專利名稱：：防吸液性柔性防彈材料及其生產方法以及由此制造的產品的制作方法防吸液性柔性防彈材料及其生產方法以及由此制造的產品本發(fā)明背景發(fā)明領域本發(fā)明涉及具有改善的防吸水及其它液體性能的柔性防彈材料及其生產方法以及由此制造的產品例如身體盔甲。相關4支術說明用于背心等的防彈產品在本領域是已知的。這些中的很多產品是基于高韌度纖維，例如擴展鏈聚乙烯纖維和芳族聚酰胺纖維。身體盔甲例如防彈背心可以由剛性復合材料和/或柔性復合材料形成。雖然剛性身體盔甲可提供良好的防彈性能，但也非常堅硬并且比較笨重。結果普遍地，剛性身體盔甲服裝(例如背心)通常比柔性身體盔曱服裝的穿著舒適性差。剛性身體盔曱也稱為"硬"盔甲，在本領域其已經被定義為(例如參見美國專利U.S.5,690,526)是指例如鋼盔或軍用車輛板的制品，其機械強度足以使其在受到大量應力時保持結構剛度并且能夠獨立存在而不坍塌。與這種剛性或硬盔甲相反的"軟"盔曱是柔性的，其不具有與前述硬盔甲相關的特質。雖然基于高韌度纖維的柔性身體盔曱具有極好的使用經驗，但是其防吸水及其它液體性能可能小于所需要的，這取決于其具有的纖維類型。即，這種盔曱在與水(或其它液體)接觸或浸沒于其中之后易于吸取多于所需的水(或其它液體)。美國專利US5，690,526和PCT公布號WO0029468指向引入了聚氨酯樹脂的剛性身體盔甲及其組件，但是沒有公開防吸水及其它液體性能的改進。理想的是提供一種具有改進的防吸水及其它液體性能同時保持其所需防彈或其它性能的柔性防彈復合材料。同樣理想的是提供一種盔曱，例如基于這樣一種材料的盔甲，該材料同樣改進了防吸水及其它液體性能。這種盔曱將理想地是穿著舒適的并且制造費用不大。發(fā)明概述根據本發(fā)明，提供了一種具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈復合材料，該復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其共混物，該纖維存在于含有熱塑性聚氨酯樹脂的基體中。同樣根據本發(fā)明，提供了一種具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈復合材料，該復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其混合物，該纖維存在于含有熱塑性聚氨酯樹脂的基體中，至少兩個相鄰的纖維層以相對于彼此交叉層疊布置的方式定向。此外根據本發(fā)明，提供了一種具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈盔曱，其包括至少一種柔性復合材料，該復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維-選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其混合物，該纖維存在于含有熱塑性聚氨酯樹脂的基體中。另外，根據本發(fā)明，提供了一種具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈盜甲，其包括至少一種柔性復合材料，該復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其共混物，該纖維存在于含有熱塑性聚氨酯樹脂的基體中，至少兩個相鄰的纖維層以相對于彼此交叉層疊布置的方式定向。本發(fā)明還提供了一種制造具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈復合材料的方法，該方法包括提供含高韌度纖維網狀構造的第一非織造纖維層，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其共混物；用熱塑性聚氨酯樹脂涂布第一纖維層；提供包含高韌度纖維網狀構造的第二非織造纖維層，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其混合物；用熱塑性聚氨酯樹脂涂布第二纖維層；以及將第一非織造纖維層和第二非織造纖維層固結形成復合材料。本發(fā)明還提供了一種具有改進的柔性防彈復合材料的防吸水及其它液體性能的方法，該復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該方法包括用熱塑性聚氨酯樹脂涂布高韌度纖維網狀構造以使樹脂形成所述纖維的基體，并且其中所述纖維選自芳力矣聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性纖維及其共混物。本發(fā)明進一步提供一種改進柔性防彈盔甲制品的防吸水及其它液體的方法，該盔曱制品包括至少一種復合材料，該復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該方法包括用熱塑性聚氨酯樹脂涂布高韌度纖維網狀構造以使樹脂形成纖維的基體，并且至少部分地由至少一種復合材料形成柔性盔甲，其中所述纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其混合物。