CN102884394B

CN102884394B - 防弹板和制造防弹板的方法

Info

Publication number: CN102884394B
Application number: CN201180023155.1A
Authority: CN
Inventors: S·M·兰姆波; A·比柔
Original assignee: Gore Enterprise Holdings Inc
Current assignee: WL Gore and Associates Inc
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2031-03-08
Also published as: EP2545339A4; JP2013522573A; KR20130028908A; RU2562794C2; EP2545339A2; US20140216652A1; WO2011112590A3; CN102884394A; CA2792053A1; US20110217504A1; RU2012142670A; JP2015172480A; WO2011112590A2

Abstract

一种防弹板，该防弹板包括防弹部件和覆盖件，该覆盖件包括层合件，该层合件包括(i)基底层和(ii)内部粘合层。覆盖件通过层合件的内部粘合层粘合至防弹部件的至少一个表面，且绕防弹部件周界进行粘合以形成周界密封。本发明还描述了一种制造防弹板的方法。

Description

防弹板和制造防弹板的方法

背景

技术领域

在此描述了一种用于柔性防弹部件的覆盖件，以及包括覆盖件和柔性防弹部件的防弹板。覆盖件包括围绕周界进行密封并密封至防弹部件表面的层合件，该层合件将覆盖件固定至防弹部件。

现有技术描述

被大量水或其它液体浸透的防弹材料会丧失大部分阻挡子弹的能力。防止水浸透的一种措施是用防水剂处理防弹材料的各层。尽管在减少水浸透方面有些效果，但该措施导致最终的防弹材料硬化，从而降低了舒适性和柔韧性。另一措施是用防水部件覆盖防弹材料；然而，不透气的防水材料增加了穿着者的热负荷，降低了穿着舒适性。此外，来自制造环境的任何显著湿气、或源自未知针孔或正常穿着形成的裂缝的显著水侵入，会被捕集在不透气的覆盖件内，并可能损害防弹性能。

已知的是，将防弹材料包封在由诸如尼龙的材料制成的覆盖件内。已经用由诸如尼龙结合聚四氟乙烯的其它材料制成的覆盖件来提高透气性，同时减少防弹材料暴露于会危及防弹材料防渗透性的汗水或其它液体。覆盖件形成为具有缝线以将多片材料固定在一起。防弹材料被包封在覆盖件内，从而在覆盖件和防弹材料之间提供间隙。

防弹材料通常放置在衣物载体中，具有多个带子以围绕穿着者的肩部和躯干进行附连。

发明内容

在此描述了一种防弹板，该防弹板包括防弹部件和覆盖件，该覆盖件包括层合件，该层合件包括(i)基底层和(ii)内部粘合层，其中，该覆盖件通过层合件的内部粘合层粘合至防弹部件的至少一个表面。覆盖件还包括第二材料层，该第二材料层邻近防弹部件的、与粘合层合件的表面相反的表面。第二材料绕防弹部件的周界粘合至层合件，从而形成超出防弹部件边缘的周界密封件。在此还描述了一种制造防弹板的方法、以及一种将防弹部件稳定在覆盖件内的方法。例如，描述了防弹板显示有持久的防水性和改进的防弹性能。在此还描述了一种用于改进防弹部件的防弹性能的方法。

附图说明

当结合附图考虑时，本发明的操作将从下面的描述中变得显而易见，其中：

图1是本发明所述防弹板一个实施例的外表面正视图。

图2a是本发明所述防弹板一个实施例的截面图。

图2b是本发明所述防弹板一个实施例的局部截面图。

图3是用在本发明所述防弹板中的层合件一个实施例的截面图。

图4是用在本发明所述防弹板中的层合件一个实施例的截面图。

图5a-5d是用于形成用在本发明所述防弹板中的防弹部件材料的实施例截面图。

图6a是用于形成本发明所述防弹板一示例性实施例的工艺步骤的示意表示的截面图。

图6b是本发明所述防弹板的示意表示的截面图。

图7a是用于形成本发明所述防弹板一示例性实施例的工艺步骤的示意表示的截面图。

图7b是本发明所述防弹板的示意表示的截面图。

图8是防弹板的外表面的正视图，示出根据本发明所述方法的用作试验穿孔背面标志的射击图案。

图9是防弹板的外表面的正视图，示出根据本发明文所述方法的用作试验V-50的射击图案。

图10是本发明所述防弹板一个实施例的外表面的截面图。

具体实施方式

图1和图2a分别是防弹板（10）一实施例的实例正视图和截面图，该防弹板包括在使用中背离穿着者身体的外表面（11）、在使用中面向穿着者身体的内表面（12）和绕着防弹板（10）周界的防弹板边缘（13）。防弹板（10）包括防弹部件（20）和覆盖件（30）。

防弹部件（20）包括第一表面（21）、第二表面（22）和绕着防弹部件（20）周界的防弹部件边缘（23）。覆盖件（30）包括如图3所示的层合件（31）。如图2a和2b所示（图2b是局部截面图），覆盖件（30）通过一个或多个粘合件（24）附连至防弹部件（20）的第一表面和第二表面（21，22）中的至少一个表面，该粘合件将防弹部件（20）的第一表面和第二表面中的至少一个表面与覆盖件（30）粘合在一起。

通过将防弹部件和覆盖件粘合在一起，将防弹部件稳定在覆盖件内且在使用或维护期间大大减少或消除了防弹部件在覆盖件内的运动。这防止防弹部件在覆盖件内松垂、团聚或折叠，这些松垂、团聚或折叠可能会减少表面的保护或形成会导致减少保护面积的折缝。

一个实施例的层合件（31）包括基底层，诸如外部织物层（32）和用于将层合件粘合至防弹部件（20）的内部粘合层（33）。层合件（31）还可包括本文所述的附加层。层合件位于防弹部件（20）上，从而外部织物层（32）定向成背离防弹部件（20）且内部粘合层（33）放置成面向防弹部件（20）。

外部织物层（32）可以是针织、无纺或纺织的织物，并可包括各种纤维，这些纤维包含聚酯、尼龙、以商标名出售的芳族聚酰胺、棉，或可包括包含至少一种这些纤维的混合物。重量为约1.0盎司/码²至约6.0盎司/码²的织物用于形成总层合件重量为约3盎司/码²至约80盎司/码²的层合件。然而，在其它实施例中，重量为约2盎司/码²至约10盎司/码²的层合件可适于形成本文所述的防弹板。在另一实施例中，外部织物层可以是防水的，例如包括防水涂层。

内部粘合层（33）包括用于将层合件（31）粘贴至防弹部件的粘合材料，并可呈以下形式：设有或不设有剥离衬垫的、不连续内部粘合层或单片膜或微孔膜。膜可包括吹制热塑聚氨酯（TPU）膜，诸如由拜尓材料科学有限公司（BayerMaterialScience,LLC）（马萨诸塞州惠特利）提供的吹制热塑聚氨酯膜。包含剥离衬垫在内的粘合膜包括浇注聚氨酯，诸如可从奥尼弗莱克斯有限公司（Omniflex,Inc.）（马萨诸塞州格林菲尔德）获得的浇注聚氨酯。

在一些实施例中，内部粘合层（33）具有一粘合膜厚度，该粘合膜厚度足以将覆盖件（30）粘贴至防弹部件（20）以减少诸如移位或松垂之类的运动，因此在防弹板（10）使用或维护期间将防弹部件（20）稳定在覆盖件（30）内。厚度大于约25um的内部粘合层（33）可适于用在所述防弹板（10）中。在其它实施例中，内部粘合层（33）可具有一厚度，该厚度大于或等于35um，或大于或等于50um，或大于或等于60um，或大于或等于75um。质量大于约30gsm（克每平方米）或大于约40gsm或大于约50gsm或大于约60gsm的膜可适于用在层合件的内部粘合层中。在一个实施例中，内部粘合层是质量大于约50gsm的聚氨酯膜。内部粘合层的厚度和质量可取决于若干因素，例如取决于层合件所粘合至的防弹部件的表面粗糙度或孔隙率，或内部粘合层粘合至防弹材料的能力。

