CN105939850A - 轻重量减创身体护甲 - Google Patents

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CN105939850A CN201580005999.1A CN201580005999A CN105939850A CN 105939850 A CN105939850 A CN 105939850A CN 201580005999 A CN201580005999 A CN 201580005999A CN 105939850 A CN105939850 A CN 105939850A
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Abstract

本发明公开了一种尤其可用作软身体护甲的多层层合结构，其具有利用聚烯烃粘合剂粘结在一起的芳族聚酰胺织物层、热塑性片材层或聚烯烃织物层。该层叠在加热加压条件下固结以提供创伤包裹件，其具有印度身体护甲标准所需的低重量和低创伤。

Description

轻重量减创身体护甲
1.技术领域
本发明涉及尤其适用于防弹性软身体护甲的减创层合体以及它们的制造方法。
2.背景技术
身体护甲研究的主要目标是开发一种低成本的、轻重量的舒适穿着系统，具有弹道冲击抗性。印度的身体护甲标准要求射弹应在弹道冲击下被阻止，并且在测试期间对背衬护甲的粘土标准物的穿透深度应不超过25mm。如果穿透深度超过这个值，穿着者可能遭受严重的钝伤。芳族聚酰胺和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)已被用作防弹保护的基体材料。这些高性能纤维的特征在于低密度、高强度、和高能量吸收。然而，为了满足对典型弹道威胁的防护需求，取决于使用的织物类型，需要大约20-50层织物。所得护甲变得沉重并且可能不满足低创伤要求，例如25mm或更低。
在诸如2007年7月的NIJ 0101.06测试中：“Ballistic Resistance ofPersonal Body Armor”，将在受到射弹冲击时粘土箱上的背面凹痕深度用作给假设的穿着者将经受的冲击或创伤的严重度定量的方法。
有多个文献报道描述了制造防弹装甲的方法，其减弱人在经受射弹冲击时遭受的打击。
Lee的GB2232063描述了一种减创保护盾牌，其包括两个平行织物材料层，中间夹有垂直于两个平行层平面的多根聚丙烯(PP)纤维。在受到冲击时，垂直的纤维(可任选地用树脂浸渍)变得粉碎并吸收且耗散射弹的动能，这继而减少创伤的强度。
Boettger等人的WO2006136323公开了一种减创包裹件，其包括至少一个塑性材料板和附连到该板上的至少一个织物层，并且由带有具有根据ASTM D7269测得的至少900MPa拉伸强度的纤维的纱线构成，其中塑性材料是自身强化的热塑性材料诸如例如PP带材，这些材料彼此紧密接触并在高温下彼此粘结。这些结构能够少量减少背面凹痕并且附加地具有易燃性问题。
由Morin等人的WO2007021611公开了如下结构：该结构包括使用粘合剂夹置在芳族聚酰胺纤维之间的高模量聚烯烃纤维，尤其是PP条带纤维，且该结构适于海运、机动车、和电子应用。然而，这些结构是刚性的并且坚硬，这可能导致穿着者不适。
Bader等人的US20120240756公开了减创层合体，其包括通过聚烯烃粘合剂粘结到一起的多层芳族聚酰胺或聚烯烃织物。
本领域报道的结构未解决它们在符合如NIJ 0101.06所指定的环境测试方案中的适用性问题。另外，报道的结构未满足印度所期望的低背面凹痕(小于25mm)的特定需求。另外，本领域报道的结构不符合成本和低重量要求。