柔性復合材料也可包括在各纖維層的一面或兩面上的柔性膜并且可將該復合材料的相鄰層布置成使相鄰層中的纖維彼此方向旋轉了大約90。，或其它所希望的方向。本發(fā)明提供了一種復合材料，該材料是柔性的并具有改進的防吸液性能同時保持理想的防彈性能。同樣地，本發(fā)明提供了柔性盔甲，例如身體盔甲，其具有改進的防吸液性同時還保持理想的防彈性能及舒適性。該復合材料及由此制造的盔甲能夠在現有設備上以成本有效方式生產。附圖簡要說明圖1是包括本發(fā)明那些的單一復合材料的重量增加-浸水時間曲線圖。圖2是包括本發(fā)明那些的11層復合材料的重量增加-浸水時間曲線圖。本發(fā)明的詳細描述本發(fā)明包括柔軟的防彈性柔性復合材料并且其具有改進的防吸水及其它液體性能，該其它液體包括(不限于)汽油及其它石油產品、油類和潤滑劑。這些復合材料特別可用于柔性防彈盔甲制品，例如身體盔曱、毯子等等。如上所述，本發(fā)明的柔性盔甲與剛性或硬盔甲形成對照。本發(fā)明柔性材料及盔甲在受到大量應力時不能保持其形狀并且不能在不坍塌下獨立存在。該復合材料包括存在于熱塑性聚氨酯樹脂基體中的高韌度纖維。該復合材料是由至少兩個高韌度纖維層形成的。為了本發(fā)明的目的，纖維是伸長體，其長度尺寸比其橫向寬度和厚度尺寸大得多。因此，術語纖維包括單絲、復絲、帶、條、人造短纖維及其它短切、切斷或不連續(xù)纖維等，其具有規(guī)則或不規(guī)則的橫截面。術語"纖維"包括前述任意多種或其組合。紗是由許多纖維或絲構成的連續(xù)線?？捎糜诒景l(fā)明的纖維橫截面可大不相同，它們的橫截面可以是圓形、扁平或長橢圓形的，它們也可具有規(guī)則或不規(guī)則的多角形橫截面，該多角形橫截面具有從絲的線性軸或縱軸突出的一個或多個規(guī)則或不規(guī)則凸角。特別優(yōu)選的是該纖維具有大體上圓形、扁平或長橢圓形的^f黃截面，最優(yōu)選的是該纖維具有大體上圓形的橫截面。在此使用的術語"高韌度纖維"是指韌度等于或大于約7g/d的纖維。優(yōu)選這些纖維具有至少約為150g/d的初始拉伸^t量并且斷裂能量至少約為8J/g，其由ASTMD2256測量。優(yōu)選的纖維是那些韌度等于或大于10g/d、拉伸模量等于或大于約200g/d并且斷裂能量等于或大于約20J/g的纖維。特別優(yōu)選的纖維是那些韌度等于或大于約16J/d、拉伸模量等于或大于約400g/d并且斷裂能量等于或大于約27J/g的纖維。在這些特別優(yōu)選的實施方式中，最優(yōu)選的是其中纖維韌度等于或大于約22g/d、拉伸模量等于或大于約500g/d并且斷裂能量等于或大于約27J/g的那些實施方式。在此使用的術語"初始拉伸模量"、"拉伸模量"和"模量"是指由ASTM2256對紗線測量和由ASTMD638對基體材料測量的彈性模量。用于本發(fā)明復合材料的纖維網狀結構呈由高韌度纖維形成的非織造織物形式。特別優(yōu)選的纖維構型是其中纖維是單向排列的以致其沿共同的纖維方向大體上彼此平行的網狀結構。優(yōu)選地，非織造織物中至少約50%重量的纖維是高韌度纖維，并且更優(yōu)選非織造織物中至少約75%重量的纖維是高韌度纖維。本發(fā)明的紗和織物可以由一種或多種不同的高強度纖維構成。該紗可以是基本上平行排列的，或該紗可以是編織、纏繞或纏結的?？捎糜诒景l(fā)明的紗和織物的高強度纖維是高度定向的高分子量高模量聚乙烯纖維(也稱為擴展鏈聚乙烯)、芳族聚酰胺纖維以及剛性棒聚合物。也可采用兩種或多種不同纖維的混合物，最優(yōu)選的是芳族聚酰胺纖維。該纖維可以是任何適當的丹尼爾，例如約為50-3000丹尼爾，更優(yōu)選約為200-3000丹尼爾，還更優(yōu)選約為650-1500丹尼爾，并且最優(yōu)選約為800-1300丹尼爾的纖維。美國專利號US4,457,985—般性地討論了這種高分子量聚乙烯纖維，該專利公開在與此沒有不一致的程度上將其在此引入作為參考。在聚乙烯的情形下，合適的纖維是那些重均分子量至少約為150,000,優(yōu)選至少約為一百萬，更優(yōu)選約為2百萬-5百萬的纖維。這種高分子量聚乙烯纖維可以是溶液紡絲(參見美國專利號4,137,394和美國專利號4,356,138),或者由溶液紡絲形成凝膠結構(參見美國專利號4,413,110、德國公開號3,004,699和英國專利號2051667),或者通過-展軋和拉拔工藝制造的聚乙烯纖維(參見美國專利號5,702,657)。在此使用的術語聚乙烯是指主要是線性的聚乙烯材料，其可包含較少量鏈支化或共聚單體不超過5個改性單元/每100個主鏈碳原子，并且其還可含有與此混合的不多于約50wt。/。的一種或多種聚合物添加劑例如烯屬烴-l-聚合物，特別是低密度聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯，含有單烯類作為主要單體的共聚物、氧化聚烯烴、接枝聚烯烴共聚物和聚甲醛，或者通常引入的低分子量添加劑例如抗氧劑、潤滑劑、紫外線屏蔽劑、著色劑等等。