CN102308179A - 适于抵抗弹道物体的织物组合件以及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种尤其适合用作软质防弹衣的织物组合件，所述织物组合件具有两个独立的部分，每个部分包括多个由具有至少7.3克/分特的韧度和至少100克/分特的模量的纱线制成的织物。在所述第一部分中采用压缩织物，并且所述压缩织物通过具有不大于65N的拉伸断裂力的连接器相连接，以形成15平方毫米至350平方毫米范围内的划定面积。所述第二部分中的织物未被压缩，并且除了防止所述织物相对于彼此滑动之外并不相连。

Description

适于抵抗弹道物体的织物组合件以及制造方法
发明背景
1.发明领域
本发明涉及特别适合用作耐冲击软质防弹衣的织物组合件以及制造方法。
2.相关领域描述
已经提出了多种用于抵御冲击威胁的防弹衣的设计，并且多种设计都已商品化。设计的目的是在不增加面密度的情况下提高穿着者的舒适度和/或增加额外的耐穿透性。通常通过减轻防弹衣重量并使其更加柔韧以便穿着者能够活动自如，以此来提高舒适度。然而，减轻成衣重量不应当以显著降低防弹性能为代价。
US 2008/0075933A1公开了包括高强度纤维挠性元件的耐冲击组合件，该组合件的后部侧面上具有可与相邻元件互连的连接部件。此类组合件据称可在弹道事件过程中减轻创伤(背面变形)。
Niemi和Cuniff在标题为“The Performance of Quilted Body ArmorSystems Under Ballistic Impact by Right Circular Cylinders”的技术说明Natick/TN-91/0004中声称：“根据用1.1g直圆柱体获得的结果，对于所评估的Kevlar、Spectra
Figure BPA00001420599400012
和尼龙防弹系统而言，絮有棉花的效果只能稍微提高或根本不会提高计算的弹道限值或具体的耗能能力”。
需要的是在不增加重量的情况下提高耐冲击性的轻量型软质防弹衣。
发明概述
本发明涉及适于抵抗弹道物体的织物组合件以及制造方法，其中织物组合件包括：
(a)第一部分，所述第一部分包括多个连接的和压实的织物层，所述织物层由具有至少7.3克/分特的韧度和至少100克/分特的模量的纱线制成，
其中连接的和压实的织物层通过机械强度不大于65N的连接器固定在一起，
其中所述连接器限定多个织物层内部或表面上的15至350平方毫米范围内面积，并且
其中第一部分的织物层的压实率为如测试方法A中所述至少2％，以及
(b)第二部分，所述第二部分包括多个织物层，所述织物层由具有至少7.3克/分特的韧度和至少100克/分特的模量的纱线制成，其中织物层不是连接的来限定15至350平方毫米范围内的面积，并且
其中第二部分的织物层的压实率如测试方法A中所述不大于0.5％。
附图简述
图1A为第一部分的外织物层(层片)的平面图，其说明了连接器线条、连接器长度、连接器行距和连接器面积。
图1B为U形钉或夹片连接器的端视图。
图1C为示出穿过织物层片的连接器的针形图案的平面图。
图2为不具有连接器而是通过角处粘着缝合保持在一起的第二部分的织物层的平面图。
图3A为具有连接器的第一部分的多个织物层的截面图。这称为“A”。
图3B为不具有连接器的第二部分的多个织物层的截面图。这称为“B”。
图4为具有第一部分和第二部分的背心层叠件的截面图，其中第一部分为图3A的A，其作为冲击面，而第二部分为图3B的B，其作为背面。
图4A为由许多在冲击面处的织物层A的子组合件和许多在背面处的织物层B的子组合件组合而成的背心层叠件的截面图。
图5为具有A和B重复序列的背心层叠件的截面图。
图6A为具有第一部分和第二部分的背心层叠件的截面图，其中第一部分为图3A的A，其作为冲击面和背面，第二部分为图3B的B，其为夹在两个A之间的芯。
图6B为具有第二部分和第一部分的背心层叠件的截面图，其中第二部分为图3B的B，其作为冲击面和背面，第一部分为图3A的A，其为夹在两个B之间的芯。
发明详述
适于抵抗弹道物体的织物组合件包括两个独立并且不同的部分，在本文中称为第一部分和第二部分。两个部分均包括多个织物层，所述织物层由具有至少7.3克/分特的韧度和至少100克/分特的模量的纱线制成。
如本文所用，“多个”是指至少两个。然而，在许多情况下，织物组合件的第一和/或第二部分中会使用至少5个、有时至少10个或至多30个织物层。
织物组合件的第一和第二部分中的纱线
第一和第二部分中使用的具有至少7.3克/分特的韧度和至少100克/分特的模量的纱线在本领域中是为人们所熟知的。应当理解，第一和第二部分中的纱线不必相同。合适的纱线材料包括聚酰胺、聚烯烃、聚唑以及它们的混合物。
当聚合物为聚酰胺时，优选芳族聚酰胺。术语“芳族聚酰胺”是指其中至少85％的酰胺键(-CONH-)直接连接到两个芳族环的聚酰胺，。合适的芳族聚酰胺纤维描述于Man-Made Fibres-Science and Technology，Volume2，Section titled Fibre-Forming Aromatic Polyamides，page 297，W.Black et al.，Interscience Publishers，1968(Man-Made-Science and Technology，第2卷，名称为“Fibre-Forming Aromatic Polyamides”的章节中，第297页，W.Black等人，Interscience Publishers，1968年)。
优选的芳族聚酰胺为对位芳族聚酰胺。优选的对位芳族聚酰胺为称为PPD-T的聚(对苯二甲酰对苯二胺)。所谓PPD-T，是指由对苯二胺和对苯二甲酰氯的等摩尔比聚合反应所得的均聚物，以及少量其他二胺与对苯二胺和少量其他二甲酰氯与对苯二甲酰氯的结合所得的共聚物。作为一般原则，其他二胺和其他二甲酰氯的使用量至多可为对苯二胺或对苯二甲酰氯的约10摩尔％，或者可能略高，前提条件仅为其他二胺和二甲酰氯不含干扰聚合反应的反应性基团。PPD-T也指由其他芳族二胺和其他芳族二甲酰氯结合所得的共聚物，所述二甲酰氯为例如2，6-萘二甲酰氯或者氯代或二氯对苯二甲酰氯或3，4′-二氨基二苯醚。
添加剂可与芳族聚酰胺一起使用，并且已发现，按重量计至多达10％或更多的其他聚合材料可与芳族聚酰胺共混。可使用其中多至10％或更多的其他二胺取代了芳族聚酰胺的二胺或者其中多至10％或更多的其他二甲酰氯取代了芳族聚酰胺的二甲酰氯的共聚物。