因此，强烈感受到需要一种更轻的、性能更好的创伤包裹件，与本领域已知的创伤包裹件相比其提供对钝伤更好的保护，并且提高存活率，并且穿着舒适。
发明内容
本发明的一个方面是减创包裹件，其包括
(i)至少一个第一芳族聚酰胺织物层，其包括具有至少900MPa的拉伸强度并具有444分特至1111分特的线密度的纱线，该织物具有内表面和外表面。
(ii)至少一个第二热塑性片材层，其具有至少60MPa的拉伸强度，或第二热塑性非织造织物层，其包括具有至少900MPa的拉伸强度的纱线，该片材或非织造织物具有内表面和外表面，以及
(ii)具有70℃至150℃的熔点的聚烯烃粘合剂，
其中至少一个第一层和至少一个第二层通过聚烯烃粘合剂粘结在一起。
本发明的另一方面是包括创伤包裹件的身体护甲。
附图说明
本发明通过附图展示，在其中如附图标号指示多张图中的对应部件。
图1是对位芳族聚酰胺-聚碳酸酯(PC)层合体的剖面图。
图2是另一种对位芳族聚酰胺-PC层合体的剖面图。
图3对位芳族聚酰胺-对位芳族聚酰胺层合体的剖面图。
图4是对位芳族聚酰胺-聚烯烃层合体的剖面图。
图5是另一种对位芳族聚酰胺-聚烯烃层合体的剖面图。
图6是另一种对位芳族聚酰胺-对位芳族聚酰胺层合体的剖面图。
具体实施方式
适于防弹目的的创伤包裹件的多层层合结构包含多个层，该层包括至少一个芳族聚酰胺织物层，在粘合剂的辅助下芳族聚酰胺织物层与另一个织物或片层粘结在一起。
在一些实施方案中，根据本发明用于防弹性多层层合结构的芳族聚酰胺织物层由连续长丝纱线制成，该连续长丝纱线由纤维制成。就本文目的而言，术语“纤维”被定义为相对柔韧、宏观上均匀的实体，其具有高比率的长度与横跨垂直于该长度的横截面积的宽度比。纤维横截面可为任何形状，但是通常是圆形。这里，术语“长丝”可以与术语“纤维”互换使用。
“芳族聚酰胺”是指其中至少85％的酰胺(-CONH-)键直接连接到两个芳族环上的聚酰胺。合适的芳族聚酰胺纤维在Man-Made Fibers-Scienceand Technology，第2卷标题为“Fiber-Forming Aromatic Polyamides”部分的第297页(W.Black等人，Interscience Publishers，1968年)中有所描述。芳族聚酰胺纤维及其生产也公开在美国专利4,172,938；3,869,429；3,819,587；3,673,143；3,354,127；和3,094,511中。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)。
织物可为织造的、单向的、多向的(包括双向的)、或非织造的。
“单向的(UD)织物”是指其中组成纱线或织物以织物平面内平行方向对准的织物层(ply)。
“多向织物”是指包括多个单向织物层的织物，其中在一个UD织物层中的纱线或纤维的取向相对于在下一个层中的纱线或纤维的取向偏置。在一个实施方案中，本发明的“多向芳族聚酰胺”织物包括两层对位芳族聚酰胺纱线的单向织物，其具有相对于织物纵向以+45/-45°的取向对准的纱线。多向织物还包括缝编穿过UD织物层的聚酯纱线扎缚线，其方向正交于该UD织物层的平面。纵向是织物平面内的长度方向，即，机器以该方向生产出织物。包括两层单向织物的多向织物也已知为双向织物。
术语“非织造材料”在此是指包括多个无规取向纤维的纤维网。“无规取向”是指纤维不具有肉眼可识别的大范围重复结构。纤维可彼此粘结，或者可去粘结并缠结以赋予纤维网强度和完整性。纤维可为短纤维或连续纤维，并且可包括单一材料或多种材料，作为不同纤维的组合或作为每种由不同材料构成的相似纤维的组合。
