的改善。实施例14测试本发明的芳族聚酰胺防弹材料以测定它们的结构性质。在类似条件下形成与实施例1中相同尺寸的板,不同的是才莫塑压力为1500psi(10.3MPa)。共才莫塑45层并自该板切下尺寸为1英寸(2.54cm)x6英寸(15.24cm)的样品。按ASTMD790测定结构性质,结果在下表5中给出。对照实施例15重复实施例14,不同的是才莫塑压力为150psi(1.0MPa)。按ASTMD790测定结构性质,结果在下表5中给出。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>*=对照实施例从表5可见,在高压下模塑的本发明的采用聚氨酯基质树脂的芳族聚酰胺纤维复合材料的强度高于在低压下模塑的类似复合材料。因酰胺纤维复合材料。因此可以看出,本发明提供了制备芳族聚酰胺复合材料防弹结构的方法,所述防弹结构当在高压下才莫塑时较在低压下才莫塑的结构具有改善的防弹性质,如对高能步枪子弹的防弹性。此外,使用其他基质树脂未看到相同的改善。上面已对本发明进行了相当详细的描述,但应理解不必严格遵循这类细节,本领域技术人员可想到其他改变和变体,所有这些改变和变体均在如权利要求所限定的本发明的范围内。权利要求1.一种制备对高能步枪子弹等具有改善的抗性的防弹复合材料的方法,所述方法包括提供至少一个包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的纤维层;用热塑性聚氨酯树脂涂覆所述纤维层;和在至少约1500psi(10.3MPa)的压力下模塑所述纤维层。2.权利要求l的方法,其中提供至少两个纤维层,各个所述纤维层包含高韧性芳族聚酰胺纤维的网络,所述方法还包括用热塑性聚氨酯树脂涂覆各个所述纤维层,并在至少约1,500psi(10.3MPa)的压力下模塑所述纤维层。3.权利要求2的方法,其中所述纤维层在至少约2000psi(13.8MPa)的压力下模塑。4.权利要求2的方法,其中所述纤维层在至少约3000psi(20.7MPa)的压力下模塑。5.权利要求2的方法,其中所述纤维层在约75-约260°F(24-127'C)的温度下才莫塑。6.权利要求2的方法,其中所述热塑性聚氨酯树脂以占所述复合材料总重量的约1%-约40%重量的量存在。7.权利要求2的方法,其中所述热塑性聚氨酯树脂以占所述复合材料总重量的约10%-约30%重量的量存在。8.权利要求2的方法,其中相邻的纤维层相对于彼此交叉铺网。9.权利要求8的方法,其中各个所述纤维层包含非织造织物,其中所述纤维在各层中单向排列。10.权利要求9的方法,其中相邻的纤维层是所述非织造纤维层中的所述纤维,所述非织造纤维层中的所述纤维在各层中单向排列。11.权利要求10的方法,其中所述纤维层彼此以90。交叉铺网。12.权利要求2的方法,所述方法还包括提供至少一个与至少一个所述纤维层接触的塑料膜。13.—种制备对高能步枪子弹等具有改善的抗性的防弹复合材料的方法,所述方法包括提供包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的笫一纤维层;用第一热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第一纤维层;提供包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的第二纤维层;用第二热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第二纤维层;和在至少约1,500psi(10.3MPa)的压力下冲莫塑所述第一和第二纤维层。14.权利要求13的方法,其中各个所述纤维层包含非织造织物。15.权利要求14的方法,其中各个所述第一和第二纤维层中的所述纤维在各层中单向排列。16.权利要求15的方法,其中所述纤维层彼此以90。交叉铺网。17.权利要求14的方法,其中所述纤维层在至少约2000psi(13.8MPa)的压力下模塑。18.权利要求14的方法,其中所述纤维层在至少约3000psi(20.7MPa)的压力下模塑。19.权利要求14的方法,其中所述纤维层在约75-约260。F(24-127。C)的温度下模塑。20.权利要求16的方法,其中所述第一和第二热塑性聚氨酯树脂以占各个所述层的总重量的约1%-约40%重量的量存在。21.权利要求20的方法,其中所述第一和所迷第二热塑性聚氨酯树脂为相同的聚氨酯树脂。22.权利要求21的方法,其中所述聚氨酯树脂包含聚氨酯树脂的共聚物混合物。23.权利要求21的方法,其中所述第一和第二纤维层中的所述纤维的韧性至少为约20g/d。24.权利要求23的方法,其中所述第一和第二纤维层中的所述纤维具有约200-约3000的旦尼尔。25.权利要求23的方法,所述方法还包括提供至少一个与至少一个所述纤维层接触的塑料膜。26.—种通过权利要求13的方法形成的制品。27.—种制备对高能步枪子弹等具有改善的抗性的防弹复合材料的方法,所述方法包括提供包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的笫一非织造纤维层;用第一热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第一非织造纤维层;提供包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的第二非织造纤维层;用第二热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第二非织造纤维层;将所述第一和第二非织造纤维层安排成使所述第一和第二非织造纤维相对于彼此取向;和在至少约1,500psi(10.3MPa)的压力下;f莫塑所述第一和第二纤维层。28.权利要求27的方法,其中所述纤维层在至少约2000psi(13.8MPa)的压力下模塑,其中各个所述第一和笫二纤维层中的所述纤维在各层中单向排列,且其中所述纤维层彼此以90。交叉铺网。29.权利要求28的方法,其中所述第一和第二热塑性聚氨酯树脂以占各个所述层的总重量的约10%-约30%重量的量存在。30.—种通过权利要求29的方法形成的制品。31.—种改善防弹的防弹衣对高能步枪子弹等的抗性的方法,所述方法包括提供至少一个包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的笫一纤维层;用笫一热塑性聚氨酯树脂涂覆所述第一纤维层;提供至少一个包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的第二纤维层;用第二热塑性聚氨酯树脂涂覆所述笫二纤维层;在至少约1,500psi(10.3MPa)的压力下模塑所述笫一和第二纤维层以形成冲莫制品;和至少部分由所述^t制品形成防弹衣。32.权利要求31的方法,所述方法包括提供最少约40对纤维层,各个所述纤维层包含高韧性芳族聚酰胺纤维的网络;用热塑性聚氨酯树脂涂覆各个所述纤维,并在至少约1,500psi(10.3MPa)的压力下模塑所述纤维层以形成所述沖莫制品。33.权利要求32的方法,其中所述纤维层包含非织造织物,其纤维在各层中单向排列,且其中所述纤维层彼此以90°交叉铺网。34.权利要求33的方法,所述方法还包括提供至少一个与至少一个所述纤维层接触的塑料膜。35.—种通过权利要求34的方法形成的防弹的装曱制品。全文摘要一种制备对高能步枪子弹等具有改善的抗性的防弹复合材料的方法。所述方法包括提供至少一个包含高韧性芳族聚酰胺纤维网络的纤维层。所述纤维层用热塑性聚氨酯树脂涂覆。所述经涂覆的纤维层在至少约1500psi(10.3MPa)的压力下被模塑。优选采用多个纤维层,所述纤维层各自由单向取向的芳族聚酰胺纤维在热塑性聚氨酯树脂基质中形成。相邻的纤维层优选相对于彼此以90°取向。文档编号B32B27/04GK101421096SQ200780013346公开日2009年4月29日申请日期2007年2月16日优先权日2006年2月18日发明者A·巴特纳加,B·D·阿维森,D·A·赫尔斯特,L·L·沃纳申请人:霍尼韦尔国际公司
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