当聚合物为聚烯烃时，优选聚乙烯或聚丙烯。术语“聚乙烯”是指分子量优选地大于一百万的占主导地位的线性聚乙烯材料，其可以包含微量的链分支或每100个主链碳原子中不超过5个改性单元的共聚单体，其还可以包含与其混合在一起的不超过约50重量％的一种或多种聚合物添加剂，如烯烃-1-聚合物，具体地讲是低密度聚乙烯、丙烯等，或低分子量添加剂，如通常掺入的抗氧化剂、润滑剂、紫外线遮蔽剂、着色剂等。此类物质通常称为伸展链聚乙烯(ECPE)或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
在一些优选的实施方案中，聚唑为聚芳烃吡咯，如聚苯并唑和聚吡啶并唑。合适的聚唑包括均聚物和共聚物。添加剂可与聚唑一起使用，并且最多达10重量％的其他聚合材料可与聚唑共混。还可使用的共聚物具有多达10％或更多的用于替代聚唑单体的其他单体。合适的聚唑均聚物和共聚物可以用已知的工序制备。
优选的聚苯并唑为聚苯并咪唑、聚苯并噻唑、和聚苯并
Figure BPA00001420599400041
唑，并且更优选地，此类聚合物为可以形成为具有30克/分特或更大的韧度的纱线的纤维的聚合物。如果聚苯并唑为聚苯并噻唑，则优选为聚(对亚苯基苯并二噻唑)。如果聚苯并唑为聚苯并唑，则优选为聚(对亚苯基苯并双
Figure BPA00001420599400043
唑)，并且更优选为称为PBO的聚(对亚苯基-2，6-苯并双
Figure BPA00001420599400044
唑)。
优选的聚吡啶并唑为聚吡啶并咪唑、聚吡啶并噻唑、和聚吡啶并
Figure BPA00001420599400051
唑，更优选地，此类聚合物为可以形成为具有30克/分特或更大的韧度的纱线的纤维的聚合物。在一些实施方案中，优选的聚吡啶并唑为聚吡啶并二唑。优选的聚(吡啶并二氧杂唑)为聚(1，4-(2，5-二羟基)亚苯基-2，6-吡啶并[2，3-d:5，6-d′]二咪唑)，其称为PIPD。包括聚吡啶并二唑在内的合适的聚吡啶并唑可以用已知的工序制备。
织物组合件的第一部分
对织物组合件第一部分织物中纱线的要求已在上文中示出。
对第一部分的其他要求包括：织物需(1)彼此相连，(2)压实，(3)用连接器固定在一起，所述连接器具有不大于65N的机械强度(拉伸断裂力)，(4)具有由连接器限定的15平方毫米至350平方毫米范围内的面积，并且(5)具有如测试方法A中所述至少2％的压实率。
将要求(1)、(3)和(4)彼此结合在一起进行讨论。
必要的是第一部分的织物要彼此物理相连。织物层是通过机械强度不大于65N的连接器进行连接的。机械强度优选不大于40N，更优选不大于35N。机械强度的下限不是特别重要，但考虑到实际情况，其将不小于1N。
连接器的拉伸断裂力是一种或多种连接器材料的极限拉伸应力和连接器横截面积的乘数。因此，可以将连接器的尺寸定制为可达到具体材料的所需断裂力。对于化学连接器而言，所需尺寸是两个相邻织物层之间的粘附面积。
优选的连接器是通过使用线进行缝合，即，将单独的第一部分的织物层缝合在一起。线可以是连续长丝纱线或短纤维。在机械缝合时，通常的做法是将一根线从顶面送入、另一根从底面送入，从而使两根线成环。当使用此类缝合技术缝制连接器线时，至少一个线轴的材料必须具有不大于65N的断裂力。如果将合股的纱线用作连接器线，则构成此纱线的各条线的合并断裂力必须不大于65N。合股的纱线为通过将两根或更多根单纱线缠绕在一起而形成的纱线。合适的线材料包括芳族聚酰胺、棉、尼龙、聚酯或弹性体聚氨酯(Lycra
Figure BPA00001420599400052
)。加热时收缩的连接器纱线为压实的织物层的替代装置。
然而，应当理解，也可以使用除缝合线或纱线之外的连接器。这些连接器可以是机械的，如通过U形钉固定或通过化学装置。应当理解，连接器不必彼此接触来提供由连接器限定的面积。
机械连接器可以采用多种形式，不仅可以使用线，也可以使用夹子、别针、针或U形钉，并可以由聚合物、金属、陶瓷或其他无机材料制成。对于别针、夹子、针或U形钉而言，合适的材料包括碳、玻璃、陶瓷、金属或聚合物。
化学连接器的一个实例是粘合剂。优选的是粘合剂具有不大于1379MPa的模量。粘合剂可以是热固性或热塑性材料，其优选在20℃至180℃之间、更优选在20℃至120℃之间固化。粘合剂可以是液体、糊剂、粉末或膜的形式。合适的材料包括环氧化物、酚醛树脂、氨基甲酸酯、聚酯、乙烯基酯、聚酰亚胺或马来酰亚胺。粘合剂连接器可以采用实线或虚线、圆点、椭圆、菱形和其他形状的形式。
如上文所述，连接器需要具有不大于65N的拉伸断裂力。在使用机械连接器的情况下，可以在使用之前通过测试连接器而确定断裂力。然而，对于化学连接器，通常必须在实际与织物层一起使用时确定机械强度。
连接器节距长度为(1)对于缝线而言，为形成一针时针沿着织物表面上的连接器线条前进的最小距离，(2)对于夹子和U形钉而言，为夹子或U形钉的长度，(3)对于别针而言，为同一连接器线条上两个相邻的连接器之间的最小距离。这在图1A至1C中有详细说明。
连接器面积为由连接器线条的边界包围的面积。
连接器行距为相邻的平行连接器线条之间的距离。
连接器的功能是提高防弹板的动量转移能力，而不会影响织物中的高韧度长丝的机械特性。另一个要求是不要过度约束织物中的长丝的轴向运动。
为了提高动量转移，连接器需要能够压实织物表面上连接器所在区域中的织物层。连接器还限定织物组合件第一部分每个相连织物的表面上和内部的面积。表面面积在15至350平方毫米范围内，优选的范围为100至250平方毫米，更优选的范围为115至180平方毫米。织物组合件第一部分中的所限定面积的数量将取决于织物组合件的总体尺寸。由于组合件优选的用途是为人所穿着的软质防弹衣，由织物组合件表面上的连接器所限定面积的最小数量的实例为至少1000。
连接器可以是任何合适的长度。该长度优选为2.54至15.24mm，更优选为3.56至14.22mm。对于粘合圆点、椭圆等，该长度为粘合圆点或椭圆的最大尺寸。连接器所包围的面积比面积形状更为重要。由连接器线条所限定的合适的面积形状包括但不限于正方形、矩形、三角形、六边形、菱形和山形。由于实际原因，小于15平方毫米的连接器面积不太令人满意，因为连接器插入过程中有损坏纱线的风险。
插入连接器的技术是为人们所熟知的，对于线而言，包括缝合，对于别针、针和U形钉而言，包括压力枪、超声焊接等。所有这些技术都是纺织领域为人们所熟知的。
当连接器为缝合型时，所用缝线的类型不是特别重要，可以千差万别，前提条件是遵循节距长度与行距的所需关系。缝合和缝纫方法为可用于本发明的优选固定方法，如手工缝合、多线链式缝合、包边缝合、平缝缝合、单线锁式缝合、锁式缝合、链式缝合、齿状缝合等。
