CN117413158A - 压缩模塑防弹制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种面密度为至少7.0kg/m2且至多12.0kg/m2的防弹模塑制品，所述防弹模塑制品包含纤维单层的固结堆叠，每个纤维单层含有单向排列的高韧度聚乙烯长丝，所述聚乙烯长丝的韧度为至少3.5N/tex，其中所述模塑制品包含在5.0重量％与20重量％之间的粘合剂，其中所述模塑制品包含至少330个所述纤维单层。本发明还涉及一种适合于制造所述模塑制品的防弹片材，其中所述防弹片材中的每个在所述防弹片材中存在的聚乙烯长丝单层的面密度在6g/m2与30g/m2之间。本发明进一步涉及一种当以30度角度射击时具有改进性能的防弹模塑制品。
Description
本发明涉及一种包括纤维单层的固结堆叠的防弹模塑制品。本发明进一步涉及适合制造此类制品的防弹片材。
此类防弹模塑制品是本领域中众所周知的。例如，防弹头盔、用于防弹背心的插入件和车辆部件可包括模塑制品，所述模塑制品包括含有单向排列的高韧度聚乙烯长丝的纤维单层的固结堆叠。通过使用更强的纤维允许减轻重量，与此同时维持防弹性能。其中中的一个示例是从基于芳纶纤维的复合物切换至基于超高分子量聚乙烯(ultra-highmolecular weight polyethylene,UHMWPE)的复合物。然而，此类重量减轻已导致了其他性能参数的降低。
EP1 699 954描述了高韧度聚乙烯纱线，从而实现了4.0GPa及以上的强度。EP1699 954例示了由拉伸强度为4.1GPa的纱线制成的纤维单层，所述纤维单层嵌入在橡胶基质中，经压缩模塑以形成具有抵御各种威胁的良好防弹性能的面板。
相比之下，WO13131996描述了一种模塑制品，所述模塑制品包含基本上不含基质的纤维单层，而塑性粘合剂存在于相邻的纤维单层之间。WO13131996还要求保护实现其中描述的防弹面板的能量吸收能力与分层行为的良好平衡。
最近公布的WO20127187描述了通过添加包含UHMWPE纤维(一种聚合树脂)；和碳纤维的杂化层来提高结构性能，例如基于UHMWPE的纤维单层的固结堆叠的弯曲刚度或背面变形。
发明内容
尽管现有技术中描述的防弹面板提供了本领域中的相关改进，但是观察到单层的压缩模塑堆叠关于在以一定角度而不是垂直射击时的性能可以得到进一步改进。据观察，根据现有技术制备的面板关于用例如来自AK47步枪的例如7.62×39mm低碳钢芯的子弹射击的竖直射击表现出令人满意的性能。然而，据观察，能够满足严格标准的面板在以一定角度射击时，尤其是在面板的低面密度下，会表现出降低的性能。当比较在与垂线成30度角度(此角度在图2b中描绘为‘26’)下确定的V50和针对垂直冲击确定的V50时，这种降低的性能可以表示为V50的下降。本发明人观察到性能下降10％至30％，有时甚至更多，特别是在测试重量相对较轻的高端防弹面板时。已知的防弹面板的这种缺陷可能会令人惊讶，因为当偏离垂直冲击时，穿过面板的路径长度和穿孔防弹材料的质量增加，并且因此当与垂直情况相比时停止能力应该更优越。尽管这种现象的机械方面还远未被了解，但防弹面板的这种行为尤其是在针对高能量威胁(例如通常与广泛传播的AK47武器结合使用的7.62×39低碳钢芯(Mild Steel Core,MSC)子弹)测试轻型面板(即低面密度面板)时观察到。
因此，本发明的目的是提供在低面密度下具有高防弹性能的防弹面板，与垂直条件下的V50(V50↓)相比，当以30°角度射击时，该防弹面板不显示或至少显示较小程度的V50性能下降。
本发明人已发现，通过在模塑防弹制品中使用至少330个纤维单层，与此同时维持模塑防弹制品的总面密度，在一定角度下的V50下降可以大大减少、被避免或甚至改善。
因此，该目的通过如下防弹模塑制品实现的，所述防弹模塑制品的面密度(arealdensity,AD)为至少7.0kg/m2且至多12.0kg/m2，并且包含纤维单层的固结堆叠，每个纤维单层含有单向排列的高韧度聚乙烯长丝，其中堆叠中的两个相邻纤维单层中的聚乙烯长丝的取向方向相差至少40度且至多90度，所述聚乙烯长丝的韧度为至少3.5N/tex，其中所述模塑制品基于模塑制品的总重量，包含在5.0重量％与20重量％之间的粘合剂，其特征在于，所述模塑制品包含至少330个所述纤维单层。
发现这种防弹模塑制品的性能优于面密度相似但由较少纤维单层构成的非竖直防弹冲击模塑制品的性能。所遇到的问题的这种解决方案是违反直觉的。在防弹制品的性能不足时，通常会添加附加纤维单层以将保护提高到所需的水平。本发明人发现，本身不需要增加防弹材料的量，而是将可用的防弹材料划分在较大数量的交叉层压的单独纤维单层上。因此，所获得的具有改进性能的制品比迄今为止的解决方案更轻。
附图说明
图1是本发明的模塑制品(10)的一部分的示意图，描绘了包含高韧度聚乙烯长丝(12)的三个堆叠的纤维单层(11)的一部分。
图2示出了用于测定本发明的模塑制品在垂直(图2a)和非垂直(图2b)条件下的V50性能的测试装置的俯视图。该图在模塑制品的防弹性能下的方法中进一步描述。
图3示意性地示出了长丝性质的测试装置，并且在长丝线密度和机械性质的测定下的方法中进行了进一步描述。
具体实施方式
在本发明的上下文中，模塑制品被理解为已经通过以下方式而成型的制品：进行压缩，导致单层固结成整体产品，例如面板、弯曲面板、头盔壳等。固结可以通过在纤维单层堆叠或包含所述纤维单层的预组装片材上使用压力和升高的温度来进行。用于固结的压力可以例如大于2巴、大于10巴或甚至20巴或更高，而固结期间的温度通常在60℃至150℃的范围内。本文中的“固结”应理解为单层堆叠经压缩以形成整体制品，例如面板或头盔壳。在此类整体制品中，各个单层的堆叠仍然是可辨别的，与此同时在不付出大量努力和不降解的情况下不能彼此分离。