非织造织物或纤维网已经通过多种工艺形成，诸如例如熔喷工艺、纺粘工艺、和粘结梳理成网工艺。非织造织物的基重通常以盎司材料/平方码(osy)或克/平方米(gsm)表示，并且可用的纤维直径通常以微米表示。
如本文所用，术语“纺粘纤维”是指小直径的纤维，它们通过将熔融的热塑性材料从具有挤出长丝直径的喷丝头的多个细小的、通常圆形的毛细管中挤出成长丝，随后快速减小而形成，如例如授予Appel等人的美国专利4,340,563、授予Dorschner等人的美国专利3,692,618、授予Matsuki等人的美国专利3,802,817、授予Kinney的美国专利3,338,992和3,341,394、授予Dobo等人的美国专利3,502,763、和美国专利3,542,615。纺粘纤维一般为连续的并且大于7微米，更具体地，它们通常介于约15微米和50微米之间。
带材是指高度取向的非丝状聚烯烃片材。优选地，带材包括两个彼此正交排列并通过粘合剂膜或稀松布粘结在一起的正交片材，这种构造有时称为双向带材。
如本申请中所用，术语“高模量”是指具有大于1,000克/旦尼尔(gpd)的模量的材料。
在根据本发明的方法中使用的多层结构是至少一个芳族聚酰胺层和至少一个包括热塑性片材或非织造织物的其它层的预装配结构。使用粘合剂和热压方法将上述层层合到一起。优选地，当根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测量时，热塑性片材具有至少60MPa的拉伸强度。热塑性片材可选自聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(以商品名售卖)、双向聚烯烃带材、以及它们的混合物。优选地，热塑性片材由聚碳酸酯制成，厚度为0.2mm至2.0mm。更优选地，热塑性片材由多向聚烯烃带材制成。热塑性非织造层可选自广泛多种非织造材料，它们选自聚乙烯、聚酯、聚丙烯等等。优选地，热塑性非织造织物包括纱线，其当根据ASTM D885/D885M-10a(2014)测量时具有至少900MPa的拉伸强度。
根据本发明的合适聚烯烃粘合剂可选自聚烯烃，诸如例如聚乙烯、乙烯共聚物、聚丙烯、丙烯共聚物、和/或它们的组合，当根据ASTM D1238-13测量时具有70℃至150℃的熔点，并且当根据ASTM1238，利用2.16kg的砝码在190℃下测量时具有0.2g/10分钟至10g/10分钟的熔体流动粘度。
聚烯烃粘合剂可被接枝。合适的接枝剂可选自烯键式不饱和有机酸及其酯、半酯、和酸酐，诸如例如马来酸酐、烷基氢马来酸酯、马来酸、延胡索酸、烷基氢延胡索酸酯，和/或它们的组合。
在其中聚烯烃被接枝的情况下，接枝剂以基于聚烯烃的总重量计0.1重量％至3.5重量％存在。合适的聚乙烯可选自极低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、茂金属聚乙烯(mPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和/或它们的组合。优选地，聚乙烯为线性低密度聚乙烯(LLDPE)。
合适的乙烯共聚物可选自乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯(甲基)丙烯酸共聚物及其对应的离聚物、乙烯-乙烯醇、和/或它们的组合。可以各种方式适宜地将聚烯烃粘合剂施加至聚烯烃织物的组件，诸如例如，将粘合剂放置在聚烯烃织物层之间和/或放置于组件的两侧上。