为了最小化织物层的纱线的损坏，并提高耐冲击性，优选的是连接器线条的放置方向使得它们与织物的经纱线和纬纱线形成介于5和85度之间的角度。更优选的是，该角度应介于20和70度之间。
织物组合件第一部分的另一个要求是使用压实并具有如测试方法A中所述至少2％的压实率的织物。该测试限定了一种工序，其中在制造后首先测量织物的厚度，而不进行减小织物厚度的进一步处理。然后在压实之后测量用于织物组合件第一部分的织物厚度。用％表示的压实率为织物厚度在初始织物厚度基础上的减小量。
织物组合件第一部分的压实织物将具有至少2％、优选至少5％、更优选至少7％的压实率。为了进行说明，压实率将不大于20％，更小的最大值为15％。
织物组合件的第二部分
织物组合件的第二部分织物中的纱线的要求已在上文中示出。第二部分的纤维可以与第一部分的纤维不同。
第二部分的其他要求包括：(1)织物不是相连地来限定15至350平方毫米范围内的面积，以及(2)织物的压实率如测试方法A所示不大于0.5％。这些基本上不压实的织物在本领域中还被称为松散层。
对于织物组合件第二部分的要求(1)而言，织物层优选彼此不相连。然而，应当理解，在制造整体织物组合件时，可能可取的是将各层对齐，使其不会滑动。因此，如本文所用，“基本上不相连”是指连接量为防止滑动所需但不足以使各层彼此压实的量。这种情况的一个实例是图2所示的角缝合。因此，第二部分的织物之间和之中(如果织物多于两个)优选地基本上不相连。对于织物组合件第二部分的要求(2)而言，优选的是织物没有压实。然而，在通常的处理和制造中，可以具有最小的压实率。因此，测试方法A中所列的最大压实率不大于0.5％，优选为0.2％，更优选为0％。
织物的构造
应当理解，织物组合件第一和第二部分的织物可以使用多种构造技术。例如，织物可以是织造织物，可以是具有或不具有粘合剂的单向织物，可以是具有不同取向纱线层的多轴向织物，或者可以是三维织物。这些织物样式中的每一种均是本领域所熟知的。还应当理解，织物组合件的第一部分和第二部分中可以使用不同织物构造和组成的组合。
防弹衣制品
防弹衣制品包括至少两种织物层子组合件，一种子组合件包括具有连接器的织物层，其为第一部分；另一种子组合件包括不具有连接器的织物层，其为第二部分。每种子组合件均可以具有2至30个堆叠在一起的织造织物层。不同子组合件中的织造织物层可以相同或不同。最终组合件包括至少一种类型的每种子组合件。然后将最终组合件安装到背心外皮或防弹衣制品中。
构成最终组合件的所有子组合件的全部织物层堆叠在一起时，应优选具有不大于5.0kg/m2、并优选不大于4.68kg/m2的面密度。
根据防弹背心设计，需要连接器的织物层的数量将有所不同。具有连接器的层和不具有连接器的层在组合件内的位置可以有所不同，如参见图4、4A、5、6A和6B。在这些图中，标为“A”的织物层具有连接器，标为“B”的织物层不具有连接器。也可以使用与图中所示不同的子组合件的组合。
在图4所示的第一个实施方案中，包括具有连接器的织物层的子组合件“A”面向攻击方向，而包括不具有连接器的织物层的子组合件“B”面向非攻击方向。
在第二个实施方案中，各自包括具有连接器的织物层的多个子组合件面向攻击方向，而各自包括不具有连接器的织物层的多个子组合件面向非攻击方向。如图4A所示，该图示出了三个面向发射体的具有连接器的织物层子组合件A1、A2和A3，以及三个面向非攻击方向的不具有连接器的织物层子组合件B1、B2和B3。
如图5所示，第三个实施方案为具有连接器的织物层子组合件“A”与不具有连接器的织物层子组合件“B”的交替排列方式。
在第四个实施方案中，各自包括具有连接器的织物层的两个子组合件形成最终组合件的两个外层，包括不具有连接器的织物层的子组合件形成最终组合件的芯。这示于图6A中。
在第五个实施方案中，各自包括不具有连接器的织物层的两个子组合件形成最终组合件的两个外层，包括具有连接器的织物层的子组合件形成最终组合件的芯。这示于图6B中。
必须将不具有连接器的部分的织物层保持在一起，以维持一定程度的连贯性。例如，可以通过在织物边缘处和/或角处使用缝线或粘合剂或熔融粘合将这些层粘附在一起。织物层中的这些缝线不会像连接器那样压实各层，也不会影响防弹性能。可以用任何合适的线缝合边缘和角。芳族聚酰胺线尤其适用于边缘和角缝合。边缘或角缝合是用于具有连接器的织物层的任选工序，其优点是可有助于最终组合件的加工。
用9mm发射体测试时，耐冲击织物最终组合件优选具有至少465米/秒的V50值，和/或用17格令重的发射体测试时，其具有至少579米/秒的V50值，并且织物层堆叠在一起时，具有不超过4.68kg/m2的堆叠面密度。V50值为统计计量，其指示子弹或碎片击中防弹设备时，其中50％穿透防弹设备，而另外50％未穿透时的平均速度。测量的参数为0度时的V50值，其中角度数是指发射体相对于靶标的倾斜度。
装配方法
制备用于软质防弹衣制品的织物组合件的方法包括以下步骤：(1)形成具有连接器的织物层组合件或子组合件，所述连接器具有不大于65N的断裂力，使得连接器所包围的面积为30至350平方毫米，(2)形成不具有连接器的织物层组合件或子组合件，并沿着边缘和/或角将这些层缝合在一起，(3)以所需的顺序将组合件或子组合件结合在一起，使得所有织物层的总重量小于5.0kg/m2，更优选小于4.68kg/m2，以及(4)将最终织物组合件放入袋或背心外皮中。
测试方法
温度：所有温度均以摄氏度(℃)为单位测量。
线密度：根据ASTM D1907-97和D885-98中所述的步骤，通过称量已知长度的纱线或纤维来确定纱线或纤维的线密度。分特的定义为10,000米纱线或纤维的重量(克)。旦尼尔(d)为9/10乘以分特。
拉伸特性：理顺要测试的纤维，然后根据ASTM D885-98中所述的步骤进行拉伸测试。通过在Instron通用测试机上将测试纤维拉断来确定韧度(抗断韧度)、弹性模量、断裂力和断裂伸长率。
面密度：通过测量每个选定尺寸(如10cm×10cm)的单个层的重量确定织物层的面密度。复合结构的面密度用各层的面密度总和确定。
弹道穿透性能：根据如采购文件FQ/PD 07-05B(Body Armor，MultipleThreat/Interceptor Improved Outer Tactical Vest)和MIL STD-662F(V50Ballistic Test for Armor)中所述的标准步骤进行多层板的弹道测试。对大部分实施例，测试四个靶标，射击次数介于6至9次之间，倾斜度为零度，向每个干靶进行射击。报告的V50值为向每个实施例开火的射击数量的平均值。