在一些实施例中，层合件（31）和防弹部件（20）通过内部粘合层（33）和防弹部件之间的连续粘合而横跨防弹部件（20）的大部分表面进行粘贴。在一些实施例中，防弹板（10）形成于内部粘合层（33）在防弹部件（20）表面积的至少约15%上粘合至防弹部件（20）之处。为此，覆盖件和防弹部件可被认为是一体的，其中，层合件的内部粘合层在防弹部件表面积的大于10%上粘合至防弹部件。在使用或维护期间，具有一体的覆盖件和防弹部件的防弹板已被稳定，并已减少防弹部件在覆盖件内诸如移位或松垂之类的运动。因此，本文所述的一个实施例包括一种通过使防弹部件和覆盖件形成一体来将防弹部件稳定在覆盖件内的方法。

在其它实施例中，层合件（31）和防弹部件（20）之间的粘合包括大于约20%或大于约40%或大于约60%或大于约80%或大于约90%的防弹部件表面积。在层合件（31）粘合至小于防弹部件（20）整个表面积的一些实施例中，所用的层合件包括带有不连续粘合材料的内部粘合层，例如呈点、格或线的形式。在一个实施例中，内部粘合层（33）包括可热处理的膜，该可热处理的膜具有足够的厚度，从而一旦熔化，防弹部件（20）的第一表面（21）和第二表面（22）的整个表面积的约100%就与内部粘合层（33）粘合。

在一些实施例中，随着防弹部件通过内部粘合层粘合至层合件的表面百分比变大，柔韧性的程度可降低。或者，在柔韧性很重要的情况下，可能希望使用厚度小于或等于125μm，或小于或等于100μm，或小于或等于90μm的内部粘合层（33）。

进一步对于层合件来说，内部粘合层（33）通过任何合适的已知层合技术直接附连至外部织物层（32）。或者，在图4所示的一个实施例中，层合件（31）包括位于内部粘合层（33）和外部织物层（32）之间的中间热稳定聚合物层（34）。热稳定聚合物层（34）用在内部粘合层（33）通过热粘合附连至防弹部件的应用中。因此，合适的热稳定聚合物层（34）的熔点温度高于内部粘合层（33）的熔点温度，内部粘合层熔化以将层合件（31）粘贴至防弹部件（20）。热稳定聚合物层（34）还可用于防止在对粘合施加热量时，内部粘合层（33）熔化流入外部织物层（32）中。

外部织物层（32）、内部粘合层（33）和可选的热稳定聚合物层（34）可通过连续层（36）或诸如点（35）的不连续附连件或附连粘合件的组合而结合，如图4所示。可使用将层合件的外部织物层、内部粘合层和可选的热稳定聚合物层结合在一起的任何合适工艺，诸如凹版层合、熔融粘合、喷雾粘合等等。在凹版层合用来将各层层合在一起的情况下，粘合剂可作为不连续点（35）不连续地施加，从而将两层粘合在一起，同时最佳地保持通过层合件各层的透气性。假如使用透气粘合剂，则约5%至约60%的粘合剂表面覆盖率是可接受的。在一些情况下，高达约80%或约90%或约100%的粘合剂表面覆盖率是可接受的。

当希望防止污染时，可使用疏油的和/或抗化学的材料。例如，在一个实施例中，外部织物层可包括涂覆织物，其中，涂层适于阻止水或化学物质的进入。在另一实施例中，可选的中间热稳定聚合物层（34）可以是抗化学的阻挡膜片，该屏蔽膜片为下置的其下防弹部件（20）提供保护。包括阻挡膜的层合件（31）可防止液体通过覆盖件（10），提供防水性和/或抗有毒化学物质渗透性。假如层合件通过本文所述的防水性试验（Suter），则层合件可被认为是“防水的”。本文所述的层合件还可抵抗化学物质的渗透，诸如硫酸和/或液压流体，其中，本文所述的试验方法定义了“抗化学物质渗透性”。本文所述的层合件还可在被诸如DEET（N，N-二乙基间苯胺）和流体的化学物质污染后仍为防水的，其中，通过本文所述的试验方法定义了“污染后防水”。

在一个实施例中，多孔碳氟化合物片，诸如包含例如聚四氟乙烯（PTFE）的含氟聚合物的膜是尤其有用的屏蔽膜，其适于用作中间热稳定聚合物层（34），在这种情况下，希望在保持透气性的同时有防水性和抗化学性。合适的含氟聚合物可包括膨胀含氟聚合物，其可被加工以形成多孔或微孔的隔膜结构。膨胀PTFE（ePTFE）隔膜已膨胀以形成将聚合节点互连起来的纤丝的网络从而形成多孔微结构，膨胀PTFE隔膜用作中间热稳定聚合物层（34），例如由于这些材料的柔韧性、轻质、强度、抗渗水性和透气性。膨胀PTFE隔膜可以已知的方式生产，诸如根据美国专利3,953,566（授予Gore）的说明。

在一个实施例中，热稳定聚合物层包括具有微结构的膨胀聚四氟乙烯（PTFE），其特点在于各节点通过纤丝互连，其中，多孔膜的孔足够紧密以提供防液性，且充分打开以允许水蒸气通过膜扩散。在一个实施例中，多孔膜是通过首先混合聚四氟乙烯（PTFE）树脂来形成的，该聚四氟乙烯树脂能够在一旦拉伸时形成节点和纤丝微结构。该树脂可与诸如矿物油精的脂族烃润滑助挤剂混合。树脂然后可形成为圆柱形片团，其通过已知的工艺挤压成所需的可挤压形状，诸如带状或膜状，其可在辊间被压延至所需厚度，然后进行热干燥以去除润滑剂。干燥的物品可通过在机器中和/或沿横向方向拉伸来膨胀，例如根据美国专利3.953,566的说明，以生产膨胀PTFE。膨胀PTFE结构然后可通过将物品加热至PTFE的结晶熔点以上，例如约343°-375°C以进行非晶锁定。

在层合件（31）可被降低防水性或降低层合件抵抗有毒化学物质通过的能力的物质污染时，可将低表面能的聚合涂层施加至阻挡膜。合适的低表面能涂层包括在美国专利公布2007/0272606中说明的低表面能涂层。在另一实施例中，热稳定聚合物层（34）也可用作阻挡膜。此外，包括ePTFE隔膜层的热稳定聚合物层（34）可在ePTFE隔膜层的至少一个表面上涂覆有单件的、透气的聚合物涂层，从而提供抗油、皮脂或化学物质渗透性。

在一个实施例中，参见图4，呈具有单件聚合物涂层（37）的多孔ePTFE阻挡膜形式的热稳定聚合物层（34）通过点状粘合剂（35）层合至外部织物层（32），将阻挡膜的、包括单件涂层（37）的一侧直接附连至外部织物层（32）的内表面（38）。合适涂层的一个实例包括在约12g/m²的微孔ePTFE层中根据美国专利4,194,041施加连续无孔聚氨酯涂层。用在阻挡膜上的单件聚合物涂层材料的另一实例包括用胺固化助剂固化的包含GA-1型亲水预聚物的聚氨酯（密歇根州米德兰的陶氏化学公司（DOW Chemical））。在一个实施例中，热稳定聚合物层包括具有重量为0.85盎司/码²(29g/m²)的连续无孔涂层的ePTFE层。

在另一实施例中，热稳定聚合物层（34）是呈复合层形式的阻挡膜，该复合层包括第一ePTFE隔膜层和第二ePTFE隔膜层。在一个实施例中，第一ePTFE隔膜层包括单件聚合物涂层，第二ePTFE隔膜层可邻近于第一ePTFE隔膜层的单件涂覆侧，或者位于第一ePTFE隔膜层的、与单件涂层相对的一侧上。具有约13,000g/m²/24hr的最小MVTR的、透气多孔ePTFE隔膜和ePTFE复合膜在需要具有通过层合件的高透气性情况下是有用的。

适于用作热稳定聚合物层（34）的其它材料包括诸如塑性膜的其它膜。合适的塑性膜包括包含聚氨酯、硅树脂或聚酯在内的塑性膜。在层合件（31）通过热粘合粘贴至防弹部件（20）的情况下，塑性膜的熔点温度应高于用作内部粘合层（33）的粘合膜的熔点温度。