根据本发明的合适粘合剂可选自聚烯烃或接枝聚烯烃的乙烯基共聚物，其具有官能团诸如乙酸乙烯酯(VA)或甲基丙烯酸(MAA)。利用中和剂诸如钠、钾、锌、镁、锂以及它们的组合将酸性基团完全或部分中和。用于本发明的合适粘合剂以商标购自E.I.du Pont de Nemoursand Company(Wilmington，Delaware，USA)。
创伤包裹件由至少一个芳族聚酰胺织物层和至少一个热塑性片材或热塑性非织造织物层制成，所述层利用聚烯烃粘合剂彼此粘结到一起。创伤包裹件的不同层在一定时间内并在一定压力下同时加压加热，加热温度足以确保粘合剂软化、流动并涂覆织物层的纤维，同时基本上不改变各层的化学和物理特性。
创伤包裹件通常在2巴和100巴之间，并且更优选介于10巴和70巴之间加压。温度通常超过热塑性片材或非织造织物的熔点至少约30℃，使得粘合剂具有适宜的流动性。热压时间优选地为介于10分钟和60分钟之间并取决于包裹件的不同层数。将浸渍的复合结构冷却，通常冷却至50℃，同时保持压力恒定，并且然后在环境条件下冷却至室温。
本发明的一个方面是减创包裹件，其包括
a.至少一个第一芳族聚酰胺织物层，其包括具有至少900MPa的拉伸强度并具有444分特至1111分特(400旦尼尔至1000旦尼尔)的线密度的纱线，该织物具有内表面和外表面。
b.至少一个第二热塑性片材层，其具有至少60MPa的拉伸强度，或第二热塑性非织造织物层，其包括具有至少900MPa的拉伸强度的纱线，该片材或非织造织物具有内表面和外表面，以及
c.具有70℃至150℃的熔点的聚烯烃粘合剂，
其中至少一个第一层和至少一个第二层通过聚烯烃粘合剂粘结在一起。
在本发明的一个实施方案中，减创包裹件中的聚烯烃粘合剂为乙烯共聚物。
在本发明的另一个实施方案中，减创包裹件中的聚烯烃粘合剂为接枝聚烯烃。
在本发明的另一个实施方案中，在芳族聚酰胺纤维中的纤维是织造的、非织造的、单向的或多向的。
在本发明的另一个实施方案中，热塑性片材选自聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、双向聚烯烃带材、或它们的组合
在本发明的另一个实施方案中，热塑性非织造织物是聚烯烃的纺粘非织造织物。
在本发明的另一个实施方案中，聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、或它们的共混物或共聚物。
在本发明的另一个实施方案中，多向聚烯烃带材是正交的非纤维超高分子量聚乙烯(UHMWPE)带材。
在本发明的另一个实施方案中，创伤包裹件具有小于1000g/m2的面密度。
在本发明的另一个实施方案中，创伤包裹件包括1至4层对位芳族聚酰胺织物，1至5层热塑性片材，1至3层非织造织物以及1至4层聚烯烃粘合剂。
本发明的另一方面是包括至少一个创伤包裹件的身体护甲。
附图详述
图1是对位芳族聚酰胺-聚碳酸酯层合体的剖面图，其包括：
1.对位芳族聚酰胺织物
2.聚烯烃粘合剂
3.聚碳酸酯片材
图2是另一个对位芳族聚酰胺-聚碳酸酯层合体的剖面图，其包括：
1A 第一对位芳族聚酰胺织物层
2A 第一聚烯烃粘合剂膜层
3.聚碳酸酯片材
2B 第二聚烯烃粘合剂膜层
1B 第二对位芳族聚酰胺织物层
图3是对位芳族聚酰胺-对位芳族聚酰胺层合体的剖面图，其包括：
1A 第一1000旦尼尔的对位芳族聚酰胺织物层
2A 第一聚烯烃粘合剂膜层
3A 第一600旦尼尔的对位芳族聚酰胺织物层
2B 第二聚烯烃粘合剂膜层
3B 第二600旦尼尔的对位芳族聚酰胺织物层
2C 第三聚烯烃粘合剂膜层
1B 第二1000旦尼尔的对位芳族聚酰胺织物层
图4是另一个对位芳族聚酰胺-对位芳族聚酰胺层合体的剖面图，其包括：
1.对位芳族聚酰胺织物
2.聚烯烃粘合剂
3.多个聚烯烃片层
图5是另一个对位芳族聚酰胺-聚烯烃层合体的剖面图：