在此可用的高韌度聚乙烯纖維是由HoneywellInternationalInc.ofMorristown,NewJersey,USA.銷售的商標為SPECTRA(R)的高韌度聚乙烯纖維。取決于成型技術、拉伸比和溫度及其它條件，可賦予這些纖維各種性能。該纖維的韌度至少約為7g/d,優(yōu)選至少約為15g/d,更優(yōu)選至少約為20g/d，還更優(yōu)選至少約為25g/d,并且最優(yōu)選至少約為30g/d。類似地，通過英斯特朗張力試驗儀測量的該纖維初始拉伸才莫量優(yōu)選為至少約300g/d,更優(yōu)選至少約為500g/d，還更優(yōu)選至少約為1，000g/d,并且最優(yōu)選至少約為1,200g/d。這些初始拉伸模量和韌度最高值通常是僅通過采用溶液生長或凝膠紡絲工藝就可得到的。許多絲的熔點高于形成它們的聚合物的熔點。因此，例如分子量約為150,000、約為一百萬和約為2百萬的聚乙烯，其通常在本體中具有的熔點為138°C。由這些材料制造的高度定向聚乙烯絲的熔點由約7。C至13。C更高。因此熔點稍微增高反映出較之本體聚合物結晶完美并且絲的結晶取向度更高。在芳族聚酰胺的情形中，由芳族聚酰胺形成的合適纖維描述在美國專利號3,671,542中，在與此沒有不一致的程度上將其引入于此作為參考。優(yōu)選的芳族聚酰胺纖維的韌度為至少約20g/d、初始拉伸模量為至少約400g/d以及斷裂能量為至少約8J/g,并且特別優(yōu)選的芳族聚酰胺纖維的韌度為至少約20g/d和斷裂能量為至少約20J/d，最優(yōu)選的芳力臭聚酰胺纖維的韌度為至少約23g/d、模量為至少約500g/d以及斷裂能量為至少約30J/g。例如具有適度高^t量和韌度值的聚(對苯二甲酰對苯二胺)絲是特別有利于形成防彈復合材料的。實例為來自Teijin的Twaron(R)T2000,其具有1000丹尼爾。其它例子是具有初始拉伸才莫量和韌度值分別為500g/d和22g/d的Kevlar29以及這些值分別為1000g/d和22g/d的Kevlar⑧49,兩者都可得自杜邦。也可使用聚(對*苯二曱酰對苯二胺)的共聚物，例如共聚(對苯二甲酰對苯二胺3,4'對苯二甲酰氧聯苯二胺)。還可用于本發(fā)明實踐的是商業(yè)上由杜邦制造的商品名為Nomex⑧的聚(間苯二曱酰間苯二胺)。剛性棒纖維—皮公開在例如美國專利號5,674,969、5,939,553、5,945,537和6,040,478中，將其公開在與此沒有不一致的情況下引入于此作為參考，從MagellanSystemsInternational可得到命名為M5纖維的這種纖維。高強度纖維呈非織造織物形式，例如單向定向的纖維疊層或以隨枳j取向粘結的并且包埋在合適的樹脂基質中的纖維。由單向定向的纖維形成的織物典型地具有沿一個方向延伸的第一纖維層以及沿與第一層纖維成90。方向延伸的第二纖維層。優(yōu)選該連續(xù)疊層相對于^:此旋轉例如角度為0°/90?；?745。/90。/4570?；蚱渌嵌取＠美w維的幾何結構來描述本發(fā)明復合材料的幾何結構是適宜的。一種這樣的適當布置方式是其中纖維沿共同的纖維方向彼此平行排列的纖維層(稱為"單向排列纖維網狀結構")，該單向排列纖維的連續(xù)層可相對于前述層旋轉。優(yōu)選地，復合材料的纖維層是交叉疊層，即各網狀結構層的單向纖維方向相對于相鄰層的單向纖維方向旋轉。一個實例是5層制品，其具有第二、第三、第四和第五層相對于第一層旋轉了+45。、-45。、90°和0°。一個優(yōu)選實施例包括鋪疊成0790。的兩層。這種旋轉的單向排列被描述在例如美國專利號4,457,985;4J48，064;4,916,000;4,403,012;4,623,574;以及4,737,402中。通常，本發(fā)明的纖維層優(yōu)選是通過最初先構造一種纖維網狀結構，然后用基體組合物涂布該網狀結構而形成的。在此使用的術語"涂布"是用于廣義上描述一種網狀構造，其中單獨纖維或者具有圍繞纖維的基體組合物連續(xù)層或者具有在纖維表面上的基體組合物非連續(xù)層。在成型例子中，可以說纖維是完全包埋在基體組合物中的。術語涂布和浸滲在此可交替使用。纖維結構可通過各種方法來構造，在單向排列纖維網狀構造的優(yōu)選例中，高韌度絲的紗束是由粗紗架供給并在用基體材料涂布之前通過導向裝置和一個或多個擴桿引入準直梳，該準直橋u/使絲共面;t也排列并且大體上呈單向形式。本發(fā)明方法包括開始先形成纖維網狀結構層，優(yōu)選為如上所述的單向網狀結構，將基體組合物的溶液、分散體或乳液施涂到纖維網狀結構上，然后使基體涂布的纖維網狀結構層干燥。優(yōu)選該溶液、分散體或乳液為聚氨酯樹脂水溶液，可將其噴到絲上。另一方面，通過浸漬或輥涂機等方式可給絲結構涂布水溶液、分散體或乳液。在涂布之后，然后可使涂布后的纖維層通過烘箱干燥，其中涂布后的纖維網狀結構層(單方向預浸帶)受到充足的加熱以蒸發(fā)基體組合物中的水。然后將涂布后的纖維網狀結構置于載體織物上，其可以是紙或薄膜基材，或在用基體樹脂涂布之前可將該纖維結構開始先置于載體織物之上，然后可按照已知方法將基材與固結的單方向預浸帶纏繞成連續(xù)巻?？