术语纤维单层在本文中理解为包含纤维的单层，即通过其中将纤维用作前体材料的工艺获得的单层。纤维单层的纤维可以经过或不经过机械改性。纤维单层的示例是包含长丝和将单层的长丝保持在一起的粘合剂的复合层，或者是机械熔接的长丝的单层并且在单层的长丝之间基本上不含粘合剂。纤维单层在结构上不同于非纤维单层，所述非纤维单层可以例如通过压缩聚合物粉末或对聚合物的溶液或熔体进行纺丝以形成膜、带或单层来获得的。在此类后者单层中，没有可辨别的长丝和/或没有采用长丝来产生单层。理想地如果用显微镜观察，则根据本发明的纤维单层的横截面在形成单层的长丝之间具有边界。因此，本发明的上下文中的纤维单层与其他防弹形状因数(例如单向排列的带或膜)形成对比。
在本发明的上下文中，纤维单层含有单向排列的高韧度聚乙烯长丝，也称为单向单层，据此理解，单层包含单向取向的长丝，即基本上彼此平行取向的长丝。单向单层通常包含一个或多个叠置的平行长丝以构成所述单向单层的厚度。
本发明的压缩模塑制品包括多个单向单层的堆叠，所述单向单层彼此相邻，与此同时单层中的长丝的方向相对于相邻单层中的长丝方向旋转一定角度。所述角度为至少40°且至多90°，更优选地，所述角度为至少70°，更优选地至少80°，并且最优选地，所述角度为约90°。
本发明的压缩模塑制品可以通过堆叠所需量的对应纤维单层来获得，然而，所述堆叠可以由包括所述单层中的至少2个的预组装片材构建。所述片材可包括多于2个单向排 列的长丝的单层，其中每个单层中的长丝方向相对于相邻单层中的长丝方向旋转了至少40°的角度，如上所述。优选地，一组2个、4个、6个、8个或10个单层可以通过单层堆叠的固结而预组装成片材。优选地，此类片材包含在基本上两个取向方向(也称为0°和90°取向)上排列的高韧度长丝。预组装片材的固结可以通过使用压力和升高的温度以形成片材来完成。用于固结的压力可以例如大于2巴、大于10巴或甚至20巴或更高，而固结期间的温度通常在60℃至150℃的范围内。
在本发明的上下文中，高韧度聚乙烯长丝被理解为韧度为至少3.5N/tex的的聚乙烯长丝。在一个优选的实施方式中，本发明的防弹模塑制品和防弹片材中高韧度聚乙烯长丝的韧度为至少3.8N/tex，优选地至少4.0N/tex，更优选地至少4.2N/tex，甚至更优选地至少4.5N/tex，最优选地至少4.8N/tex。技术人员将意识到，高韧度聚乙烯长丝的韧度存在理论和实践限制，因此高韧度聚乙烯长丝的韧度优选为至多8.0N/tex，优选地至多7.0N/tex，更优选地至多6.0N/tex。优选的聚乙烯是超高分子量聚乙烯(ultrahigh molecularweight polyethylene,UHMWPE)。当高韧度聚乙烯长丝包含超高分子量聚乙烯(UHMWPE)并且韧度为至少3.5N/tex，更优选地至少4.0N/tex，最优选地至少4.2N/tex时，获得了最佳结果。发明人观察到，对于UHMWPE来说可以实现最好的防弹性能。
本文中的长丝被理解为细长体，所述细长体的长度尺寸远大于宽度和厚度或直径的横向尺寸。通常，长丝被称为具有连续长度。在本发明的上下文中，长丝也可以称为纤维。在本发明的上下文中，本领域公认的具有不连续长度的短纤维的形状因数不被认为是长丝。长丝可以具有规则或不规则的横截面，通常横截面是圆形的，但也可以是多边形的、卵形的或长方形的。特别是一旦加工成本发明的单层，则横截面的形状可能已通过加工条件进行改变。用于本发明的目的的纱线是包含许多单独长丝的细长体。
存在于单层中的长丝的线密度(通常称为纤度)可为至多6.0dtex，优选地至多4.0dtex、更优选地至多3.0dtex，甚至更优选地至多2.0dtex，并且最优选地至多1.0dtex。据观察，纤度较低的长丝显示出改进的防弹性能并允许制造更均匀的纤维单层。在另一优选的实施方式中，单层中存在的长丝的线密度为至少0.1dtex，优选地至少0.2dtex，并且最优选地至少0.4dtex。这种下限是由当前制造工艺的经济性和技术造成的。
本发明的纤维单层或由其生产的片材和/或防弹制品还包含粘合剂，在本发明的上下文中也被称为基质或粘合剂。基于制品的重量，制品中存在的粘合剂的总量小于20.0重量％。在一个优选实施方式中，基于堆叠的总重量，模塑防弹制品中存在的粘合剂的总量为6.0重量％至11.0重量％。更优选地，基于堆叠的总重量，存在的粘合剂的总量为7.0重量％至10.5重量％；更优选地7.5重量％至10.0重量％；最优选地8.0重量％至9.5重量％。在另一优选实施方式中，基于堆叠的总重量，模塑防弹制品中存在的粘合剂的总量为11.0重量％至19.0重量％。更优选地，基于堆叠的总重量，存在的粘合剂的总量为12.0重量％至18.0重量％；更优选地13.0重量％至17.0重量％；最优选地14.0重量％至16.5重量％。所述粘合剂材料可以存在于高韧度长丝之间的纤维单层中，通常则被称为基质，或者存在于纤维单层之间，通常则被称为粘合剂。可以使用各种粘合剂，所述粘合剂的示例包括热固性和热塑性材料。有多种热固性材料可用，然而环氧树脂或聚酯树脂是最常见的。合适的热固性和热塑性材料列举在例如以引用方式包括在本文中的WO 91/12136A1(第15-21页)中。在热固性材料组中，乙烯基酯、不饱和聚酯、环氧化物或酚醛树脂是优选的。在热塑性材料组中，聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯酸类、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate,PBT)、聚烯烃或热塑性弹性体嵌段共聚物(例如聚异丙烯-聚乙烯-丁烯-聚苯乙烯或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物)是优选的。
面密度被理解为给定面积的样品的重量除以所述样品的表面积，以千克/平方米[kg/m2]或克/平方米[g/m2]表示。对于基本上平坦的制品，可以将样品的重量除以其表面积，然而，通过将模塑制品的平均厚度乘以所述模塑制品的比重提供了更通用的方法来来考虑弯曲的和更复杂形状的制品。如本文所用，平均厚度是通过取分布在制品上的至少5个测量值来测量，每个测量值与其他测量值间隔开至少5cm，并计算平均值。如本文所用，模塑制品的比重是通过对压缩模塑制品的样品进行称重，并将所述重量除以所述样品的体积来测量的。