1A 第一1000旦尼尔的对位芳族聚酰胺织物层
2A 第一聚烯烃粘合剂膜层
3A 第一纺粘聚乙烯非织造织物层
2B 第二聚烯烃粘合剂膜层
3B 第二纺粘聚乙烯非织造织物层
2C 第三聚烯烃粘合剂膜层
3C 第三纺粘聚乙烯非织造织物层
2D 第四聚烯烃粘合剂膜层
1B 第二1000旦尼尔的对位芳族聚酰胺织物层
图6是对位芳族聚酰胺-聚烯烃层合体的剖面图，其包括：
1A 第一3300旦尼尔的对位芳族聚酰胺织物层
2.聚烯烃粘合剂膜层
1B 第二3300旦尼尔的对位芳族聚酰胺织物层
测试方法
温度：所有温度均以摄氏度(℃)为单位测量。
线密度：基于如ASTM D1907/D1907M-12和D885/D885M-10a(2014)所述的方法，纱线或纤维的线密度通过对已知长度的纱线或纤维称重进行测量。分特或“dtex”定义为10,000米纱线或纤维的克重。旦尼尔(d)是9/10倍的分特(dtex)。
拉伸特性：调理待测试的纤维并随后基于如ASTM D885/D885M-10a(2014)所述的方法测试拉伸特性。韧度(抗断韧度)、弹性模量、断裂力及断裂伸长率通过在Instron通用测试仪上断裂测试纤维进行测定。
面密度：织物层的面密度通过测量一平方米织物，即，1m x 1m织物的重量进行测定。复合结构的面密度通过加和各层的面密度进行测定。
熔体流动指数按照ASTM D 1238-13进行测量。
环境调理方案包括使身体护甲暴露于环境舱内的环境条件，其中温度和相对湿度分别保持在65±2℃和80±5％，持续10天。调理过的软身体护甲在防弹测试中测试背面凹痕。软身体护甲的背面凹痕值应为在调理前和调理后小于25mm。
创伤测试方法(背面变形或BFD)
将包含防弹包裹件和创伤包裹件的身体护甲紧固到Roma No 1粘土的粘土箱上，防弹包裹件背朝粘土并且随后经受从5米距离发射的9×19mm子弹(OFB，India)以400±15m/s速度行进的弹道冲击。背面变形也称为背面凹痕。在子弹命中包裹件后，测量在粘土上形成的凹坑的深度并记录为背面凹痕(或创伤)；对于每个测试样品，取3组测试的平均值，每组测试射击4次。
层的说明
下文描述的织物层和粘合剂膜用于制备多层层合的复合创伤包裹件；
KL-1是具有平织和190g/m2的面密度的织物，由具有1000旦尼尔的线密度和8.5×8.5每厘米经密的聚(对苯二甲酰对苯二胺)纱线构成，以商品品对位芳族聚酰胺购自E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington，Delaware，USA)(下文称为杜邦DuPont)，并被切成400×400mm的片材。
KL-2是具有300g/m2的面密度的多向织物，由具有400旦尼尔的线密度的聚(对苯二甲酰对苯二胺)构成，以商品名XPS300购自杜邦(DuPont)，并被切成400mm×400mm的片材。
KL-3是具有510g/m2的面密度的多向织物，由具有1000旦尼尔的线密度的聚(对苯二甲酰对苯二胺)构成，以商品名XPS102购自杜邦(DuPont)，并被切成400mm×400mm的片材。
KL-4是具有平织和165g/m2的面密度的织物，由具有600旦尼尔的线密度和8.5×8.5每厘米经密的聚(对苯二甲酰对苯二胺)纱线构成，以商品名对位芳族聚酰胺购自杜邦(DuPont)，并被切成400mm×400mm的片材。
KL-5是具有平织和440g/m2的面密度的织物，由具有3300旦尼尔的线密度和6.5×6.5每厘米经密的聚(对苯二甲酰对苯二胺)纱线构成，以商品名对位芳族聚酰胺购自E.I.du Pont de Nemours andCompany(Wilmington，Delaware，USA)(下文称为杜邦DuPont)，并被切成400mm×400mm的片材。