本文所述的层合件（31）可以是透气的，当根据本文所述的方法进行试验时，具有大于1000或大于2000或大于3000或大于4000或大于5000的MVTR。

在其它实施例中，层合件形成为不透过水蒸气。假如材料具有小于1,000g/m²/24hr的水蒸气透过率，则材料可被认为是不透过水蒸气的。不透过的层合件（31）可构造成具有不透过水蒸气的外层或不透过水蒸气的粘合内层，或内层和外层都可不透过水蒸气。用于形成不透过水蒸气层的合适材料可包括聚乙烯或聚氯乙烯，呈不透过水蒸气膜的形式。包括不透过水蒸气外层的层合件可具有呈热塑性聚氨酯（TPU）膜形式的、不透过水蒸气粘合内层。在另一实施例中，不透过的层合件可包括诸如纺织尼龙的不透过水蒸气外层和不透过水蒸气内层。在另一实施例中，不透过的层合件可包括不透过水蒸气外层和呈接触粘合剂形式的粘合内层，该接触粘合剂诸如是以商标名Scotch-Grip^TM(3M^TM)出售的粘合剂。

参见图2a，防弹板（10）包括包含本文所述层合件的覆盖件（30）和可从各种来源获得的柔韧性防弹部件（20）。合适的防弹部件包括多层防子弹穿过的材料。防弹材料可包括无纺单向纤维和纺织纱线，该纺织纱线例如包括诸如聚芳族聚酰胺的芳族聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯、聚酰胺和它们的组合。图5a示出了无纺防弹材料片的一个实例，其描绘了两层无纺（50）单向纤维（51和51'）和包围纤维的树脂（52）的截面图。图5b示出了包括纺织纤维束（54,55）的一层纺织防弹材料（53）的一实例的截面图，其在一个实施例中可以可选地具有包围纤维的树脂。

防弹部件（20）包括多层无纺单向防弹材料（图5a）、多层纺织防弹材料（图5c）或多层无纺和纺织防弹材料的组合（图5d）。在一个实施例中，防弹部件（20）包括约二十二层纺织防弹材料（53）。在另一实施例中，防弹部件（20）包括四层纺织防弹材料（50）和24片无纺单向材料（50）。除了无纺和/或纺织纤维层之外，多层的防弹部件还可包括其它材料层，包括诸如聚碳酸酯、聚乙烯等的聚合物。柔韧性防弹材料还包括以商标名和出售的材料，这些材料适于用作本文所述的防弹板的防弹部件。

参见图6，为了形成防弹板（10），上述的第一层合件部分（31）和第二层合件部分（31'）定向成覆盖防弹部件（20）的第一表面和第二表面（21,22）。层合件部分（31,31'）具有足够大的尺寸以延伸超过绕着防弹部件（20）周界的边缘（23）。层合件的第一部分和第二部分各自的内部粘合层（33）邻近防弹部件（20）的第一表面（21）和第二表面（23），外部织物层（32）向外放置。层合件（21）通过将内部粘合层（33）粘贴至第一表面或第二表面或者第一表面和第二表面（21,22）两者来粘合至防弹部件。

此外，层合件（31）延伸出防弹部件（20）边缘（23）的各部分的区域通过将层合件各部分内部粘合层（33）直接一起接触和粘合成刚好超出防弹部件的边缘（23）来粘贴在一起，从而形成周界密封（25）。层合件各部分绕着防弹部件的整个周界连续粘合在一起。通过将第一层合件部分（31）和第二层合件部分（31'）围绕整个周界粘合在一起，覆盖件形成为包括连续的周界密封（25）。参见图2a，周界密封件（25）的宽度测得为周界密封（25）的、最靠近防弹部件边缘（23）的端部（28）和周界密封（25）的、最靠近覆盖件周界边缘的端部（29）之间的距离。在一个实施例中，周界密封件的宽度是约10mm或以上；在另一实施例中，周界密封件的宽度是约5mm或以上。在其它实施例中，周界密封件大于约20mm，或大于约25mm。

热处理可用来将第一层合件和第二层合件（31,31'）熔化粘合至防弹部件（20），并形成周界密封（25），其中，内部粘合层（33）是可熔化的。因此，描述了一种用于制造防弹板的方法，其中，通过热处理技术将层合件和防弹部件粘合起来以形成防弹板。热处理包括施加热和压力、射频或超声焊接等。在例如图6a的一个实施例中，层合件（31）和防弹部件（20）堆叠成：层合件完全覆盖防弹部件且层合件（31）延伸超过防弹部件边缘（23）。在图6a和6b中，工艺包括多个步骤，由此，层合件（31）和防弹部件（20）通过热压机（61）施加的热量和压力（60）粘合在一起。层合件（31）在防弹部件的第一表面和第二表面（21,22）中的至少一个表面的整个表面区域上进行粘合。热量和压力还超出防弹部件边缘（23）施加至第一和第二层合件部分（31,31'），热压层合件部分一起直接形成连续的周界密封。热量和压力还可通过热压机施加至堆叠以形成不连续的粘合件（24），该热压机施加小于防弹部件的整个表面（21,22）的局部加热。例如，可使用加热元件或台板，其以图10所示的格栅图案施加热量，从而形成呈格栅图案或其它几何形状图案的粘合件（24），其中，小于100%的内部粘合层粘合至防弹部件的表面（21,22）。以可熔化内部粘合层的熔点温度或之上的温度施加热量。在一个工艺中，施加至堆叠的热量是比约150°C高的温度，但在其它方法中，约120°C至180°C的温度可以是合适的。在另一工艺中，至少1psi的压力施加至堆叠；然而，在其它方法中，约1.0至40psig的压力可以是合适的。

图7a和7b示出了另一工艺，由此层合件（3,3'）和防弹部件（20）通过不连续的粘合（73）粘合在一起，该粘合通过将诸如烙铁的热源（71）施加的热量（70）加压或不加压地施加至多个位置来形成。层合件（31,31'）在防弹部件的第一表面和第二表面（21,22）中的至少一个表面的多个部分上进行粘合。在另一工艺中，不连续的粘合（73）可通过使用层合件（31）来实现，该层合件包括带有例如呈点、格或线形式的不连续粘合材料的内部粘合层。热量还超出防弹部件边缘（23）施加至第一和第二层合件部分（31,31'），加热的层合件部分直接粘合在一起以形成连续的周界密封（25）。

在另一实施例中，多层防弹部件（20）的多层在热处理期间熔合或熔化。

例如，在防弹部件包括纺织和/或无纺纤维层的多层结构并还包括热塑性材料的情况下，多层防弹部件（20）可通过以下方式局部地熔化和熔合在一起：通过热处理步骤熔化热塑性材料，进一步将防弹板的各部件一体形成在一起。因此，在一个实施例中，防弹板形成为包括粘合至防弹部件表面的覆盖件，其中，防弹部件（20）是包括热塑性材料的多层结构，各层防弹部件通过热塑性结合或熔合在一起。

在一个实施例中，防水防弹板形成为包括防水层合件，该防水层合件围绕防弹部件的周界用周界密封进行密封，并粘合至防弹部件的至少一个表面。假如根据本文所述的吸水试验，防弹板在浸入水中时增加了低于其原始干重量的约10%，则防弹板可被认为是防水的。在另一实施例中，形成持久防水的防弹板。在根据本文所述的处理试验板的方法进行处理之后，假如防弹板在根据吸水试验浸入水中时增加了低于其原始干重量的约10%，则防弹板可被认为是持久防水的。在一些实施例中，防弹板具有小于原始干重量的约5%的水吸收。

本文所述的防弹板可适于用在防弹板的标准载体中用于形成防弹背心、防弹服等。或者，在其它实施例中，本文所述的防弹板可与带子结合，该带子用于将防弹板直接系到穿着者身体。本文所述的防弹板可用在其它应用中，在这些应用是暴露于子弹威胁的诸如海陆空车辆应用，这些应用用于保护诸如通信设备之类的设备，以及这些应用用于保护诸如燃料或军火的易起火源。

本文所示和所述的具体实施例不应被认为是限制性的。显而易见的是，变化和改型可包含并且在下述权利要求书的范围内实施。

试验方法

水蒸气透过率（MVTR）

使用基于ISO 5496(2004)的技术，在层合件试样上测量水蒸气透过率（MVTR）。在该过程中，将约70ml的饱和盐溶液放置入133ml的聚丙烯杯子中，该饱和盐溶液包括35份重量的乙酸钾和15份重量的蒸馏水，该杯子口部内径为6.5cm。将膨胀聚四氟乙烯（PTFE）隔膜热密封至杯子的唇缘以形成包含溶液的绷紧且防漏的微孔阻挡件，该膨胀聚四氟乙烯隔膜根据美国专利4,862,730（授予Crosby）所述的方法进行试验而具有约85,000g/m²/24hr的最小MVTR。类似的膨胀PTFE隔膜安装至水浴槽的表面。使用温度受控的房间和水循环浴槽，将水浴槽组件控制在23°C+0.2°C。