聚乙烯优选为固有粘度(intrinsic viscosity,IV)为至少4dl/g；更优选地至少8dl/g，最优选地至少12dl/g的超高分子量(UHMWPE)。固有粘度是分子量的量度，其可以比实际的摩尔质量参数(如数均分子量和重均分子量(Mn和Mw))更容易地确定。
在一个替代实施方式中，本发明的纤维单层或由其生产的片材和/或防弹制品还可以包含除上述高韧度聚乙烯长丝之外的另外的长丝。在此还理解为除了由聚乙烯制造的高韧度长丝之外的其他高韧度长丝，例如无机材料如碳纤维、矿物纤维和玻璃纤维或由选自由聚酰胺和聚芳酰胺(polyaramides)组成的组的聚合物制造的有机纤维，所述聚合物为例如聚(对苯二甲酰对苯二胺)(被称为)；聚(四氟乙烯)(PTFE)；聚{2,6-二咪唑-[4,5b-4',5'e]亚吡啶基-1,4(2,5-二羟基)亚苯基}(被称为M5)；聚(对亚苯基-2,6-苯并二噁唑)(PBO)(被称为/>)；液晶聚合物(LCP)；聚(己二酰己二胺)(被称为尼龙6,6)、聚(4-氨基丁酸)(被称为尼龙6)；聚酯，例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、和聚(1,4亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯)；聚乙烯醇；以及还有聚烯烃，例如丙烯的均聚物和共聚物。优选地，此类另外的长丝任选地与粘合剂一起存在于至少一个包含所述第二另外长丝的另外的单层中，或包括若干此类单层的片材中。此层可以放置在层堆叠的内表面或外表面上，或者放置在堆叠的两个单层之间或它们的组合之间，例如与单向排列的高性能聚乙烯长丝的交叉层压的纤维单层交替。另外的长丝可以选自所列出的范围。优选地，另外的长丝是无机纤维。最优选地，另外的长丝是碳纤维。
一种用于生产本发明中所使用的高韧度聚乙烯长丝的方法包括将聚乙烯进料至挤出机，在高于聚乙烯熔点的温度下挤出长丝，并在低于聚乙烯熔点的温度下拉伸挤出的长丝。如果需要的话，则在将聚合物进料到挤出机之前，可以将聚合物与合适的液体化合物混合，例如以形成凝胶，例如当使用超高分子量聚乙烯时优选地为这种情况。
在一个优选的方法中，本发明中所使用的长丝通过凝胶纺丝工艺制备。合适的凝胶纺丝工艺描述于例如GB-A-2042414、GB-A-2051667、EP 0205960 A和WO 01/73173A1中。简而言之，凝胶纺丝工艺包括制备高固有粘度的聚乙烯溶液，在高于溶解温度的温度下将溶液挤出成溶液-长丝，将所述溶液-长丝冷却至低于胶凝温度，从而至少部分地胶凝长丝的聚乙烯，以及在至少部分地去除溶剂之前、期间和/或之后拉伸长丝。
在用于制备高韧度长丝的所述方法中，所生产的长丝的拉伸，优选地单轴拉伸可以通过本领域中已知的手段进行。此类手段包括在合适的伸长单元上进行挤出伸长和张力伸长。为了获得增加的机械拉伸强度和刚度，可以以多个步骤进行拉伸。
在优选的UHMWPE长丝的情况下，通常以多个拉伸步骤单轴地进行拉伸。第一拉伸步骤可以例如包括拉伸至至少1.5，优选地至少3.0的伸长因子(也称为拉伸比)。多次拉伸通常可导致对于高达120℃的拉伸温度伸长因子为至多9，对于高达140℃的拉伸温度伸长因子为至多25，并且对于高达和高于150℃的拉伸温度伸长因子为50或更高。通过在升高的温度下进行多次拉伸，可以达到约50和更大的伸长因子。这产生高韧度聚乙烯长丝，由此对于超高分子量聚乙烯，可获得3.5N/tex或更高的韧度。
如上所述，据观察，能够满足严格标准的现有最先进技术的面板在以一定角度射击时表现出不足的性能。特别是对于高端等级，当通过其在垂直冲击条件下良好的防弹性能实现较低的面板面密度和厚度时，这种缺陷变得明显。因此，本发明对于具有降低的面密度的防弹面板是特别相关的。因此，本发明的一个优选实施方式涉及防弹模塑制品，其中所述模塑制品的AD为至多11.0kg/m2，优选地至多10.5kg/m2，更优选地至多10.2kg/m2，并且最优选地至多9.9kg/m2。据观察，在防弹模塑制品的这些较低面密度下，增加单层的数量是特别有利的。它减少或消除了现有最先进技术的材料在捕获以一定角度冲击的弹丸方面的缺陷。因此，本发明提供了在垂直和非垂直条件下均表现出高V50性能的低重量防弹解决方案。
进一步观察到，不仅根据本发明的防弹制品的面密度可被降低，而且令人惊奇的是，当防弹制品中存在的防弹长丝的量减少时，也观察到了改善。因此，本发明的一个优选实施方式涉及一种防弹模塑制品，其中该模塑制品具有在6.0kg/m2与10.0kg/m2之间的聚乙烯长丝面密度。优选地，防弹模塑制品具有在6.0kg/m2与9.5kg/m2之间、更优选地在6.5kg/m2与9.0kg/m2之间的聚乙烯长丝面密度。制品中的聚乙烯长丝的面密度应理解为给定面积的模塑制品中存在的高韧度聚乙烯长丝的聚乙烯的质量除以其表面积，以千克/平方米表示。聚乙烯长丝的面密度还可以基于制品的面密度乘以制品中存在的聚乙烯的质量分数来计算。仅作为示例，如果纤维单层包含87重量％的聚乙烯长丝和13重量％的基质，则聚乙烯长丝的面密度是制品的面密度的0.87倍。
在本发明的一个优选实施方式中，防弹模塑制品中存在的纤维单层的面密度在6g/m2与30g/m2之间，优选地在8g/m2与28g/m2之间，更优选地在10g/m2与26g/m2之间，并且最优选地在12g/m2与24g/m2之间。具有低面密度的单层将允许进一步增加给定面密度的防弹制品中存在的单层的数量，并且积极地影响其性能。单层面密度的下限由该单层中存在的长丝的厚度以及生产效率给出，因为低面密度单层将负面地影响设备输出。单层面密度的上限边界由用最少量的单层构建防弹制品的需求给出。太重的单分子层在非垂直冲击条件下不会显示出所需的性能改进。在本发明的上下文中，单层的面密度也可以称为单层的重量并且以克/平方米[g/m2]表示。这种面密度是通过对单层的给定部分称重并将所述重量除以所述给定部分的表面积来测量的。面密度还可以由压缩模塑防弹制品的面密度除以所述压缩模塑防弹制品所包含的单层的数量而得到。
