CN104105597A - 由超高分子量聚乙烯带制成的层合件 - Google Patents

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Abstract

公开了单向带材的多个堆叠层片制成的层合件，其中该带材由许多超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱形成。所得层合件含有不多于5重量%树脂。还公开了制造这种类型的层合件的相关方法。

Description

由超高分子量聚乙烯带制成的层合件
对相关申请的交叉引用
本申请要求2011年12月13日提交的美国临时申请No. 61/570,071的权益，其全文经此引用并入本文。
公开领域
本公开涉及由超高分子量聚乙烯纱线制成的带制成的层合件或制品以及制造这些层合件或制品的相关方法。
背景
耐冲击和防穿透材料可用于许多用途，如运动设施、救生衣和个人护身装甲。
各种纤维增强构造已知用于耐冲击、防弹和防穿透制品，如头盔、挡板和背心。这些制品表现出不同程度的防射弹或刀具冲击穿透性并具有不同程度的每单位重量效力。
例如，防弹效力的一个衡量标准是每单位目标面积密度从射弹中除去的能量。这被称作比吸能（Specific Energy Absorption），缩写为“SEA”且单位是焦耳/千克/平方米或J-m2/kg。纤维构造的SEA已知通常随组成纤维的强度、拉伸模量和致断能量提高而提高。但是，其它因素，如纤维增强材料的形状可能起作用。美国专利No. 4,623,574显示用带形增强材料构成的复合材料与使用复丝纱的复合材料之间的防弹效力比较：两者都为在基本涂布各个单独纤维的弹性体基质中的超高分子量聚乙烯。纤维的韧度高于带材：30克/旦尼尔（g/d）(2.58 GPa) vs 23.6 g/d (2.03 GPa)。但是，用带构成的复合材料的SEA略高于用纱构成的复合材料的SEA。
Takashi Nakahara等人, “Ultra High Molecular Weight Polyethylene Blown Film Process,” ANTEC 2005, 178-181 (2005)提供了UHMWPE熔喷膜的制备的一个实例。将通过这种方法制成的膜切开（slit）并牵拉以制造高强度带材。由拉伸吹塑薄膜制成的带材的韧度小于20 g/d（1.72 GPa）。
美国专利no. 5,091,133；5,578,373；6,951,685；和7,740,779公开了在升高的温度下压缩聚乙烯粉末以使颗粒结合成连续片，然后将其进一步压缩和拉伸。美国专利no. 5,091,133描述了具有3.4 GPa的拉伸强度的通过这种后一方法制成的纤维。由此制成的聚乙烯带由BAE Systems以商标TENSYLON®出售。TENSYLON®网站上报道的最高韧度为19.5 g/d（1.67 GPa的拉伸强度）。
Yachin Cohen等人., “A Novel Composite Based on Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene”, Composites Science and Technology, 57, 1149-1154 (1997)提供了描述由Spectra®纤维制成的UHMWPE复合材料的制备的一个实例。用溶剂处理在拉伸下的Spectra®纤维以在形成预浸料坯（prepreg）的同时溶胀纤维表面并促进纤维之间的粘附。然后将该纱预浸料坯缠绕在板上以制造单向层，其随后压制和加热并除去溶剂以产生在由之前溶解的纤维表面形成的重结晶UHMWPE基质中含有UHMWPE纤维的复合片材。研究人员声称，UHMWPE的独特性质使其成为与UHMWPE纤维一起使用的基质材料的合意候选；但是，由于几个原因，这在利用它们的溶剂型方法之前还不可能：(1) 定向UHMWPE纤维和无定向UHMWPE基质之间的熔融温度差太小，(2) UHMWPE的极高熔体粘度导致用于形成复合材料的模塑法中的熔体流动可忽略不计，(3) 未处理的UHMWPE纤维与UHMWPE基质的相对较差粘附。
美国专利no. 5,135,804描述了通过加热和压制单向排列的凝胶纺成聚乙烯纤维而制成的高强度板，而在压制前没有纤维的任何溶剂或树脂处理。通过围绕3英寸正方形金属板缠绕纤维、然后在加热压机中将该组装件压制数分钟，形成示例性的板。该热压UHMWPE板基本没有空隙并且基本透明。