在实施试验过程之前，允许在23°C的温度和50%的相对湿度下处理该待试验的试样。层合件试样放置成：层合件试样的外层（例如织物）定向成远离水浴槽，层合件试样的内部粘合层（例如热塑性聚氨酯）接触膨胀聚四氟乙烯隔膜，该膨胀聚四氟乙烯隔膜安装至水浴槽的表面并允许在引入杯子组件之前平衡至少5分钟。杯子组件称量最小单位1/1000g且以倒置方式放置在试验试样的中心上。通过水浴槽中的水和饱和盐溶液之间的驱动力来提供水输送，从而通过沿该方向的扩散来提供水通量。对试样试验15分钟，然后移掉杯子组件，并在1/1000g单位内再次称量。

从杯子组件的重量增益来计算层合件试样的MVTR，表述为克水/平方米试样表面积/24小时。

层合件重量

通过从大层合件试样中切出3.5英寸直径的圆并使用精确至0.01克的天平来称量该圆，来确定层合件的面积重量。基于相对于一平方码面积的圆面积并将克转换成盎司，可将该重量转换成盎司/码²。在这种情况下，面积重量转换因子是约4.75。该试验方法根据ASTM D3776选项C。

苏特（Suter）防水试验

苏特试验过程是一种用来确定层合件防水性的方法；并基于FED STD 191A，方法5516。该过程通过迫使水抵靠在试验试样的内部粘合层侧上并观察外部层侧上水透过试样的指示来对试样提供了低压挑战。

使用修改的苏特试验设备来试验层合件试样的防水性。迫使水抵靠在由两个橡胶垫圈密封在夹紧构造的约4¹/₄英寸直径的试样区域上。试样开放至大气条件，且易由试样操作者触及。通过连接至储水器的泵，试样上的水压力增大至1.1psig（磅/平方英寸表压力）并保持3分钟，通过合适的计量表来指示并通过串联阀来调节。层合件试样处于易于观察的角度，水再循环以确保水接触且没有空气抵靠在试样的内部粘合层上。在所需的试验时间期间，用肉眼观察试样的外层，并间歇地用吸收棉纸轻轻地擦拭该试样的外层。在视觉上或在棉纸上检测到的液态水被解释为泄漏。假如在此情况下三分钟内在试样外层上没有检测到液态水，则试样可被认为通过了苏特防水试样。通过该试验的层合件试样定义为本文所用的“防水”。

在低温挠曲之后的防水性

根据ASTM D 2097-69来制备和试验层合件试样。将切割的试样包裹在呈柱状的挠曲工具上。使挠曲工具在温度调节腔室内达到-25°F。沿翘曲方向弯曲一些试样20,000次；根据ASTM D2097沿充填方向弯曲其它试样20,000次。根据本文所述的苏特防水试验，在1.1psig下持续3分钟，试验挠曲试样的防水性。假如在3分钟后没有检测到泄漏，则试样被认为通过了低温挠曲之后的防水性试验。为此，通过该试验的层合件试样被定义为“在低温挠曲之后防水”。

抗高压流体静力性

根据ASTM D751-06抗流体静力性第36段流程1，确定抗高压流体静力性。在试验之前，在70±2°F、65±2%RH下处理待试验层合件至少达四小时。接着，从层合件切割出4"×4"的方形。将试样放置在Mullen试验设备上，内部粘合层朝向水。由活塞产生压力，迫使水以5.0－6.0立方英寸/分的速率进入设备压力腔室。记录试样爆裂时的压力，以作为抗高压流体静力性。

污染后的防水性

在用合成汗液、溶剂和DEET污染之后，确定层合件的防水性。

合成汗液

层合件试样在外层上污染由如下制备的合成汗液污染。将下列成分添加入500ml的蒸馏水并搅拌：3克氯化钠（VWR,细目#JT3624-07），1克易消化蛋白质（折扣大道（Discount Blvd.），细目#019016），1克n-丙酸丙酯（西格玛奥德里奇（SigmaAldrich），细目#112267）和0.5克液态卵磷脂（磷脂酰胆碱；Vitacost.com，细目#380303）。

在加热至50±1°C时连续地覆盖和搅拌溶液，直到所有成分溶解，然后冷却至约35°C。搅拌该溶液，从而在污染层合件试样之前在溶液中没有悬浮固态颗粒。

合成汗液的污染过程

在合成汗液处于溶液中之后，提供开口面直径6英寸的试验杯子，该杯子在底部具有可拆卸的塞子。将待试验的层合件样品切割至某一尺寸，该尺寸足够大从而可跨过试验杯子的开口面放置且外层侧定向成朝向试验杯子内侧时，它在所有侧面上延伸至少一英寸。弹性带子用来围绕试验杯子的周界固定样品，从而当试验杯子随后盛装合成汗液时将没有泄漏。然后，将空试验杯子倒置且放置在敞开的格栅支承件上。接着，去除塞子，并将约180ml的合成汗液溶液倒入试验杯子。将塞子放回到现在倒置的试验杯子的底部。标准的家用风扇定位成将空气吹到格栅之下且平行于样品表面。使合成汗液蒸发通过样品持续72小时。然后，样品从杯子中去除，在温水中漂洗，并允许在70±2°F、65±2%RH下进行干燥和处理。然后，如下文的“用于污染试样的防水试验过程”所述，对样品的防水性进行试验。

用于溶剂和DEET的污染过程第9号溶剂，典型地用于清洁枪械，可从巴斯普罗商店（Bass ProShops）（www.basspro.com；细目号38-663-886-00）获得。层合件试样根据下文的污染方法在层合件的外层侧上进行污染，并如下文的“用于污染试样的防水性试验过程”所述试验防水性。

DEET（N，N-二乙基间苯胺）液体，典型地用作杀虫剂，从科尔曼军用剩余物质公司（Coleman's Military Surplus）（www.colemans.com;细目号103701）获得。层合件试样根据下文的污染方法在层合件的外层侧上进行污染，并如“用于污染试样的防水性试验过程”所述试验防水性。

一片10"×10"的AATCC白织物沾吸纸放置在水平表面上，并覆盖有10"×10"的层合件试样，其在70±2°F和65+2%RH下预处理至少四小时，外层侧朝上。约2.0ml的液体污染物被移液和放置在层合件试样的中心上，并覆盖有一片6"×6"的AATCC莱茵兰德（Rhinelander）“蓝－白”窗口包封玻璃纸。4磅的重量件放置在直接位于污染区域之上的玻璃纸。使重量件保持在层合件试样上约30+1分钟。去除重量件和玻璃纸，允许层合件试样在附加的30+1分钟内不受干扰。使用新的吸墨纸来擦拭掉任何多余污染物。

用于污染试样的防水试验过程

根据用于确定抗渗水性的方法（BS 3424:部分26:1990方法29A），对防水性进行试验和确定。

用合成汗液污染的层合件试样在外层侧上经受25psig的流体静压力持续3分钟，并在内层侧上观察泄漏。

用溶剂污染的层合件试样在外层侧上经受15psig的流体静压力持续3分钟，并在内层侧上观察泄漏。

用DEET污染的层合件试样在外层侧上经受10psig的流体静压力持续3分钟，并在内层侧上观察泄漏。

假如在对应的流体静压力下3分钟后没有观察到泄漏，则层合件试样被认为在污染后通过了渗水试验（BS 3424:部分26:1990方法29A）。为此，通过这些试验的层合件试样分别被认为是“被合成汗液污染之后防水的”、“被溶剂污染之后防水的”和“被DEET污染之后防水的”。

抗化学物质渗透性

使用在ASTM F903C中描述的标准试验方法（来自标准中表2的流程C），确定层合件试样的抗化学物质渗透性。环境压力下，试样在外层上暴露至挑战液体5分钟；此后，压力增大至2psig持续一分钟；此后，压力降低至环境压力以平衡60分钟。在内层侧上观察层合件试样是否有变色或泄漏。假如出现液滴或变色，则指示液体存在，不继续试验。假如在试验期间没有出现液体或变色，则层合件试样通过试验。

根据该标准流程，采用37重量百分比的硫酸或液压流体作为化学挑战物，来对层合件试样进行试验。硫酸从化学实验室公司（Lab Chem,Inc.）（细目号62739-8）购得。液压流体从特种化学公司（Specialty Chemicals,Inc.）（细目号1808751）购得。

