專(zhuān)利名稱(chēng)：：防彈制品的制作方法防彈制品本發(fā)明涉及預(yù)制板，至少兩片所述板的組件，還涉及包括所述組件的柔性防彈制品。預(yù)制板包括至少兩層單層和在所述預(yù)制板至少一個(gè)外表面上的隔離膜，每個(gè)單層包括具有至少約1.2GPa抗張強(qiáng)度和至少40GPa拉伸模量的纖維的纖維網(wǎng)絡(luò)且優(yōu)選包括粘合劑。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及預(yù)制板，至少兩片所述板的組件，還涉及包含所述組件的柔性防彈制品，其中在該實(shí)施方式中所述預(yù)制板包括至少兩層單層和在所述預(yù)制板至少一個(gè)外表面上的隔離膜，每個(gè)單層包括具有至少約1.2GPa抗張強(qiáng)度和至少40GPa拉伸模量的單向取向纖維和粘合劑，而每層單層中的纖維方向相對(duì)于相鄰單層中的纖維方向旋轉(zhuǎn)。由EP0907504Al己知預(yù)制板。該文獻(xiàn)描述了一種復(fù)合層板(或預(yù)制板)，該復(fù)合層板通過(guò)以下步驟來(lái)制備將4層單層交叉疊放成一疊，并敷上由線性低密度聚乙烯制備的隔離膜，隨后在高溫加壓下將上述疊層固結(jié)。包括單向取向纖維的單層由具有1680dtex纖度的芳綸(aramid)紗線纖維通過(guò)以下步驟來(lái)制備將芳綸紗線纖維從繞線架引導(dǎo)通過(guò)梳，并將其用聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的水性分散液作為粘合劑或基質(zhì)材料來(lái)潤(rùn)濕。柔性防彈成型制品由數(shù)片所述復(fù)合層板的非接合疊層制成，所述疊層通過(guò)在角部縫合來(lái)穩(wěn)定。由現(xiàn)有技術(shù)已知的預(yù)制板的缺點(diǎn)在于，包括所述板的防彈制品的能量吸收(其用于衡量防彈能力)和防彈制品重量之間的比率不理想。這個(gè)比率通常用比能量吸收(SEA)來(lái)表示，也就是單位面積質(zhì)量(通常被稱(chēng)為面密度(AD))所吸收的能量。這意味著為了達(dá)到某種所希望的防護(hù)能力，需要相對(duì)重的防彈制品。另一方面，如果防彈制品重量較輕，則該制品的抗槍彈打擊能力相對(duì)較低。對(duì)于許多應(yīng)用而言，具有某一最小防護(hù)能力的防彈制品具有盡可能低的重量是非常重要的。例如對(duì)于人身防護(hù)領(lǐng)域，諸如防彈服和人體盔甲，以及對(duì)于例如車(chē)輛中應(yīng)用，就是這樣的。因此，對(duì)于能夠制備在一定制品重量下具有較高防護(hù)能力的防彈制品的預(yù)制板，或?qū)τ谀軌蛑苽湓谝欢ǚ雷o(hù)能力下具有較輕制品重量的防彈制品的預(yù)制板，具有穩(wěn)定的工業(yè)需求。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種預(yù)制板，其中所述隔離膜具有1至5g/r^的面密度，該隔離膜優(yōu)選自支撐膜(free-standingfilm)。該申請(qǐng)中自支撐膜意指，在不使用支撐手段(例如支撐層)的情況下可以被處理的膜。采用本發(fā)明的預(yù)制板，根據(jù)本發(fā)明的板組件或包括根據(jù)本發(fā)明板組件的防彈制品在某一重量下可以達(dá)到基本上較高的防護(hù)能力。另一優(yōu)點(diǎn)在于，例如在生產(chǎn)工藝的質(zhì)量控制過(guò)程中可以通過(guò)人眼對(duì)根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制板進(jìn)行更好的檢查。這是由于與例如EP0907504Al中所用的隔離板相比，本發(fā)明中所用的隔離板透明度較高。防彈制品意指成型的部件，該制品包括至少兩片根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制板的組件，它們可以用作例如防護(hù)衣或用于車(chē)輛的盔甲，并且它們提供針對(duì)例如子彈和彈片碎片的沖擊的保護(hù)。根據(jù)本發(fā)明的組件包括一疊優(yōu)選基本上彼此不接合的預(yù)制板，也就是說(shuō)，各板相鄰表面的大部分沒(méi)有附接或粘合到一起。更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的組件包括一疊彼此不接合的預(yù)制板。