美国专利no. 5,628,946描述了由热塑性聚合物纤维制成的均匀聚合整料（monolith），首先在足以选择性熔融一部分聚合物纤维的升高的温度下将所述纤维压制成互相接触，然后在该升高的温度下在第二个更高的压力下压制以使该材料进一步固结。提供由Spectra®纤维制成的尺寸为3 mm × 55 mm × 55 mm的单片的一个实例，其中单向排列的纤维束在模具中在152℃下在第一压力下压制10分钟，并在更高的压力下压制30秒。据称，压制片材的DSC迹线显示大约35%的通过原始纤维的熔融形成的“第二相”。
概述
传统上，UHMWPE纤维和由这些UHMWPE纤维制成的带材要求用树脂材料涂布和浸渍纤维。在用树脂材料涂布纤维或纱线时，其在总复合材料重量的11至25%的范围内进行以保持最终产品的结构完整性。在由纤维或纱线形成带材时低于10重量%树脂被认为对所得材料的机械性质有害，因为会损害结构完整性。
但是，已经发现，通过在不用树脂就能将纱线片段粘合在一起的条件下制造带材，可以制造由UHMWPE纱制成的无树脂带。即使该带材中存在树脂，树脂在已形成带材后通常作为表面层施加，其包含低于该材料的5重量%以促进原本无树脂的带材与另一层无树脂带的粘合。
尽管无树脂带材的韧度通常小于它们的含树脂对应物，但令人惊讶和出乎意料地，由纱形成的由低树脂或无树脂UHMWPE制成的层合件或制品具有出色的防弹性质并比由具有更大量树脂（例如11至25重量%）的带材制成的制品更刚性。
公开了层合件和制造层合件的方法。所得层合件特别可用作防弹制品，例如防弹背心。此外，考虑到与由超高分子量聚乙烯制成的其它制品相比该层合件出色的刚性，本公开的层合件还可用于具有更高结构要求的用途，例如头盔。
根据本发明的一个方面，该层合件包含由单向带材（uni-directional tape）的多个堆叠层片（plies）制成的主体。该带材由许多超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱形成。该层合件含有不多于5重量%树脂。
这种类型的层合件与由UHMWPE材料和11至25%的树脂制成的其它已知层合件相比表现出增强的性质。
例如，对于射向具有1磅/平方英尺面密度的试样的17格令碎片弹（frag），该层合件的以米/秒计的V50防弹值与前体带材的以克-力/旦尼尔计的韧度的比率可超过17。对于韧度低于35克-力/旦尼尔的前体带材，V50防弹值可超过606米/秒。
另外，本公开的层合件的刚性远超过具有更高树脂浓度的其它层合件的刚性。例如，由该带材形成的主体的杨氏弹性模量可高于15 GPa（大约2175 ksi）。而许多纱线基制品具有低于15 GPa的杨氏弹性模量，该制成的样品具有刚超过35 GPa的弹性模量。
该层合件中的所述多个堆叠层片中的至少一些可以互相呈一定角度取向。可以将带材的所述多个堆叠层片热压在一起而固结。在热压过程中，在固结过程中可对层片施以超过137℃（280℉）的温度。在一些实例中，在固结过程中施加到层片上的温度为146℃（295℉），这大于为由树脂粘合纱线形成制品而通常施加的132℃（270℉）。
由超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱形成的带材可以基本不含树脂或不含树脂。这尤其使得为该制品提供防弹品质的超高分子量聚乙烯材料占该层合件的主体的更高百分比。可以使用一些最低量的树脂（即小于5重量%）以助于热压过程中的粘合过程，尽管该过程预计可以完全不添加额外树脂。在一种形式中，预计可以将树脂施加到带材的一面上，例如作为涂层，然后安置这种树脂以助于将层片互相接合。但是，用于形成带材的一部分纱线也可以穿过层片熔结以将它们粘合在一起。在一个实施方案中，所述多个堆叠层片中的至少两个相邻层片在它们之间没有任何树脂的情况下直接熔结在一起。
当根据ASTM D790对由该层合件制成的试样施以三点弯曲试验（其中该试样具有大约12.7毫米的宽度和大约7.88毫米的深度和大约12.19厘米的跨距）时，该试样的屈服应力可能超过55 MPa。根据一个实例，屈服应力可以刚超过85 MPa。
根据本发明的另一方面，公开了制造层合件的方法。将带材的多个层片互相堆叠。构成层片的带材由许多超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱形成并含有不多于5重量%树脂。然后施加热和压力一段时间以将带材的所述多个层片固结成层合件。