在一个优选实施方式中，防弹制品的纤维单层具有在4g/m2与28g/m2之间、优选地在6g/m2与26g/m2之间、更优选地在8g/m2与25g/m2之间并且最优选地在10g/m2与24g/m2之间的聚乙烯长丝面密度。已确定单层中存在的这种量的高韧度长丝在生产经济性与非垂直冲击性能的改进之间提供了良好的折衷。单层中聚乙烯长丝的面密度应理解为单层的给定面积中存在的高性能聚乙烯长丝的聚乙烯质量除以所述给定面积的表面积，以克/平方米表示。聚乙烯长丝的面密度还可以基于单层的面密度乘以单层中或单层上存在的聚乙烯的质量分数来计算。
本发明的防弹模塑制品包括至少330个纤维单层。据观察，给定面密度的防弹制品中存在的大量单层积极地影响其性能，特别是导致/>如果不优于V50↓，则与V50↓类似。单层的数量的上限由单层面密度的下限和生产经济性决定。可以将大量的，例如多达1000个或更多的单层组合并压缩模塑成防弹制品，但可能会被认为是笨重且在经济上没有吸引力的产品。具有至多800个或优选地至多700个单层的防弹制品可以是商业上更现实的产品，与此同时优选地防弹制品包括在330个与600个之间的单层，更优选地在350个与550个之间的单层，最优选地在370个与500个之间的单层。防弹制品中单层的数量可通过本领域已知的手段(例如手动分层或制品横截面的显微成像)容易地确定。
本发明的一个优选实施方式涉及一种包含纤维单层的防弹模塑制品，其中所述单层是单向排列的高韧度聚乙烯长丝和粘合剂的复合单层。这种复合单层及其制造在本领域中是众所周知的，例如描述于WO2005066401和WO2017060469中，这些文献以引用方式并入本文。优选地，所述工艺包括将任何形式的粘合剂(也称为基质)，例如所述基质的溶液、乳液或水性分散体施加到单向排列的高韧度聚乙烯长丝的纤维单层上。将所获得的经浸渍纤维单层干燥以形成复合单层。所述复合单层可以依次预组装以通过交叉层压和压缩模塑2个或更多个复合单层来形成复合片材，如上文所详述。因此，这种复合片材包括至少两个嵌入在粘合剂中的单向排列的高韧度聚乙烯长丝的堆叠的、相邻的纤维单层。据此应理解的是，长丝呈平行阵列布置，也称为单向(unidirectional,UD)布置，所述布置可以通过多种常规技术中的任一种来获得。粘合剂将存在于整个复合纤维单层中，基本上将长丝嵌入其中并将单层的长丝粘合在一起。
本发明的另一优选实施方式涉及防弹模塑制品，所述防弹模塑制品包含基本不含粘合剂的纤维单层，并且其中相邻的纤维单层通过粘合剂层彼此粘合。因此，纤维单层在所述纤维单层的聚乙烯长丝之间基本上不含任何粘合剂或基质材料。据观察，在不存在粘合剂或基质材料的情况下，本发明的防弹制品的防弹性质可以得到改善。基本上不含应理解为相对于纤维单层的质量，纤维单层包含小于3.0重量％，优选地小于2.0重量％，更优选地小于1.0重量％并且最优选地小于0.5重量％的粘合剂。
单向排列的高韧度聚乙烯长丝的纤维单层(所述单层基本上不存在粘合基质)通常是通过长丝熔接形成的。熔接优选地在压力、温度和时间的组合下实现，所述组合导致基本上不发生熔融粘合。优选地，如通过DSC(10℃/min)检测的，没有可检测的熔融粘合。没有可检测到的熔融粘合意味着当对样品进行一式三份分析时，没有检测到与部分熔融的重结晶UHMWPE长丝一致的可见吸热效应。优选地，熔接是机械熔接。机械熔接被认为是通过长丝变形而发生的，从而导致平行排列的长丝的机械互锁增加以及长丝之间的范德华相互作用增加。因此，层内的长丝通常是熔接的。因此，单层可以具有良好的结构稳定性，而不存在任何粘合基质或粘合剂。此外，其可具有良好的结构稳定性，而在长丝熔接过程期间不会发生任何长丝熔融。良好的结构稳定性应理解为单层显示出稳健的操作性能，例如当制备其堆叠时单层不会原纤化或撕裂。结构稳定性可以表示为单层在其宽度方向上的强度，或横向强度。此类强度应高于0.1MPa，更好的是0.2MPa
基本上不存在粘合基质的单向取向聚乙烯长丝的单层可以通过使长丝的平行阵列经受升高的温度和压力来形成。用于施加压力的手段可以是压延机、平滑单元、双带压机或交替压机。施加压力的优选方式是通过将单向取向的长丝的阵列引入到压延机的辊隙(nip)，基本上如在WO 2012/080274 A1中所描述。
优选地，包括单向排列的聚乙烯长丝的单层的厚度为单独聚乙烯长丝的厚度的至少1.0倍，更优选至少1.3倍，最优选至少1.5倍。如果使用具有不同厚度的聚乙烯长丝，则单独长丝的厚度在本文中理解为所利用的长丝的平均厚度。优选地，所述层的最大厚度是单独聚乙烯长丝厚度的不大于10倍，更优选不大于8倍，甚至更优选不大于5倍，最优选不大于3倍。
通常，基本上不含粘合剂的单向排列的聚乙烯长丝的单层的厚度为4μm至28μm，优选地在6μm与26μm之间，更优选地在8μm与25μm之间，最优选地在10μm与24μm之间。层的厚度可以通过例如使用显微术取三次测量的平均值来测量。
在本发明的目前实施方式中，基本上不存在粘合剂的相邻的纤维单层通过所述粘合剂彼此粘合。防弹制品由至少330个纤维单层形成。它可以仅包含相同的单层，或不同单层的混合物。
术语粘合剂，在本发明上下文中也称为粘接剂，是指将单向排列的长丝的相邻单层粘合在一起的材料。粘接剂可以为单层或多个交叉层压单层的预组装片材提供结构刚性。它还起到改善本发明的模塑制品中单向排列的长丝的相邻单层之间的层间粘合的作用。在本发明的模塑制品中，粘接剂在单向排列的聚乙烯长丝的相邻单层之间形成中间层。粘接剂可以完全覆盖单向排列的长丝的相邻层的表面，或者它可以仅部分地覆盖所述表面。粘接剂可以以多种形式和方式施加；例如作为膜、作为横向粘合带或横向纤维(相对于单向长丝横向)，或者通过例如用聚合物熔体或聚合物材料在液体中的溶液或分散体涂覆单向排列的聚乙烯长丝的层。优选地，粘接剂均匀地分布在所述层的整个表面上方，而粘合带或粘合纤维可以局部施加。
