CN101460300A - 通过混合改进的液体浸没弹道性能 - Google Patents

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Abstract

对由于液体暴露引起的性能下降具有优异抵抗性的防弹制品。更特别地，由织造和非织造纤维组分的混合物形成的防弹结构和制品，在暴露于液体如海水和有机溶剂如汽油和其它石油类产品后保持它们良好的防弹性。混合结构尤其用于形成软的柔性身体装甲或与其结合使用。

Description

通过混合改进的液体浸没弹道性能
发明背景
发明领域
本发明涉及对因液体暴露引起的破坏具有良好抵抗性的防弹制品。更特别地，本发明涉及由织造和非织造纤维组分的混合物形成的防弹结构和制品，其中织造和非织造纤维组分在暴露于液体如海水和有机溶剂如汽油和其它石油类产品后能保持它们的优良防弹性能。
相关技术描述
对射弹具有优异抵抗性的包含高强度纤维的防弹制品是众所周知的。制品如防弹背心、头盔、车辆面板和军事设备的结构部件一般由包括高强度纤维的织物制成。常用的高强度纤维包括聚乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维如聚(亚苯基二胺对苯二酰胺)、石墨纤维、尼龙纤维、玻璃纤维等。对于许多应用如背心或背心的一部分来说，可使用织造或编织织物形式的纤维。对于其它应用，可将纤维包裹或嵌在基质材料中形成非织造刚性或柔性织物。
用于形成硬或软装甲制品如头盔、面板和背心的各种防弹构造是已知的。例如，美国专利4403012、4457985、4613535、4623574、4650710、4737402、4748064、5552208、5587230、6642159、6841492、6846758描述了包括由材料如伸直链超高分子量聚乙烯制成的高强度纤维的防弹复合材料，本文引入它们作为参考。这些复合材料表现出对来自射弹如子弹、炮弹、榴散弹等的高速冲击引起的穿透的不同程度抵抗性。
例如，美国专利4623574和4748064公开了包括嵌在弹性体基质中的高强度纤维的简单复合结构。美国专利4650710公开了制造的柔性制品，包括含有高强度、伸直链聚烯烃(ECP)纤维的多个柔性层。网络的纤维涂有低模量弹性体材料。美国专利5552208和5587230公开了包括至少一个高强度纤维网络和基质组合物的制品和制备制品的方法，其中基质组合物包括乙烯基酯和邻苯二甲酸二烯丙酯。美国专利6642159公开了具有多个纤维层的抗冲击刚性复合材料，其中纤维层包括布置在基质中的纤维网络，纤维层中间有弹性体层。将复合材料粘结到硬板上以增加对装甲穿刺射弹的防护。
硬质或刚性身体装甲提供了良好的防弹性，但会变得非常硬和笨重。因此，身体装甲衣服如防弹背心优选由柔性或软装甲材料形成。但是，在这类柔性或软材料表现出优异防弹性的同时，它们也通常表现出差的耐液体性，液体包括海水和有机溶剂如汽油和其它由石油得到的溶剂。这是有问题的，因为通常知道这类材料的防弹性在这类材料暴露于或浸没在液体中时会下降。因此，本领域中需要在接触或浸没在各种液体如汽油、枪润滑油、石油和水中后表现出可接受标准的软质、柔性防弹材料。本发明提供织造和非织造防弹材料的混合组合，其至少一种用既耐水又耐一种或多种有机溶剂的基质材料形成。
它们中的或它们自身的混合防弹结构是已知的。例如，美国专利5179244和5180880教导了使用多个叠层的软或硬质身体装甲，叠层由不同弹道材料制成，将芳族聚酰胺和非芳族聚酰胺纤维叠层连接成组合结构并使用在暴露于液体时会降解的聚合物基质材料。另外，美国专利6119575教导了包含第一段芳烃纤维、第二段织造塑料和第三段聚烯烃纤维的混合结构。
本发明提供一种改进的混合结构，其能结合不同材料的益处并提供对液体的所需保护。特别地，本发明提供混合防弹结构，其引入至少一个优选由水解稳定的极性基质材料形成的层。极性聚合物通常抵抗由非极性有机溶剂引起的溶解，分解稳定聚合物通常抵抗由于海水暴露引起的降解。已发现，具有这两种性质的基质聚合物有助于在长期暴露于可能有害液体后保持织物的防弹性。
发明概述
本发明提供一种防弹制品，按顺序包括：
a)包括至少一个织造纤维层的第一板；
b)包括多个非织造纤维层的第二板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；和
c)包括至少一个织造纤维层的第三板。
本发明还提供一种防弹制品，按顺序包括：
a)包括多个非织造纤维层的第一板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；
b)包括至少一个织造纤维层的第二板；和
c)包括多个非织造纤维层的第三板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物。
本发明还提供一种形成防弹制品的方法，包括：
a)形成包括至少一个织造纤维层的第一板；
b)形成包括多个非织造纤维层的第二板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；
c)形成包括至少一个织造纤维层的第三板；和
d)使所述第一板与所述第二板并置，和使所述第二板与所述第三板并置。
本发明还提供一种形成防弹制品的方法，包括：
a)形成包括多个非织造纤维层的第一板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；
b)形成包括至少一个织造纤维层的第二板；
c)形成包括多个非织造纤维层的第三板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；和
d)使所述第一板与所述第二板并置，和使所述第二板与所述第三板并置。
发明详述
本发明提供在暴露于水尤其是海水和有机溶剂尤其是由石油得到的溶剂如汽油后保持良好防弹穿透性的制品。对于本发明，具有良好防弹穿透性的制品描述了对可变形射弹表现出优异性质的那些。制品还表现出对碎片穿透如榴霰弹的优异抵抗性。
制品包括三个或多个独立的板，每个板包括至少一个织造纤维材料或非织造纤维材料层。在第一种实施方案中，包括多个非织造纤维层的板位于各自包括至少一个织造纤维层的二个相对板之间。在第二种实施方案中，包括至少一个织造纤维层的板位于各自包括多个非织造纤维层的二个相对板之间。在每种实施方案中，非织造纤维材料的板包括至少一个单层，即结合在弹性体或刚性聚合物组合物中的纤维网络，该聚合物组合物在本领域中被称为基质组合物。更具体地，单层即结合的纤维网络包括堆叠在一起的多个纤维层，每个纤维层包括涂有基质组合物并在阵列中单向排列使得它们沿公共纤维方向基本彼此平行的大量纤维。使堆叠的纤维层结合形成单层即结合的网络，其合并每个组分纤维层的纤维和基质组合物。结合的网络还可包括涂有这类基质组合物、成形为多个层并结合成织物的大量纱线。
在第一种和第二种实施方案的每一个中，第一板与第二板并置，第二板与第三板并置。更特别地，第一板与第二板紧靠并置，第二板与第三板紧靠并置。另外，第一板可被附在第二板上，第二板可被附在第三板上，或可在非连接阵列中面对面简单放置板。
