JP6556797B2 - 低bfsの複合材料及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、軟質防護具及び硬質防護具の両方を形成するために有用な複合材料を製造する方法に関する。より詳しくは、本発明は、小さい背面衝撃痕などの向上した防弾特性を有する防弾性繊維複合材料を製造する方法に関する。
、潜在的に生じる鈍的外傷が、あたかも弾丸が防護具を貫通して人体に侵入したかのように個人を死に至らしめる可能性がある。これはヘルメット防護具に関連して特に重大であり、ここでは停止された弾丸によって引き起こされる過渡突出が更に着用者の頭蓋骨面と交差して衰弱性又は致命的な脳の損傷を引き起こす可能性がある。
(a)繊維表面仕上げ剤によって少なくとも部分的に被覆されている表面を有する複数
のポリマー繊維を与え;
(b)繊維表面仕上げ剤の少なくとも一部を繊維表面から除去し;
(c)場合によっては、その後に施される吸着物の繊維表面上における吸着力を向上させるのに有効な条件下で繊維表面を処理し;
(d)場合によっては、繊維の少なくとも幾つかの少なくとも一部の上に吸着物を施し;次に
(e)場合によっては、複数の繊維から織成又は不織繊維複合材料を製造する;
ことを含む方法を提供する。
(a)繊維表面仕上げ剤によって少なくとも部分的に被覆されている表面を有する複数のポリマー繊維を与え;
(b)繊維表面仕上げ剤の少なくとも一部を繊維表面から除去し;
(c)場合によっては、その後に施される吸着物の繊維表面上における吸着力を向上させるのに有効な条件下で繊維表面を処理し;
(d)場合によっては、繊維の少なくとも幾つかの少なくとも一部の上に吸着物を施し;次に
(e)場合によっては、複数の繊維から織成又は不織繊維複合材料を製造する;
ことを含む方法によって製造される生成物を提供する。
複数の織成繊維層を多層繊維複合材料にコンソリデーション又は融合させるために必要である。
も遙かに大きい細長い物体である。本発明において用いるための繊維の断面は広く変化させることができ、これらは、断面が円形、平面、又は楕円形であってよい。而して、「繊維」という用語は、規則的又は不規則な断面を有するフィラメント、リボン、ストリップなどを包含するが、繊維は実質的に円形の断面を有することが好ましい。本明細書において用いる「ヤーン」という用語は、複数の繊維から構成される単一ストランドとして定義される。単繊維は、一本だけのフィラメント又は複数のフィラメントから形成することができる。一本だけのフィラメントから形成される繊維は、本発明においては「シングルフィラメント」繊維又は「モノフィラメント」繊維のいずれかと呼び、複数のフィラメントから形成される繊維は、本発明においては「マルチフィラメント」繊維と呼ぶ。
しい。繊維仕上げ剤を「実質的に含まない」繊維とは、それらの仕上げ剤の少なくとも約90重量%が除去され、最も好ましくはそれらの仕上げ剤の少なくとも約95重量%が除去されて、それによって以前に繊維表面仕上げ剤によって被覆されていた繊維表面積の少なくとも約90%又は少なくとも約95%が露出された繊維である。最も好ましくは、残留する仕上げ剤は、繊維の重量+仕上げ剤の重量を基準として約0.5重量%以下、好ましくは繊維の重量+仕上げ剤の重量を基準として約0.4重量%以下、より好ましくは約0.3重量%以下、より好ましくは約0.2重量%以下、最も好ましくは約0.1重量%以下の量で存在する。
によって定まる。例えば、本発明の好ましい態様においては、水のみを用いて洗浄除去することができる仕上げ剤で繊維を被覆する。通常は、繊維仕上げ剤は、1種類以上の潤滑剤、1種類以上の非イオン乳化剤(界面活性剤)、1種類以上の静電防止剤、1種類以上の湿潤及び結合剤、並びに1種類以上の抗菌化合物の組み合わせを含む。本発明において好ましい仕上げ剤配合物は、水のみを用いて洗浄除去することができる。また、機械的手段を化学薬品と一緒に用いて化学的除去の効率性を向上させることもできる。例えば、脱イオン水を用いる仕上げ剤除去の効率性は、水適用プロセスの力、方向、速度等を操作することによって向上させることができる。
入手できるHostapur CX)、トリナトリウムホスフェート、及び水酸化ナトリウムを含む
浴にヤーンを通し、次に繊維をすすぐことが教示されている。他の有用な化学薬品としては、非排他的に、メタノール、エタノール、及び2−プロパノールのようなアルコール;シクロヘキサン及びトルエンのような脂肪族及び芳香族炭化水素;ジクロロメタン及びトリクロロメタンのような塩素化溶剤;が挙げられる。また、繊維の洗浄によって任意の他の表面汚染物質も除去され、これによって繊維と樹脂又は他の被覆材料との間のより密な接触が可能になる。