合适的粘合剂包括热固性聚合物或热塑性聚合物，或两者的混合物。热固性聚合物包括乙烯基酯、不饱和聚酯、环氧化物或酚醛树脂。热塑性聚合物包括聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯酸类、聚烯烃、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate,PBT)、或热塑性弹性体嵌段共聚物(例如聚苯乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物)。在热固性聚合物组中，乙烯基酯、不饱和聚酯、环氧化物或酚醛树脂是优选的。
优选的热塑性聚合物包含乙烯共聚物，所述乙烯共聚物可含有一种或多种具有2至12个C原子的烯烃作为共聚单体，特别是乙烯、丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、丙烯酸、甲基丙烯酸和乙酸乙烯酯。在聚合物树脂中不存在共聚单体的情况下，可以存在多种聚乙烯，例如线性低密度聚乙烯(linear low density polyethylene,LLDPE)、极低密度聚乙烯(very low density polyethylene,VLDPE)、低密度聚乙烯(lowdensity polyethylene,LDPE)，或它们的共混物。然而，高密度聚乙烯(high densitypolyethylene,HDPE)是优选的。
一种特别优选的热塑性聚合物包含乙烯和丙烯酸的共聚物(乙烯丙烯酸共聚物)；或者乙烯与甲基丙烯酸的共聚物(乙烯甲基丙烯酸共聚物)。优选地，所述粘合剂作为水性悬浮液施加。
替代的特别优选的热塑性聚合物是塑性体，其中所述塑性体是乙烯或丙烯与一种或多种C2至C12α-烯烃共聚单体的无规共聚物。更优选地，热塑性聚合物是乙烯和/或丙烯的均聚物或共聚物。
粘接剂的熔点低于聚乙烯长丝的熔点。通常，粘接剂的熔点低于155℃。优选地，所述熔点为115℃至150℃。
粘接剂通常基本上不会渗透到单向排列的聚乙烯长丝的单层中。优选地，粘接剂根本不渗透到单层中。因此，粘接剂不充当单向排列长丝的单个单层内的长丝之间的粘合剂。优选地，防弹模塑制品包含多个单向排列的聚乙烯长丝的层，所述单层中基本上不存在粘合基质；并且包含多个在所述相邻单层之间存在的粘接剂的层。优选地，粘接剂存在于所有相邻的聚乙烯长丝单层之间。
对于包含基本上不含粘合剂的纤维单层并且其中相邻纤维单层通过粘合剂彼此粘合的防弹模塑制品的本发明实施方式，所述模塑制品可以通过交替堆叠所需数量的包括聚乙烯长丝的单层和粘合剂层来形成，但鉴于最终制品中存在大量的层，这种工艺会很麻烦。因此，包含与粘合剂层交替的一定数量的单向排列长丝的单层的片材形式的中间产品代表了用于简化本发明的防弹模塑制品的制造的令人感兴趣的中间产品。
因此，本发明的一个实施方式涉及一种防弹片材，所述防弹片材包含至少2个纤维单层，每个纤维单层含有单向排列的高韧度聚乙烯长丝，其中片材中的两个相邻纤维单层的聚乙烯长丝之间的取向方向相差至少40度且至多90度，所述聚乙烯长丝的韧度为至少3.5N/tex，其中基于防弹片材的总重量，所述防弹片材包含在5.0重量％与20重量％之间的粘合剂，其中所述纤维单层基本上不含粘合剂并且其中相邻的纤维单层通过粘合剂层彼此粘合，其中所述防弹片材中的每个在防弹片材中存在的聚乙烯长丝单层的面密度(AD)在6g/m2与30g/m2之间，优选地在8g/m2与28g/m2之间，并且更优选地在10g/m2与26g/m2之间。因此，防弹片材中的对于包括2个单层的片材而言的面密度优选在12g/m2与60g/m2之间，对于包括4个单层的片材而言的面密度在24g/m2与120g/m2之间，对于包括6个单层的片材而言的面密度在36g/m2与180g/m2之间，并且对于包括8个单层的片材而言的面密度在48g/m2与240g/m2之间。更优选地，防弹片材中的对于包括2个单层的片材而言的面密度(AD)在16g/m2与56g/m2之间，对于包括4个单层的片材而言的面密度(AD)在32g/m2与112g/m2之间，对于包括6个单层的片材而言的面密度(AD)在48g/m2与168g/m2之间，并且对于包括8个单层的片材而言的面密度(AD)在64g/m2与224g/m2之间。更优选地，所述防弹片材中的对于包括2个单层的片材而言的面密度(AD)在20g/m2与52g/m2之间，对于包括4个单层的片材而言的面密度(AD)在40g/m2与104g/m2之间；对于包括6个单层的片材而言的面密度(AD)在60g/m2与156g/m2之间；并且对于包括8个单层的片材而言的面密度(AD)在80g/m2与208g/m2之间。
在本发明实施方式的防弹制品或片材中，所述粘接剂层可以包括完整的层，例如膜；连续的部分层，例如网络；或分散的部分层，例如粘接剂的点或岛。
根据本发明的本发明实施方式的防弹片材中的粘合剂的量可以在宽范围内变化，并且尤其取决于防弹弯曲模塑制品所需的最终性质以及单层中存在的聚乙烯长丝的性质。通常，防弹片材中存在的粘合剂的量在5.0重量％与20重量％之间。在一个优选的实施方式中，所述粘合剂的浓度在6.0重量％与17重量％之间，优选地在7.0重量％与14重量％之间，最优选地在8.0重量％与12重量％之间，其中重量百分比是相对于防弹片材的总重量的粘合剂的重量。
根据本发明的防弹模塑制品在模塑制品的低面密度下对各种弹丸具有突出的防弹性能，在所述弹丸中通常称为AK47子弹的威胁，更准确地说是7.62×39mm MSC的子弹，当在标准垂直条件下射击时，即在冲击位置垂直冲击制品的射击。尤其，本发明的防弹模塑制品基于重量计可优于现有最先进技术的解决方案的防弹性能。因此，一个优选实施方式涉及本发明的防弹模塑制品，其中当针对AK47 7.62×39mm MSC弹丸进行测试时，模塑制品在垂直条件下射击时的V50(V50↓)为至少600m/s。优选地，所述条件下的V50为至少650m/s，更优选地至少700m/s，最优选地至少750m/s。所述制品的V50↓可以达到至多1100m/s或甚至更高，优选地至多1150m/s，更优选地至多1200m/s并且最优选地至多1250m/s。