实施例
根据本发明方法制备的实施例用数值来指示。对照实施例或比较实施例用字母来指示。与比较实施例和本发明的实施例相关的数据和测试结果示出于表1中。
层的说明
制备下列高强纤维织物和片状结构的层，并将其制成多个用于以下弹道测试的复合材料组合件。
(S15351F)织物层“F1”为以商品名Kevlar
Figure BPA00001420599400111
对位芳族聚酰胺KM2牌纱线(Kevlar
Figure BPA00001420599400112
para-armid brand KM2 yarn)得自E.I.du Pont de Nemoursand Company的600旦尼尔(660分特)的聚(对苯二甲酰对苯二胺)(或PA)纱线的平织织造织物，其以每厘米11.1×11.1根纱线(每英寸28×28根纱线)的密度编织。
(S706F)织物层“F2”为以商品名Kevlar
Figure BPA00001420599400113
对位芳族聚酰胺KM2牌纱线得自E.I.du Pont de Nemours and Company的600旦尼尔(660分特)的聚(对苯二甲酰对苯二胺)(或PA)纱线的平织织造织物，其以每厘米13.5×13.5根纱线(每英寸34×34根纱线)的密度编织。
根据以下实施例组合上述织物层，然后在射击之前，将其放入约38cm×38cm(15″×15″)的尼龙袋中。面向发射体的袋子的一面为900分特(1000旦尼尔)的Woodland Camouflage Cordura防破裂织物，另一面为450分特(500旦尼尔)的Black Cordura防破裂织物。两种织物均得自Bradford Printing & Finishing LLC(Bradford，RI)。
连接器线全部用LU 563型Juki缝纫机缝制。
实施例A
用缝线在层的四个角处将约38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的28个层保持(角缝合)在一起，形成具有5.23kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.(Northbrook，IL)的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400114
。用9mm的124格令重FMJ子弹对由RomaPlastina 1号粘土背衬介质支承的靶标进行弹道测试。四个靶标的弹道测试结果获得了介于478和500米/秒之间的V50值，V50值的平均值为488米/秒。
实施例B
在该实施例中，用缝线在层的四个角处将约38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的26个层保持(角缝合)在一起，形成具有4.88kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400121
。用9mm的124格令重FMJ子弹对由Roma Plastina 1号粘土背衬介质支承的靶标进行弹道测试。四个靶标的弹道测试结果获得了介于474和497米/秒之间的V50值，V50值的平均值为483米/秒。
实施例C
用缝线在层的四个角处将约38cm×38cm(15″×15″)的织物层F1的35个层保持(角缝合)在一起，形成具有5.28kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400122
。用9mm的124格令重FMJ子弹对由Roma Plastina 1号粘土背衬介质支承的靶标进行弹道测试。四个靶标的弹道测试结果获得了介于496和525米/秒之间的V50值，V50值的平均值为511米/秒。
实施例D
用缝线在层的四个角处将约38cm×38cm(15″×15″)的织物层F1的31个层保持(角缝合)在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400123
。用9mm的124格令重FMJ子弹对由Roma Plastina 1号粘土背衬介质支承的靶标进行弹道测试。四个靶标的弹道测试结果获得了介于454和466米/秒之间的V50值，V50值的平均值为462米/秒。
实施例E
用缝线在层的四个角处将约38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的28个层保持(角缝合)在一起，形成具有5.23kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400124
。用17格令重的碎片模拟发射物(FSP)对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。四个靶标的弹道测试结果获得了介于563和612米/秒之间的V50值，V50值的平均值为577米/秒。
实施例F
用缝线在层的四个角处将约38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的26个层保持(角缝合)在一起，形成具有4.88kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar。用17格令重的FSP对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。四个靶标的弹道测试结果获得了介于532和582米/秒之间的V50值，V50值的平均值为558米/秒。
实施例G
用缝线在层的四个角处将约38cm×38cm(15″×15″)的织物层F1的35个层保持(角缝合)在一起，形成具有5.28kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400131
。用17格令重的FSP对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。四个靶标的弹道测试结果获得了介于573和606米/秒之间的V50值，V50值的平均值为592米/秒。
实施例H
用缝线在层的四个角处将约38cm×38cm(15″×15″)的织物层F1的31个层保持(角缝合)在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400132