在固结过程中，温度可超过137℃，这大于纱线制品形成过程中常用的温度。在一个实例中，在固结过程中施加到层片上的温度为146℃。
如上文提到，该带材可能具有低树脂含量（即小于大约5%）、基本不含树脂或不含树脂。在该方法的一种形式中。可以在将带材的所述多个层片互相堆叠之前在带材的至少一面上施加树脂。然后，通过施加热和压力一段时间以将带材的所述多个层片固结成层合件，该树脂可有助于将带材的所述多个层片固结在一起。
在堆叠过程中，所述多个堆叠层片中的至少一些可以互相呈一定角度取向。但是，对于一些用途，预计可以排列这些层片以使带材都以相同方向取向，或带材的一部分以over-under型图案织造成片。
从详述和附图中可以看出本发明的这些和其它优点。下面仅描述本发明的一些优选实施方案。为了评估本发明的完整范围，应该着眼于权利要求书，因为这些优选实施方案无意构成权利要求书范围内的仅有实施方案。
附图简述
图1是提供各种带和纱样品的比较数据的图，其中显示前体材料的韧度值和由各材料形成的层合件的V50值。
详述
本公开涉及由具有低或零树脂含量的超高分子量聚乙烯带制成的制品发展中的进一步发展。在2009年8月11日提交的名为"High Strength Ultra-High Molecular Weight Polyethylene Tape Articles"的美国专利申请序号12/539,185和2011年2月4日提交的也名为"High Strength Tape Articles From Ultra-High Molecular Weight Polyethylene"的美国专利申请序号13/021,262中更详细描述了制造低树脂带或无树脂带的方式和该带材的形状。这些申请的公开内容都经此引用并入本文，就像它们全文阐述在本文中那样。
已经发现，通过热压通过上述申请的方法制成的无树脂带，可以形成与由在树脂中涂布并成形为层片的纱线制成的层合件（以使树脂通常为该层合件的11至25%）相比具有出色的防弹性质和刚性的层合件。这一结果令人惊讶并出乎意料，因为该材料的防弹品质通常随纤维韧度提高而改进。在这种特殊情况中，已经发现，由无树脂带制成的一些层合件尽管具有比含树脂的纱线低的韧度，但具有更好的防弹试验值并具有优异的刚性。
本文所用的术语“高韧度纤维”是指具有等于或大于大约20 g/d的韧度的纤维。这些纤维优选具有至少大约1000 g/d的通过ASTM D2256测得的初始拉伸模量。优选的纤维是具有等于或大于大约30 g/d的韧度和等于或大于大约1200 g/d的拉伸模量的那些。特别优选的纤维是具有至少40 g/d的韧度和至少1300 g/d的拉伸模量的那些。本文所用的术语“初始拉伸模量”、“拉伸模量”和“模量”是指对于纱线通过ASTM 2256和对于基质材料通过ASTM D638测得的弹性模量。
通过互相堆叠带材的多个层片并热压这些层片以使它们在热和压力下固结，形成改进的层合件。该带材由许多如美国专利申请序号no. 12/539,185中所述的超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱形成。通过这种方法制成的带材基本不含树脂或不含树脂。
在将这些层片压缩成层合件之前，可以将一些少量树脂施加到该带材的一个或多个表面上。该树脂构成层合件总重量的小于5%。在一些形式中，该树脂构成层合件总重量的小于4%、3%、2%或1%。这种树脂不是用于像传统的纱线层片中那样将带材的纱线保持在一起，而是充当带材的层片之间的潜在粘合剂。该树脂可以以完整或部分涂层的形式提供，其可以以许多方式中的任一种施加，包括但不限于，喷涂。但是，应该理解的是，树脂是任选的，并在包括时，仅包括少量（即不到该层合件的5重量%）。太多的树脂降低纤维与树脂的重量比，这会开始妨碍所得层合件的防弹性质。
在层片堆叠过程中，所述多个堆叠层片中的至少一些互相呈一定角度取向。例如，一个层片中的带材具有基本以0度基准角取向的纤维，该堆叠体中在这一层片上方和下方的相邻层片可具有相对于基准角90度取向的带材纤维。在层合件形成中可以堆叠任何数量的层片，并通过改变所用层片的数量来选择层合件的厚度。
在热压过程中，模具的温度可优选高于132℃，更优选高于137℃。根据该方法的一个实施方案，模制温度可以为146℃，这远高于含大量树脂（即该层合件的11至25重量%的树脂）的层片的固结中常用的温度。可以改变模制压力，但在一个优选形式中，模制压力可以为19.14 MPa（2777 psi）。