IC 600D是可商购获得的复合织物，具有900g/m2的面密度，购自杜邦(DuPont)。
PE-1是由超高分子量聚乙烯制成的双向带材，具有111g/m2的面密度，以商品名TensylonTM HSBD 30A购自杜邦公司(DuPont Company)。
PE-2是具有73g/m2的面密度的纺粘聚乙烯非织造织物，以商品名购自杜邦(DuPont)。
PE-3是具有105g/m2的面密度的纺粘聚乙烯非织造织物，以商品名购自杜邦(DuPont)。
PC一1是具有1000g/m2的面密度的聚碳酸酯片材，厚度为0.8mm，以商品名购自SABIC Innovative Plastics。
PC-2：是具有475g/m2的面密度的聚碳酸酯片材，厚度为0.3mm，以商品名购自SABIC Innovative Plastics。
粘合剂膜1是马来酸酐改性的线性低密度聚乙烯，其具有在0.05％至1.5％范围内的马来酸酐含量；具有在85℃至120℃范围内的熔点；在2g/10min至9g/10min范围内的熔体流动指数，并具有50g/m2的面密度，以商品名购自杜邦(DuPont)。
粘合剂膜2是具有诸如乙酸乙烯酯官能团的乙烯共聚物；具有在115℃至130℃范围内的熔点；在3g/10min至8g/10min范围内的熔体流动指数，并具有50g/m2的面密度，以商品名购自AG。
粘合剂膜3是具有诸如用锌或钠金属离子部分中和的甲基丙烯酸官能团的乙烯共聚物；具有在80℃至100℃范围内的熔点；在3g/10min至8g/10min范围内的熔体流动指数，并具有50g/m2的面密度，以商品名购自杜邦(DuPont)。
实施例
根据本发明的一种或多种方法制备的实施例用数值指示。对照或比较例用字母指示。除对照A之外，所有实施例和比较例以包括防弹包裹件和创伤包裹件的最终组件形式测试。该组件构型在下文和下表中描述。涉及比较例和发明实施例的数据和测试结果如表1-3所示。
实施例A
使用一种可商购获得的复合织物作为创伤包裹件，该织物具有900g/m2的面密度，以商品名IC 600D购自E.I.du Pont de Nemours andCompany。防弹包裹件包括11层KL2。
对照A
使用15层叠堆的多向织造织物KL2作为防弹包裹件，该织物由400旦尼尔的纱线制成并具有300g/m2的面密度，无任何创伤包裹件。
实施例B
通过层叠一层织物KL1、一层PC1和另一层KL1(KL1-PC1-KL1)形成创伤包裹件。该叠层在无任何固结的情况下使用，并且该叠层具有1380g/m2的面密度。防弹包裹件包括9层KL2。
实施例C
创伤包裹件通过依序将以下层叠加成叠层形成：第一织物层KL1、第一粘合剂膜层1、第一织物层KL4、第二粘合剂膜层1、第二织物层KL4、第三粘合剂膜层1和第二织物层KL1(KL1-膜1-KL4-膜1-KL4-膜1-KL1)。如实施例1所述，该叠层在具有加热和冷却能力的工业液压式压机中固结，不同的是预热温度为115℃。将该叠层加热至125℃保持10分钟并加压60吨，随后将其冷却至室温以产生具有860g/m2的面密度的层合体/减创包裹件。防弹包裹件包括11层KL2。
实施例D
创伤包裹件通过依序将以下层叠加成叠层形成：第一织物层KL5、第一粘合剂膜层1和第二织物层KL5。如实施例1所述，该叠层在具有加热和冷却能力的工业液压式压机中固结，不同的是预热温度为115℃。将该叠层加热至125℃保持10分钟并加压60吨，随后将其冷却至室温以产生具有930g/m2的面密度的层合体/减创包裹件。防弹包裹件包括11层KL2。