或者，本发明的制品还可包括一个或多个附加板，每个板包括至少一个织造纤维层或包括多个非织造纤维层，非织造纤维层的每一个都与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层都包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物。在本发明的优选实施方案中，本发明的制品包括三个以上独立板，其中织造纤维材料的每个板与非织造纤维材料的板紧靠并置，使得织造和非织造板交替。另外，如前所述，织造纤维材料的单板可包括一个以上织造纤维层。而且，非织造纤维层的单板可包括一个以上单层，即结合的非织造纤维网络。例如，本发明的优选结构包括包含十个织造纤维材料层的第一板、包含十个分开单层即结合的纤维网络(每个单层即结合的纤维网络由二个合并的单向纤维层形成)的第二板和包含十个织造纤维材料层的第三板。
形成单板的层的数目和形成非织造复合材料的层的数目随所需防弹制品的最终用途变化。例如，在用于军事应用的身体装甲背心中，为了形成达到所需的1.0磅/平方英尺面密度(4.9kg/m2)的复合材料制品，可能需要总计22个独立叠层，其中叠层可为由本文描述的高强度纤维形成的织造、编织、毡制或非织造织物，并且层可以或布被连接到一起。在另一种实施方案中，用于法律实施用途的身体装甲背心可具有基于National Institute ofJustice(NIJ)威胁等级的层数。例如，对于NIJ威胁等级IIIA背心，还可以存在总计22个层。对于较低的NIJ威胁等级，可使用较少的层。
在单板包括多个织造纤维层或多个单层即结合的纤维网络的每个实施方案中，所述多个层可在粘结阵列中邻接或在非粘结阵列中并置。粘结方法在本领域中是众所周知的，包括缝合、缝制、栓接、用粘合材料粘结等。优选地，所述多个层通过在层的边缘处缝合到一起来连接。另外，可使用相同的技术在粘结阵列中使每个独立板邻接，或在非粘结阵列中并置。
对于本发明，“纤维”为其长度尺寸远远大于宽度和厚度横向尺寸的狭长体。用于本发明的纤维的横截面可广泛变化。它们可为圆形、平或椭圆形横截面。因此，术语纤维包括具有规则或不规则横截面的单丝、丝带、条带等。它们还可为具有从纤维的直线或纵向轴突出的一个或多个规则或不规则凸起的不规则或规则多凸起横截面。优选纤维为单叶形的并具有大致圆形横截面。
本文使用的“纱线”交叉连接纤维的束。“阵列”描述了纤维或纱线的有序排列，“平行阵列”描述了纤维或纱线的有序平行排列。纤维“层”描述了织造或非织造纤维或纱线的平面排列。纤维“网络”代表大量互连纤维或纱线层。“结合的网络”描述了纤维层与基质组合物的结合组合。本文使用的“单层”结构指由已结合到单个单一结构内的一个或多个独立纤维层组成的结构。通常，“织物”涉及织造或非织造材料。
根据本发明，每个非织造纤维层中存在的每个纤维都具有一个或多个表面，并且纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物基质组合物。更具体地，每个纤维的外表面基本涂有所述耐水和有机溶剂的聚合物基质组合物，使得优选每个独立纤维100％的表面积被所述聚合物基质组合物覆盖。如果非织造纤维层包括大量纱线，则形成单束纱线的每个纤维涂有聚合物基质组合物。
对于本发明，术语“涂敷”不用于限制施加聚合物基质组合物到纤维表面上的方法。在使纤维层结合前进行基质的施加，可使用任何施加聚合物基质组合物到纤维表面上的合适方法。因此，本发明的纤维通过施加基质组合物到纤维上被涂敷、浸渍、嵌入或以其它方式施加基质组合物，然后结合基质组合物-纤维组合形成复合材料。“结合”指基质材料和每个独立纤维层被组合成单个单一层。可通过干燥、冷却、加热、压力或它们的组合进行结合。术语“复合材料”指纤维与基质材料的结合的组合。本文使用的术语“基质”在本领域中是众所周知的，用于表示在结合后粘结纤维到一起的粘合剂材料，如聚合物粘合剂材料。
对于织造纤维层，通常没有必要用聚合物基质组合物涂敷纤维，因为不进行结合。但是，可用聚合物基质组合物优选用耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物涂敷包括织造纤维层的纤维在本发明的范围内。
本文描述的聚合物基质组合物独立地耐尤其是海水的溶解，和独立地耐一种或多种有机溶剂如柴油或非柴油类汽油、枪润滑油、石油和由石油得到的有机溶剂的溶解。聚合物基质组合物还优选耐水和一种或多种有机溶剂的组合的溶解。通常，有两类主要用在软身体装甲制造中的聚合物，即溶剂基和水基合成橡胶；和聚氨酯(一般为水基的)。这类合成橡胶一般为苯乙烯和异戊二烯的嵌段共聚物，尤其是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物。在溶剂基溶液和水基分散体两者中处理这些SIS共聚物。溶剂基合成橡胶通常对石油溶剂敏感并在暴露时溶解。这类溶剂基合成橡胶通常不受水影响。但是，水基分散体对水和海水非常敏感，取决于分散的材料和方法。目前使用的聚氨酯基质聚合物由于它们固有的极性而通常耐石油溶剂，除一些例外外。水基聚氨酯会被水尤其是海水降解，这会导致聚氨酯链的水解分解，造成分子量和物理性质两者都下降。
出乎意料地发现，既有极性又水解稳定的聚合物实现了耐水性和耐有机溶剂性的所需平衡，同时保持有效防弹制品所需的防弹性。极性聚合物通常耐非极性有机溶剂的溶解，水解稳定聚合物对水引起的水解是稳定的，即当暴露于水时耐化学分解。因此，引入这类聚合物基质材料形成的防弹制品在长期暴露于这类液体后保留了它们的防弹性。
在本发明的优选实施方案中，合适的聚合物基质组合物优选包括合成橡胶、二烯橡胶和包括苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)的苯乙烯嵌段共聚物、极性乙烯基聚合物、极性丙烯酸聚合物、聚氯乙烯均聚物、聚氯乙烯共聚物、聚氯乙烯三聚物、聚乙烯醇缩丁醛、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、极性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、极性乙烯丙烯酸共聚物、硅酮、热塑性聚氨酯、腈橡胶、聚氯丁二烯如Neoprene(DuPont制造)、聚碳酸酯、聚酮、聚酰胺、纤维素、聚酰亚胺、聚酯、环氧化物、醇酸树脂、酚醛树脂、聚丙烯腈、聚醚砜和它们的组合。
本文未指出的其它极性、水解稳定聚合物也是合适的。非极性合成橡胶和苯乙烯嵌段共聚物如SIS和SBS通常应该用极性基团进行改性，如通过羧基的接枝或增加酸或醇官能团，或充分斥油的任何其它极性基团。例如，可利用包含羧酸基团如丙烯酸或马来酸或其它极性基团如氨基、硝基或磺酸盐基的单体使非极性聚合物共聚。这类技术在本领域中是众所周知的。