蓪⒐探Y的單方向預浸帶切成分開的片并鋪疊成堆以形成最終用途復合材料。如上所述，最優(yōu)選的復合材料是這樣的，其中各層的纖維網狀構造是單向排列和定向的以使連續(xù)層中的纖維方向以0°/90°定向。雖然優(yōu)選復合材料的每兩個相鄰層中的纖維是相同的，然而各相鄰層中的纖維可以是相同或不同的。纖維層中纖維的樹脂基體是熱塑性聚氨酯樹脂。聚氨酯樹脂可以是均聚物或共聚物，并且這些樹脂的一種或多種的混合物也是可以在此使用的。該樹脂在本領域是已知的并且可從市場上購得。優(yōu)選地，為了侵—用方便，該樹脂是以含水體系的形式來提供的。通常可采用的這些樹脂是水溶液、分散體或乳液形式，其中固體成分范圍可以是約20-80%重量，更優(yōu)選為約40-60%重量，剩余重量是水。常規(guī)添加劑，例如纖維等可以被包含在樹脂組合物中。在復合材料層中樹脂基體材料對纖維的比例可根據最終用途而大不相同。以固體為基準，各復合材料層中的聚氨酯樹脂優(yōu)選為1-40%重量，更優(yōu)選為10-30%重量，并且最優(yōu)選為15-28%重量。通過在加熱和壓力下將其合并約1-39分鐘的時間，例如溫度范圍約為75-260°F(24-127°C)，壓力約為1-250psi(6.9-1725kPa),可由獨立的層形成本發(fā)明的復合材料。復合材料中的層數取決于特定的最終用途。最優(yōu)選每種復合材料是由兩個纖維層形成的，其相對于彼此以90。取向并且已經固結成單一結構。在另一實施方式中，該復合材料可以是由兩組這樣的單一結構形成的，所以采用了全部四個纖維層；在這種情形中，將兩個兩層固結的結構彼此固結。用于形成制品的復合材料中的層數根據制品的最終用途而變化。優(yōu)選地，本發(fā)明的復合材料形成身體盔甲的外飾面層，例如背心，但另一方面它們也可形成內層。例如，在用于軍事應用的身體盔曱背心中，為了達到所需的面密度1.0磅/每平方英尺(4.9kg/m2),在一種典型結構中它們可以是22層。不是所有這些都必須由本發(fā)明的復合材料形成。例如，一種背心可以由11層的兩層結構形成，該兩層結構已經以90°取向固結在一起，該11層不必相互粘接在一起。在這種實施方式中，可采用另外11層形成背心材料的底層；這些層可以是織造的、編織或非織造織物并且還優(yōu)選是由高韌度纖維形成的，更優(yōu)選是由與非織造層中相同類的纖維形成的。在另一種實施方式中，用于法律生效的最終用途的身體盔甲背心可具有基于NationalInstituteofJustice(NIJ)威脅級別的層數。例如，對于NIJ威脅級別IIIA背心，也可以是總計22層。如上所述，不是所有層都必須由本發(fā)明的復合材料形成。在該實施方式中，頂部11層可以由本發(fā)明的復合材料形成，而底部11層可以由織造的、編織的或非織造織物形成，并且還優(yōu)選是由高韌度纖維形成，更優(yōu)選是由與非織造層中相同類的纖維形成。對于較低的NIJ威脅級別，可采用^f艮少的各種材料層。在一種本發(fā)明的實施方式中，身體盔甲背心是由芳族聚酰胺纖維形成的多層非織造復合材料與由涂布了不同于熱塑性聚氨酯樹脂的基體材料的織造芳族聚酰胺織物形成的多層復合材料組合而形成。如上所述，用基體組合物涂布各層的高韌度纖維，然后將基體組合物/纖維組合固結。"固結"是指基體材料和纖維層組合成一個單層。通過干燥、冷卻、加熱、加壓或其組合可進行固結。在復合材料中可包括一種或多種塑料薄膜以使不同的復合材料層彼此隔開，用來易于形成身體形狀和容易穿用。這些塑料薄膜可典型地被粘合到各復合材料的一個或兩個表面上?？刹捎萌魏芜m當的塑料薄膜，例如由聚烯烴制造的薄膜。該膜的例子是線性低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)薄膜、聚酯薄膜、尼龍薄膜、聚碳酸酯薄膜等。這些薄膜可以是任何所希望的厚度。典型的厚度范圍為約0.1-1.2密耳(2.5-30ium),更優(yōu)選為約0.2-1密耳(5-25liim),最優(yōu)選為約0.3-0.5密耳(7.5-12.5|um).最優(yōu)選的是LLDPE的薄膜。用于抗沖擊和防彈制品的纖維增強復合材料的各種構造是已知的。這些復合材料顯示出不同程度的防發(fā)射體如子彈、彈片和碎片等高速沖擊穿透性能。例如美國專利6,268,301Bl、6,248,676Bl、6,219,842Bl;5,677,0295,190,8025，124,1954,883,7004,650,7104,501,8565,587，2305,187,0235,112,6674,820,5684,623,574;5,552,2085,471,9065,330,8205,196,252;5,185,1955,175,0405,167,8765,165,989;5，061，5455,006,3904,953,2344，916,000;4，748,0644,737,4024,737,4014,681,792;4,613，5354,584,3474,563,3924,543,2864,457,985;以及4,403,012;PCT公布號WO91/12136;以及1984E丄DuPontDeNemoursInternationalS.A.