但更重要的是，本发明人观察到，根据本发明的防弹模塑制品在模塑制品的低面密度下也表现出针对各种弹丸的突出防弹性能，其中所述威胁通常被称为AK47子弹，更准确地说是在一定角度下射击(例如以与垂直冲击偏离30°的角度击中的射击)时的7.62×39mm MSC。尤其，本发明的防弹模塑制品基于重量计可优于现有最先进技术的解决方案的防弹性能。因此，一个优选的实施方式涉及本发明的防弹模塑制品，其中当针对AK47 7.62×39mm MSC弹丸进行测试时，模塑制品在以与垂直方向成30°的角度射击时的V50为至少580m/s。优选地，所述条件下的V50为至少630m/s，更优选至少680m/s，最优选至少730m/s。所述制品的/>可以达到至多1100m/s或甚至更高，优选地至多1150m/s，更优选地至多1200m/s并且最优选地至多1250m/s。
虽然垂直条件下的防弹性能(表示为V50↓)和一定角度下的防弹性能(表示为)都是设计防弹装甲时的相关性能特性，但更相关的特性是当以不同角度射击时，装甲的防弹性能不会显著变化，因为在作战中很难预测装甲从哪个位置受到冲击，与此同时所述装甲应在广泛角度冲击时提供相同水平的保护。本发明人的核心成就是开发一种在以非垂直方式撞击时不会遭受性能损失的防弹模塑制品。因此，一个优选的实施方式涉及根据本发明的防弹模塑制品，其中/>与V50↓的比率为至少0.95，优选地至少0.98，更优选地至少1.00，最优选地至少1.05。尽管这种现象不容易理解，但是理想地，由于要穿孔的防弹材料的更高质量，在表示为/>的30度角度下的防弹性能会好得多。因此，/>与V50↓的比率可以高达1.3或优选地1.4。这种防弹制品将非常适合用于设计在各种应用和威胁下具有有价值的保护的装甲，并且迄今为止无法在相关面密度范围内显示本文所实现的和V50↓性能水平。
因此，本发明还涉及防弹模塑制品，其中所述模塑制品的面密度(AD)在7.0kg/m2与12.0kg/m2之间并且包含纤维单层的固结堆叠，每个纤维单层含有单向排列的高韧度聚乙烯长丝，其中堆叠中的两个相邻纤维单层的聚乙烯长丝之间的取向方向相差至少40度且至多90度，所述聚乙烯长丝的韧度为至少3.5N/tex，其中基于模塑制品的总重量，所述模塑制品包含在5.0重量％与20重量％之间的粘合剂，并且其中所述防弹模塑制品的与V50↓的比率为至少0.95，优选地0.98，更优选地至少1.00，并且最优选地至少1.05。优选地，防弹模塑制品的纤维单层是单向排列的高韧度聚乙烯长丝和粘合剂的复合单层。在一个替代的优选实施方式中，防弹模塑制品的纤维单层基本上不含粘合剂，并且相邻的纤维单层通过粘合剂层彼此粘合。
本发明的防弹模塑制品的优选应用领域是防弹制品(例如装甲)的领域。防弹制品的功能是双重的，它应该阻止快速弹丸，并且它应该以最小的背面变形来实现这一点。背面变形实际上是在制品的非冲击侧上可测量的冲击凹痕的大小。通常，其作为垂直于防弹制品的被冲击表面的平面的最大变形以mm计测量。令人惊讶地观察到，如果根据本发明制造的复合片材用于装甲中，则冲击凹痕的大小很小。换句话说，背面鼓包(back facesignature)很小。这种装甲特别适用于战斗头盔壳，因为它们显示出在停止弹丸时减少的背面鼓包，由此减少了被停止的弹丸击中后对人类头骨和大脑的创伤。
借助于以下实施例进一步解释本发明，但本发明不限于此。
本申请中所提及的测试方法如下：
·IV：固有粘度是根据方法ASTM D1601(2004)在135℃下在十氢化萘中通过将在不同浓度下测量的粘度外推至零浓度而测定的，溶解时间为16小时，其中作为抗氧化剂的BHT(丁基化羟基甲苯)的量为2g/l溶液。
·长丝线密度和机械性质(长丝韧度和长丝拉伸模量)的测定在半自动微处理器控制的拉伸测试仪(Favimat，测试仪编号37074，来自Textechno Herbert Stein GmbH&Co.KG,Germany)上进行，所述拉伸测试仪根据恒定延伸率原理工作(DIN 51 221、DIN 53 816、ISO 5079)，带有集成测量头以用于根据振动测试原理，使用恒定张力和标距长度以及可变激发频率进行线密度测量(ASTM D 1577)。Favimat测试仪配备有1200cN天平，编号：14408989。Favimat软件的版本号：3.2.0。
根据图3，通过采用Favimat夹具，消除了长丝拉伸测试期间的夹具滑动，从而防止长丝断裂。
上夹具121附接至载荷传感器(未示出)。在拉伸测试期间，下夹具122以选定的拉伸测试速度沿向下方向(D)移动。待测试的长丝(125)在两个夹具中的每个夹具处被夹在由制成的两个布铗面123(4×4×2mm)之间并在陶瓷销124和125上缠绕三圈。在拉伸测试之前，通过振动显微术(vibroscopically)测定陶瓷销之间的长丝长度的线密度。长丝线密度的测定是在50mm的长丝标距(F)(参见图2)、2.50cN/tex的预张力(使用根据纱线线密度和长丝数量计算出的预期长丝线密度)下进行的。随后，以25mm/min的下夹具测试速度和0.50cN/tex的预张力执行拉伸测试，并且由所测量的断裂力和通过振动显微术测定的长丝线密度计算长丝韧度。伸长应变是通过使用上下有机玻璃布铗面之间的整个长丝长度在0.50cN/tex的定义预张力下确定的。应力-应变曲线的起点通常显示出一定松弛度，并且因此模量被计算为两个应力水平之间的弦线模量。例如10cN/dtex与15cN/dtex之间的弦线模量由等式(1)给出：/>
其中：
ε10＝在10cN/dtex应力下的伸长应变(％)；并且
ε15＝在15cN/dtex应力下的伸长应变(％)。
所测量的断裂伸长率如通过公式(2)根据松弛度进行校正：
其中：
EAB＝经校正的断裂伸长率(％)
EAB(测量值)＝所测量的断裂伸长率(％)
ε5＝在5cN/dtex应力下的伸长应变(％)
CM(5:10)＝在5cN/dtex与10cN/dtex之间的弦线模量(N/tex)。
·面板、片材或单层的面密度(AD)是通过测量优选0.4m×0.4m的样品的重量来确定的，误差为0.1g。