实施例1
创伤包裹件通过依序将以下层叠加成叠层形成：第一织物KL1、粘合剂膜层2和聚碳酸酯片层PCI(KL1-膜2-PCl)。该叠层在具有加热和冷却能力的工业液压式压机(模具预热至125℃)中固结，在140℃保持10分钟并加压60吨，并且随后将其冷却至室温以产生具有1240g/m2的面密度的层合体/减创包裹件。防弹包裹件包括10层KL2。
实施例2
创伤包裹件如实施例1所述形成，不同的是与KL1和膜2的层合在PC片材的两个侧面上完成。层合体构造为KL1-膜2-PCI-膜2-KL1并且所得包裹件的面密度为1480g/m2。防弹包裹件包括9层KL2。
实施例3
创伤包裹件如实施例1所述形成，不同的是使用PC2取代PC1。层合体构造为KL1-膜2-PC2并且所得包裹件的面密度为715g/m2。防弹包裹件包括11层KL2。
实施例4
创伤包裹件如实施例2所述形成，不同的是使用PC2取代PC1。层合体构造为KL1-膜2-PC2-膜2-KL1并且所得包裹件的面密度为955g/m2。防弹包裹件包括8层KL2。
实施例5
创伤包裹件通过依序将以下层叠加成叠层形成：第一织物层KL1、第一粘合剂膜层1、第一纺粘聚乙烯层PE2、第二粘合剂膜层1、第二纺粘聚乙烯层PE2、第三粘合剂膜层1和第二织物层KL1(KL1-膜1-PE2-膜1-PE2-膜1-PE2-膜1-KL1)。如实施例1所述，该叠层在工业液压式压机中固结，不同的是预热温度和模塑温度分别是115℃和125℃，从而产生具有800g/m2的面密度的层合体/减创包裹件。防弹包裹件包括11层KL2。
实施例6
如实施例5所述形成创伤包裹件，不同的是使用膜2代替膜1(KL1-膜2-PE2-膜2-PE2-膜2-PE2-膜2-KL1)以形成具有800g/m2的面密度的层合体/减创包裹件。防弹包裹件包括11层KL2。
实施例7
如实施例5所述形成创伤包裹件，不同的是使用膜3代替膜1(KL1-膜3-PE2-膜3-PE2-膜3-PE2-膜3-KL1)以形成具有800g/m2的面密度的层合体/减创包裹件。防弹包裹件包括11层KL2。
实施例8
如实施例5所述形成创伤包裹件，不同的是使用PE3代替PE2(KL1-膜1-PE3-膜1-PE3-膜1-PE3-膜1-KL1)以形成具有895g/m2的面密度的层合体/减创包裹件。防弹包裹件包括11层KL2。
实施例9
创伤包裹件通过依序将以下层叠加成叠层形成：第一织物层KL2、粘合剂膜层1、和五层双向UHMWPE带材PE1(KL2-膜1-PE1-PE1-PE1-PE1-PE1)。如实施例1所述，该叠层在工业液压式压机中固结，不同的是预热温度和模塑温度分别是115℃和125℃，从而产生具有900g/m2的面密度的层合体/减创包裹件。防弹包裹件包括11层KL2。
弹道创伤测试
对于实施例1、2、5-9，仅将一层测试样品置于防弹包裹件之后，该防弹包裹件由多层KL2和两层基于交联聚乙烯的不防弹泡沫XLPE构成，每层泡沫具有100g/m2的面密度和4毫米的厚度，用于形成叠层。
对于实施例3和4，将两层测试样品置于防弹包裹件之后，该防弹包裹件由多层KL2和两层基于交联聚乙烯的不防弹泡沫XLPE构成，每层泡沫具有100g/m2的面密度和4毫米的厚度，用于形成叠层。
本发明的测试样品由根据实施例1-9的减创包裹件构成。
对比测试样品由根据对照A和实施例A-C的减创包裹件构成，用于获得与实施例1-9的本发明样品相当的面密度。
将每个叠层紧固到Roma No 1粘土的粘土箱上，防弹包裹件背朝粘土并且随后经受从5米距离发射的9×19mm子弹(OFB，India)以400±15m/s速度行进的弹道冲击。