的乂>布，才示題為"LightweightCompositeHardArmorNonApparelSystemswithT-9633300dtexDuPontKevlar29Fibre",全部都描述了包含由高分子量聚乙烯和芳族聚酰胺制造的高強度纖維的防彈復合材料。在一種本發(fā)明的實施方式中，背心或其它身體盔甲或其它制品是以常規(guī)方法由多層復合材料形成的。優(yōu)選這些層沒有被層合在一起，但可以是縫合在一起以避免各層相對于纟皮此滑動。例如，這些層可以是在每個角處以粗針腳縫合。另一方面，這些層可以整個完全被包在口袋或其它覆蓋物中。如上所述，本發(fā)明的復合材料具有改進的防吸水性。它還具有改進的防吸收其它液體，例如汽油、石油、油類和潤滑劑的性能。優(yōu)選本發(fā)明的柔性防彈盔曱其特征在于在70°F±5°F(2rC土2.8。C)下于海水中已經浸泡24小時之后，當用16粒射彈沖擊時，其具有至少為約1920fps(585.6mps)的V50。還優(yōu)選本發(fā)明的柔性防彈盔曱其凈爭征在于在70°F±5°F(2rC土2.8。C)自來水中浸泡20小時之后，當用17粒碎片模擬射彈沖擊時，保留其V50性能的至少約85%,更優(yōu)選至少約90%;在這些條件下，柔性防彈盔曱也具有優(yōu)選地不多于其干重的50%,更優(yōu)選不多于其干重的40%的重量增加。此夕卜，優(yōu)選本發(fā)明的柔性防彈盔甲其特征在于在70。F土5。F(2rC土2.8°C)在汽油中浸泡4小時之后，當用16粒射彈沖擊時，保留其V50性能的至少約85%,更優(yōu)選至少約90%。提出以下非限制性的實施例以提供對本發(fā)明更完全的理解。所述說明本發(fā)明原理的特定工藝方法、條件、材料、比例和報告數據是示范性的，而不應該解釋為限制本發(fā)明范圍。所有百分比是以重量計的，除非另有規(guī)定。實施例實施例1四層非織造復合材料是由芳族聚酰胺纖維(來自Teijin的Twaron(R)T2000,1000丹尼爾以及韌度26g/d)層形成的。芳族聚酰胺纖維單方向預浸帶是通過使來自巻軸的纖維通過梳刷站形成單向網狀構造而制備的。然后將纖維網狀構造置于載體織物上并將基體樹脂涂布其上?；w樹脂是熱塑性聚氨酯樹脂的分散體(被其制造商描述為聚氨酯樹脂于水中的共聚物混合物(40-60%樹脂)，在23。C相對密度為1.05g/cc,以及在23。C粘度為40cps)。在形成復合材料的制備中，然后使涂布的纖維網狀構造通過烘箱以蒸發(fā)組合物中的水以及將其纏繞在滾筒上，將載體織物從此剝離。所得結構含有16重量％聚氨酯樹脂。用這種方式制備了兩個單向纖維預浸帶連續(xù)巻。兩個該單方向預浸帶是90°正向交叉層疊的，并且在加熱和加壓下固結形成具有兩個相同芳族聚酰胺纖維層的層壓材料。然后將兩個這種兩層固結的結構再一次以90°交叉層疊并且在熱和壓力下固結。所得的結構是4層芳族聚酰胺復合材料。將測量的8xl8英寸(45.7x45.7cm)該材料樣品用于以下試驗。除非指出別的方式，在以下全部實施例中的試^^樣品與實施例1中的樣品尺寸相同。4層復合材料結構的防吸水性測定如下。在室溫(70。F,2rC)下使復合材料于自來水容器中浸泡指定時間，其后將復合材料垂直懸掛15分鐘滴干。比較濕復合材料與干復合材料的重量以測定重量增加。所礙:結果示于圖1(如標注的曲線實施例1)。顯然4小時后重量增加加大到大約52%,然后試驗持續(xù)時間24小時之后穩(wěn)定。實施例2重復實施例1,除了首先形成的各兩層芳族聚酰胺復合材料在一個表面上具有0.35密耳(8.89pm)線性低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜外。將這些復合材料中的兩個在壓機上固結，使芳族聚酰胺層彼此面對。所得結果是聚乙烯膜在各外表面上的4層芳族聚酰胺結構。如實施例1進行4層復合材料的防水性試驗，結果示于圖1中(如標注的曲線實施例2)。顯然該結構的重量增加非常小，24小時約為10%。另外，約12小時之后重量增加穩(wěn)定。實施例3僅采用兩層芳族聚酰胺纖維單方向預浸帶來重復實施例1。如實施例1進行兩層復合材料的防水性試驗，并且結果也示于圖1中(如標注曲線實施例3)。顯然該結構重量增加非常小，24小時之后重量增加約為20%。可以看到，對于這種結構，重量增加是很微小的，在24小時后重量增加為大約20%。實施例4(對比例)重復實施例1,除了樹脂基體是一種彈性體(從KratonPolymerLLC可得的Kraton⑧Dl107異戊二烯-苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物)外。復合材料中的樹脂量為16%重量，各2層芳族聚酰胺層壓材料與0.35密耳(8.89|Lim)LLDPE薄膜固結，通過固結兩個2層層壓材料(芳族聚酰胺-芳族聚酰胺)形成4層層壓材料，其在外表面上具有聚乙烯膜。如實施例1進行該結構的防水性試驗，并且結果也示于圖1中(如標注的曲線實施例4)。