通过如试验方法所述显示出没有通过层合件试样的泄漏，层合件试样被认为通过了化学物质渗透试验。通过了化学物质渗透试验的层合件试样被认为是“抗硫酸化学渗透的”和“抗液压流体化学渗透的”；如同这里所称的那样。

防弹试验

将待试样的防弹板放置和固定在原始板载体之内以形成“试验板”。外部贴标签以便识别。

一些试验板根据NIJ 0101.06标准（第5节:柔性装甲处理协议）中阐述的流程进行处理，其在149°F(65°C)的温度和80%的相对湿度下，使试验板以5RPM经受10天的翻滚。根据该方法处理的试验板称为“已处理的”。未被处理的试验板称为“新的”。

在防弹试验之前，使新的和已处理的试验板适应70+5°F和50+20%相对湿度持续不小于24小时。在HP白色实验室公司（HPWhite Laboratory,Inc.）（马里兰州斯奇特），如NIJ身体装甲防弹能力标准0101.06所述，使试验板经受防弹性能试验以用于穿孔背面标志（P-BFS）和防弹极限（V50）。所用的弹药口径是9mm鲁格尔（Luger）、124格令、全金属外壳（FMJ）、圆头（RN）。

试验板安装在装甲背衬材料上，根据NIJ 0101.06的第4.2.5节制备，处于从试验枪管的枪口7.3英尺的室内射程，以产生零度倾斜的冲击。速度屏定位在6.5和11.5英尺处，结合逝去时间计时器（记时计），用来确定离枪口9.0英尺处的发射速度。

防弹试验：穿孔背面标记（"P-BFS"）测量

使用NIJ 0101.06标准的过程来确定试验板的“穿孔背面标记”（第7.8节:P-BFS），具有以下偏差。所有六次射击都垂直于试验板，除非另有说明。每个试验板被射击六次，呈如NIJ 0101.06标准所述的图案，其中，该图案被选定为如图8所示且如下文所述。射击1、2和3表示边缘射击，其离防弹部件的边缘（23）65至75mm之内。射击4、5和6表示中心射击，其呈根据NIJ 0101.06中过程的图案，绕100mm直径的周界均匀隔开。9mm FMJ RN子弹用于所有的P-BFS试验。对于已处理的和新的试验板来说，1,245fps（英尺/秒）的参考速度（Vref）用于所有的射击，从而它们可根据需要进行比较。该Vref在NIJ0101.06标准中指明用于9mm口径，威胁等级II已处理试验板。

如NIJ 010.06标准第3.8所述，该数据报告成在射击试验板的背侧（人体侧）上测得的、装甲背衬材料中的变形深度（以mm计）。

对于新的试验板来说，在每次P-BFS计算中对四次垂直射击的最小值取平均值；不包括任何倾斜角度的射击。对于已处理试验板来说，来自以下射击的数据不包括在P-BFS计算中：这些射击撞击在由于处理过程形成的折缝上。在每个已处理试样中，五次射击中的最小值用在PBFS计算中。

参见图8，与附图标记（图8，81-86）相对应的射击次序（第一至第六）如下：

第一（81）第四（84）

第二（82）第五（85）

第三（83）第六（86）

防弹试验：防弹极限（BL）确定试验（"V50"）

在NIJ 0101.06标准中描述的流程用来确定具有以下偏差的防弹极限（V50）（第7.9节）。实际射击图案如图9所示变化，且如下文所述以与所有试验板相一致。9mm FMJ RN子弹用于所有的V50试验。射击点至边缘的最小值和射击点和射击点之间距离的最小值根据NIJ 0101.06标准推荐所述。射击速度根据标准变化以确定所报告的V50。所报告的数据是50%次数的预期子弹穿过试验板的速度。结果报告成英尺/秒（fps）。V50通过将各次速度取平均值来计算，位于125fps的范围内，其中，记录停止或穿孔（每回最少三个或最多五个）。

参见图9，用于每个试验板（90）的射击图案（第一至第十）以以下射击次序进行，以对应于附图标记（图9，91-100）：

水吸收

在根据NIJ 0101.06标准阐述的过程（第5节：柔性装甲处理协议）处理试验板之后，测量试验板的水重量增加。在149°F(65°C)和80%的相对湿度下以5RPM翻滚10天之后，试验板在不小于24小时内适应至70+5°F和50+20%，并在校准的电子天平上称量。在适应之后，根据NIJ 0101.06标准第7.8.2节所述的装甲浸入过程，将没有载体的试验板浸入水中。在浸入之后，用干燥的毛巾吸干外层侧，对试验板进行干燥以去除多余的外部水。在浸入之后10分钟内，使用相同的天平对湿的试验板进行称量。水重量增加的百分比如下算出：

实例

层合件1

层合件1（L1）包括纺织的外部织物层、包含聚四氟乙烯（PTFE）隔膜在内的液态水不可渗透的中间热稳定聚合物层以及内部热塑性聚醚聚氨酯（TPU）粘合层。L1具有约5.5盎司/码²的单位面积重量和约11密耳的厚度。

纺织的外部织物层包括尼龙66、70丹尼尔34纤丝平经纱和尼龙66、70丹尼尔66纤丝空气纹理纬纱，单位面积重量是约2.7盎司/码²。热稳定聚合物层是PTFE复合物（由马里兰州埃尔克顿的WL戈尔公司（WL Gore & Assoc）制造），其包括单位面积重量为约0.50盎司/码²（7g/m²）、孔隙体积为约80%和泡点为约20psi的微孔膨胀PTFE（ePTFE）隔膜。根据美国专利4,194,041将聚氨酯的连续无孔聚合物涂层施加至微孔ePTFE隔膜，其单位面积重量为约0.35盎司/码²（12g/m²）。PTFE层的单位面积重量是约0.85盎司/码²（29g/m²）。

纺织的外部织物层用聚醚聚氨酯粘合剂结合至热稳定聚合物层，其通过将ePTFE的、具有聚氨酯涂层的一侧与纺织外部织物层相接触，使用如美国专利4,532,316所述的不连续层凹版印刷工艺来结合。形成两层复合物，然后固化。将持久斥水的含氟聚合物施加至两层复合物的纺织外部织物层，并固化。

斥水处理的两层复合物如下结合至TPU内部粘合层。将透气的湿气固化聚醚聚氨酯粘合剂连续层涂覆到两层复合物的ePTFE隔膜侧上，如美国专利4,532,316所述，单位面积重量为约0.30盎司/码²。通过透气的聚醚聚氨酯粘合剂连续层将包括TPU膜的内部粘合层粘合至两层复合物以形成层合件，该TPU膜具有约56μm的厚度和约1.7盎司/码²的单位面积重量（马萨诸塞州惠特利的拜尓材料科学有限公司（Bayer Material Science Company,Inc.），零件号PT1710S）。

三层复合物L1随后固化。根据本文所述的方法来试验层合件的MVTR、重量、防水性（初始的和低温挠曲后的）、抗高压流体静力性、污染后防水性和抗化学物质渗透性。L1的性质在表1中提供。

表1-层合件1的试验结果

试验	结果（平均）
		MVTR（g/m²/24hr）	4180
重量（盎司/码²）	5.5
		防水性（苏特）	不漏
低温挠曲的防水性，经纱和纬纱（苏特）	不漏
		抗高压流体静力性（psig）	190
合成汗液后的防水性	不漏
		Hoppe’s溶剂后的防水性	不漏
DEET后的防水性	不漏
		抗硫酸化学渗透性	不漏
抗液压流体化学渗透性	不漏

层合件2

层合件2（L2）包括防破裂尼龙纺织外部织物层和聚四氟乙烯（PTFE）层（马里兰州埃尔克顿的WL戈尔公司（WL Gore & Assoc.,Inc.），零件号WMUX335000E）。L2具有约2.5盎司/码²的单位面积重量和约4.8密耳的厚度。

纺织外层包括尼龙66、40丹尼尔34纤丝平纱，对于经纱和纬纱来说都是，单位面积重量为约1.6盎司/码²。

L2中的PTFE内层是与用在L1中的内层相同的ePTFE隔膜，也包括施加至微孔ePTFE隔膜的聚氨酯连续无孔聚合物涂层。

使用如关于L1所述的凹版工艺，纺织的外层在施加连续无孔聚合物涂层的一侧结合至ePTFE层。持久斥水处理也如L1中所述施加至纺织外层。

防弹部件1（BRC1）

获得纺织的防弹部件（BRC1），其形成背心（高尔斯（Galls）,肯塔基州列克星顿的拉塞尔洞路1340号,立特延长，等级II尺寸大,零件号BP382）的部分。背心包括前背心板和后背心板，各板被包含在载体内。在载体内称量的前板重量是约2.5磅；在载体内称量的后板重量是约2.6磅。