所得层合件的特征在于，对于射向具有1磅/平方英尺面密度的试样的17格令碎片弹，该层合件的以米/秒计的V50防弹值与前体带材的以克-力/旦尼尔计的韧度的比率超过17。即使前体带材的韧度低于35 g/d，V50防弹值也可超过606米/秒。
在三点弯曲试验过程中，由无树脂带获得的层合件的屈服应力值可超过由目前市售材料制成的制品中的那些值。所得层合件的杨氏弹性模量优选超过15 GPa，并在一种形式中可能为35 GPa。
现在提供一些实施例，它们提供由无树脂的带材与由更传统的材料制成的层合件之间的比较数据。这些实施例意为示例性而非限制性的。
实施例1
制备各种试样以形成用于比较防弹性的层合件。下表I显示充当受试层合件的原材料的基础材料。
表I
样品 前体类型 旦数(g/9000m) 韧度(g/d) 树脂(重量%)
1 带材 6358 33.8 无树脂
2 纱线 1300 37.5 Prinlin (17%)
3 纱线 1300 37.5 Prinlin (17%)
4 带材 3838 34.25 无树脂
5 纱线 1300 35.0 聚氨酯(16%)
6 纱线 1300 37.5 聚氨酯(17%)
7 纱线 1100 39.0 聚氨酯(16%)
8 纱线 780 45.6 聚氨酯(16%)
样品1和4是由许多超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱形成的带材样品，其中所得带材不包括树脂。相反，样品2、3和5-8通过取上列旦数和韧度的Spectra®纤维并在将纤维结合成层片之前用所示树脂材料浸渍它们而形成。
使用不同方法制备样品1和样品4的带材。采用两步骤法制备样品1，其中单独拉伸前体纱线，卷绕到线轴上，然后从线轴上退绕(unwrap)并压缩成带。相反，如美国专利公开2011/039058中所述，在连续的单步法中通过在加热炉中拉伸纱线、此后立即压缩它们来制备样品4。
实施例2
为了制备样品1的带材，取最初具有45 g/d韧度的超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱。这些纱线在提供时预拉伸，随后仅在将纱线固结成带材之前在炉中进行最低限度的拉伸（1.02的拉伸比）。预加热纤维的炉的温度为100℃且将纱线固结成带材的压缩步骤的温度为156.5℃。
在带材样品1的形成中不使用树脂。仅靠超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱的热熔结将该带材结合在一起。
实施例3
为了更好地表征样品1的带材，表II提供在拉伸试验过程中收集的数据，其用于提供表I中发现的样品1的平均韧度。
表II
样品 最大负荷(N) 最大应变(%) 韧度(g/d) 初始模量 (g/d)
1-1 323.1 3.300 34.43 1119
1-2 278.6 2.566 29.69 1217
1-3 345.3 3.433 36.80 1212
1-4 314.4 2.967 33.50 1197
1-5 310.4 3.067 33.07 1210
1-6 335.2 3.400 35.72 1219
平均 317.8 3.122 33.8 1196
在这一实例中，切下旦数为957的一条样品1的带材产品，并根据具有10英寸标距长度和10英寸/分钟十字头速度的标准ASTM试验方法2256-02测试。由这个切下的条制备六个试样（1-1至1-6）并分别测试韧度。如表II中计算，这些试样的平均韧度值为33.8 g/d，这是对表I中的样品1测得的韧度值。
实施例4
由具有37.5 g/d初始韧度的纱线制备样品2和3（表I）并用17% Prinlin树脂浸渍以形成单向层片。来自这一方法的类似制成的层片产品当四层交叉层叠时也被称作Spectra Shield® II SR-3124，其可购自Honeywell Specialty Materials of Morristown, NJ。
实施例5
作为连续法，通过在炉中以4.2的拉伸比拉伸或牵拉进料纱、接着立即使用压缩步骤将拉伸的纱线固结成带，制备样品4。这种连续法在多区炉中进行，其经六个加热区从152℃升至153℃再升至154℃，接着在固结过程中在156℃下压缩纱线。
在带材样品4的制备中仍然不使用树脂。