ことによって、繊維/フィラメントがそれと相互作用する洗浄剤(例えば水)の物理的相互作用のために、かかる平行なアレイへの繊維の延展を向上又は促進することができる。繊維の延展及び平行化の後においては、かかる平行アレイの繊維は、通常は、繊維の厚さによって1インチあたり約3〜12の繊維端(1cmあたり1.2〜4.7の端部)を含む。したがって、繊維表面仕上げ剤を除去することによって、繊維の延展が向上し、その後に施される材料/吸着物の繊維表面上における結合強度が向上するという二重の利益が達成される。
それらの作用により、繊維の化学的性質に応じて、バルク繊維とその後に被覆される材料との間の相互作用を変性、向上、又は減少させるために用いることができる。これらのプロセスの任意の組み合わせを用いることができ、これらの下位プロセスは異なる順番で配置することができるが、繊維のタイプ又は天然繊維の表面特性のような種々のファクターによって、他のものよりも好ましい幾つかの順番が存在する可能性がある。本発明の種々の処理工程は、層間ラップ剪断強度、曲げ強度(例えば降伏応力)、動弾性率、背面衝撃痕等のような特性に関する所望の範囲内に複合材料を位置づけるために繊維を操作するための方法として用いることができる。ラップ剪断試験によって特定の複合材料が所望の値よりも低い層間ラップ剪断強度(例えば170lbf未満)、又は所望の値よりも低い降伏応力(例えば7.50ksi(約51.71MPa)未満)を有することが測定される場合は、これは、更なる繊維の洗浄及び/又は更なる表面処理(例えばコロナ処理、プラズマ処理等)を行って、かかる特性を更に増加させて所望の範囲内にしなければならないことを示している。
の有用な商業的に入手できるプラズマ処理機を用いて行うことができる。好ましいプラズマ処理プロセスは、ほぼ大気圧、即ち1気圧(760mmHg(760Torr))において、ほぼ室温(70°F〜72°F)のチャンバー温度を用いて行う。プラズマチャンバーの内部の温度は処理プロセスによって変化させることができる可能性があるが、温度は一般に処理中に独立して冷却又は加熱せず、繊維はプラズマ処理装置を迅速に通過するので繊維の処理には影響しないと考えられる。プラズマ電極と繊維ウエブとの間の温度は、通常は約100℃である。プラズマ処理プロセスは、好ましくは、約0.5kW〜約3.5kW、より好ましくは約1.0kW〜約3.05kWのRF出力下で行い、最も好ましくは、プラズマ処理は2.0kWに設定した大気圧プラズマ処理装置を用いて行う。この電力はプラズマ処理区域の幅(又は電極の長さ)にわたって分配し、この電力はまた、繊維ウエブをプラズマ処理装置の反応性雰囲気に通すライン速度に反比例する速度で基材又は繊維ウエブの長さにわたって分配する。この単位面積あたり単位時間あたりのエネルギー(平方フィートあたり分あたりのワット数、又はW/ft2/分)又はエネルギー束は、処理レベルを比較するのに有用な手段である。エネルギー束に関する有効値は、好ま
しくは約0.5〜約200W/ft2/分、より好ましくは約1〜約100W/ft2/分、更により好ましくは約1〜約80W/ft2/分、最も好ましくは約2〜約40W/ft2/分である。全気体流速は約16L/分であるが、これは厳密に限定することは意図していない。繊維のプラズマ処理時間(又は滞留時間)は約2秒間であるが、これは用いるプラズマ処理装置の寸法に対して相対的なものであり、厳密に限定することは意図していない。より適切な指標は、単位面積あたり時間あたりに繊維に施されるRF出力の観点でのプラズマ処理の量である。
fibers via UV initiated grafting"と題された論文:Xi'an, Shaanxi 710072, PR China, Applied Surface Science, Vol. 253, 2号, 2006年11月15日, p.668-673(その開示事項は本発明と整合する範囲で参照として本明細書中に包含する)において議論されているように、アクリルアミド基をアクリルアミドグラフトモノマーによってUHMWPEポリマー鎖上にグラフトすることができる。
的なのであって、必ずしも複合材料のラップ剪断強度又はBFS性能の向上を達成するために理想的なのではない。
124グレーンの9mmFMJ発射体で衝撃を与えた際に約7mm未満、より好ましくは約6mm未満、より好ましくは約5mm未満、より好ましくは約4mm未満、より好ましくは約3mm未満、より好ましくは約2mm未満のより好ましい背面衝撃痕を有し、最も好ましくは、約427m/秒〜約445m/秒の速度で発射した124グレーンの9mmFMJ−RN発射体(弾底を除いて約90%の銅及び10%の亜鉛を含む弾丸)で衝撃を与えた際に約1mm未満の背面衝撃痕を有する。約427m/秒〜約445m/秒の速度で発射した124グレーンの9mmFMJ−RN発射体に対してBFSを試験することは、当該技術において通常的である。これらのBFS値を達成するかかる繊維複合材料は、