尤其优选的为具有C-C聚合物骨架的极性聚合物。如本文所述，极性聚合物通常耐非极性有机溶剂的溶解。具有C-C骨架的聚合物如乙烯基聚合物包括例如丙烯酸、乙烯醋酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯等具有水解稳定的分子结构。还尤其优选的是极性热塑性聚氨酯，尤其是被配制增强水解稳定性的那些。与C-C键不同，尿烷键和酯键通常容易水解降解。因此，具有这类键的聚合物通常被配制或改性以增强斥水性和水解稳定性。例如，可通过与聚醚多元醇或脂肪族多元醇组分或已知能增强水解稳定性的其它组分共聚来配制聚氨酯以增强水解稳定性。在催化剂存在时，主要的聚氨酯产生反应在脂肪族或芳族二异氰酸酯和多元醇一般是聚乙二醇或聚酯多元醇之间。异氰酸酯辅助反应物的选择也影响水解稳定性。在辅助反应物任何一侧或两侧上的大侧基也会保护尿烷键免受攻击。可通过改变所用单体类型和通过添加其它物质以改变它们的特征或增强它们的水解稳定性制备各种密度和硬度的聚氨酯，如用斥水剂、pH缓冲剂、交联剂和螯合剂等。最优选的聚氨酯基质组合物包括极性、水解稳定的聚醚或脂肪族基热塑性聚氨酯，它们优于聚酯基聚氨酯。
热塑性聚氨酯可为均聚物、共聚物或聚氨酯均聚物和聚氨酯共聚物的混合物。这类聚氨酯通常作为水溶液、分散体或乳液得到，其中固体组分可为约20wt％-80wt％，更优选约40wt％-约60wt％，剩余重量为水。水溶液体系是优选的，因为易于使用。优选聚氨酯涂敷的纤维层描述在美国专利申请序列号11/213253中，本文引入其全文作为参考。
有用的聚合物基质组合物包括具有上述性能的低模量、热塑性基质材料和高模量、热固性基质材料，或它们的组合。合适的热塑性基质组合物优选具有小于约6000psi(41.3MPa)的初始拉伸模量，合适的高模量热固性组合物优选具有至少约300000psi(2068MPa)的初始拉伸模量，各自按照ASTMD638在37℃下测量。本文整篇中使用的术语拉伸模量是指按照ASTMD638测量的基质材料的弹性模量。对于软身体装甲的制造，低模量热塑性基质组合物是最优选的。优选的低模量热塑性组合物具有约4000psi(27.6MPa)或以下的拉伸模量，更优选约2400psi(16.5MPa)或以下，更优选1200psi(8.23MPa)或以下，最优选约500psi(3.45MPa)或以下。优选的热塑性基质组合物的玻璃转变温度(Tg)优选小于约0℃，更优选小于约-40℃，最优选小于约-50℃。优选的热塑性组合物还具有至少约50％的优选断裂伸长率，更优选至少约100％，最优选至少约300％的断裂伸长率。
由本发明的织物组合物形成的制品的刚性、冲击性和弹道性受基质聚合物的拉伸模量影响。例如，美国专利4623574公开了用弹性模量小于约6000psi(41300kPa)的弹性体基质构造的纤维增强复合材料与用较高模量聚合物构造的复合材料相比以及与没有基质的相同纤维结构相比具有更好的弹道性质。但是，低拉伸模量基质聚合物也产生较低刚性复合材料。此外，在一些应用中，尤其复合材料必须在防弹和结构模式两方面都起作用的那些应用中，需要防弹性和刚性的良好组合。因此，要使用的基质聚合物的最适宜类型将根据由本发明的织物形成的制品类型变化。为了实现两种性质的折衷，合适的基质组合物可联合低模量和高模量两种材料形成单一基质组合物，只要该联合能产生耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物基质组合物即可。
在本发明的优选实施方案中，构成每个非织造复合材料板的基质组合物的比例优选占复合材料的约5wt％至约30wt％，更优选复合材料的约7wt％至约20wt％，更优选约7wt％至约16wt％，最优选复合材料的约11wt％至约15wt％。基质组合物还可包括填料如碳黑或二氧化硅，可用油增溶，或可用硫、过氧化物、金属氧化物或辐射固化体系进行硫化，这在本领域中是众所周知的。
复合材料的剩余部分优选由纤维组成。根据本发明，组成织造和非织造纤维层每一个的纤维优选包括高强度、高拉伸模量纤维。本文使用的“高强度高拉伸模量纤维”为具有至少约7g/丹尼尔或以上的优选韧性、至少约150g/丹尼尔或以上的优选拉伸模量和至少约8J/g或以上的断裂能的那种纤维，各参数按照ASTM D2256测量。本文使用的术语“丹尼尔”指线密度的单位，等于每9000米纤维或纱线的质量克数。本文使用的术语“韧性”是指用不受力试样每单位线密度(丹尼尔)的力(克数)表示的拉伸应力。纤维的“初始模量”为代表其耐变形性的材料性质。术语“拉伸模量”指以克数力每丹尼尔(g/d)表示的韧性变化对以原始纤维长度的分数(in/in)表示的应变变化的比。
尤其合适的高强度、高拉伸模量纤维材料包括伸直链聚烯烃纤维，如高度取向、高分子量聚乙烯纤维，尤其是超高分子量聚乙烯纤维，和超高分子量聚丙烯纤维。其它合适的有芳族聚酰胺纤维、尤其是对-芳族聚酰胺纤维、伸直链聚乙烯醇纤维、伸直链聚丙烯腈纤维、聚吲哚纤维如聚苯并恶唑(PBO)和聚苯并噻唑(PBT)纤维以及液晶共聚酯纤维。这些纤维类型的每一种在本领域中都是常规已知的。
在聚乙烯情况下，优选的纤维为分子量至少500000的伸直链聚乙烯，分子量优选至少1百万和更优选在2百万和5百万之间。这类伸直链聚乙烯(ECPE)纤维可在溶液纺丝过程中生长，如美国专利4137394或4356138中描述，本文引入其作为参考，或可由溶液纺丝形成凝胶结构，如美国专利4551296和5006390中描述，本文也引入它们作为参考。用于本发明的尤其优选的纤维类型为Honeywell International Inc.以商标
Figure A200780020259D00151
出售的聚乙烯纤维。
Figure A200780020259D00152
纤维在本领域中是众所周知的，并描述在例如美国专利4623547和4748064中。
还尤其优选芳族聚酰胺纤维(芳香族聚酰胺)或对-芳族聚酰胺纤维。这类纤维可在商业上得到并描述在例如美国专利3671542中。例如，有用的聚(对-亚苯基对苯二酰胺)纤丝在商业上由Dupont公司以商标生产。本发明实施中还有用的是商业上由Dupont以商标
Figure A200780020259D00154
生产的聚(间-亚苯基间苯二酰胺)纤维和在商业上由Teijin以商标生产的纤维。
用于本发明实施的合适聚吲哚纤维可在商业上得到并公开在例如美国专利5286833、5296185、5356584、5534205和6040050中，本文引入其中的每一个作为参考。优选的聚吲哚纤维为Toyobo Co.的
Figure A200780020259D00156
牌纤维。用于本发明实施的合适液晶共聚酯纤维可在商业上得到并公开在例如美国专利3975487、4118372和4161470中，本文引入其中的每一个作为参考。
合适的聚丙烯纤维包括如美国专利4413110中描述的高度取向伸直链聚丙烯(ECPP)纤维，本文引入其作为参考。合适的聚乙烯醇(PV-OH)纤维描述在例如美国专利4440711和4599267中，本文引入它们作为参考。合适的聚丙烯腈(PAN)纤维公开在例如美国专利4535027中，本文引入其作为参考。这些纤维类型中的每一种都是常规已知的，并可在商业上普遍得到。