然而，一疊彼此不接合的預(yù)制板難以處理，因?yàn)檫@種疊層之間缺乏進(jìn)一步加工所需的任何聯(lián)接。為了獲得一定程度的聯(lián)接，可以例如通過(guò)縫合得到防彈制品。然而，這種縫合應(yīng)盡可能的少，例如僅在角部或在邊緣周?chē)允拱逯g可以相對(duì)移動(dòng)。另一種可能是將一疊預(yù)制板封裝在柔軟封套或包裹中。從而，在這種組件或防彈制品中的預(yù)制板彼此之間能夠相對(duì)移動(dòng)，而組件或制品本身具有連貫性并具有良好的柔性。本申請(qǐng)中的纖維網(wǎng)絡(luò)包括以各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)排列的纖維。例如，該纖維可由捻合或非捻合紗線束制造成各種不同的排列方式。合適的例子包括編織或紡織(平紋、斜紋、席紋、緞紋或其它編織紋路)織物，或非編織結(jié)構(gòu)，諸如毛氈或單向取向纖維層?？紤]到防彈性能，其中高強(qiáng)度纖維主要在一個(gè)方向上取向的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。其例子不僅包括單向取向纖維層，還包括如下紡織結(jié)構(gòu)，其中，高強(qiáng)度纖維(例如經(jīng)線纖維)形成織物的主要部分，而緯線纖維形成次要部分且不需高強(qiáng)度纖維，諸如EP1144740Bl中所描述的結(jié)構(gòu)，或其它被稱(chēng)為單向編織織物的編織結(jié)構(gòu)。最優(yōu)選地，纖維網(wǎng)絡(luò)包括具有至少約1.2GPa拉伸強(qiáng)度和至少40GPa拉伸模量的單向取向纖維。這使得預(yù)制板具有最佳的防彈性能。預(yù)制板包括至少兩層優(yōu)選單向取向纖維的單層，而每層單層中的纖維方向相對(duì)于相鄰單層中的纖維方向旋轉(zhuǎn)，且至少兩層單層彼此接合到一起或附接在一起。旋轉(zhuǎn)的角度(意指相鄰單層的纖維之間所形成的最小角度)為0到90°。更優(yōu)選地，角度是45到90°。最優(yōu)選地，角度是80到90。。相鄰單層的纖維之間具有這樣角度的防彈制品具有較好的防彈特性。術(shù)語(yǔ)單層指包括纖維網(wǎng)絡(luò)的層。在特定實(shí)施方式中，術(shù)語(yǔ)單層《旨，單向取向纖維和粘合劑的層，該粘合劑使單向取向纖維基本上粘在一起。術(shù)語(yǔ)纖維不僅包括單絲，也包括多絲紗線或扁平帶等。術(shù)語(yǔ)單向取向纖維指在一個(gè)平面上基本平行取向的纖維。扁平帶的寬度優(yōu)選為2mm至100mm，更優(yōu)選為5mm至60mm，最優(yōu)選為10mm至40mm。扁平帶的厚度優(yōu)選為10/xm至200/rni，更優(yōu)選為25/mi至100/mi。扁平帶可以由一種材料的單一元件組成，還可以包括單向取向纖維和粘合劑。在本發(fā)明預(yù)制板中的纖維具有至少1.2GPa的抗張強(qiáng)度和至少40GPa的拉伸模量。纖維可以是無(wú)機(jī)纖維或有機(jī)纖維。合適的無(wú)機(jī)纖維是例如，玻璃纖維、碳纖維和陶瓷纖維。具有上述高抗張強(qiáng)度的合適有機(jī)纖維是例如，芳族聚酰胺纖維(也被稱(chēng)為芳綸纖維，尤其是聚(對(duì)亞苯基對(duì)苯二甲酰胺))、液晶聚合物和梯狀聚合物纖維，諸如聚苯并咪唑和聚苯并噁唑，尤其是聚(l，4-亞苯基-2,6-苯并二噁唑)(PBO)，或聚(2,6-二咪唑并[4，5-b-4，,5，-e]吡啶-l，4-(2,5-二羥基)苯撐)(PIPD,也被稱(chēng)為M5)，和通過(guò)例如凝膠紡絲工藝得到的例如聚烯烴纖維、聚乙烯醇纖維和聚丙烯腈纖維(這些纖維是高度取向的)。這些纖維優(yōu)選具有至少約2GPa，至少2.5或甚至至少3GPa的抗張強(qiáng)度。優(yōu)選使用高度取向的聚烯烴、芳綸、PBO和PIPD纖維，或至少兩種上述纖維的組合。這些纖維的優(yōu)點(diǎn)在于，它們具有非常高的抗張強(qiáng)度，結(jié)果它們特別適于用在輕質(zhì)防彈制品中。合適的聚烯烴具體是乙烯和丙烯的均聚物和共聚物，它們還可以包含少量的一種或更多種其它聚合物，具體的是，其它烯烴-l聚合物。如果線性聚乙烯(PE)被選作聚烯烴，那么得到良好的結(jié)果。線性聚乙烯此處被理解為意指每100個(gè)C原子具有小于1個(gè)側(cè)鏈，優(yōu)選每300個(gè)C原子具有小于1個(gè)側(cè)鏈的聚乙烯，其中側(cè)鏈或支鏈通常包含至少10個(gè)c原子。線性聚乙烯還包含至多5mol。