[发明专利]提高纤维结构防弹性的聚合物添加剂

说明书

相关申请交互参考文献

本申请要求2004年6月21日提交的临时申请60/581,473的优先权权益。 

发明背景 

1.发明领域

本发明涉及浸渍了低玻璃化转变温度粘性聚合物粘合剂的纤维结构并涉及由其制成的制品。

2.相关技术描述

虽然许多柔性防弹衣结构足以终止射弹，但与钝伤相关的冲击仍能造成这种制品如防弹背心的穿戴者受重伤甚至死亡。减轻钝伤的严重程度可以通过耗散冲击能来实现。

先前，为减轻钝伤曾把较刚性层放在靠近身体的部分，但已发现这会明显降低抗射弹穿透性并增加防弹衣的重量，同时还会减少舒适性。

国际申请(WO 2004/074761A1)公开了以溶液浸渍进防弹织物和其它相关的含纤维防弹布的粘弹性聚合物流体。玻璃化转变温度(Tg)的优选范围是-128℃～-40℃。考虑了0.25Pa s～2.5×10⁴Pa s的低粘度。

Briscoe，B.J.，Motamedi，F.，“Role of interfacial friction andLubrication in yarn and fabric mechanics(界面摩擦和润滑作用在纱和织物力学中的作用)”，Textile Research Journal 1990 6(12)，697和Briscoe，B.J.，Motamedi，F.“The ballistic impact characteristics ofaramid fabrics：the influence of interface friction(芳族聚芳酰胺织物的射弹冲击特性：界面摩擦的影响)”，Wear 1992 158(1-2)，229都描述了浸进纤维的中等粘度聚合物。添加剂的Tg为-115℃。他们观察到了预期的润滑作用。

授予Rhoades等的US 6,701,529公开了刚度增加正比于受载速率的由聚合物、润滑剂和/或填料组分组成的能量吸收介质。聚硼硅氧烷聚合物流体和其它氢键键合聚合物流体混合物表现出膨胀(剪切增稠)特性。

授予Lee，Y.S等的US专利3,649,426(N.J.Advanced Body Armorutilizing Shear Thickening Fluid(利用剪切增稠流体的先进防弹衣)，23^rd Army Science Conference，2002)考虑了颗粒与防弹纤维一起的剪切增稠悬浮体。

WO 00/46303和US 3,649,426描述了在芳族聚芳酰胺板的袋内或背面含有剪切增稠颗粒悬浮体的芳族聚芳酰胺织物。

U.S.专利5,776,839公开了典型组成是炭黑、热解法二氧化硅(纳米二氧化硅)和少量“胶”住防弹纤维和织物的“粘合剂”的膨胀性干粉的应用。

U.S.5,229,199考虑了涂有粘结改性剂并包埋在基体树脂中的织造芳族聚芳酰胺织物的刚性复合材料。减小的摩擦和弱化的界面导致提高的防弹性。如果织物内的摩擦太大，或如果基体太刚，则会严重降低防弹性。

US 5,354,605用低Tg、高分子量弹性体作为纤维层的粘合剂基体。它们在单向防弹层内提供柔软性。

US 5,854,143描述了适用于防弹衣的材料，它包含，不论在单层或多层组件或层压板内，至少一层含有涂布了属于有机膨胀剂的干粉的平面结构。

最理想的目标是提高柔软防弹衣的抗钝伤性，同时保持高的防弹性。此外，防弹背心更舒适和重量更轻也是要达到的理想性能。

发明概述

本发明涉及纤维和约1～约15重量％玻璃化转变温度约-40℃～约0℃的高粘度聚合物的纤维结构以及由这类纤维状纤维制成的防护制品。

发明详述