实施例6
切出制成的带材样品4的各种试样以收集该材料的韧度数据。表III提供三个受试切割试样的结果。
表III
样品 旦数 (g) 最大负荷(N) 最大应变(%) 韧度(g/d) 初始模量 (g/d)
4-1 3838 1229.9 3.173 32.68 1231
4-2 3492 1209.0 3.153 35.31 1303
4-3 3265 1112.9 3.013 34.76 1318
平均 3532 1183.9 3.113 34.25 1284
在这一实例中，试样4-1至4-3具有表中所示的不同旦数值。表III中的平均韧度计算值相当于表I中的带材样品4的韧度。
实施例7
由具有表I中所示的旦数值和韧度的纱线制备样品5至8（表I）。用聚氨酯树脂浸渍纱线以形成单向层片。
实施例8
然后将制成的层片材料交叉层叠（即以平面形式堆叠，各层片的纱线与相邻层片中的纱线呈90度取向）并热压以形成层合件。在下表IV中提供各样品的模具温度和压力。
表IV
样品 模具压力 (MPa) 模具温度 (℃)
1 19.14 146
2 3.45 115
3 19.14 146
4 19.14 146
5 19.14 132
6 19.14 132
7 19.14 132
8 19.14 132
在试样的制备中，堆叠大约40个层片。制备样品以使面密度为1平方英尺的最终层合材料具有1磅的重量。
实施例9
在传统已知的标准化技术下，特别是根据Department of Defense Test Method Standard MIL-STD-662F的条件获取V50数据。简言之，V50值代表一半的17格令FSP射弹穿透每平方英尺重1磅的受试层合件时的速度。该试验涉及在上调或下调射弹速度的同时的多回合数据收集，直至50%的射弹穿过该层合件。相应地，较高V50值意味着较好的防弹性。在下表V中提供所得V50数据。
表V
样品 17gr 碎片弹 V50 (m/sec)
1 614
2 580
3 604
4 608
5 561
6 581
7 586
8 600
从表V中可以观察到，具有最佳防弹性的样品是由无树脂带制成的两个样品。
现在参照图1，然后将第二组样品（样品4至8）的这一防弹信息与前体材料（纱线或带材）的韧度相对照。应该指出，为了突显带材样品4与纱线样品5至8之间的差别，将样品4移向该图表的最右端。这一数据表明，尽管带状前体材料的韧度低于纱线前体材料，但由带材形成的层合件实际上表现出更好的防弹性。
实施例10
如下表VI中所见，由市售材料制备用于三点弯曲试验的许多其它层合件样品。此类试验可用于表征材料的刚性并收集变形数据。由商业材料制成的层合件由可获自DSM Dyneema of South Stanley, NC的Dyneema® HB80材料和可获自Honeywell Specialty Materials of Morristown, NJ的各种Honeywell Spectra Shield®材料制成。在表VI中的Spectra Shield® 3137材料的情况中，连字号后的数值指示该层合件的模制压力。Spectra Shield®和Dyneema® HB80由韧度高于35 g/d的纤维制成。
根据ASTM标准D790的三点弯曲试验法的规范在大约22℃（72℉）的标准环境室温下进行测试。根据这一方法，将杆形或棒形试样均衡放在支架上，该杆/棒的相反末端在支架之间具有122毫米（4.8英寸）指定距离的开放跨距。以指定速率对试样中心施加负荷，如用loading nose，以使试样弯曲。负荷施加指定时间。根据ASTM D790的方法，施加负荷直至试样达到5%变形或直至试样断裂。
在下示本发明的实施例（带材4）中，通过根据ASTM D790程序A在大约12.192厘米（4.8英寸）跨距和大约0.01 in/in/min应变率下测量具有大约15.24厘米（6英寸）长度、大约12.7毫米（0.5英寸）±大约0.508毫米（0.02英寸）宽度、大约7.874毫米（0.31英寸）±大约0.508毫米（0.02英寸）深度（1.5 psf面密度）的试样的屈服位移、屈服应变、屈服负荷、屈服应力和到屈服点的能量，在无树脂的交叉层叠层合件上进行弯曲性质测试。对本发明目的而言，施加负荷，至少直至发生该层合件的至少一部分的至少部分层离。使用通用Instron 5585试验机用三点测试夹具进行测试。