/a—種或更多種可與其共聚的其它烯烴，例如，丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯、辛烯。優(yōu)選地，線性聚乙烯具有高摩爾質(zhì)量，而特性粘度(IV，135。C下，在十氫化萘的溶液中測(cè)定)為至少4dl/g，更優(yōu)選為至少8dl/g。這種聚乙烯也被稱(chēng)為超高摩爾質(zhì)量聚乙烯(UHPE)。特性粘度用于衡量摩爾質(zhì)量(也被稱(chēng)為分子量)，它比例如Mn和Mw的實(shí)際摩爾質(zhì)量參數(shù)更易確定。IV和Mw之間存在一些經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，但這些關(guān)系高度依賴于摩爾質(zhì)量分布?；诜匠蘉W=5.37X104同137(見(jiàn)EP0504954Al)，4或8dl/g的IV分別相當(dāng)于約360或930kg/mo1的Mw。優(yōu)選使用由聚乙烯細(xì)絲組成的高性能聚乙烯(HPPE)纖維，這些聚乙烯細(xì)絲通過(guò)例如在GB2042414A或WO01/73173中所描述的凝膠紡絲工藝來(lái)制備。凝膠紡絲工藝基本上由以下步驟組成制備具有高特性粘度的線性聚乙烯的溶液，將該溶液在高于溶解溫度的溫度下紡成細(xì)絲，將該細(xì)絲冷卻到凝膠溫度以下，使得產(chǎn)生凝膠，并且在除去溶劑以前、期間或以后拉伸細(xì)絲。術(shù)語(yǔ)"粘合劑"指一種使纖維粘合到一起，并可以全部或部分封住纖維使得在處理和制備預(yù)制板期間單層結(jié)構(gòu)被保持的材料。粘合劑材料可以以各種形式和方式使用，例如，作為薄膜，作為橫向粘合帶和作為橫向纖維(相對(duì)于單向纖維為橫向)或通過(guò)將纖維用基質(zhì)材料浸漬和/或包埋(所述基質(zhì)材料例如為熔融聚合物或聚合材料在液體中的溶液或分散液)。優(yōu)選地，基質(zhì)材料被均勻地分布在單層的整個(gè)表面上，而粘合帶或粘合纖維也可以局部使用。例如EP0191306Bl、EP1170925Al、EP0683374Bl和EP1144740Al描述了適當(dāng)?shù)恼澈蟿?。在?yōu)選的實(shí)施方式中，粘合劑是聚合基質(zhì)材料，它可以是熱固性材料或熱塑性材料或二者的混合物?；|(zhì)材料的斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)選大于纖維的伸長(zhǎng)率。粘合劑優(yōu)選具有3—500%的伸長(zhǎng)率。例如WO91/12136Al(15-21頁(yè))列舉了適當(dāng)?shù)臒峁绦院蜔崴苄曰|(zhì)材料。從熱固性聚合物來(lái)看，優(yōu)選選擇乙烯基酯、不飽和聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂或苯酚樹(shù)脂作為基質(zhì)材料。從熱塑性聚合物來(lái)看，可以選擇聚氨酯、乙烯聚合物、聚丙烯酸、聚烯烴或熱塑性彈性嵌段共聚物(諸如，聚異戊二烯-聚乙烯-丁烯-聚苯乙烯或聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物)作為基質(zhì)材料。優(yōu)選地，粘合劑基本上由熱塑性彈性體組成，這些粘合劑優(yōu)選地基本上被涂敷到單層上所述纖維的每根細(xì)絲上，且具有低于約40MPa的拉伸模量(在25T:下，根據(jù)ASTMD638測(cè)定)。這種粘合劑使單層的柔性和預(yù)制板組件的柔性都很高。我們發(fā)現(xiàn)，如果單層禾卩預(yù)制板中的粘合劑是苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，則得到非常好的結(jié)果。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制板中的粘合劑除了聚合基質(zhì)外，還包括填料，該填料用量以粘合劑總體積為基礎(chǔ)計(jì)算為5—80體積％。更優(yōu)選地，填料用量為10—80體積％，最優(yōu)選為20—80體積%。我們發(fā)現(xiàn)，上述條件使得防彈制品的柔性增加，而對(duì)防彈特性沒(méi)有明顯的負(fù)面影響。填料對(duì)纖維之間的粘合性不起作用，但是它對(duì)纖維之間的基質(zhì)起體積填充的作用，結(jié)果防彈制品更柔軟并且具有更高的能量吸收。填料優(yōu)選包括具有低重量或密度的精細(xì)分散的物質(zhì)。填料可以是氣體，但是使用氣體作為填料在加工基質(zhì)材料中存在實(shí)用問(wèn)題。