それぞれ、複数の接合された繊維層を有し、それぞれの繊維層はポリマー材料によって少なくとも部分的に被覆されている表面を有する繊維を含み、かかる繊維は、大部分が繊維表面仕上げ剤を含まないで、かかるポリマー材料が大部分繊維表面と直接接触するようになっていて、繊維プライ間において、ほぼ室温において少なくとも約170lbf、より好ましくは少なくとも約185lbf、より好ましくは少なくとも約200lbf、より好ましくは少なくとも約225lbf、より好ましくは少なくとも約250lbf、より好ましくは少なくとも約275lbf、最も好ましくは少なくとも約300lbfの繊維層の間の層間ラップ剪断強度を有する。これらのBFS値及びかかる層間ラップ剪断強度特性の両方を達成するかかる繊維複合材料はまた、好ましくは、17グレーンの破片模擬発射体(FSP)に対して少なくとも約1750フィート/秒(fps)(533.40m/秒)、より好ましくは少なくとも約1800fps(548.64m/秒)、更により好ましくは少なくとも約1850fps(563.88m/秒)、最も好ましくは少なくとも約1900fps(579.12m/秒)のV50も示す。上記のV50値は全て、約1.0ポンド/ft2(psf)(4.88kg/m2(ksm))の複合材料の面密度を有する防護具パネルに関するものである。上記のBFS値は全て、約2.0ポンド/ft2(psf)(7.96kg/m2(ksm))の複合材料の面密度を有する防護具パネルに関するものである。BFSと同様に、これは本発明の全ての繊維複合材料又は物品が特定の面密度を有すると言っている訳ではなく、本発明の全ての繊維複合材料又は物品が17グレーンのFSPに対して少なくとも約1750フィート/秒のV50を有すると言っている訳でもない。これは、本発明方法にしたがって製造される複合材料が、1.0psfのパネルに成形した際に、17グレーンのFSPに対して少なくとも約1750フィート/秒のV50を有することを特徴とすることを明らかにしているに過ぎない。
を製造するために好適である。
造されているポリ(m−フェニレンイソフタルアミド)繊維、及びTeijinによってTWARONの商標で商業的に製造されている繊維;韓国のKolon Industries, Inc.によってHERACRONの商標で商業的に製造されているアラミド繊維;ロシアのKamensk Volokno JSCによって
商業的に製造されているp−アラミド繊維のSVM及びRUSAR、及びロシアのJSC Chim Voloknoによって商業的に製造されているARMOS:p−アラミド繊維も、本発明の実施において
有用である。
って製造されており、例えば米国特許5,674,969、5,939,553、5,945,537、及び6,040,478(これらのそれぞれを参照として本明細書中に包含する)に記載されている。全ての上記の材料(これらは全て商業的に入手できる)の組み合わせもまた好適である。例えば、アラミド繊維、UHMWPE繊維(例えばSPECTRA
繊維)、炭素繊維等、並びにガラス繊維及び他のより低い性能の材料の1以上の組み合わせから繊維層を形成することができる。しかしながら、BFS及びV50値は繊維のタイプによって変動する可能性がある。
マー、ポリマー、又は樹脂などの任意の固体、液体、又は気体材料を繊維表面上に接着又は被覆することを包含し、任意の有機材料又は無機材料を繊維表面上に施すことを包含する。この点に関し、「吸着物」という定義もまた限定することは意図しておらず、ポリマーバインダー材料、樹脂、又はポリマーマトリクス材料として有用な全てのポリマーを明確に包含する。しかしながら、本発明の目的のためには、有用な吸着物の種類は、結合特性を有するバインダー材料ではなく、これとは反対に本発明によって繊維表面から特異的に除去される、スピン仕上げ材料のような繊維表面仕上げ剤物質などの結合特性を有しない材料を明確に排除する。「吸着物」という用語はまた、同じ出願人に所有されている米国特許出願公開2008/0119098(その開示事項を参照として本明細書中に包含する)において開示されている、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、アルミン酸チタン、ケイ酸チタン、アルミン酸ハフニウム、ケイ酸ハフニウム、アルミン酸ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、窒化ホウ素、又はこれらの組み合わせのような無機材料も明確に包含する。
ストマー、シリコーンエラストマー、エチレンのコポリマー、ポリアミド(幾つかの繊維のタイプに関して有用である)、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリカーボネート、及びこれらの組み合わせ、並びに繊維の融点より低い温度で硬化可能な他の低弾性率ポリマー及びコポリマーが挙げられる。異なるエラストマー材料のブレンド、又はエラストマー材料と1種類以上の熱可塑性材料のブレンドもまた好ましい。