背心板从载体移出，背心板包括位于防破裂尼龙覆盖件内的纺织防弹部件。尼龙覆盖件包括灰色防破裂尼龙的外部纺织层和透明单件聚氨酯涂层的内层。覆盖件的单位面积重量是约3.7盎司/码²，厚度是约6.7密耳。防弹部件从尼龙覆盖件移出并被检查。防弹部件（BRC1）包括22分离层的纺织聚芳族聚酰胺纤维。纺织防弹部件的总体尺寸是横跨背心底边测得为约20英寸宽和从底边至肩部区域最高部测得为约15英寸高。

在试验或处理之前，背心板具有7.4mm的平均厚度。

防弹部件2（BRC2）

获得防弹部件，其形成背心（高尔斯（Galls）,肯塔基州列克星顿的拉塞尔洞路1340号；金微纤维与层合件和层合件，等级II，尺寸大,零件号BP388）的部分。背心包括前背心板和后背心板，各板被包含在载体内。在载体内称量的前板重量是约1.6磅；在载体内称量的后板重量是约1.65磅。

背心板从载体移出，背心板包括位于防破裂尼龙覆盖件内的防弹部件。尼龙覆盖件包括灰色防破裂尼龙的外部纺织层和透明单件聚氨酯涂层的内层。覆盖件的单位面积重量是约3.7盎司/码²，厚度是约6.7密耳。

防弹部件从尼龙覆盖件移出并被检查。防弹部件（BCR2）包括放置在撞击面上的四层纺织金微纤维聚芳族聚酰胺、放置在中心的16层Honeywell单向层合件和放置在穿着时面向身体侧上的八层DSM单向层合件。防弹部件的总体尺寸是横跨背心底边测得为约20英寸宽和从底边至肩部区域最高部测得为约15英寸高。防弹部件具有约1.6磅的平均重量和约4.5mm的平均厚度。

实例1

防弹板形成为包括呈下列方式的防弹部件1（BRC1）和层合件1（L1）。

两件L1被切割至约24"长乘20"宽的尺寸，且被放置在平坦表面上。第一件层合件的纺织外部织物层面向下，且TPU内层面向上。BRC1从其原始尼龙覆盖件（其被丢弃）移出，并在TPU内层上且在L1的中心上放置成撞击面朝上。撞击面侧通过防弹部件制造商来标记。BRC1的所有松散边缘纤维被修整，并用刷子或指尖在BRC1内移除或缩拢。第二件L1放置在BRC1上与撞击面相反的一侧上，TPU内层面朝BRC1，L1件的延伸超出BRC1周界的边缘和角部相对准，形成BCR1/L1叠置件。

BCR1/L1叠置件置于尺寸约为48"×30"的硅橡胶垫上。硅橡胶垫是HT800型（马萨诸塞州沃本的格林尼橡胶公司（Greene Rubber Co.））。垫厚度是约0.5英寸，密度是约0.32g/cm³，25％挠曲时有约10psi的压缩力。

其上已置有BCR1/L1叠置件的硅树脂垫位于空气致动热压机（马萨诸塞州布罗克顿的吉奥骑士公司（Geo Knight））的下金属台板上。热压机是13.5kW的最大压机模型S/N 461，其大致尺寸是48"乘30"。压机的上台板具有加热能力且是静止的，而下压板不被加热且水平地滑入滑出以用于加载。

在加载之前，将热压机稳定设定至320°F，将模拟气动计量表设定至约40psig（磅/平方英寸表压），将周期时间设定至60秒。BRC1/L1叠置件和硅树脂垫在下台板上居中，其中，硅树脂垫定位在下台板上，BRC1/L1沿着上台板的方向面朝上。约48"乘30"的、从宾夕法尼亚州费城的阿派尔机器和供给公司（Apparel Machinery & Supply Co.）购得的一件6密耳褐色布料放置在BRC1/L1叠置件顶上，以防止多余的粘合剂粘至台板。下台板然后水平地加载到上台板之下，并按压启动按钮以开始周期。下台板上升以与上台板相遇，以周期时间保持设定的温度和设定的压力。下台板然后从上台板释放，水平地卸载，且移除布料。

外部覆盖件标有“撞击面”，叠置件翻转180度至其反面并居中于硅树脂垫上布料就像之前一样放置在叠置件上，下台板加载到上台板之下，在相同的设定位置重复周期。在第二个周期之后，热压好的叠置件被卸载且允许冷却。在冷却之后，将热压好的L1的、延伸出BRC1周界的部分修整至BRC1的形状。防弹板包括连续周界密封，该密封具有约一英寸的宽度且延伸超出BRC1的、作为周界的边缘。L1的延伸超出BRC1边缘的周界密封包括L1的直接接触和粘合在一起的第一层和第二层的TPU内层。

防弹板形成为：L1粘合至BRC1的撞击面（外表面）和与BRC1的撞击面相反的侧面（内表面）的整个表面。所形成防弹板包括周界密封，其中，L1的、延伸超出BRC1周界的第一件和第二件直接粘合在一起。在BRC1的区域中，防弹板的厚度是约7.4mm，防弹板的没有载体的重量是约2.3磅。在处理和/或试验之前，单个针脚绕周界密封缝纫以作为预防措施，从而万一在处理期间周界密封脱层仍包含防弹部件。针脚缝纫在超出BRC周界的部分上、离开L1外部最周界边缘约2mm处，仅缝纫通过粘合的L1部分。在处理之后，用肉眼检查防弹板。周界密封完整就表示粘合的L1层没有明显的脱层或分离。

将如实例1所述制备的九个防弹板放置并固定在板载体内，外部作标记以用于识别。载体包括用于穿着在身体上的带子和调节件。在载体内称量的防弹板重量是约2.6磅。

根据实例1制造的九个防弹板中的五个根据NIJ 0101.06标准第5节来处理。根据本文所述的试验方法（穿孔背面标记（"P-BFS"）测量），在HP白色实验室中，对两个已处理的板和两个未处理的（“新的”）板进行试验。

根据本文所述的V50试验方法（防弹极限（"V50"）测量），在HP白色实验室中，对两个已处理的板和两个新的试验板进行试验。另一处理板经受如NIJ 0101.06标准第7.8.2节所述的装甲浸没试验，并进行水吸收百分比和V50测量。试验结果报告在表2和3中。

如表2所报告的那样，实例1显示出与在接纳其的覆盖件中试验板的实例5相比、用于P-BFS边缘射击的测得的改进。实例1显示出，对于新的板来说改进了约14%，对于已处理的板来说改进了约15%。对于中心射击也看出了改进，具体地说，对于新的板来说改进了24%，对于已处理的板来说改进了10%。对于V50，对于新的板来说，实例1显示出与实例1大致相同的性能（在1%之内）；对于已处理的防弹板来说，实例1显示出6％的测得改进。

如表3所报告的那样，对于V50，实例1与实例4相比在处理和浸水之后测得改进了24%。对于水吸收百分比，实例1与实例4相比水重量增加百分比仅为约十分之一。

表2-用于防弹板的性能结果新的和（已处理的）

表3–浸水之后的已处理防弹板

	水吸收（％）	V50（fPs）
			实例1	2.6	1669
实例4	28	1344

实例2

根据实例1的方法制备BRC1/L1叠置件。

设定至约380°F的型号21世纪密封铁（宝格公司（Coverite），台湾制造）用手压至L1纺织外部织物层的顶面，且以约12"/分的速率移动，从而熔化TPU内部粘合层，以将其粘合至BRC1第一表面，形成约3mm宽的粘合（24）。如图10所示，呈间隔为约1.5"的垂直格栅图案的粘合件形成为横跨整个防弹板表面。重复该工艺，从而第二件L1的TPU内部粘合层以此方式粘附至BRC1的第二表面。在BRC1约15%的表面上均匀地粘合L1的TPU内层。