填料還可以包括用于制備分散體的常用物質(zhì)，例如乳化劑、穩(wěn)定劑、粘合劑等或精細(xì)分散的粉末。我們發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)材料的總量恒定的情況下，如果粘合劑包含低于80體積％的填料，那么該粘合劑的量足以使纖維之間獲得充分粘合。我們還發(fā)現(xiàn)，如果基質(zhì)包括高于5體積％的填料，那么防彈制品的柔性增加。優(yōu)選地，在單層中粘合劑的量至多為30質(zhì)量％，更優(yōu)選地，至多為25、20或甚至至多為15質(zhì)量％。這使得防彈性能最佳。本發(fā)明的預(yù)制板在至少一個(gè)外表面上包括隔離膜，所述隔離膜具有1至5g/n^的面密度。所述膜可以是例如聚烯烴(諸如聚乙烯或聚丙烯)、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯或聚苯乙烯膜。這些膜是基本上無(wú)孔的致密膜。優(yōu)選地，本發(fā)明的預(yù)制板在兩個(gè)外表面上都包括所述隔離膜。所述隔離膜優(yōu)選由聚烯烴(更優(yōu)選由聚乙烯或聚丙烯)、聚酯(尤其由熱塑性聚酯)或聚碳酸酯制備。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，隔離膜基本上由高摩爾質(zhì)量聚乙烯，更優(yōu)選由超高摩爾質(zhì)量聚乙烯(UHPE)(IV至少為4dl/g)制備。這種膜可以根據(jù)GB2164897中所公開(kāi)的方法來(lái)制備。這種膜通常具有相對(duì)高的強(qiáng)度和模量，以及高耐磨性。為了改善層間粘合性，預(yù)制板還可以包括在隔離膜和其它層之間的粘合劑或粘合層，由此改善預(yù)制板的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性?？梢允褂酶鞣N類(lèi)型的商購(gòu)粘合劑或粘合層。根據(jù)所需預(yù)制板的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)常規(guī)實(shí)驗(yàn)可以對(duì)上述粘合劑或粘合層進(jìn)行選擇。如果在層壓過(guò)程中施加較高的壓力或溫度，則可以獲得具有較高堅(jiān)固性和穩(wěn)定性的板。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式中，預(yù)制板包括含有UPPE纖維的單層和聚乙烯隔離膜。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，得到甚至更高的防彈性能。優(yōu)選地，隔離膜是雙向拉伸膜，更優(yōu)選地，是4X雙向拉伸膜，最優(yōu)選地，是10至100X雙向拉伸膜。10至100X雙向拉伸薄此處被理解為一種如下膜，該膜在兩個(gè)垂直的方向上被拉伸從而該膜的表面增加了io—100倍。雙向拉伸膜的優(yōu)點(diǎn)在于，在某一重量下可以得到甚至更高的防護(hù)能力。在所述兩個(gè)垂直方向(通常被稱(chēng)為機(jī)器方向和橫向方向)上的拉伸比可以相同，然而也可以選擇其它比率。優(yōu)選地，在機(jī)器與橫向方向上的拉伸比在l:l至l:3，更優(yōu)選在l:l至l:2，更優(yōu)選在1:l至l:1.5之間變化。優(yōu)選地，該膜被至少20X、至少30X或甚至至少40X雙向拉伸。更優(yōu)選地，將由聚乙烯(尤其是UHPE)、聚丙烯、熱塑性聚酯或聚碳酸酯制備的雙向拉伸膜敷在板上。最優(yōu)選地，雙向拉伸膜由聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯制備。這些膜從數(shù)個(gè)供應(yīng)商(例如Treofan)處商購(gòu)得到。這種膜具有相對(duì)高的抗張強(qiáng)度和模量，這使得預(yù)制板在沖擊過(guò)程中變形較少。拉伸性能優(yōu)選以單位膜寬度(以N/m計(jì))來(lái)表示，而非以單位橫截面積(如N/m2)來(lái)表示。因此，優(yōu)選地，隔離膜具有至少150N/m、至少200或甚至至少250N/m的單位膜寬度的抗張強(qiáng)度(此處也被稱(chēng)為強(qiáng)度因子)。在膜具有高斷裂伸長(zhǎng)率(例如，大于20%)的情況下，優(yōu)選屈服強(qiáng)度作為參照，而非斷裂強(qiáng)度。單位膜寬度的拉伸模量?jī)?yōu)選至少3000N/m、至少4000N/m或甚至至少5000N/m。