[發明專利]聚乙烯片材及由其制成的制品

有效

• 申請號: 201880077437.1
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN111542427B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: K.C.哈爾丁;J.N.辛格利泰里
• 申請（專利權）人: 杜邦安全與建筑公司
• 主分類號: B32B5/02
• 分類號: B32B5/02;B32B7/03;B32B27/06;B32B27/12;B32B27/32;B32B27/34;B32B27/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王琳;黃希貴

公開了一種非纖維的取向聚乙烯單層，其包含超高分子量聚乙烯，所述聚乙烯的粘均分子量為2,000,000或更高，其中，(i)所述單層的寬度為10.0mm或更大且模量為至少100N/tex，(ii)當在0.1Hz≤f≤1.0Hz的頻率掃描下在拉伸響應的動態力學分析(DMA)中測量時，所述單層具有tanδ，其滿足不等式tan 6＜1/(f x a)+b?(f x c)，其中a＝120、b＝0.045并且c＝0.016，并且(iii)所述單層的最大面積重量不大于45gsm。

背景技術

1.技術領域

本發明涉及一種適合用于抗沖擊穿透的層壓件中的聚乙烯片材。

2.相關技術的說明

授予Harding等人的美國專利8,206,810描述了一種高分子量的非纖維、高韌性、高度取向的UHMWPE帶或片材，其具有相當大的縱橫比、高韌性和相當高的拉伸模量。UHMWPE帶的平均分子量為2,000,000或更高，寬度為1/2英寸或更大，厚度為0.0008至0.004英寸，且模量為1600至2500克/旦尼爾。

授予Harding和Weedon的美國專利7,858,004傳授了一種生產幾乎全密度的聚烯烴的方法，所述聚烯烴適于通過拉伸而進一步加工以形成高韌性、高度取向的聚烯烴片材，所述方法包括：a)將計量量的聚烯烴粉末送入兩個加熱的壓延輥之間的輥隙中；b)在這些條件下輥軋所述粉末通過所述輥隙，直到生產出聚烯烴粘附片材。根據一個高度優選的實施例，首先，將輥隙設為小于最小聚烯烴粉末顆粒的尺寸的間隙處并將其設為高于粉末熔點的溫度下，并且一旦聚烯烴粘附片材離開輥隙，就將輥隙中的溫度降低到低于聚烯烴粉末熔點的溫度并將間隙增加到高于最大粉末顆粒的厚度的所需水平。

授予De Weijer等人的PCT公開WO 2013/068351公開了一種包含片材壓縮堆疊件的防彈模制品，所述片材壓縮堆疊件包含高分子量聚乙烯帶，所述壓縮堆疊件內的聚乙烯帶的方向不是單向的，其中至少一部分帶的寬度為至少為2mm且厚度與寬度之比為至少10∶1，并且密度最高為帶理論密度的99％。所述模制品基于帶，所述帶的密度低于帶的理論密度。據信低密度帶的使用有助于板材的防彈性能。

授予Bovenschen等人的美國專利8,197,935公開了一種具有片材壓縮堆疊件的防彈模制品，所述片材壓縮堆疊件包括增強性細長體，其中至少一些細長體是重均分子量為至少100,000克/摩爾且Mw/Mn比至多為6的聚乙烯細長體。

發明內容

本發明涉及一種非纖維的取向聚乙烯單層，其包含超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，所述聚乙烯的粘均分子量為2,000,000或更高，其中，

(i)所述單層的寬度為10.0mm或更大且模量為至少100N/tex，

(ii)當在0.1Hz≤f≤1.0Hz的頻率掃描下在拉伸響應的動態力學分析(DMA)中測量時，所述單層具有tanδ，其滿足不等式

tanδ＜1/(f x a)+b-(f x e)，其中a＝120、b＝0.045并且c＝0.016，

(iii)所述單層的最大面積重量不大于45gsm。

本發明進一步涉及一種交叉疊合帶，所述交叉疊合帶包含多個如權利要求1所述的單層，其中，每個單層被布置成使得一個單層中最大取向的方向與下一單層中最大取向的方向正交。

附圖說明

圖1示出了通過交叉疊合的非纖維超高分子量(UHMWPE)聚乙烯帶的截面。

圖2示出了通過包含多個交叉疊合帶的層壓件的截面。

圖3A-3C示出了包含多個交叉疊合帶和多個連續長絲織物的層壓件的實例。