将板覆盖件L1修整至BRC1的合适形状，围绕BRC的整个周界有约1"的重叠。沿着该超过BRC1周界的边缘，L1的TPU层直接接触，设定在350°F的1500W的吉奥骑士数字复合式手压机S/N 11243用来通过手压10-15秒、以4-6英寸的增量来热封整个周界，从而形成周界密封。防弹板包括绕BRC1周界的连续周界密封，具有约1英寸的宽度。防弹板的厚度是约7.7mm，其重量是约2.7磅。在处理和/或试验之前，单个针脚围绕周界密封缝纫以作为预防措施，从而万一在处理期间周界密封件脱层仍包含防弹部件。针脚缝纫在超出BRC周界的部分上、离开L1外部最周界边缘约2mm处，仅缝纫通过粘合的L1部分。在处理之后，用肉眼检查防弹板。周界密封完整就表示粘合的L1层没有明显的脱层或分离。

将如实例2所述制备的四个防弹板放置并固定在板载体内，外部作标记以用于识别。载体包括用于穿着在身体上的带子和调节件。根据本文所述的处理协议和试验方法在HP白色实验室中对板进行试验。根据NIJ 0101.06标准的第5节来处理两块板。对于P-BFS，对一个已处理试验板和一个未处理（新的）试验板进行试验。根据本文所述的方法，对于V50，对另一个已处理试验板和另一个新的试验板进行试验。试验结果报告于表2中。

如表2中所报告的那样，对于新的试验板来说，实例2与实例5相比具有大致相同的性能（在1%内）；对于已处理试验板来说，实例2与实例5相比具有约9％的测得的改进。

实例3

防弹板形成为包括呈下列方式的防弹部件2（BRC2）和层合件1（L1）。

根据实例1的方法来制备BRC2/L1叠置件，例外之处在于实例1的BRC1用BRC2来替代。

BRC2/L1叠置件如实例1所述放置在硅橡胶垫上，如实例1所述加载到热压机上，从而BRC2的标有“撞击面”的表面面朝上。叠置件覆盖有约48"乘30"的、一件6密耳的灰色布料（宾夕法尼亚州费城的阿派尔机器和供给公司（Apparel Machinery & Supply Co.）），从而防止粘合剂粘贴至台板，使用如实例1所述的设定来进行热压。

下台板然后从上台板释放，水平地卸载，且移除布料。叠置件的外部板覆盖件标有“撞击面”，叠置件翻转180度，从而BRC2的包含的一侧面朝上，叠置件居中于硅树脂垫上。将厚度为约38密耳、单位面积重量为约7.2盎司/码²的一层绝缘体（NP织物，乔治亚州尤宁城的南方米尔斯公司（Southern Mills,Inc.））修整至大约BCR2的尺寸和形状，并放置在叠置件上。将布料放置在绝缘体上，并将下台板加载到上台板之下。以320°F和40psig的设定来重复热压周期，热压60秒。在第二个周期之后，热压好的叠置件被卸载且允许冷却几分钟。

在冷却后，将周界修整去多余的L1以修整至BRC2的形状，形成延伸超出BRC2周界约一英寸的周界密封件。沿BRC2外侧的该边缘，使L1的TPU内层直接接触和粘合在一起。所形成的防弹板在BRC2区域的厚度是约4.4mm，总防弹板重量是约1.7磅。在处理和/或试验之前，单个针脚绕周界密封缝纫以作为预防措施，从而万一在处理期间周界密封脱层仍包含防弹部件。针脚缝纫在超出BRC周界的部分上、离开L1外部最周界边缘约2mm处，仅缝纫通过粘合的L1部分。在处理之后，用肉眼检查防弹板。周界密封完整就表示粘合的L1层没有明显的脱层或分离。

将如实例3所述制备的八个防弹板放置并固定在板载体内，外部作标记以用于识别。载体包括用于穿着在身体上的带子和调节件。根据本文所述的处理协议和试验方法在HP白色实验室中对板进行试验。根据NIJ 0101.06标准的第5节来处理四个板。对于P-BFS，对两个已处理板和两个未处理（“新的”）板进行试验。根据本文所述的方法，对于V50，对另两个已处理板和另两个新的板进行试验。试验结果报告于表2中。

如表2所报告的那样，实例3显示出与在接纳其的防弹覆盖件中进行试验的实例6相比、用于P-BFS边缘射击的测得的改进。对于新的板来说，报告了约15%的改进，并对于已处理的板来说，报告了约6%的改进。对于中心射击也看出了改进，具体地说，对于新的板来说改进了16%，对于已处理的板来说改进了11%。对于V50，实例3与实例6相比对于新的板来说测得2%的改进。

实例4

防弹板形成为包括呈下列方式的防弹部件1（BRC1）和层合件2（L2）。

从原始板尼龙防破裂覆盖件移除BRC1，并放在一边。防弹板覆盖件形成为包括两件L2，将其切割至BRC1的大致尺寸和形状并尺寸过大，从而L2的多余3/4英寸延伸超出BRC1的周界。狭缝切入L2中的一件，平行于底边且离底边约4英寸，该底边对应于BRC1的底边；狭缝是约16英寸长且居中。多件L2放置成彼此叠置，ePTFE内层朝外，且L2的各层对准。简单的针脚，每英寸约八个针脚，形成为绕对准L2件的周界，带有0.25英寸的缝线余量，使用40丹尼尔包棉聚酯芯纱线和Juki 160缝纫机。结合的多件L2然后在缝线处沿着整个周界使用缝线带（马里兰州埃尔克顿的WL戈尔公司（WLGore&Assoc.,Inc），零件号6GNAL025NAT）和缝线密封机（马里兰州埃尔克顿的WL戈尔公司（WL Gore & Assoc.,Inc），型号6100A）来以15英尺/分的速度设定值、650°C的温度设定值和150cfm的空气流量设定值来进行密封，形成防弹板覆盖件。

防弹板覆盖件然后“从里往外”拉过形成在L2之一的狭缝。然后，BRC1沿其长度折向其中心，穿过敞开的狭缝插入防弹板覆盖件并呈平放。然后用两件缝线带（零件号6GTAM044GLDIBA）密封敞开的狭缝，每件缝线带约17英寸长。这通过将一条缝线带放置在覆盖件内侧上来实现，缝线带的粘合剂侧面向L2的ePTFE内层，从而它完全重叠和覆盖狭缝。第二条缝线带以相同方式放置在防弹板覆盖件的外侧上，粘合剂面向L2的外层。吉奥骑士数字复合式手热压机设定至350°F，且用来将两条缝线带越过狭缝密封在一起。以大约四至六英寸的重叠增量手动地施加手压机的加热台板，每次持续约15秒，直到缝线带的整个长度被密封为止。最终防弹板的重量是约2.6磅，厚度是约7.7mm。

如实例4所述制备的一个防弹板放置和固定在板载体在内，在外部作标记以用于识别，根据NIJ0101.06标准进行处理和试验。根据本文所述的试验方法，在HP白色实验室试验板的水吸收。在试验水吸收之后，还试验试样的V50。结果报告于表3中。

实例5

获得防弹背心（高尔斯（Galls），肯塔基州列克星顿的拉塞尔洞路1340号；立特延长，等级II尺寸大,零件号BP382），该防弹背心包括包封在尼龙防破裂覆盖件内的、包含防弹部件1（BRC1）的背心板。背心板从获得，具有围绕防弹部件周界密封的尼龙覆盖件，具有宽度约为7.5mm的超声焊接。将背心板固定在原始的板载体内，外部作标记以用于识别。根据NIJ0101.06标准所述的处理（第5节）和防弹试验（V50,P-BFS）协议，在HP白色实验室中对背心板进行试验。

对于P-BFS，对两个已处理背心板和两个未处理（“新的”）背心板进行试验。对于V50，对两个已处理背心板和两个新的背心板进行试验。结果报告于表2中。

实例6

获得防弹背心（高尔斯（Galls），肯塔基州列克星顿的拉塞尔洞路1340号；金微纤维与层合件和层合件，等级II，尺寸大,零件号BP388），该防弹背心包括包封在尼龙防破裂覆盖件内的、包含防弹部件2（BRC2）的背心板。背心板从获得，具有围绕防弹部件周界以宽度约为7.5mm的超声焊接密封的尼龙覆盖件。将背心板固定在原始的板载体内，外部作标记以用于识别。根据NIJ 0101.06标准所述的处理（第5节）和防弹试验（V50,P-BFS）协议，在HP白色实验室中对背心板进行试验。