其中隔離膜具有2—4g/n^的面密度的預(yù)制板得到最好的結(jié)果。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制板包括至少兩層含有單向取向纖維的單層。通常，預(yù)制板包括2層、4層或其它2的倍數(shù)層垂直取向的單層。優(yōu)選地，預(yù)制板包括兩層單向取向纖維的單層，以及具有1至5g/n^面密度的雙向拉伸膜。具有2層或4層單向取向纖維單層且在兩外表面上具有雙向拉伸膜的預(yù)制板具有最優(yōu)的防彈性。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式中，預(yù)制板包含單向拉伸膜作為隔離膜，優(yōu)選地，該膜具有至f、4的拉伸比，更優(yōu)選地，該膜具有10至50的拉伸比。這種單向拉伸膜優(yōu)選被如下放置，即，將該膜的拉伸方向與相鄰單向纖維層中的纖維方向垂直。在這種情況下，板可以包括奇數(shù)層單層。在具體實(shí)施方式中，3層單向取向纖維單層(該三層單層的中心層的面密度可以最多與兩相鄰單層的面密度之和大致相同)的兩個(gè)外表面由單向拉伸膜覆蓋，其中拉伸膜的拉伸方向與相鄰單向纖維層中的纖維方向垂直。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，在例如通過(guò)將單向拉伸膜輥壓(calander)到一疊單層上制備板的連續(xù)工藝中，兩個(gè)隔離膜可以沿板的從輥的相同方向來(lái)施加。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的至少兩片預(yù)制板的組件。優(yōu)選地，該板基本上未接合到另一板上。隨著預(yù)制板數(shù)量的增加，防彈能力改善了，但是組件的重量也增加了，且柔性降低了。為了達(dá)到最大的柔性，組件中相鄰板之間未彼此接合。但是，為了獲得一定程度的聯(lián)接性，例如可以對(duì)預(yù)制板的組件進(jìn)行縫合。根據(jù)射彈威脅度和所需防護(hù)能力，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)可以找到最優(yōu)板數(shù)。在應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的防彈組件或包括這種組件制品具有其它優(yōu)點(diǎn)，其中在所述應(yīng)用中，除了防彈制品的重量和防護(hù)能力以外，柔性也起重要作用。我們發(fā)現(xiàn)，如果預(yù)制板的重量具有特定的最大值，則使防彈組件達(dá)到合適的柔性、防護(hù)能力和重量。優(yōu)選地，在永久性柔性應(yīng)用中，防彈制品中的預(yù)制板的重量或面密度至多為500g/m2，每層單層的纖維含量為10至150g/m2。更優(yōu)選地，預(yù)制板的重量至多為300g/m2，每層單層的纖維含量為10至100g/m2。原則上，防彈組件可以通過(guò)已知的適當(dāng)方法來(lái)制作，例如，根據(jù)在WO95/00318、US4623574或US5175040中描述的方法。單層例如由纖維(優(yōu)選連續(xù)多絲紗線形式的纖維)通過(guò)如下步驟來(lái)制備將纖維從繞線架引導(dǎo)通過(guò)梳，結(jié)果纖維在一平面中平行取向。大量單層以一定旋轉(zhuǎn)角度(優(yōu)選以約90。的角度)彼此層疊放置，隔離膜放置在兩表面的至少一個(gè)表面上(在單層層疊的頂面和/或底面)，這樣在該工藝中形成預(yù)制板。優(yōu)選地，禾U用已知技術(shù)將預(yù)制板固結(jié)，這過(guò)程例如可以通過(guò)在模具中壓制疊層來(lái)間斷地進(jìn)行，或通過(guò)層壓和輥壓步驟連續(xù)進(jìn)行。在固結(jié)過(guò)程中，選辟諸如溫度、壓力和時(shí)間的條件，使得所有各層之間至少部分粘接在一起，優(yōu)選隔離膜未熔融。通過(guò)改變溫度、壓力和/或時(shí)間可以得到較高的粘結(jié)性，詳細(xì)的條件可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)常規(guī)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。如果基質(zhì)材料被用作粘合劑，那么可以使該基質(zhì)在纖維之間流動(dòng)并粘合到單層下方和/或上方的纖維上，并可選粘合到隔離膜上。