顯然該復合材料在約2小時之后顯示出重量增加80%,并且24小時試驗自始至終該重量增加保持大致相同。實施例5(對比例)重復實施例3，除了樹脂基體與實施例4相同外。另外，LLPDE膜附著在兩層芳族聚酰胺織物層的兩面上。如實施例1進行該兩層結構的防水性試驗，并且結果也示于圖1中(如標注的曲線實施例5)。顯然該復合材料在僅僅約1小時之后顯示出重量增加加大了60%,并且對于24小時持續(xù)時間試驗該重量增加保持大致相同。與實施例3相比，重量增加顯著地更大了。實施例6在該實施例中，ll層實施例1的4層復合材料;故成型在一起(在各邊角處以粗針腳縫合)，并且如實施例1測試重量增加，使11層包裝持續(xù)相同時間滴干。結果示于圖2中(如標注的曲線實施例6)。顯然24小時之后重量增加約為62%，其在第一小時之后保持相同。實施例7重復實施例6，除了利用11層實施例2的4層復合材料外。如實施例6進行該結構的重量增加測試，并且結果示于圖2中(如標注的曲線實施例7)。實施例8重復實施例6，除了利用11層實施例3的兩層復合材料外。如實施例6進行該結構的重量增加測試，并且結果示于圖2中(如標注的曲線實施例8)。顯然從試驗開始到結束，該結構的重量增加約為40%。實施例9(對比例)重復實施例6，除了利用11層對比例4的四層復合材料外。如實施例6進行該結構的重量增加測試，并且結果示于圖2中(如標注的曲線實施例9)?？梢钥吹剑@種復合材料在24小時后具有大約72%的重量增加，與重量增加約為62%的實施例6相比較。而且，就實施例6的重量增加曲線基本上是平坦的而言，在對比例9中重量增加曲線上升。實施例10(對比例)重復實施例6，除了利用11層對比例5的兩層復合材料外。如實施例6進行該結構的重量增加測試，并且結果示于圖2中(如標注曲線實施例10)。顯然在24小時之后，與實施例8的兩層復合材料重量增加僅為約40%相比，該復合材料的重量增加約為72%。而且，就實施例8的重量增加曲線基本上是平坦的而言，在對比例10中重量增加曲線上升。實施例11和12實施例1的4層復合材料的多層(射擊包)在70。F(21°C)自來水中浸泡20小時之前和之后，測試其防彈特性。碎片正如MIL-P-46593A(ORD),口徑=0.22,17粒碎片模擬射彈(FSP)所具體規(guī)定的。實驗方法遵循MIL-STD-662F的指南。幾次17粒FSP射擊在實施例1的4層層壓材料的23層射擊包上，每次測量18x18英寸(45.7x45.7cm),其僅在邊角縫合以使各層結合在一起。僅夾緊射擊包頂部，并且射擊包下部部分地被邊角上夾緊的1.5英寸(3.8cm)寬角鋼束縛。根據在射擊包上擊落和穿透射擊包的6對碎片的平均數來確定V50計算結果。V50速度是射彈穿透概率為50%時的速度。允許的最大速度分布為125fps(38.1mps)。結果示于下列表1中?？梢钥吹剑鶕撛囼?，甚至在浸泡24個小時后，包含本發(fā)明復合材料的射擊包保留其防彈性能的85%。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>實施例13和14以與實施例11和12相同的方法，在48層實施例3的兩層復合材料于自來水中浸泡24小時之前和之后，測試其防彈性能。所得結果示于下表2中，顯然，根據該試驗，包含本發(fā)明復合材料的射擊包甚至在浸泡24小時之后仍保留其防彈性能特征的92%。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>實施例15和16將24層實施例1的四層復合材料在室溫下(70。F,21°C)在汽油中浸泡4小時之前和之后，測試其防彈特性。以實施例11和12的方式進行彈道實驗，除了采用如美國軍隊所使用的16粒直立圓柱體(RCC)試驗樣品碎片。所得結果示于下表3中，如表3所示，在汽油中浸泡4小時之后，本發(fā)明復合材料僅增重13%,顯示液體吸收極小。而且顯然，根據該試驗，包含本發(fā)明復合材料的射擊包甚至在汽油中浸泡4小時之后仍保留其防彈性能特征的89%。表3<tale>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>因此，可以看到，本發(fā)明提供了一種具有改善的防吸水及其它液體性能的柔性防彈復合材料。由本發(fā)明復合材料制造的盔曱，例如背心，是柔性的并且同樣具有改善的防吸水及其它液體性能。該盔曱仍然保留其理想的防彈性能。由此，本發(fā)明提供了一種柔性防彈復合材料的防吸水及其它液體性能的改進方法，其中該復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維網狀構造涂布有熱塑性聚氨酯樹脂，使得該樹脂形成纖維的基體。所述纖維是芳族聚酰胺纖維、擴展鏈樹脂聚乙烯纖維、剛性棒纖維或其共混物。本發(fā)明還提供了一種柔性防彈盔曱的防吸水及其它液體性能的改進方法，該柔性防彈盔甲例如身體盔甲，是由至少一種復合材料形成的，該復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維網狀構造涂布有熱塑性聚氨酯樹脂以使樹脂形成纖維的基體。