[發明專利]使用局部蠟涂層的低重量和高耐久性柔軟防彈衣復合材料

有效

• 申請號: 200980114802.2
• 申請日: 2009-02-11
• 公開（公告）號: CN102016151A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: H·G·阿迪夫;B·D·阿維森
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: D06B3/02
• 分類號: D06B3/02;D06M15/564;D06M15/01;D06M15/347
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 范赤;艾尼瓦爾

技術領域

本發明涉及具有局部蠟涂層的防彈制品。

背景技術

包含具有優異抗射彈性能的高強度纖維的防彈制品是公知的。例如防彈背心、頭盔、車輛面板和軍事裝備結構構件等制品通常由包括高強度纖維的織物制造。通常使用的高強度纖維包括聚乙烯纖維，芳族聚酰胺纖維，例如聚(對苯二甲酰苯二胺)，石墨纖維，尼龍纖維，玻璃纖維等。對于例如背心或背心部件的許多應用來說，纖維可以以織造織物或針織物的形式使用。對于其它應用來說，纖維可以包封或嵌入聚合物基質材料中，形成織造或非織造剛性或柔性織物。優選形成本發明織物的每個獨立纖維基本由粘合劑(基質)材料涂布或包封。

可用于形成例如頭盔、面板和背心的硬質或柔軟盔甲制品的各種防彈構造是已知的。例如，US?4,403,012、4,457,985、4,613,535、4,623,574、4,650,710、4,737,402、4,748,064、5,552,208、5,587,230、6,642,159、6,841,492、6,846,758描述了防彈復合材料，其包括由例如擴鏈超高分子量聚乙烯的材料制造的高強度纖維，在此將所有專利引入作為參考。這些復合材料顯示不同程度的對來自例如子彈、炮彈、榴霰彈等射彈的高速沖擊穿透的抗性。

例如，US?4,623,574和4,748,064公開了包括嵌入彈性基質中的高強度纖維的簡單復合材料結構。US?4,650,710公開了一種包括多個柔性層的柔性制品，所述柔性層由高強度擴鏈聚烯烴(ECP)纖維組成。網狀物的纖維涂有低模量彈性體材料。US?5,552,208和5,587,230公開了制造包括至少一個高強度纖維網狀物和基質組合物的制品和制造該制品的方法，所述基質組合物包括乙烯基酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯。US?6,642,159公開了一種具有多個纖維層的抗沖擊剛性復合材料，所述纖維層包括設置在基質中的長絲網狀物，在纖維層之間具有彈性層。該復合材料被粘合至硬質板，以增加對穿甲射彈的保護。

硬質或剛性防彈衣提供優良的防彈性，但是可能非常僵硬和笨重。因此，例如防彈背心的防彈衣服裝優選由柔性或柔軟的盔甲材料形成。但是，雖然這種柔性或柔軟的材料顯示優異的防彈性能，但它們也通常顯示不能令人滿意的耐磨性，這影響了盔甲的耐久性。本領域中希望提供耐磨性和耐久性改善的柔軟、柔性防彈材料。本發明提供對于這種需要的解決方案。更重要地，現已意外地發現蠟涂層的存在顯著地改善了本文所述的防彈復合材料對于例如9mm全金屬外殼子彈和44Magnum子彈的射彈的抗彈體穿透性。

發明內容

本發明提供一種防彈復合材料，包括至少一個其上具有多層涂層的纖維基材，其中所述纖維基材包括一個或多個具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量的纖維；所述多層涂層包括在所述一個或多個纖維表面上的聚合物粘合劑材料層和在該聚合物粘合劑材料層上的蠟層。

本發明進一步提供一種形成防彈復合材料的方法，包括：

i)提供至少一個具有表面的涂布纖維基材；其中所述至少一個纖維基材包括一個或多個具有約7g/旦尼爾或更高的韌度和約150g/旦尼爾或更高的拉伸模量的纖維；所述纖維的每一個的表面基本上涂布有聚合物粘合劑材料；和

ii)在所述至少一個涂布纖維基材的至少一部分上施涂蠟。

發明詳述

本發明提供具有優良耐久性和增強的抗彈體穿透性的耐磨纖維復合材料和制品。特別地，本發明提供通過在至少一個纖維基材上施涂本發明的多層涂層形成的纖維復合材料。如在此使用的，“纖維基材”可以為單一纖維或已經由多個纖維形成的織物，包括氈片。優選，纖維基材為包括多個合并為整體結構的纖維的織物，包括織造織物和非織造織物。聚合物粘合劑材料或聚合物粘合劑材料和蠟兩者的涂層可以施涂在多個以纖維網或其它排列形式排列的纖維上，在涂布時，可以認為或可以不認為所述纖維是織物。本發明還提供由多個涂布纖維形成的織物，和由所述織物形成的制品。

本發明的纖維基材涂有包括至少一個聚合物粘合劑材料層和至少一個蠟層的多層涂層，其中所述各層不同。至少一個聚合物粘合劑材料層直接施涂在一個或多個纖維的表面上，并且至少一個局部的蠟涂層施涂在聚合物粘合劑材料層上。如以下更詳細討論的，雖然蠟涂層在聚合物粘合劑層“上”，但是兩者并不必然彼此直接接觸。