如果采用基質(zhì)材料溶液或分散液，那么使單層形成多層板的工藝還包括，使溶劑或分散劑揮發(fā)的步驟，上述步驟通常在放置隔離膜層并固結(jié)步驟以前。然后，將預(yù)制板疊放從而制成組件，接著該組件可以用于制備防彈制品，可選地通過(guò)例如局部縫合或用柔性封套封裝疊層來(lái)穩(wěn)定組件。我們發(fā)現(xiàn)，考慮到使粘合劑含量較低，尤其是使基質(zhì)材料含量較低，使用以下方法是有利的，該方法中，通過(guò)將具有200—5000dtex紗線數(shù)(纖度)的紗線用基質(zhì)材料和可選填料的分散液潤(rùn)濕來(lái)制備單層。具有小于200dtex紗線數(shù)的紗線吸收分散液中的基質(zhì)材料相對(duì)很少。優(yōu)選地，紗線數(shù)大于500dtex，更優(yōu)選大于800dtex，甚至更優(yōu)選大于1000dtex，最優(yōu)選大于1200dtex。紗線數(shù)優(yōu)選低于5000dtex，更優(yōu)選低于2500dtex，因?yàn)檫@種紗線可以更容易在單層面上鋪展。優(yōu)選地，使用基質(zhì)材料的水性分散液。水性分散液的粘度低，其優(yōu)點(diǎn)在于，基質(zhì)材料非常均勻的分布在纖維上，結(jié)果使纖維-纖維的粘合良好且均勻。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，水分散劑無(wú)毒，因此可以蒸發(fā)到空氣中。優(yōu)選地，同樣考慮到為了在低基質(zhì)百分率的情況下分布均勻，分散液包含的固體成分(即彈性基質(zhì)材料和可選填料)，相對(duì)于分散液總量，為30—60質(zhì)量％?？赏ㄟ^(guò)上述方法得到的本發(fā)明的防彈組件尤其在相對(duì)低的面密度下具有非常好的防彈性能(用Vs。和SEA值表示)。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的組件或包括這些組件的柔性防彈制品當(dāng)被FMJParabellum9X19mm(8克)型子彈射擊時(shí)具有至少300Jm2/kg的比能量吸收(SEA)。對(duì)子彈或彈片碎片的沖擊的能量吸收(EA)由速度Vw的子彈或彈片碎片的動(dòng)能來(lái)計(jì)算。Vs。是這樣的速率，在該速率下，子彈或炮彈片穿透防彈結(jié)構(gòu)的概率是50%。，本發(fā)明更具體地涉及一種柔性防彈制品，所述制品包含多個(gè)含有至少兩層單層和至少一層聚乙烯隔離膜(面密度為1至5g/m2)的板的組件，所述單層基本上由具有至少約1.2GPa抗張強(qiáng)度的HPPE多絲紗線組成，所述組件具有至少2.4kg/m2的面密度(AD)和至少280Jm2/kg的比能量吸收(SEA)，該比能量吸收根據(jù)基于Stanag2920的測(cè)試過(guò)程對(duì)9X19mmFMJParabellum子彈進(jìn)行測(cè)量。優(yōu)選地，該制品具有至少300、325、350或甚至至少375Jm2/kg的SEA。優(yōu)選的實(shí)施方式涉及一種包括組件的柔性防彈制品，所述組件包含多個(gè)預(yù)制板，所述預(yù)制板含有至少兩層單層和至少一層隔離膜(該膜優(yōu)選具有1至5g/r^的面密度且處在所述預(yù)制板的至少一個(gè)外表面上)，各單層包括具有至少1.2GPa抗張強(qiáng)度的單向取向高性能纖維，其中每單層中的纖維方向相對(duì)于相鄰單層中的纖維方向旋轉(zhuǎn)，所述組件具有至少2.4kg/m2的面密度和至少300Jm2/kg的比能量吸收，該比能量吸收根據(jù)基于Stanag2920的測(cè)試過(guò)程對(duì)9X19mmFMJParabellum子彈進(jìn)行測(cè)量。優(yōu)選地，單向取向高性能纖維是高性能聚乙烯纖維。本發(fā)明通過(guò)以下實(shí)施例進(jìn)一步解釋?zhuān)幌抻诖?。本申?qǐng)涉及的測(cè)試方法如下IV:根據(jù)方法PTC-179(Herculeslnc.Rev.Apr.29，1982)來(lái)測(cè)定特性粘度，測(cè)試條件為在135'C下，十氫化萘中，溶解時(shí)間為16小時(shí)，采用用量為2g/l溶液的DBPC作為抗氧劑，其中將在不同濃度下測(cè)量的粘度外推得到零濃度下的粘度。側(cè)鏈UHPE樣品中的側(cè)鏈數(shù)量通過(guò)FTIR在2mm厚的模壓薄膜上確定，其中，利用基于NMR測(cè)量的標(biāo)定曲線對(duì)1375cm—1處的吸收進(jìn)行定量(例如，EP0269151)。拉伸性能(在25。