所形成的柔性身體盔曱至少部分地由復合材料形成并且纖維并且所述纖維是芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維或其共混物。已經如此相當完整詳盡地描述了本發(fā)明，不言而喻的是這樣的細節(jié)不必嚴;f各地堅持，對于本領域技術人員可提出它們進一步的變化和改型，全部都落在附加的權利要求書所定義的本發(fā)明范圍內。權利要求1.一種具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈復合材料，所述復合材料包括多個非織造纖維層，所述纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其共混物，所述纖維處于含有熱塑性聚氨酯樹脂的基體中。2.權利要求1中所述的復合材料，其中所述的熱塑性聚氨酯樹脂的含量為該復合材料總重量的大約1-40%重量。3.權利要求2中所述的復合材料，其中所述的熱塑性聚氨酯樹脂的含量為該復合材料總重量的10-30%重量。4.權利要求1中所述的復合材料，其中相鄰的纖維層是相對于彼此交叉層疊的。5.權利要求1中所述的復合材料，其中相鄰的纖維層是相對于彼此以約90。交叉層疊的。6.權利要求1中所述的復合材料，其中在至少一層所述纖維層中的所述纖維包括芳族聚酰胺纖維。7.權利要求6中所述的復合材料，其中在全部所述纖維層中的所述纖維包括芳族聚酰胺纖維。8.權利要求1中所述的復合材料，其中在至少一層所述纖維層中的所述纖維包括擴展鏈聚乙烯纖維。9.權利要求1中所述的復合材料，其中在至少一層所述纖維層中的所述纖維包括剛性棒纖維。10.權利要求1中所述的復合材料，它還包括與至少一層所述纖維層相接觸的至少一層塑料薄膜。11.權利要求10中所述的復合材料，其中所述塑料薄膜包括線性低密度聚乙烯膜。12.權利要求1中所述的復合材料，其包括兩層相對于彼此交叉層疊的非織造纖維層。13.權利要求12中所述的復合材料，其中所述纖維層是彼此以90°交叉層疊的。14.權利要求1中所述的復合材料，其包括四層相對于彼此交叉層疊的非織造纖維層。15.權利要求14中所述的復合材料，其中所述纖維層是彼此以90。交叉層疊的。16.權利要求1中所述的復合材料，其中在所述非織造纖維層中的所述纖維在各層中單向排列。17.權利要求l中所述的復合材料，其中所述纖維具有約200-3000丹尼爾。18.權利要求1中所述的復合材料，其中所述纖維具有約650-1500丹尼爾。19.由權利要求1中所述的復合材料形成的制品。20.至少部分地由權利要求1中所述的復合材料形成的柔性盔甲制口口。21.—種具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈復合材料，所述復合材料包括多個非織造纖維層，所述纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其混合物，所述纖維處于含有熱塑性聚氨酯樹脂的基體中，至少兩個相鄰的纖維層以相對于彼此以交叉層疊布置的方式定向。22.權利要求21中所述的復合材料，其中在至少一層所述纖維層中的所述纖維包括芳族聚酰胺纖維，并且所述纖維層是彼此成90°正向交叉層疊的。23.至少部分地由權利要求22中所述的復合材料形成的柔性盔甲制品。24.—種具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈盔曱，其包括至少一種柔性復合材料，所述復合材料包括多個非織造纖維層，所述纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其混合物，該纖維處于含有熱塑性聚氨酯樹脂的基體中。25.權利要求24中所述的柔性防彈盔甲，其中所述盔曱是身體盔甲。26.權利要求24中所述的柔性防彈盔甲，其中所述盔甲在70。F士5。F(2rC土2.8。C)下于海水中已經浸泡24小時之后，當用16粒射彈沖擊時，所述盔甲具有至少為約1920fps(585.6mps)的V50。27.權利要求24中所述的柔性身體盔甲，其中所述盔曱在70。F土5。F(2rC士2.8。C)自來水中浸泡20小時之后，當用17粒碎片模擬射彈沖擊時，所述盔甲保留其V50性能的至少約85%。28.權利要求27中所述的柔性身體盔甲，其中所述盔甲在70。F士5。F(2rC士2.8。C)在自來水中浸泡20小時之后顯示比其千重增加的重量不多于50%。29.權利要求24中所述的柔性身體盔甲，其中所述盔曱在70。F土5。F(2rC土2.8。C)自來水中浸泡20小時之后，當用17粒碎片模擬射彈沖擊時，所述盔曱保留其V50性能的至少約90%。30.權利要求29中所述的柔性身體盔曱，其中所述盔甲在？0。F土S。F(2rC士2.8。C)在自來水中浸泡20小時之后顯示比其千重增加的重量不多于40%。31.權利要求24中所述的柔性防彈身體盔甲，在70。F土5。F(21°C±2.8°C)在汽油中浸泡4小時之后，當用16粒射彈沖擊時，所述盔曱保留其V50性能的至少約85%。32.權利要求24中所述的柔性防彈身體盔甲，其在70°F±5°F(21。C土2.8。