用于本发明的其它合适纤维类型包括玻璃纤维、由碳形成的纤维、由玄武岩或其它矿物形成的纤维、刚性棒纤维如
Figure A200780020259D00157
纤维以及所有上述材料的组合，它们全部可在商业上得到。例如，纤维层可由
Figure A200780020259D00161
纤维和
Figure A200780020259D00162
纤维的组合形成。
Figure A200780020259D00163
纤维由弗吉尼亚的Magellan Systems International ofRichmond制造，并描述在例如美国专利5674969、5939553、5945537和6040478中，本文引入它们中的每一个作为参考。具体优选的纤维包括
Figure A200780020259D00164
纤维、聚乙烯
Figure A200780020259D00165
纤维和芳族聚酰胺纤维。纤维可具有任何合适的丹尼尔，如50到约3000丹尼尔，更优选约200到3000丹尼尔，还更优选约650到约1500丹尼尔，最优选约800到约1300丹尼尔。
用于本发明的最优选的纤维为高强度高拉伸模量伸直链聚乙烯纤维或高强度高拉伸模量对芳族聚酰胺纤维。如上所述，高强度高拉伸模量纤维为具有至少约7g/丹尼尔或以上的优选韧性、至少约150g/丹尼尔或以上的优选拉伸模量和至少约8J/g或以上的断裂能的那种纤维，各参数按照ASTMD2256测量。在本发明的优选实施方案中，纤维的韧性应为约15g/d或以上，优选约20g/d或以上，更优选约25g/d或以上，和最优选约30g/d或以上。本发明的纤维还具有约300g/d或以上的优选拉伸模量，更优选约400g/d或以上，更优选约500g/d或以上，更优选约1000g/d或以上，最优选约1500g/d或以上。本发明的纤维还具有约15J/g或以上的优选断裂能，更优选约25J/g或以上，更优选约30J/g或以上，最优选具有约40J/g或以上的断裂能。
可通过使用众所周知的方法得到这些组合的高强度性质。美国专利4413110、4440711、4535027、4457985、4623547、4650710和4748064通常讨论了本发明中使用的优选高强度伸直链聚乙烯纤维的形成。这类方法包括溶液生长或凝胶纤维方法在本领域中是众所周知的。形成其它优选纤维类型包括对-芳族聚酰胺纤维的每一种的方法在本领域中通常也是已知的，并且纤维可在商业上得到。
如上所述，可以以各种方法将基质施加到纤维上，术语“涂敷”不用于限制施加基质组合物到纤维表面上的方法。例如，可通过喷涂或辊涂基质组合物的溶液到纤维表面上然后干燥来施加溶液形式的聚合物基质组合物，其中溶液的一部分包括所需的聚合物，溶液的一部分包括能溶解聚合物的溶剂。另一种方法是施加涂敷材料的纯聚合物到纤维，以液体、粘性固体或悬浮液中颗粒形式，或以流化床形式。或者，涂料可作为在施加温度下不会负面影响纤维性质的合适溶剂中的溶液或乳液被施加。例如，可输送纤维通过基质组合物的溶液以基本涂敷纤维然后干燥形成涂敷过的纤维。然后可将得到的涂敷过的纤维排列成所需的网络构造。在另一种涂敷技术中，可首先排列纤维层，然后将层浸渍到包含溶解在合适溶剂中的基质组合物的溶液浴中，使得每个独立纤维都基本被基质组合物涂敷，然后通过蒸发溶剂干燥。可按照需要重复浸渍过程几次以在纤维上放置所需数量的基质组合物涂料，优选用基质组合物包裹每个独立纤维或覆盖纤维表面面积的100％。
尽管可使用能溶解或分散聚合物的任何液体，但优选的溶剂包括水、石蜡油和芳族溶剂或烃溶剂，示例性的具体溶剂包括石蜡油、二甲苯、甲苯、辛烷、环己烷、甲基乙基酮(MEK)和丙酮。用于在溶剂中溶解或分散涂料聚合物的技术为通常用于在各种基底上涂敷类似材料的那些。
可使用施加涂层到纤维上的其它技术，包括在纤维进行高温拉伸操作前涂敷高模量前体(凝胶纤维)，或在从纤维除去溶剂前或后(如果使用凝胶-旋涂纤维形成技术)。可在高温下拉伸纤维产生涂敷的纤维。可在一定条件下使凝胶纤维通过适宜涂层聚合物的溶液以获得所需涂层。凝胶纤维中高分子量聚合物的结晶在纤维进入到溶液中可能发生或不发生。或者，可将纤维挤出成适宜聚合物粉末的流化床。此外，如果进行拉伸操作或其它操作过程，例如溶剂交换、干燥等，则涂料可被施加到最终纤维的前体材料上。在本发明的最优选实施方案中，首先用基质组合物涂敷本发明的纤维，然后排列大量纤维成织造或非织造纤维层的形式。这种技术在本领域中是众所周知的。
在施加基质材料后，非织造层中的独立纤维在结合前可彼此粘结或不彼此粘结。在包括非织造纤维层的本发明的板中，每个非织造层都包括沿公共纤维方向彼此平行单向排列的纤维。这在本领域中通常是已知的，即当使独立纤维层交叉叠合使得一个层的纤维排列方向相对于另一个层的纤维排列方向以一定角度旋转时获得优异的防弹性。因此，这类单向排列纤维的连续层优选相对于前一层旋转。一个例子是二层结构，其中相邻层以0°/90°取向排列。但是，相邻层可相对于另一层的纵向纤维方向以在约0°和约90°之间的实质上任何角度排列。例如，一个五层非织造结构可具有处于0°/45°/90°/45°/0°取向或处于其它角度的叠层。在本发明的优选实施方案中，使以0°和90°交叉叠合的仅仅二个独立非织造层结合成单层网络，其中所述单层网络的一个或多个组成单一非织造板。但是，应认识到，本发明的单层结合网络通常可包括任意数量的交叉叠合层，如约20到约40或更多个层，可根据各种应用的需要。这类旋转的单向排列描述在例如美国专利4457985、4748064、4916000、4403012、4623573和4737402中。可使用众所周知的方法如通过美国专利6642159中描述的方法构造非织造纤维网络。非织造纤维网络还可包括使用常规已知的技术形成的毡制结构，其包括以随机取向嵌入在合适基质组合物中的纤维。
还使用本领域中众所周知的技术使用任何织布如平织布、网纹布、双纹布、缎纹布、斜纹布等形成本发明的织造纤维层。平纹布是最优选的。在织造前，可使用与非织造纤维层相同的基质组合物以与非织造纤维层类似的方式用聚合物基质组合物涂敷每种织造纤维材料的独立纤维或不涂敷。但是，如果不用基质组合物涂敷独立的织造纤维，则优选每个织造层的至少一个外表面应涂有或施加有斥水涂层用于额外的保护。合适的斥水涂料非排他性地包括通常已知的水解稳定材料，并可包括上述聚合物基质组合物。
用于结合纤维层成单层、结合网络或织物复合材料的合适粘结条件包括通常已知的层压技术。典型的层压方法包括在约110℃下和约200psi(1379kPa)压力下将交叉叠合纤维层挤压到一起约30分钟。本发明的纤维层的结合优选在约200℉(～93℃)到约350℉(～177℃)的温度下、更优选在约200℉到约300℉(～149℃)的温度下和最优选在约200℉到约280℉(～121℃)的温度下以及在约25psi(～172kPa)到约500psi(3447kPa)或更高的压力下进行。可在高压釜中进行结合，这在本领域中通常是已知的。当加热时，可以使基质不完全熔化地粘住或流动。但是，通常来说，如果使基质材料熔化，则需要相对小的压力形成复合材料，而如果仅仅加热基质材料到粘点，则一般需要更多的压力。结合步骤通常需要约10秒到约24小时。但是，温度、压力和时间通常取决于聚合物类型、聚合物含量、工艺和纤维类型。