。用17格令重的FSP对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。四个靶标的弹道测试结果获得了介于553和578米/秒之间的V50值，V50值的平均值为565米/秒。
实施例J
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的13个层将这13个层保持在一起。连接器材料为得自SaundersThread公司(Gaston，NC)、具有69.8N的断裂力的961分特(865旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400133
纺线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的13个松散层结合在一起，形成具有4.88kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400134
。用17格令重的碎片模拟发射物(FSP)对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。在测试中，使测试制品具有连接器的层面向发射体。四个靶标的弹道测试结果获得了介于521和562米/秒之间的V50值，V50值的平均值为547米/秒。
实施例K
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自SaundersThread公司、具有69.8N的断裂力的961分特(865旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400141
纺线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial ThreadsInc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400142
。用17格令重的碎片模拟发射物(FSP)对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。在测试中，使测试制品具有连接器的层面向发射体。四个靶标的弹道测试结果获得了介于554和586米/秒之间的V50值，V50值的平均值为571米/秒。
实施例L
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的26个层将所有的层保持在一起。连接器材料为得自UnitedMills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。此外，缝线位于层的四个角处(角缝合)，得到面密度为4.68kg/m2的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400143
。用17格令重的FSP对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。四个靶标的弹道测试结果获得了介于499和532米/秒之间的V50值，V50值的平均值为518米/秒。
实施例1
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的13个层将这13个层保持在一起。连接器材料为得自UnitedThread Mills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的13个松散层结合在一起，形成具有4.88kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400151
。用9mm的124格令重FMJ子弹对由RomaPlastina 1号粘土背衬介质支承的靶标进行弹道测试。在测试中，使测试制品具有连接器的层面向发射体。四个靶标的弹道测试结果获得了介于484和493米/秒之间的V50值，V50值的平均值为487米/秒。
在实施例B的一次射击中观察到异常的高V50值，从而获得了较高的平均值。然而，与对照实施例A相比，比实施例A的面密度低7％、在组合件中具有包括连接器的织物层的实施例1未显示V50值降低。
实施例2
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自UnitedThread Mills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial ThreadsInc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400152
。用9mm的124格令重FMJ子弹对由Roma Plastina 1号粘土背衬介质支承的靶标进行弹道测试。在测试中，使测试制品具有连接器的层面向发射体。四个靶标的弹道测试结果获得了介于483和498米/秒之间的V50值，V50值的平均值为492米/秒。
实施例C、D和2的结果对比显示，制品重量为5.28kg/m2的实施例C具有可接受的V50值，而具有较低面密度4.68kg/m2的实施例D的V50值降低了10％，刚好低于所需的目标值。与实施例B的织物层数量和密度相等、但在冲击面处于开始的15个织物层中结合了连接器的实施例2的V50值性能恢复了6％，达到了可接受的值。
实施例3
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的13个层将这13个层保持在一起。连接器材料为得自UnitedThread Mills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与38cm×38cm(15″×15″)的织物F2的13个松散层结合在一起，形成具有4.88kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400161
。用17格令重的FSP对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。布置测试制品，使得具有连接器的层面向发射体。四个靶标的弹道测试结果获得了介于552和575米/秒之间的V50值，V50值的平均值为569米/秒。
