[發明專利]防彈片材以及所述片材的用途

有效

• 申請號: 201680008782.0
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN107407544B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 李智軼
• 申請（專利權）人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
• 主分類號: F41H5/04
• 分類號: F41H5/04
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 肖善強

本發明涉及包含三層混合結構的防彈片材(12)，所述三層混合結構具有一個核心層(12?1)和兩個面層(12?2；12?3)，其中所述核心層包含由第一單向(UD)取向的纖維和基質材料構成的至少一個第一單層，并且其中每個面層包含分別由第二UD取向的纖維和第三UD取向的纖維構成的至少一個第二單層和至少一個第三單層，并且其中面層的剛度大于核心層的剛度。

本文中公開的實施方式涉及防彈片材、包含這種片材的制品及其制造方法。在本領域中，根據本發明的防彈片材通常被稱為混合(hVdrid)防彈片材。所述實施方式特別適于促進防彈制品、優選地柔軟的彈道制品(例如，防彈背心等)的制造。在優選的形式中，防彈片材是多-單層結構，所述結構包含由至少一個、優選地至少兩個第一單層形成的核心層，所述第一單層由第一單向取向的增強纖維和任選地基質材料構成，所述核心層夾在各個面層之間，每個面層由至少一個、優選地至少兩個第二單層形成，所述第二單層由第二單向取向的增強纖維和任選地基質材料構成。

例如，從美國專利號4,623,574、5,766,725和7,527,854以及美國專利申請公開號2010/0064404(每個文件的全部內容通過引用明確并入本文中)中，包含多個單層的防彈片材是已知的，所述單層包含單向(UD)取向的增強纖維和基質材料。

此外，從WO2012/150169中已知防彈片材。該出版物中公開了兩層的混合結構，所述混合結構由包含第一種紗線的層壓物的第一層(“第一堆疊”)和包含第二種紗線的層壓物的第二層(“第二堆疊”)組成。第一種紗線和第二種紗線的線密度或厚度不同。第三頁提到了一些基質材料，包括彈性體和環氧樹脂。實施例公開了不同類型的芳族聚酰胺纖維和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物作為基質材料。沒有提到基于3層纖維的混合結構。

從WO2008/077605中已知防彈片材。該出版物公開了防彈片材的制造，其中由具有單向聚乙烯纖維和基質材料的單層逐漸建立防彈片材。實施例中公開的基質材料是苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。此外還公開了防彈的模制制品，其基于壓縮的防彈片材連同陶瓷沖擊面，任選地連同在陶瓷沖擊面和防彈片材之間的金屬層。同樣沒有提到基于3層纖維的混合結構。

從US2012/0156452還可知道防彈片材和復合制品。在該出版物中公開了具有多個纖維的復合結構，所述纖維至少部分地嵌入基質。纖維可以以(變化的)粘合水平粘附到基質上。纖維和基質之間的粘合水平可以在空間上在復合制品內變化，例如，沿著其中一個纖維的長度方向或在給定層中的多個纖維之間，或者粘合可以在復合制品的各層之間變化，意圖增加復合制品的能量吸收，即提高復合制品的擋彈能力。

還從WO2005/066577中已知防彈片材。在該出版物中公開了片材，其包含多個單層和在防彈片材的外表面處的多孔分離膜，所述單層是強度至少1.2GPa且模量至少40GPa的單向取向的纖維和粘合劑的單層。

一直存在對改進的防彈制品的需求，所述防彈制品包括柔軟的彈道制品和模制制品。這種改進可以包括具有改進的懸垂性的制品。改進的懸垂性指的是背心的穿著舒適度，同時防彈保護性能不會明顯降低?；蛘?，其可以涉及大致恒定的穿著舒適度，同時防彈保護性能得到改進。優選地，防彈保護被進一步改進。這種防彈保護可以涉及擋彈特性，通常被稱為V50(其中50％的射彈被停止)，其也可以被表示為彈道能量吸收，或者V0(其中所述的射彈被防彈制品停止)，或者背面形變或創傷減小。防彈片材提供對諸如射彈和彈道碎片的防護。

本發明具體涉及提供這樣的防彈片材和由其制成的柔軟的彈道制品。

一般而言，本文所公開的實施方式涉及混合防彈片材，包含這種片材的制品及其制造方法。根據一些實施方式，防彈片材將包含核心層和面層。核心層可包含至少一個、優選地至少兩個第一單層，所述第一單層由第一單向(UD)取向的纖維和基質材料構成，同時面層12-2和12-3可分別包含至少一個、優選地至少兩個第二單層、第三單層，所述第二單層、第三單層分別由第二UD、第三UD取向的纖維(本文中也被稱為UD纖維)和基質材料構成。