独立织物层和板的厚度将对应于独立纤维的厚度。因此，优选的织造纤维层将具有约25μm到约500μm的优选厚度，更优选约75μm到约385μm，最优选约125μm到约255μm。优选的单层结合网络将具有约12μm到约500μm的优选厚度，更优选约75μm到约385μm，最优选约125μm到约255μm。组合的混合制品具有约63μm到约1000μm的优选厚度，更优选约125μm到约850μm，最优选约250μm到约725μm。
尽管这类厚度是优选的，但应认识到，可产生其它薄膜厚度以满足特定需要，同样落在本发明的范围内。
本发明的多板结构可用在各种应用中以利用熟知的技术形成各种不同防弹制品。例如，形成防弹制品的合适技术描述在例如美国专利4623574、4650710、4748064、5552208、5587230、6642159、6841492和6846758中。
多板结构尤其用于形成柔性软装甲制品，包括衣物如背心、裤子、帽子或其它衣服制品，和军事人员用于战胜大量弹道威胁如9mm全金属套(FMJ)子弹和由于手榴弹、炮壳、简易爆炸装置(IED)以及军事与和平保持任务中遇到的其它这类装置的爆炸产生的各种碎片使用的罩或外壳。本文使用的“软”或“柔性”装甲为受到大量应力时不会保持其形状并且不能没有塌缩地独立的装甲。多板结构还用于形成刚性的硬装甲制品。“硬”装甲指具有足够机械强度从而在受到大量应力时保持结构刚性且能没有塌缩地独立的制品，如头盔、军事车辆用板或防护屏。结构可被切割成大量不连续片并堆叠用于形成为制品，或它们可被形成为随后用于形成制品的前体。这类技术在本领域中是众所周知的。
本发明的衣物可通过本领域中通常已知的方法形成。优选地，可通过使本发明的防弹制品与衣服制品贴近来形成。例如，背心可包括与本发明的防弹结构贴近的普通织物背心，于是本发明的结构被嵌入到战略布置的口袋内。这考虑到弹道保护的最大化，同时使背心的重量最小。本文使用的术语“贴近”意在包括连接如通过缝合或粘着等，以及与另一种织物的未连接接合或并置，从而防弹制品可任选地易从背心或其它衣服制品上卸下。形成柔性结构如柔性片、背心和其它衣物中使用的制品优选使用低拉伸模量基质组合物形成。硬制品如头盔和盔甲优选使用高拉伸模量基质组合物形成。
使用本领域中众所周知的标准试验过程测定防弹性。特别地，通常通过引用射弹的50％穿透复合材料而50％被屏蔽阻挡时的冲击速度也称为V50值表示结构的保护力或耐穿透性。本文使用的制品的“耐穿透性”为对指定威胁如物理物体包括子弹、碎片、榴霰弹等和非物理物体如爆炸冲击波引起的穿透的抵抗性。对于具有相等面密度的复合材料，V50越高，复合材料的抵抗性越好，其中面密度为复合板的重量除以表面面积。本发明的制品的防弹性将随多种因素尤其是用于制造织物的纤维类型而变化。但是，发现使用能耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物基质组合物不会负面影响本发明的制品的弹道性质。
本文形成的柔性弹道装甲优选在装甲已于海水中在70℉±5℉(21℃±2.8℃)下浸没24小时后用16粒射弹冲击时具有至少约1920英尺/秒(fps)(585.6m/s)的V50。本发明的柔性弹道装甲还优选特征在于在自来水中在70℉±5℉(21℃±2.8℃)下浸没20小时后用17粒碎片模拟射弹(fsp)冲击时保持至少约85％、更优选至少约90％的V50性能。在这些条件下，柔性弹道装甲还表现出其干重优选不超过50％、更优选不超过约40％的重量增加。此外，本发明的柔性弹道装甲优选特征在于在汽油中在70℉±5℉(21℃±2.8℃)下浸没4小时后用16粒射弹冲击时保持至少约85％、更优选至少约90％的V50性能。
下面的非限制性实施例用于说明本发明。
实施例1
测试了三板即织造芳族聚酰胺/非织造芳族聚酰胺/织造芳族聚酰胺混合柔性射击包抵抗9mm、129粒FMJ子弹的弹道性能。在射击包的四个角处将板粗缝在一起。柔性射击包的长度和宽度为15”X 15”(38.1cm X38.1cm)，厚度为约1/2”(12.7mm)。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。每个织造芳族聚酰胺层都为平纹布织物构造的芳族聚酰胺Style 706(600丹尼尔；织物纬密：34x34经线/英寸(2.54mm)；面重量：180g/m2)，可在商业上从康涅狄格州的Hexcel Corporation of Stamford得到，并由可从E.I.Du Pont de Nemous和特拉华州的Company of Wilmington得到的
Figure A200780020259D00201
KM2纤维形成。每个非织造芳族聚酰胺层都为Gold 
Figure A200780020259D00202
 GN 2115，(水基热塑性聚氨酯基质；面重量：112g/m2)，可在商业上从新泽西州莫里森镇的Honeywell International，Inc.得到。射击包的总面重量为1.09lb/ft2(5320g/m2)。因此，Style 706织造芳族聚酰胺的总射击包含量为大约75wt％，Gold 
Figure A200780020259D00203
 GN 2115的总射击包含量为大约25wt％。混合射击包的试验结果汇总在下面表1中。
实施例2
测试如实施例1中所述的类似三板混合射击包抵抗2粒Right CircularCylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。数据汇总在下面表1中。
实施例3
测试如实施例1中所述的类似三板混合射击包抵抗4粒Right CircularCylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。数据汇总在下面表1中。
实施例4
测试如实施例1中所述的类似三板混合射击包抵抗16粒RightCircular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。数据汇总在下面表1中。
实施例5
测试如实施例1中所述的类似三板混合射击包抵抗64粒RightCircular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。数据汇总在下面表1中。
实施例6
测试如实施例1中所述的类似三板混合射击包抵抗17粒FragmentSimulated Projectile碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。数据汇总在下面表1中。
实施例7
测试如实施例1中所述的类似三板混合射击包在汽油中浸泡射击包4小时然后滴干15分钟后抵抗16粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。数据汇总在下面表1中。