Claims

1.一种防弹板，包括：

防弹部件，所述防弹部件包括防弹材料，所述防弹部件具有周界、第一表面和第二表面以及在所述防弹部件的所述周界上在所述第一表面和第二表面之间延伸的边缘；

覆盖件，所述覆盖件包括绕着所述防弹部件的第一和第二防水层合件部分，所述防水层合件部分包括

(i)纺织外部织物层，

(ii)内部粘合层，所述内部粘合层包括一层厚度大于或等于25μm的热塑性聚氨酯，以及

(iii)热稳定聚合物层，所述热稳定聚合物层包括层合在所述纺织外部织物层和所述内部粘合层之间的多孔聚四氟乙烯(PTFE)；

其中，所述内部粘合层的聚氨酯邻近所述防弹部件的所述第一表面和第二表面；

热粘合件，所述热粘合件包括第一和第二防水层合件部分的所述内部粘合层的热塑性聚氨酯，并用于将所述防水层合件部分直接粘合至所述防弹部件的上表面和下表面；以及

周界密封，所述周界密封包括所述第一防水层合件部分的热塑性聚氨酯层和所述第二防水层合件部分的热塑性聚氨酯层，所述第一防水层合件部分的热塑性聚氨酯层和所述第二防水层合件部分的热塑性聚氨酯层熔合且熔化粘合至所述防弹部件以形成绕所述防弹部件的所述周界的连续粘合。

2.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述防弹板是持久防水的，基于处理后防弹板的重量且以重量计具有小于10％水的水吸收值。

3.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述第一和第二防水层合件部分中的至少一个防水层合件部分的热塑性聚氨酯粘合至所述防弹部件的边缘。

4.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述周界密封具有10mm或以上的宽度。

5.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，通过所述热塑性聚氨酯将所述防水层合件部分粘合至所述防弹部件的所述热粘合件覆盖所述第一表面和第二表面的表面积的至少15％。

6.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述防弹部件包括多层纺织的防弹材料或无纺的单向防弹材料。

7.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述防弹部件包括多层纺织的防弹材料、多层无纺的单向防弹材料以及将所述防弹部件的多层中的至少一些层粘合在一起的含热塑性材料的粘合。

8.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述内部粘合层的热塑性聚氨酯层具有大于或等于35μm的厚度。

9.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述热塑性聚氨酯是聚醚聚氨酯。

10.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述热稳定聚合物层的多孔PTFE是膨胀PTFE(ePTFE)。

11.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述热稳定聚合物层的多孔PTFE是ePTFE，所述ePTFE还包括单件聚合物涂层。

12.如权利要求11所述的防弹板，其特征在于，所述多孔PTFE上、还包括单件聚合物涂层的那侧层合至所述外部织物层。

13.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述多孔PTFE通过不连续附连层合至所述外部织物层。

14.如权利要求11所述的防弹板，其特征在于，所述ePTFE通过粘合剂连续层层合至所述内部粘合层。

15.如权利要求12所述的防弹板，其特征在于，所述多孔PTFE上、与还包括单件聚合物涂层的所述侧相反的那侧层合至所述内部粘合层。

16.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述防水层合件部分的所述纺织外部织物层选自以下纤维：尼龙、芳族聚酰胺、棉或它们的混合物。

17.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，通过所述热塑性聚氨酯将所述防水层合件部分粘合至所述防弹部件的所述热粘合件覆盖所述第一表面和第二表面的表面积的至少30％。

18.如权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述防弹板是持久防水的，基于处理后所述防弹板的重量且以重量计具有小于5％水的水吸收值。

19.一种制造防弹板的方法，包括：

a.提供防弹部件，所述防弹部件具有周界、第一表面和第二表面以及在所述防弹部件的所述周界上在所述第一表面和第二表面之间延伸的边缘，

b.提供防水层合件的第一防水层合件部分和第二防水层合件部分，所述防水层合件具有大于所述防弹部件的所述第一表面和第二表面的表面积，所述防水层合件包括

(i)纺织织物层，

(iii)热稳定聚合物层，所述热稳定聚合物层包括层合在所述纺织织物层和所述内部粘合层之间的多孔聚四氟乙烯(PTFE)；

c.通过将所述防弹部件放置在第一和第二防水层合件部分之间，来形成包括所述第一和第二防水层合件部分以及所述防弹部件的堆叠件；

d.将所述堆叠件定向成，所述第一防水层合件部分的热塑性聚氨酯层邻近所述防弹部件的第一表面，所述第二防水层合件部分的热塑性聚氨酯层邻近所述防弹部件的第二表面，所述第一和第二防水层合件部分在整个周界上延伸超出所述防弹部件的边缘；

e.将热量和压力施加至所述堆叠件；

f.熔化所述第一和第二防水层合件部分的热塑性聚氨酯，并将熔化的热塑性聚氨酯粘附至所述防弹部件的所述第一表面和第二表面，从而在所述防水层合件和所述防弹部件之间形成热粘合；以及

g.围绕所述防弹部件的整个周界，熔化所述第一和第二防水层合件部分的延伸超出所述防弹部件的边缘的热塑性聚氨酯，并将所述热塑性聚氨酯粘附在一起且粘合至所述防弹部件，从而形成密封。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，至少1psi压力施加至包含所述防水层合件部分和防弹部件的堆叠件。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，施加至所述防水层合件和防弹部件的热量大于约150℃。

22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，施加热量和压力的步骤用热压机或烙铁来施加。

23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述防弹部件包括多层并还包括热塑性树脂，其中，施加热量和压力的步骤还包括使所述防弹部件的所述多层中的至少一部分熔合在一起。

24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一和第二防水层合件部分的聚氨酯粘附至所述防弹部件的所述第一表面和第二表面的表面积的至少15％。

25.一种制造防弹板的方法，包括：

提供防弹部件，所述防弹部件具有周界、第一表面和第二表面；

提供防水层合件；

将所述防水层合件粘合至所述防弹部件的所述第一表面和第二表面中的一个表面，所述防水层合件包括

(i)基底层，以及

(ii)内部粘合层，所述内部粘合层层合至所述基底层，且粘合至所述防弹部件的所述第一表面和第二表面中的一个表面；

提供第二防水材料层，并将所述第二防水材料层定位成邻近所述防弹部件的、与粘合所述防水层合件的表面相反的表面；以及

超出边缘并绕所述防弹部件的周界而将所述防水层合件粘合至所述第二防水材料且粘合至所述防弹部件，从而形成周界密封。

26.一种防弹板，包括：

防弹部件，所述防弹部件包括防弹材料，所述防弹部件具有周界、第一表面和第二表面；

覆盖件，所述覆盖件包括包围所述防弹部件的第一和第二防水层合件部分，所述层合件包括

(i)外部织物层，

(ii)内部粘合层，以及

(iii)位于所述外部织物层和所述内部粘合层之间的热稳定聚合物层，所述热稳定聚合物层的熔点高于所述内部粘合层的熔点；

其中，所述内部粘合层邻近所述防弹部件的所述第一表面和第二表面；

热粘合件，所述热粘合件包括第一和第二防水层合件部分的所述内部粘合层，并用于将所述层合件部分直接粘合至所述防弹部件的上表面和下表面；以及

周界密封，所述周界密封包括所述第一防水层合件部分的内部粘合层和所述第二防水层合件部分的内部粘合层，所述第一防水层合件部分的内部粘合层和所述第二防水层合件部分的内部粘合层熔合且熔化粘合至所述防弹部件以形成围绕所述防弹部件的所述周界的连续粘合。

27.一种改进防弹板的防弹性能的方法，包括：

通过提供包括防弹材料的防弹部件来形成防弹板，所述防弹部件具有周界、第一表面和第二表面；

提供第一和第二防水层合件部分，其中，所述防水层合件部分包括

(i)外部织物层，

(ii)内部粘合层，以及

(iii)位于所述外部织物层和所述内部粘合层之间的热稳定聚合物层，所述热稳定聚合物层的熔点温度高于所述内部粘合层的熔点温度；

通过将待定位的所述内部粘合层邻近所述防弹部件的所述第一表面和第二表面，由所述第一和第二防水层合件部分绕着所述防弹部件；

通过将所述层合件部分直接粘合至所述防弹部件的上表面和下表面来形成热粘合件，所述热粘合件包括第一和第二防水层合件部分的所述内部粘合层和所述防弹部件；以及

通过熔合所述第一防水层合件部分的内部粘合层和所述第二防水层合件部分的内部粘合层且粘合至所述防弹部件来形成周界密封，从而形成围绕所述防弹部件的所述周界的连续粘合，

其中，当在处理后和浸入水中之后试验时，所述防弹板具有改进的防弹性能。