实施例E、F和3的结果对比显示，面密度减小7％使V50值降低了约4％。在冲击面处于开始的13个织物层中结合连接器使V50值性能都得到了恢复，但仅恢复了1％。实施例L证明，贯穿所有的织物层缝合连接器导致非常低的V50值。使用断裂力大于65N的连接器材料也得到了低的V50值，如实施例J所示。
实施例4
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自UnitedThread Mills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial ThreadsInc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar。用17格令重的FSP对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。布置测试制品，使得具有连接器的层面向发射体。四个靶标的弹道测试结果获得了介于564和605米/秒之间的V50值，V50值的平均值为585米/秒。
实施例G、H和4的结果对比显示，制品重量为5.28kg/m2的实施例G具有可接受的V50值，而具有降低的面密度4.68kg/m2的实施例H的V50值降低了5％，低于所需的目标值。与实施例H的织物层数和密度相同、但在冲击面处于开始的15个织物层中结合了本发明连接器的实施例4的V50值性能几乎完全恢复。
实施例5
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自UnitedThread Mills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为19.1mm。连接器线条包围着363平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial ThreadsInc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400171
。用17格令重的碎片模拟发射物(FSP)对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。在测试中，使测试制品具有连接器的层面向发射体。两个靶标的弹道测试结果获得了558和570米/秒的V50值，V50值的平均值为564米/秒。
实施例6
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自UnitedThread Mills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为25.4mm。连接器线条包围着645平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial ThreadsInc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar。用17格令重的碎片模拟发射物(FSP)对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。在测试中，使测试制品具有连接器的层面向发射体。三个靶标的弹道测试结果获得了562和589米/秒的V50值，V50值的平均值为574米/秒。
实施例7
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自UnitedThread Mills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为6.4mm。连接器线条包围着40平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400181
。用17格令重的碎片模拟发射物(FSP)对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。在测试中，使测试制品具有连接器的层面向发射体。两个靶标的弹道测试结果获得了571和576米/秒的V50值，V50值的平均值为574米/秒。
实施例4至7的结果对比显示，连接器包围的面积为约161平方毫米的织物组合件的V50防弹性能非常好，而约363平方毫米和约40平方毫米的包围面积分别代表提供可接受的防弹性能的包围面积的上限和下限。
实施例8
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自SaundersThread公司、断裂力为40.1N的2400分特(2160旦尼尔)棉线G4-Tx240。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自ImperialThreads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400182
。用17格令重的FSP对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。布置测试制品，使得具有连接器的层面向发射体。四个靶标的弹道测试结果获得了介于562和576米/秒之间的V50值，V50值的平均值为571米/秒。
实施例9
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自UnitedMills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar。用17格令重的FSP对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。布置测试制品，使不具有连接器的层面向发射体，即，使具有连接器的层位于被保护体的一面。四个靶标的弹道测试结果获得了介于576和590米/秒之间的V50值，V50值的平均值为583米/秒。
该实施例显示，与不具有相连层的组合件相比，其中相连织物层背离攻击方向的组合件的V50值有所提高，前提条件是连接材料具有低于65N的断裂力，并且连接器包围着介于50至350平方毫米之间的面积。
实施例10
在该实施例中，通过使连接器穿缝并正交于约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自UnitedThread Mills、断裂力为29N的351分特(316旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400191