实施例8
测试如实施例1中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡射击包24小时然后滴干15分钟后抵抗2粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。数据汇总在表1中。
表1
 
实施例编号 材料 层数 V50(ft/s)(fps)
1 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 11+12+11 1636
2 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 11+12+11 2591
3 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 11+12+11 2531
4 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 11+12+11 2147
5 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 11+12+11 1766
6 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 11+12+11 2034
7 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 11+12+11 1977
8 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 11+12+11 2348
实施例9
测试了未浸泡三板即织造芳族聚酰胺/非织造芳族聚酰胺/织造芳族聚酰胺混合柔性射击包抵抗2粒Right Circular Cylinder碎片的弹道性能。
在射击包的四个角处将板粗缝在一起。柔性射击包的长度和宽度为15”X15”(38.1cm X 38.1cm)，厚度为约1/2”(12.7mm)。射击包构造包括夹在二个织造板之间的具有24个Gold 
Figure A200780020259D00221
 GN 2115层的非织造板，每个织造板具有7个织造芳族聚酰胺Style 706层。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。射击包的总面重量为1.091b/ft2(5320g/m2)。因此，Style706织造芳族聚酰胺的总射击包含量为大约50wt％，Gold 
Figure A200780020259D00222
 GN 2115的总射击包含量为大约50wt％。混合射击包的试验结果汇总在下面表2中。
实施例10
测试如实施例9中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗2粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表2中。
实施例11
测试如实施例9中所述的类似未浸泡三板混合射击包抵抗4粒RightCircular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表2中。
实施例12
测试如实施例9中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗4粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表2中。
实施例13
测试如实施例9中所述的类似未浸泡三板混合射击包抵抗16粒RightCircular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表2中。
实施例14
测试如实施例9中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗16粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表2中。
实施例15
测试如实施例9中所述的类似未浸泡三板混合射击包抵抗64粒RightCircular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表2中。
实施例16
测试如实施例9中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗64粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表2中。
表2
 
实施例编号 射击包构造 在海水中浸泡 层数 V50(ft/s)(fps)
9 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 否 7+24+7 2634
10 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 是 7+24+7 2474
11 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 否 7+24+7 2450
12 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 是 7+24+7 2107
13 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 否 7+24+7 2138
14 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 是 7+24+7 1906
15 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 否 7+24+7 1776
16 Style 706+GN 2115+Style 706的混合 是 7+24+7 1572
实施例17
测试了三板即织造芳族聚酰胺/非织造芳族聚酰胺/织造芳族聚酰胺混合柔性射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗2粒RightCircular Cylinder碎片的弹道性能。在射击包的四个角处将板粗缝在一起。柔性射击包的长度和宽度为15” X 15”(38.1cm x 38.1cm)，厚度为约1/2”(12.7mm)。射击包构造包括夹在二个织造板之间的具有12个Gold
Figure A200780020259D00231
 GN 2115层的非织造板，每个织造板包括平纹布构造的芳族聚酰胺Style 751(600丹尼尔；织物纬密：29x29经线/英寸(2.54mm)；面重量：152.6g/m2(4.5oz/yd2))，其可由