·模塑制品的防弹性能是通过计算8个单独面板上的8个单独射击的V50值来确定的。正方形样品面板(图2，20)的尺寸为200mm×200mm，长丝取向分别平行于其两侧。将样品面板固定在目标保持器框架(图2中未示出)后面，使一侧平行于地面并通过一小块胶带维持在适当位置。射击距离为10米，并且射击瞄准面板(20)的中心(22)。所使用的弹丸(24)是7.62×39mm MSC(AK47)，例如由Sellier and Bellot,Czech Republic供应。第一发射击以弹丸速度(V50)发射，预计在此速度下50％的射击将停止。如果获得停止，则以比前一速度高40m/s的预期速度发射下一发射击。如果发生穿孔，则以比前一速度低40m/s的预期速度发射下一发射击。在冲击前1米处测量弹丸的速度。实验获得的V50值的结果是四个最高停止处和四个最低穿孔处的平均值。当停止处或穿孔处出现盈余时，则需要消除这些盈余，直到导致停止的射击次数和导致穿孔的射击次数相同。这是通过消除具有最低射击速度的停止或消除具有最高射击速度的穿孔实现的。万一(在以30度角度测试时)子弹在边缘处离开面板，则这种特定射击无效并且不应在V50计算中考虑。
对于V50↓测试(图2a)，目标保持器(未示出)定位为使得弹丸(24)的火线(21)正交于(90°的角度25)冲击地点(22)处的面板(20)，即火线(21)与冲击地点(22)处的法线(23)相同。
对于测试(图2b)，使目标保持器(未示出)在其竖直轴线上旋转30°角度，使得弹丸(24)的火线(21)形成为与冲击地点(22)处的法线(23)成30°的角度(26)。为免疑义，面板(20)与火线(21)之间的角度因此将为60°。
比较实验1.1至1.3
根据如在WO2005066401中所述的工艺制备了不同面密度的聚乙烯长丝的两种复合单层。在此，使用具有780根纱线纤度为880dtex并且韧度为4.25N/tex的长丝的复丝纱线，通过从纱架上的多个筒管供给纱线，展开长丝，并用D1107苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的水性分散体作为粘合剂材料浸渍长丝来制造单向(UD)单层。在干燥后，UD单层的相应面密度为34g/m2和49g/m2，两者的粘合剂含量均为约17重量％。四个此类单向层以0°、90°、0°、90°的顺序交叉层压，并在30巴的压力和115℃的温度下固结30秒。所得片材的面密度分别为136g/m2和196g/m2。
将尺寸为400mm×400mm的片材堆叠以形成目标面板面密度为9.8kg/m2和12.5kg/m2的组件。总共使用了50个、72个和92个片材，相邻单层中的长丝在整个堆叠中维持交替的0°/90°方向。将片材组件在125℃、16.5MPa下压制40分钟，然后在2MPa下冷却20min的时段，最后切割成200mm×200mm的面板以用于弹道测试。模制面板在表1中被报告为CE 1.1、CE1.2和CE 1.3。使用7.62×39mmMSC(AK47)子弹射击模制面板，以确定V50↓和
如从表2中报告的结果可以观察到，具有高面板面密度的CE 1.3面板显示为没有下降，而具有较低面密度的面板在以30°角度射击时显示出防弹性能的显著降低。
比较实验2.1
按照WO2019121545的实施例2中描述的工艺，采用经中和的乙烯丙烯酸共聚物作为粘合剂来制备4层片材。将所获得的基质含量为约14重量％并且面密度为约128g/m2的复合片材按照比较实验1进行堆叠、压制和切割，以形成面密度为9.8kg/m2的硬质防弹面板。表1中提供了面板和材料的详细信息。将所述面板各自在7.62×39mm MSC(AK47)子弹的垂直和30°冲击下进行测试，并且结果报告在表2中。
如可以观察到的，当以30度的角度射击时，面板显示出防弹性能的显著降低。
比较实验3.1至3.4
由具有780根纱线纤度为880dtex并且韧度为4.25N/tex的长丝的复丝纱线生产前体片材。纱线从受张力控制的纱架上的筒管上退绕并穿过筘。随后，通过将纱线供给在铺展单元上，将纱线铺展以形成宽度为320mm的无间隙长丝床。然后将铺展的纱线供给到压延机中。压延机的辊的直径为400mm，并且所施加的线压力为2000N/cm。所述线以8m/min的线速度并且在154℃的辊表面温度下操作。在压延机中，纱线熔接成纤维单层。通过第一辊架将所述单层从压延机上取下。将粉末撒布单元放置在压延机与第一辊架之间，将10重量％的密度为910kg/m3且熔体流动速率为6.6(190℃，2.16kg)基于乙烯的辛烯-1塑性体施加到单层的上表面。将具有粉末的单层在约130℃的温度下压延并卷绕到辊架上。
对于CE 3.1至CE 3.3，生产宽度为320mm且面密度为37g/m2的纤维单层。对于CE3.4，生产宽度为320mm且面密度为33g/m2的纤维单层。
五个所述纤维单层平行排列并邻接以形成1600mm宽的层。在第一层的顶部上形成第二个相同的单层层，其中两个单层的粘接剂层面朝上，但相邻单层的长丝垂直排列。得到了面密度分别为65g/m2和74g/m2的双层交叉层压前体片材。将这些前体片材切割成200mm×200mm的正方形。堆叠多个正方形，确保维持长丝的交替0°/90°方向。这些堆叠被加工成不同面密度的模制面板，如表1所详述。在16.5MPa和145℃下执行模塑40分钟，然后在2MPa下冷却20min的时段。
使用7.62×39mm MSC(AK47)子弹在垂直和30°冲击下对模塑面板进行测试，以确定防弹性能，如表2中所报告。
如可以观察到的，具有高面板面密度的CE 3.3面板与其V50↓相比显示出非常小的下降，而当以30度角度射击时，面密度较低的面板则显示出防弹性能的显著降低。当以30°角度射击时，单层面密度为33g/m2的面板的/>性能仍显示出略微改善的性能。
实施例1.1和实施例1.2
对于实施例1.1，重复比较实验1.2，不同之处在于将从纱架的若干个筒管供给的纱线铺展，以导致单向复合单层的面密度为28g/m2，并且基质含量为约17重量％。所得4层片材的面密度为113g/m2。