C下測(cè)量)按照ASTMD885M的規(guī)定，使用名義標(biāo)定長(zhǎng)度為500mm的纖維、50%/min的十字頭速度來(lái)定義和測(cè)定多絲紗線的拉伸強(qiáng)度(或強(qiáng)度)、拉伸模量(或模量)和斷裂伸長(zhǎng)率。在測(cè)量的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的基礎(chǔ)上，由0.3-1%應(yīng)變之間的斜率來(lái)確定模量。為了計(jì)算模量和強(qiáng)度，將所測(cè)量的拉伸力除以纖度，該纖度通過(guò)稱(chēng)重IO米長(zhǎng)的纖維來(lái)確定。假設(shè)密度為0.97g/cmS來(lái)計(jì)算GPa值'。薄膜的拉伸性質(zhì)根據(jù)IS01184(H)來(lái)測(cè)定。防彈性能根據(jù)Stanag2920測(cè)試過(guò)程，利用9X19mmFMJParabdhim子彈(來(lái)自DynamitNobel)對(duì)復(fù)合面板的Vs。和SEA進(jìn)行測(cè)量。利用柔性帶將多層組件固定在裝有RomaPlastilin襯墊材料的支架上，該襯墊材料在35'C下預(yù)處理。制備HPPE纖維，其被用在如下實(shí)施例和對(duì)比例中通過(guò)以下步驟制備HPPE多絲紗線制備8質(zhì)量％的UHPE均聚物的十氫化萘溶液，該聚合物每1000個(gè)碳原子上的側(cè)鏈少于0.3個(gè)，IV為19.8dl/g并包含38/62到42/58的順/反異構(gòu)體比，將該聚合物溶液在18CTC的設(shè)定溫度下采用裝有齒輪泵的130mm雙螺桿擠出機(jī)以每孔2.2g/min的速率通過(guò)紡絲板(spinplate)進(jìn)行擠出。液體細(xì)絲在水浴中冷卻，并且以將16的拉伸比施加到初生細(xì)絲(as-spunfilament)的速率進(jìn)行巻取。隨后采用約110至約15(TC的溫度梯度，將細(xì)絲在固態(tài)下以兩步進(jìn)一步拉伸，從而施加約25的總固態(tài)拉伸比。由此得到的紗線具有930dtex的纖度，4.1Gpa的抗張強(qiáng)度和150GPa的模量。對(duì)比例A由以上所描述的HPPE通過(guò)如下步驟制備單層將數(shù)條紗線從繞線架引導(dǎo)通過(guò)梳，并將該紗線用KratonD1107(聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物熱塑性彈性體)的水分散液作為基質(zhì)材料來(lái)潤(rùn)濕。該紗線在平面中平行取向，干燥后單層的面密度為約20g/m2，基質(zhì)含量為約18質(zhì)量％。預(yù)制板通過(guò)以下步驟制備將4層單層交叉疊放，并在每個(gè)側(cè)面敷上厚度為7.6微米(相當(dāng)于約7g/r^的面密度)的81(111^1^@線性低密度聚乙烯膜作為隔離層，并在約0.5MPa的壓力下和約110—115。C的溫度下固結(jié)單層和隔離膜。該聚乙烯膜具有約10MPa的屈服強(qiáng)度或約70N/m的強(qiáng)度因子。.扁平的防彈制品由多個(gè)預(yù)制板的松散、非接合組件制成，組件在角部被縫合。采用9X19mmFMJParabellum型子彈(8g)對(duì)三種不同組件的防彈性能進(jìn)行測(cè)試。Vs()和SEA結(jié)果列于表1中。實(shí)施例1與對(duì)比例A類(lèi)似，但不同之處在于，3.50微米的聚丙烯膜TrepfanPHD3.5(得自TreofanGermanyGmbH)被用作隔離膜。這種雙向拉伸膜具有約190MPa的拉伸強(qiáng)度，90%的斷裂伸長(zhǎng)率、約650N/m的強(qiáng)度因子和10500N/m的模量因子。被穩(wěn)定組件的柔性被判定為更高；該疊層比對(duì)比例A的疊層更易彎曲。令人驚訝地，所觀測(cè)到的V5Q值明顯高于對(duì)比例A。由于預(yù)制板的質(zhì)量較輕，因此組件中可以使用2片額外的預(yù)制板(總共26)以得到與對(duì)比例A相同的重量，即預(yù)制板的個(gè)數(shù)增加了8%。而防彈性能SEA從260增長(zhǎng)到312J.m2/kg，即增長(zhǎng)了20%。對(duì)比例B和實(shí)施例2對(duì)比例B和實(shí)施例2分別類(lèi)似于對(duì)比例A和實(shí)施例1，但不同之處在于，單層具有約40g/r^的AD，基質(zhì)含量為約18質(zhì)量％。