Figure A200780020259D00232
 KM2纤维形成并可在商业上从康涅狄格州的Hexcel Corporation of Stamford得到，每个织造板包括13个芳族聚酰胺Style 751层。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。射击包的总面重量为1.07lb/ft2(5320g/m2)。因此，Style 751织造芳族聚酰胺的总射击包含量为大约76wt％，Gold 
Figure A200780020259D00233
 GN 2115的总射击包含量为大约24wt％。混合射击包的试验结果汇总在下面表3中。
实施例18
测试如实施例17中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗4粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表3中。
实施例19
测试如实施例17中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗16粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表3中。
实施例20
测试如实施例17中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗64粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表3中。
表3
 
实施例编号 材料 层数 V50(ft/s)(fps)
17 Style 751+GN 2115+Style 751的混合 13+12+13 2606
18 Style 751+GN 2115+Style 751的混合 13+12+13 2385
19 Style 751+GN 2115+Style 751的混合 13+12+13 2087
20 Style 751+GN 2115+Style 751的混合 13+12+13 2650
实施例21
测试了三板即织造芳族聚酰胺/非织造芳族聚酰胺/织造芳族聚酰胺混合柔性射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗2粒RightCircular Cylinder碎片的弹道性能。在射击包的四个角处将板粗缝在一起。柔性射击包的长度和宽度为15” X 15”(38.1cm x 38.1cm)，厚度为约1/2”(12.7mm)。射击包构造包括夹在二个织造板之间的具有17个Gold
Figure A200780020259D00241
 GN 2115层的非织造板，织造板包括可在商业上从康涅狄格州的Hexcel Corporation of Stamford得到的芳族聚酰胺Style 751，每个织造板包括11个芳族聚酰胺Style 751层。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。射击包的总面重量为1.07lb/ft2(5320g/m2)。因此，Style 751织造芳族聚酰胺的总射击包含量为大约65wt％，Gold 
Figure A200780020259D00242
 GN 2115的总射击包含量为大约35wt％。混合射击包的试验结果汇总在下面表4中。
实施例22
测试如实施例21中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗4粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表4中。
实施例23
测试如实施例21中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗16粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表4中。
实施例24
测试如实施例21中所述的类似三板混合射击包在海水中浸泡24小时然后滴干15分钟后抵抗64粒Right Circular Cylinder碎片。试验标准为军事标准MIL-STD-662F。混合射击包的试验结果汇总在下面表4中。
表4
 
实施例编号 材料 层数 V50(ft/s)(fps)
21 Style 751+GN 2115+Style 751的混合 11+17+11 2738
22 Style 751+GN 2115+Style 751的混合 11+17+11 2360
23 Style 751+GN 2115+Style 751的混合 11+17+11 2014
24 Style 751+GN 2115+Style 751的混合 11+17+11 1706
上述实施例共同说明了混合射击包即使在海水或汽油中浸泡后也保持了优异的防弹性。
尽管已参考优选实施方案具体显示和描述了本发明，但本领域那些技术人员能容易认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可作出各种变化和改进。打算权利要求应被解释为覆盖公开的实施方案、上面讨论的那些替代方案和所有其的等价物。

Claims (42)

1.一种防弹制品，按顺序包括：
a)包括至少一个织造纤维层的第一板；
b)包括多个非织造纤维层的第二板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；和
c)包括至少一个织造纤维层的第三板。
2.权利要求1的防弹制品，其中所述有机溶剂的一种或多种由石油得到。
3.权利要求1的防弹制品，其中第一板与第二板并置，第二板与第三板并置。
4.权利要求1的防弹制品，其中第一板与第二板紧靠并置，第二板与第三板紧靠并置。
5.权利要求1的防弹制品，其中第一板附在第二板上，第二板附在第三板上。
6.权利要求1的防弹制品，其中所述聚合物组合物包括水解稳定的极性聚合物。
7.权利要求1的防弹制品，其中所述聚合物组合物包括极性乙烯基聚合物。
8.权利要求1的防弹制品，其中所述聚合物组合物包括二烯橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、极性乙烯基聚合物、极性丙烯酸聚合物、聚氯乙烯均聚物、聚氯乙烯共聚物、聚氯乙烯三聚物、聚乙烯醇缩丁醛、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、极性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、极性乙烯丙烯酸共聚物、硅酮、热塑性聚氨酯、腈橡胶、聚氯丁二烯、聚碳酸酯、聚酮、聚酰胺、纤维素、聚酰亚胺、聚酯、环氧化物、醇酸树脂、酚醛树脂、聚丙烯腈、聚醚砜或它们的组合。
9.权利要求1的防弹制品，其中所述聚合物组合物包括水解稳定的热塑性聚氨酯。