将受试商业复合材料的纤维嵌在各种树脂（聚合基质）材料中，其中一些是专利材料，因此受试产品由它们的商业材料名指定。通过在大约132℃（270℉）的温度和大约3.44 MPa（500 psi）的压力下将40个交叉层叠层一起模制大约10分钟，形成层合件。
表VI
明显地，对于尺寸相当的试样，根据上述实施例中描述的方法由带材4制成的新层合件表现出前所未见的刚度。与任何其它商业材料相比，屈服负荷为366.8 N，这比最近的市售样品的值高出几乎70%。同样地，由带材4制成的层合件的杨氏弹性模量为最近的商业材料的值的三倍多。
实施例 11
在升高的温度下进行另外的三点弯曲试验以提供由Dyneema® HB80形成的层合件和由带材4形成的层合件之间的比较数据。下表VII提供在室温下运行的三点弯曲试验（来自上表VI）和来自在71.1℃（160℉）下运行的三点弯曲试验的屈服负荷值。
表VII
样品 3点弯曲条件 屈服负荷(N)
DSM HB80 室温 214
DSM HB80 71.1℃ 158
带材4 室温 366
带材4 71.1℃ 323
应该指出，由于Instron®试验机上的炉尺寸限制，在升高的温度（即在71.1℃）下运行的试验在跨距仅为10.16厘米（4.0英寸）的样品上进行。
明显地，由带材4制成的层合件表现出比Dyneema® HB80层合件好的高温三点弯曲结果。而Dyneema® HB80试验在较高温度下表现出大约30%的屈服负荷降低，由带材4制成的本发明的层合件仅表现出大约10%的屈服负荷降低。
由无树脂带（或基本无树脂带）制成的层合件与含有多于5重量%的量的树脂的相当层合件相比表现出改进的高温强度。而含有树脂的层合件在升高的温度（例如大约71.1℃）下发生树脂软化并不利地影响该层合件的结构完整性，层合件例如由基本无树脂的本发明的带材4材料制成的那些没有表现出机械性质（如三点屈服弯曲负荷）的相同量级的降低。
应该认识到，可以在本发明的精神和范围内对优选实施方案作出各种其它修改和变动。因此，本发明不应局限于所述实施方案。为了确定本发明的完整范围，应该参考下列权利要求。

Claims (10)

1.层合件，其包含：
由单向带材的多个堆叠层片制成的主体，所述带材由许多超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱形成，且其中所述层合件含有不多于5重量%的树脂。
2.制造权利要求1的层合件的方法，所述方法包括：
将单向带材的多个层片互相堆叠，所述单向带材由许多超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱形成；和
施加热和压力一段时间以将带材的所述多个层片固结成层合件；
其中所述层合件含有不多于5重量%树脂。
3.权利要求1的层合件或权利要求2的方法，其中对于射向具有1磅/平方英尺面密度的试样的17格令碎片弹，所述层合件的以米/秒计的V50防弹值与前体带材的以克-力/旦尼尔计的韧度的比率超过17，且其中V50防弹值超过606米/秒。
4.权利要求1的层合件或权利要求2的方法，进一步包括在将带材的所述多个层片互相堆叠之前在所述带材的至少一面上施加树脂，且其中通过施加热和压力一段时间以将带材的所述多个层片固结成层合件，其中所述树脂有助于将带材的所述多个层片固结在一起。
5.权利要求1的层合件或权利要求2的方法，其中所述多个堆叠层片中的至少两个相邻层片在它们之间没有任何树脂的情况下直接熔结在一起。
6.权利要求1的层合件或权利要求2的方法，其中由超高分子量聚乙烯凝胶纺成的复丝纱形成的带材基本不含树脂或不含树脂。
7.权利要求1的层合件或权利要求2的方法，其中将所述带材的所述多个堆叠层片热压在一起以固结，且其中在热压过程中，在固结过程中对所述层片施以超过137℃的温度。
8.权利要求1的层合件或权利要求2的方法，其中所述多个堆叠层片中的至少一些互相呈一定角度取向。
9.权利要求1的层合件或权利要求2的方法，其中当根据ASTM D790对由所述层合件制成的试样施以三点弯曲试验时，其中所述试样具有大约12.7毫米的宽度和大约7.88毫米的深度和大约12.19厘米的跨距，所述试样的屈服应力超过55 MPa。
10.权利要求1的层合件或权利要求2的方法，其中所述层合件与含有多于5重量%的量的树脂的相当层合件相比表现出改进的高温强度。
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