在子弹命中叠层后，测量在粘土上形成的凹坑的深度并记录为背面凹痕(或创伤)；结果在表1至表3中示出。对于每个测试样品，取3组测试的平均值，每组测试射击4次。
表1：
在芳族聚酰胺-PC层合体中，使用在两个侧面上包含芳族聚酰胺层的芳族聚酰胺-PC层合体没有太多帮助。但是此类芳族聚酰胺-PC结构与仅有芳族聚酰胺的结构(实施例B)相比具有更好的性能。
表2：
表3：
在芳族聚酰胺-聚烯烃层合体中，将粘合剂膜从接枝乙烯共聚物变为直链乙烯共聚物(实施例5-实施例7)显著改善背面凹痕，另外将聚乙烯(实施例7和实施例8)从较低面密度的聚乙烯变为较高面密度的聚乙烯不改善背面凹痕。
另一方面，用粘合剂膜接合的多层双向UHMWPE带材(TensylonTM)与KL2层的叠层显示进一步减小的背面凹痕。另外，在这一结构的层间不需要独立的粘合剂层因为TensylonTM在一个侧面上具有粘合剂层。
环境调理测试结果
每个创伤包裹件经受65±2℃的温度和80±5％的相对湿度10天。经环境调理的包裹件随后置于多层KL2的防弹包裹件之后及两层基于交联聚乙烯的不防弹泡沫XLPE之前，每层泡沫具有100g/m2的面密度和4毫米的厚度，用于根据下文方法测试背面凹痕。
将叠层紧固到Roma No 1粘土的粘土箱上，防弹包裹件背朝粘土箱并且随后经受从5米距离发射的9×19mm子弹(OFB，India)以400±15m/s速度行进的弹道冲击。
在子弹命中叠层后，测量并记录背面凹痕的深度；结果在表4中示出。对于每个包裹件，取3组测试的平均值，每组测试射击4次。
如上所述包括创伤包裹件的软身体护甲显示如下表4所示的环境调理之前及之后的背面凹痕；
表4：
所有创伤包裹件甚至在环境调理后显示小于25mm的背面凹痕。

Claims (10)

1.一种减创包裹件，其包括
(i)至少一个第一芳族聚酰胺织物层，其包括具有至少900MPa的拉伸强度并具有444分特至1111分特的线密度的纱线，所述织物具有内表面和外表面，
(ii)至少一个第二热塑性片材层，其具有至少60MPa的拉伸强度，或第二热塑性非织造织物层，其包括具有至少900MPa的拉伸强度的纱线，所述片材或所述非织造织物具有内表面和外表面，以及
(ii)具有70℃至150℃的熔点的聚烯烃粘合剂，其中所述至少一个第一层和所述至少一个第二层通过所述聚烯烃粘合剂粘结在一起。
2.根据权利要求1所述的减创包裹件，其中所述聚烯烃粘合剂是乙烯共聚物或接枝聚烯烃。
3.根据权利要求1所述的减创包裹件，其中所述织物是织造的、非织造的、单向的或多向的。
4.根据权利要求1所述的减创包裹件，其中所述热塑性片材是聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、双向聚烯烃带材、或它们的组合。
5.根据权利要求1所述的创伤包裹件，其中所述热塑性非织造织物是聚烯烃的纺粘非织造织物。
6.根据权利要求5所述的创伤包裹件，其中所述聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或它们的共混物或共聚物。
7.根据权利要求4所述的创伤包裹件，其中所述多向聚烯烃带材是正交的非纤维超高分子量聚乙烯(UHMWPE)带材。
8.根据权利要求1所述的创伤包裹件，其具有小于1000g/m2的面密度。
9.根据权利要求1所述的创伤包裹件，其包括：
(i)1至4层芳族聚酰胺织物，
(ii)1至5层热塑性片材，
(iii)1至3层非织造织物，和
(iv)1至4层聚烯烃粘合剂。
10.一种身体护甲，其包括至少一个根据权利要求1所述的创伤包裹件。
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