10.权利要求1的防弹制品，其中所述第一板、第二板和第三板各自包括具有约7g/d或以上的韧性和约150g/d或以上的拉伸模量的纤维。
11.权利要求1的防弹制品，其中所述第一板、第二板和第三板各自独立包括一个或多个聚烯烃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚吲哚纤维、聚乙烯醇纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维、聚丙烯腈纤维、液晶共聚酯纤维、玻璃纤维、碳纤维、刚性棒纤维或它们的组合。
12.权利要求1的防弹制品，其中所述第一板、第二板和第三板各自包括芳族聚酰胺纤维。
13.权利要求1的防弹制品，其中所述第一板、第二板和第三板各自包括聚乙烯纤维。
14.权利要求1的防弹制品，其中所述聚合物组合物占各个板的约7wt％到约16wt％。
15.权利要求1的防弹制品，其中所述第二板包括相对于每个相邻纤维层的纵向纤维方向以90°角度交叉叠合的多个单向非织造纤维层。
16.权利要求1的防弹制品，包括与所述第三板并置的至少一个附加板，该至少一个附加板包括：
i)至少一个织造纤维层；或
ii)多个非织造纤维层，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；或
iii)附加板包括i)且附加板包括ii)。
17.权利要求1的防弹制品，其包括柔性装甲。
18.权利要求1的防弹制品，其中第二板包括表面面积100％涂有所述聚合物基质组合物的纤维。
19.一种防弹制品，按顺序包括：
a)包括多个非织造纤维层的第一板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；
b)包括至少一个织造纤维层的第二板；和
c)包括多个非织造纤维层的第三板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物。
20.权利要求19的防弹制品，其中所述有机溶剂的一种或多种由石油得到。
21.权利要求19的防弹制品，其中第一板与第二板并置，第二板与第三板并置。
22.权利要求19的防弹制品，其中第一板与第二板紧靠并置，第二板与第三板紧靠并置。
23.权利要求19的防弹制品，其中第一板附在第二板上，第二板附在第三板上。
24.权利要求19的防弹制品，其中所述聚合物组合物包括水解稳定的极性聚合物。
25.权利要求19的防弹制品，其中所述聚合物组合物包括极性乙烯基聚合物。
26.权利要求19的防弹制品，其中所述聚合物组合物包括二烯橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、极性乙烯基聚合物、极性丙烯酸聚合物、聚氯乙烯均聚物、聚氯乙烯共聚物、聚氯乙烯三聚物、聚乙烯醇缩丁醛、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、极性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、极性乙烯丙烯酸共聚物、硅酮、热塑性聚氨酯、腈橡胶、聚氯丁二烯、聚碳酸酯、聚酮、聚酰胺、纤维素、聚酰亚胺、聚酯、环氧化物、醇酸树脂、酚醛树脂、聚丙烯腈、聚醚砜或它们的组合。
27.权利要求19的防弹制品，其中所述聚合物组合物包括水解稳定的热塑性聚氨酯。
28.权利要求19的防弹制品，其中所述第一板、第二板和第三板各自包括具有约7g/d或以上的韧性和约150g/d或以上的拉伸模量的纤维。
29.权利要求19的防弹制品，其中所述第一板、第二板和第三板各自独立包括一个或多个聚烯烃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚吲哚纤维、聚乙烯醇纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维、聚丙烯腈纤维、液晶共聚酯纤维、玻璃纤维、碳纤维、刚性棒纤维或它们的组合。
30.权利要求19的防弹制品，其中所述第一板、第二板和第三板各自包括芳族聚酰胺纤维。
31.权利要求19的防弹制品，其中所述第一板、第二板和第三板各自包括聚乙烯纤维。
32.权利要求19的防弹制品，其中所述聚合物组合物占各个板的约7wt％到约16wt％。
33.权利要求19的防弹制品，其中所述第一板和所述第三板包括相对于每个相邻纤维层的纵向纤维方向以90°角度交叉叠合的多个单向非织造纤维层。
34.权利要求19的防弹制品，包括与所述第三板邻接的至少一个附加板，该至少一个附加板包括：
i)至少一个织造纤维层；或
ii)多个非织造纤维层，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；或
iii)附加板包括i)且附加板包括ii)。
35.权利要求19的防弹制品，其包括柔性装甲。
36.权利要求19的防弹制品，其中所述第一板和所述第二板包括表面面积100％涂有所述聚合物基质组合物的纤维。
37.一种形成防弹制品的方法，包括：
a)形成包括至少一个织造纤维层的第一板；
b)形成包括多个非织造纤维层的第二板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；
c)形成包括至少一个织造纤维层的第三板；和
d)使所述第一板与所述第二板并置，和使所述第二板与所述第三板并置。
38.权利要求37的方法，其中第一板附在第二板上，第二板附在第三板上。
39.权利要求37的方法，还包括使至少一个附加板与所述第三板并置，该至少一个附加板包括：
i)至少一个织造纤维层；或
ii)多个非织造纤维层，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；或
iii)使包括i)的附加板和包括ii)的附加板与所述第三板并置。
40.一种形成防弹制品的方法，包括：
a)形成包括多个非织造纤维层的第一板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；
b)形成包括至少一个织造纤维层的第二板；
c)形成包括多个非织造纤维层的第三板，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；和
d)使所述第一板与所述第二板并置，和使所述第二板与所述第三板并置。
41.权利要求40的方法，其中第一板附在第二板上，第二板附在第三板上。
42.权利要求40的方法，还包括使至少一个附加板与所述第三板并置，该至少一个附加板包括：
i)至少一个织造纤维层；或
ii)多个非织造纤维层，每个非织造纤维层与其它非织造纤维层结合，每个非织造纤维层包括单向平行纤维阵列，所述纤维的每一个都具有表面，所述纤维的表面涂有耐水溶解和耐一种或多种有机溶剂溶解的聚合物组合物；或
iii)使包括i)的附加板和包括ii)的附加板与所述第三板并置。
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