线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial ThreadsInc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400192
。用17格令重的FSP对由铝24ga，0.20，2024-T3机架和夹具背衬板支承的靶标进行弹道测试。布置测试制品，使得具有连接器的层面向发射体。四个靶标的弹道测试结果获得了介于583和594米/秒之间的V50值，V50值的平均值为588米/秒。
实施例J、K和10的结果对比显示，与使用具有高断裂力(69.8N)的连接器相比，使用具有低断裂力(29N)的连接器材料提供明显更佳的V50值。
实施例11
在该实施例中，通过使连接器穿缝约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自United Mills、具有18.5N的断裂力的453分特(408旦尼尔)棉线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400201
。用9mm的124格令重FMJ子弹对由RomaPlastina 1号粘土背衬介质支承的靶标进行弹道测试。布置测试制品，使不具有连接器的层面向发射体，即，使具有连接器的层位于被保护体的一面。四个靶标的弹道测试结果获得了介于465和480米/秒之间的V50值，V50值的平均值为473米/秒。
与实施例9一样，该实施例显示，与不具有相连层的组合件相比，其中相连织物层背离攻击方向的组合件的V50值有所提高，前提条件是连接材料具有低于65N的断裂力，并且连接器包围着介于50至350平方毫米之间的面积。
实施例12
在该实施例中，通过使连接器穿缝约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的15个层将这15个层保持在一起。连接器材料为得自United ThreadMills、断裂力为29N的351分特(316旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400202
线。连接器节距长度为6.4mm，连接器行距为12.8mm。连接器线条包围着161平方毫米的连接器面积。然后通过角缝合将具有连接器的子组合件与约38cm×38cm(15″×15″)的织物F1的16个松散层结合在一起，形成具有4.68kg/m2的面密度的制品。角缝合线为以商品名B-92得自Imperial Threads Inc.的800分特(720旦尼尔)的Kevlar
Figure BPA00001420599400203
。用9mm的124格令重FMJ子弹对由RomaPlastina 1号粘土背衬介质支承的靶标进行弹道测试。布置测试制品，使不具有连接器的层面向发射体，即，使具有连接器的层位于被保护体的一面。四个靶标的弹道测试结果获得了介于492和505米/秒之间的V50值，V50值的平均值为498米/秒。
下表提供了实施例测试结果的总结。
Figure BPA00001420599400211

Claims (6)

1.适于抵抗弹道物体的织物组合件，所述织物组合件包括：
(a)至少一个第一部分，所述第一部分包括多个连接的和压实的织物层，所述织物层由具有至少7.3克/分特的韧度和至少100克/分特的模量的纱线制成，
其中所述连接的和压实的织物层通过拉伸断裂力不大于65N的连接器固定在一起，
其中所述连接器限定所述多个织物层的内部和表面上的15至350平方毫米范围内的面积，并且
其中所述第一部分的织物层的压实率为如测试方法A中所述至少2％；以及
(b)至少一个第二部分，所述第二部分包括多个织物层，所述织物层由具有至少7.3克/分特的韧度和至少100克/分特的模量的纱线制成，
其中所述织物层不是连接的来限定15至350平方毫米范围内的面积，并且
其中所述第二部分的织物层的压实率如测试方法A中所述不大于0.5％。
2.权利要求1的织物组合件，其中所述第二部分的织物仅以足以防止所述层相对于彼此滑动的机械强度相连。
3.权利要求1的织物组合件，其中当堆叠在一起时，所述第一和第二部分的织物层总数具有小于5.0kg/m2的面密度。
4.为线的形式的权利要求1的连接器，所述线包括棉、聚酯、对位芳族聚酰胺、弹性体聚氨酯以及它们的混合物的长丝。
5.权利要求1的织物，其中所述连续纱线由长丝制成，所述长丝由选自聚酰胺、聚烯烃、聚唑、以及它们的混合物的聚合物制成。
6.制备用于防弹衣制品的织物组合件的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将由连续纱线制成的多个织物层堆叠在一起，所述连续纱线具有至少7.3克/分特的韧度和至少100克/分特的模量，
(b)通过使连接器插穿所述织物层来压实并固定所述多个织物层，以形成第一部分，所述连接器在所述织物的表面上形成线条图案，所述连接器进一步具有机械强度，使得每个连接器的拉伸断裂力不大于65N，其中所述连接器线条进一步限定在所述压实织物层表面上的由所述连接器包围的压实织物的面积的周边，所述包围的压实面积大于15平方毫米并小于350平方毫米，以便提供压实率为如测试方法A中所述至少2.0％的压实的丝束，
(c)将由连续纱线制成的多个织物层堆叠在一起，所述连续纱线具有至少7.3克/分特的韧度和至少100克/分特的模量，
(d)通过在角处和围绕边缘来固定所述多个织物层以形成第二部分，从而提供压实率如测试方法A中所述不大于0.5％的粘合性丝束，以及
(e)将至少一个第一部分与至少一个第二部分合并，形成面密度不大于5.0kg/m2的织物组合件。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130068088A1 (en) * 2009-02-10 2013-03-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fabric assembly suitable for resisting ballistic objects and method of manufacture
US20130071642A1 (en) * 2009-02-10 2013-03-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fabric assembly suitable for resisting ballistic objects and method of manufacture