C)在汽油中浸泡4小時之后，當用16粒射彈沖擊時，所述盔甲保留其V50性能的至少約90%。33.—種具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈盔甲，其包括至少一種柔性復合材料，所述復合材料包括多個非織造纖維層，所述纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其共混物，所述纖維處于含有熱塑性聚氨酯樹脂的基體中，至少兩個相鄰的纖維層以相對于彼此以交叉層疊布置的方式定向。34.權利要求33中所述的柔性盔甲，其中在所述纖維層中的所述纖維在各層中單向排列，并且相鄰纖維層是彼此以90。交叉層疊的。35.權利要求33中所述的柔性身體盔甲，其中所述柔性復合材料包括兩個彼此以90。交叉層疊的非織造纖維層。36.權利要求33中所述的柔性盔甲，其中所述柔性復合材料包括四個彼此以90。交叉層疊的非織造纖維層。37.權利要求33中所述的柔性盔曱，其中所述非織造纖維層中的所迷纖維在各層中單向排列。38.權利要求33中所述的柔性盔甲，它還包括與至少一層所述纖維層相接觸的至少一層塑料薄膜。39.權利要求38中所述的柔性盔甲，其中在至少一層所述纖維層中的所述纖維包括芳族聚酰胺纖維。40.權利要求33中所述的柔性盔甲，其中所述盔曱包括身體盔甲。41.權利要求40中所述的柔性盔曱，其中所述身體盔甲包括背心。42.權利要求41中所述的柔性身體盔曱，其中所述背心是由多層所述柔性復合材料形成的，所述柔性復合材料的所述纖維包括芳族聚酰胺纖維，所述身體盔甲還包括多層第二復合材料，第二復合材料是由織造的芳族聚酰胺織物形成的。43.權利要求42中所述的柔性身體盔曱，其中給所述第二復合材料涂布了不同于熱塑性聚氨酯樹脂的第二基體材料。44.一種制造具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈復合材料的方法，所述方法包括提供包含高韌度纖維的網狀構造的第一非織造纖維層，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其共混物；用熱塑性聚氨酯樹脂涂布所述第一纖維層；提供包含高韌度纖維網狀構造的第二非織造纖維層，該高韌度纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其共混物；用熱塑性聚氨酯樹脂涂布所述第二纖維層；以及將所述第一和第二纖維層固結而形成復合材料。45.權利要求44中所述的方法，其中在所述第一和第二纖維層中的所述纖維在各層中單向排列，并且在所述固結步驟之前相鄰纖維層是彼此以90。交叉層疊的。46.權利要求44中所述的方法，其中在至少一層所述纖維層中的所述纖維包括芳族聚酰胺纖維。47.—種改進柔性防彈復合材料的防吸水及其它液體性能的方法，所述復合材料包括多個非織造纖維層，所述纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，所述方法包括用熱塑性聚氨酯樹脂涂布所述高韌度纖維的網狀構造以使所述樹脂形成所述纖維的基體，并且其中所述纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維及其共混物。48.權利要求47中所述的方法，其中所述纖維包括芳族聚酰胺纖維。49.權利要求48中所述的方法，其中所述纖維層中的所述纖維在各層中單向排列，并且其中相鄰纖維層是相對于彼此以90。交叉層疊的。50.—種改進柔性防彈盔曱制品的防吸水及其它液體性能的方法，所述盔甲制品包括至少一種復合材料，所述復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層包括高韌度纖維的網狀構造，所述方法包括用熱塑性聚氨酯樹脂涂布所述高韌度纖維的網狀構造以使所述樹脂形成所述纖維的基體，并且至少部分地由所述至少一種復合材料形成所述的柔性盔甲制品，其中所述纖維選自芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維、剛性棒纖維或其共混物。51.權利要求50中所述的方法，其中所述盔曱制品呈身體盔曱形式。52.權利要求50中所述的方法，其中所述纖維包括芳族聚酰胺纖維。53.權利要求52中所述的方法，其中所述纖維層中的所述纖維在各層中單向排列，并且其中相鄰纖維層是相對于彼此以90。交叉層疊的。全文摘要具有改進的防吸水及其它液體性能的柔性防彈復合材料，該復合材料包括多個非織造纖維層，該纖維層是由高韌度纖維(芳族聚酰胺纖維、擴展鏈聚乙烯纖維和/或剛性棒纖維)的網狀構造形成的，該纖維被包埋在熱塑性聚氨酯樹脂的基體中。優(yōu)選地，至少兩個相鄰的纖維層是相對于彼此以交叉層疊布置的方式定向的。提供柔性盔甲，例如身體背心，其至少部分地由該柔性復合材料形成。文檔編號B32B27/40GK101356054SQ200680038809公開日2009年1月28日申請日期2006年8月24日優(yōu)先權日2005年8月26日發(fā)明者A·巴特納加,B·D·阿維森,D·A·哈爾斯特,D·A·斯蒂恩卡默,L·L·沃納申請人:霍尼韋爾國際公司