对于实施例1.2，进一步减少纱线的量以导致单向单层的面密度为24g/m2，而基质含量仍然为约17重量％。此外，仅两个单向单层交叉层压以提供面密度为48g/m2的2层片材。
分别将87个和204个尺寸为400mm×400mm的片材堆叠并压缩以形成目标面板面密度为9.8kg/m2的组件。模制面板在表1中报告为实施例1.1和实施例1.2。使用7.62×39mmMSC(AK47)子弹射击模制面板，以确定在垂直和30°条件下的V50，所述V50的结果在表2中报告。
如可以观察到的，当以30°的角度射击时，实施例1.1的面板不再表现出防弹性能下降，而实施例1.2甚至在30°的角度下表现出比垂直条件下更高的V50。
实施例2.1至实施例2.3
重复比较实验3.4，不同之处在于通过减少供给到该过程的纱线的量来进一步降低所生产的纤维单层的面密度。因此，已经生产出面密度为29g/m2和26g/m2的纤维单层。在此过程期间向两个单层中添加10重量％的塑性体粘接剂。
对于实施例2.1和实施例2.2，得到了面密度分别为57g/m2和52g/m2的两层交叉层压的前体片材。对于实施例2.3，生产了面密度为104g/m2的四层交叉层压片材。
将所生产的2层片材和4层片材堆叠，以获得约9.8kg/m2的面板面密度。防弹面板的细节在表1中提供。使用7.62×39mmMSC(AK47)子弹射击模制面板，以确定垂直和30°角度下的V50。结果报告在表2中。
如可以观察到的，实施例2.1、实施例2.2和实施例2.3的所有面板在以一定角度射击时都显示出相同或略微改进的防弹性能。这与具有较少单层的比较实验3.2和比较实验3.4形成对比，在比较实验中观察到分别下降了15％和6％。
表1
表2
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Claims (15)
1.一种面密度为至少7.0kg/m2且至多12.0kg/m2的防弹模塑制品，所述防弹模塑制品包含纤维单层的固结堆叠，每个纤维单层含有单向排列的高韧度聚乙烯长丝，其中所述堆叠中的两个相邻纤维单层中的所述聚乙烯长丝的取向方向相差至少40度且至多90度，所述聚乙烯长丝的韧度为至少3.5N/tex，其中所述模塑制品基于所述模塑制品的总重量，包含在5.0重量％与20重量％之间的粘合剂，其特征在于，所述模塑制品包含至少330个所述纤维单层。
2.根据权利要求1所述的防弹模塑制品，其中所述模塑制品具有在6.0kg/m2与10.0kg/m2之间的聚乙烯长丝面密度。
3.根据权利要求1或2所述的防弹模塑制品，其中所述纤维单层具有在6g/m2与30g/m2之间、优选地在8g/m2与28g/m2之间、更优选地在10g/m2与26g/m2之间、最优选地在12g/m2与24g/m2之间的面密度。
4.根据权利要求1至3所述的防弹模塑制品，其中所述纤维单层具有在4g/m2与28g/m2之间、优选地在6g/m2与26g/m2之间、更优选地在8g/m2与25g/m2之间并且最优选地在10g/m2与24g/m2之间的聚乙烯长丝面密度。
5.根据权利要求1至4所述的防弹模塑制品，其中所述制品包括在330个与600个之间的单层，优选地在350个与550个之间的单层，更优选地在370个与500个之间的单层。
6.根据权利要求1至5所述的防弹模塑制品，其中所述纤维单层是所述单向排列的高韧度聚乙烯长丝和所述粘合剂的复合单层。
7.根据权利要求1至5所述的防弹模塑制品，其中所述纤维单层基本上不含所述粘合剂，并且其中相邻的纤维单层通过所述粘合剂的层彼此粘合。
8.根据权利要求1至9所述的防弹模塑制品，其中当针对AK47 7.62×39mm MSC弹丸进行测试时，所述模塑制品在垂直条件下射击时的V50(V50↓)为至少600m/s。
9.根据权利要求1至8所述的防弹模塑制品，其中当针对AK47 7.62×39mm MSC弹丸进行测试时，所述模塑制品在以30°的角度(26)射击时的为至少580m/s。
10.根据权利要求8和9所述的防弹模塑制品，其中所述与所述V50↓的比率为至少0.95，优选地0.98，更优选地至少1.00并且最优选地至少1.05。
11.一种防弹片材，所述防弹片材包括至少2个纤维单层，每个纤维单层含有单向排列的高韧度聚乙烯长丝，其中所述片材中的两个相邻纤维单层的所述聚乙烯长丝之间的取向方向相差至少40度且至多90度，所述聚乙烯长丝的韧度为至少3.5N/tex，其中基于所述防弹片材的总重量，所述防弹片材包含在5.0重量％与20重量％之间的粘合剂，其中所述纤维单层基本上不含所述粘合剂并且其中相邻的纤维单层通过所述粘合剂的层彼此粘合，其中所述防弹片材中的每个在所述防弹片材中存在的聚乙烯长丝单层的面密度在6g/m2与30g/m2之间，优选地在8g/m2与28g/m2之间，并且更优选地在10g/m2与26g/m2之间。
12.根据权利要求11所述的防弹片材，其中基于所述防弹片材的总重量，所述防弹片材包含在7.0重量％与14重量％之间的所述粘合剂。
13.一种防弹模塑制品，其中所述模塑制品的面密度在7.0kg/m2与12.0kg/m2之间并且包含纤维单层的固结堆叠，每个纤维单层含有单向排列的高韧度聚乙烯长丝，其中所述堆叠中的两个相邻纤维单层的所述聚乙烯长丝之间的取向方向相差至少40度且至多90度，所述聚乙烯长丝的韧度为至少3.5N/tex，其中基于所述模塑制品的总重量，所述模塑制品包含在5.0重量％与20重量％之间的粘合剂，并且其中所述防弹模塑制品的与V50↓的比率为至少0.95，优选地0.98，更优选地至少1.00，并且最优选地至少1.05。
14.根据权利要求13所述的防弹模塑制品，其中所述纤维单层是所述单向排列的高韧度聚乙烯长丝和所述粘合剂的复合单层。
15.根据权利要求14所述的防弹模塑制品，其中所述纤维单层基本上不含所述粘合剂，并且其中相邻的纤维单层通过所述粘合剂的层彼此粘合。
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