US8505432B2 (en) * 2010-09-10 2013-08-13 Alliant Techsystems, Inc. Multilayer backing materials for composite armor
US20120065294A1 (en) 2010-09-10 2012-03-15 Alliant Techsystems Inc. Insulative compositions, article incorporating the same and methods of forming the same
US20140206248A1 (en) * 2011-12-20 2014-07-24 Matscitechno Licensing Company Impact dissipating fabric
US10323908B2 (en) * 2015-05-08 2019-06-18 E I Du Pont De Nemours And Company Ballistic and stab resistant composite
WO2019192955A1 (en) * 2018-04-04 2019-10-10 Rockwool International A/S Security barrier made of mineral wool fillable with a liquid

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4989266A (en) * 1989-10-13 1991-02-05 Point Blank Body Armor, Inc. Body armor insert
US5395671A (en) * 1991-08-23 1995-03-07 Coppage, Jr.; Edward A. Protective fabric
US5619748A (en) * 1993-04-07 1997-04-15 Safariland Ltd., Inc. Ballistic vest
DE20314504U1 (de) * 2002-09-18 2003-12-04 Schmölzing, Peter Ballistische Schutzkleidung
EP1716770A2 (en) * 1998-10-17 2006-11-02 Second Chance Armor, Inc. Multi-component lightweight ballistic resistant garment
US20080075933A1 (en) * 2004-07-02 2008-03-27 Dsm Ip Assets B.V. Flexible Ballistic-Resistant Assembly

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3562810A (en) * 1968-12-09 1971-02-16 Davis Aircraft Prod Co Protective material and garments formed therefrom
US3971072A (en) * 1971-06-28 1976-07-27 Armellino Richard A Lightweight armor and method of fabrication
US4883700A (en) * 1987-08-03 1989-11-28 Allied-Signal Inc. Composite and article using short length fibers at oblique angles
US5512348A (en) * 1988-08-25 1996-04-30 Ara, Inc. Armor with breakaway sewing
US5185195A (en) * 1990-11-19 1993-02-09 Allied-Signal Inc. Constructions having improved penetration resistance
US20100015406A1 (en) * 2005-05-16 2010-01-21 Ashok Bhatnagar Laminated felt articles
US7622404B2 (en) * 2005-06-21 2009-11-24 E.I. Du Pont De Nemours And Company Increased ballistic performance of fabrics coated with polymer stripes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4989266A (en) * 1989-10-13 1991-02-05 Point Blank Body Armor, Inc. Body armor insert
US5395671A (en) * 1991-08-23 1995-03-07 Coppage, Jr.; Edward A. Protective fabric
US5619748A (en) * 1993-04-07 1997-04-15 Safariland Ltd., Inc. Ballistic vest
EP1716770A2 (en) * 1998-10-17 2006-11-02 Second Chance Armor, Inc. Multi-component lightweight ballistic resistant garment
DE20314504U1 (de) * 2002-09-18 2003-12-04 Schmölzing, Peter Ballistische Schutzkleidung
US20080075933A1 (en) * 2004-07-02 2008-03-27 Dsm Ip Assets B.V. Flexible Ballistic-Resistant Assembly

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