預(yù)制板通過(guò)將2層而不是4層單層交叉疊放形成。表1中的測(cè)試結(jié)果證實(shí)防彈性能改善了在預(yù)制板的數(shù)量增加8%的情況下，SEA增大12X。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>權(quán)利要求1.預(yù)制板，所述預(yù)制板包括至少兩層單層和在所述預(yù)制板的至少一個(gè)外表面上的隔離膜，每層單層包含具有至少約1.2GPa抗張強(qiáng)度和至少40GPa拉伸模量的纖維的纖維網(wǎng)絡(luò)和粘合劑，其特征在于，所述隔離膜具有1至5g/m2的面密度。2.預(yù)制板，所述預(yù)制板包括至少兩層單層和在所述預(yù)制板的至少一個(gè)外表面上的隔離膜，每層單層包含具有至少約1.2GPa抗張強(qiáng)度和至少40GPa的拉伸模量的單向取向纖維和粘合劑，其中，每一層單層中的纖維方向相對(duì)于相鄰單層中的纖維方向旋轉(zhuǎn)，其特征在于，所述隔離膜具有1至5g/m2的面密度。.3.如權(quán)利要求1或2所述的預(yù)制板，其在所述預(yù)制板的二個(gè)外表面上都包含隔離膜。4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的預(yù)制板，其中，所述纖維包括高性能聚乙烯纖維。5.如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的預(yù)制板，其中，所述粘合劑基本上由熱塑性彈性體組成，并具有小于約40MPa的拉伸模量。6.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的預(yù)制板，其中，所述隔離膜由聚乙烯、聚丙烯、聚酯或聚碳酸酯制成。7.如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的預(yù)制板，其中，所述隔離膜是雙向拉伸膜。8.如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的預(yù)制板，其中，所述隔離膜具有2至4g/n^的面密度。9.如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的預(yù)制板，其中，所述隔離膜具有至少150N/m的強(qiáng)度因子。10.如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的預(yù)制板，包括至少兩層單向取向纖維單層。11.至少兩片如權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的預(yù)制板的組件，所述預(yù)制板之間彼此未接合。12.包括至少一個(gè)如權(quán)利要求ll所述的組件的柔性防彈制品，所述組件包含多片預(yù)制板，所述預(yù)制板包含至少兩層單層和至少一層在所述預(yù)制板一個(gè)外表面上的隔離膜，每層單層包括具有至少1.2GPa抗張強(qiáng)度的單向取向高性能纖維，而每層單層中的纖維方向相對(duì)于相鄰單層中的纖維方向旋轉(zhuǎn)，所述組件具有至少2.4kg/n^的面密度和至少300J'm2/kg的比能量吸收，所述比能量吸收根據(jù)Stanag2920測(cè)試過(guò)程對(duì)9X19mmFMJParabellum子彈進(jìn)行測(cè)試。13.如權(quán)利要求12所述的柔性防彈制品，其中，所述單向取向高性能纖維是高性能聚乙烯纖維。全文摘要本發(fā)明涉及預(yù)制板，所述預(yù)制板包括至少兩層單層和在所述預(yù)制板至少一個(gè)外表面上的隔離膜，每層單層包括具有至少約1.2GPa抗張強(qiáng)度和至少40GPa拉伸模量纖維的纖維網(wǎng)絡(luò)和粘合劑，其特征在于，所述隔離膜具有1至5g/m²的面密度。采用這種預(yù)制板的組件和制品，可以在一定重量下得到基本上較高的防彈能力。本發(fā)明還涉及至少兩片上述板的組件和包括所述組件的柔性防彈制品。文檔編號(hào)B32B5/26GK101213074SQ200680024153公開(kāi)日2008年7月2日申請(qǐng)日期2006年6月29日優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日發(fā)明者馬丁·安東尼厄斯·艾斯·范,馬丁努·約翰內(nèi)斯·尼古拉斯·雅各布斯申請(qǐng)人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司