くHenkel Technologiesから商業的に入手できるスチレン−イソプレン−スチレン(SI
S)ブロックコポリマーの樹脂分散液もまた有用である。特に好ましい低弾性率ポリマーバインダーのポリマーは、Kraton Polymersによって商業的に製造されているKRATONの商
標で販売されているスチレンブロックコポリマーを含む。特に好ましいポリマーバインダー材料は、KRATONの商標で販売されているポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロックコポリマーを含む。
タン分散液が最も好ましく、これらは全て好ましくは共溶媒を含まない分散液である。かかるものとしては、水性のアニオン性ポリエステル系ポリウレタン分散液;水性の脂肪族ポリエステル系ポリウレタン分散液;及び水性のアニオン性脂肪族ポリエステル系ポリウレタン分散液;が挙げられ、これらは全て好ましくは共溶媒を含まない分散液である。かかるものとしてはまた、水性のアニオン性ポリエーテルポリウレタン分散液;水性の脂肪族ポリエーテル系ポリウレタン分散液;及び水性のアニオン性脂肪族ポリエーテル系ポリウレタン分散液;が挙げられ、これらは全て好ましくは共溶媒を含まない分散液である。水性カチオン性及び水性非イオン性分散液の全ての対応する変形体(ポリエステル系;脂肪族ポリエステル系;ポリエーテル系;脂肪族ポリエーテル系等)は同様に好ましい。約700psi以上(特に好ましい範囲は700psi〜約3000psiである)の100%伸びにおける弾性率を有する脂肪族ポリウレタン分散液が最も好ましい。約1000psi以上、更により好ましくは約1100psi以上の100%伸びにおける弾性率を有する脂肪族ポリウレタン分散液がより好ましい。1000psi以上、好ましくは1100psi以上の弾性率を有する脂肪族ポリエーテル系アニオン性ポリウレタン分散液が最も好ましい。
域の上か、又は繊維の部分的な表面領域の上のみに施すことができる。最も好ましくは、ポリマーバインダー材料の被覆は、本発明の繊維層を形成するそれぞれの個々の繊維の実質的に全部の表面領域の上に施す。繊維層が複数のヤーンを含む場合には、好ましくはヤーンの単一のストランドを形成するそれぞれの繊維をポリマーバインダー材料で被覆する。
2;4,623,574;及び4,737,402(これらは全て本発明と矛盾しない範囲で参照として本明細書中に包含する)に記載されている。
るプロセス、及び繊維のタイプによって定まる。
ある。熱可塑性ポリマー層は、熱積層のような周知の技術を用いて複合材料の表面に結合させることができる。通常は、積層は、複数の層を一体のフィルムに結合させるのに十分な熱及び圧力の条件下で個々の層を互いの上に配置することによって行う。個々の層を互いの上に配置し、この集合体を次に、通常は、当該技術において周知の技術によって、加熱した一対の積層ローラーのニップに通す。積層加熱は、約95℃〜約175℃、好ましくは約105℃〜約175℃の範囲の温度、約5psig(0.034MPa)〜約100psig(0.69MPa)の範囲の圧力において、約5秒間〜約36時間、好ましくは約30秒間〜約24時間行うことができる。
トル(gsm)の坪量で施す。かかる厚さが好ましいが、他の厚さを形成して特定の必要
性を満足することができ、これもなお本発明の範囲内であることを理解すべきである。
種々の複合材料の層間ラップ剪断強度、曲げ特性(例えば降伏応力)、及び背面衝撃痕性能に対する繊維仕上げ剤の除去及び場合によっては他の繊維表面処理の影響を評価し、下表2A及び2Bにおいて確認される結果を得た。繊維処理方法は下記のようにして行った。
複数の繊維スプール(マルチフィラメント繊維あたり1つのスプール)から複数のマルチフィラメント繊維を解舒し、次に固定した平行化梳櫛に通して、繊維を均一に離隔した繊維ウエブに組織化した。次に、繊維ウエブを、脱イオン水を含む予備浸漬水浴を通して約18秒間のおよその滞留時間で送った。予備浸漬水浴から排出した後、繊維を30個の水ノズルの列によってすすいだ。それぞれの水ノズルの水圧は約42psiであり、1分あたりノズルあたり約0.5ガロンの水の流速を用いた。ノズルから排出される水は比較的平坦な流れとして形成され、繊維の上に接触する水の角度は隣接するノズルから放出される流れの入射角に対して0°又は30°のいずれかであった。水温は28.9℃と測定された。予備浸漬水浴を通り、水ノズルの列を通るライン速度は、約4m/分〜約20m/分の範囲であった。浸漬浴中の水及びノズルに供給する水は、最初に別の脱イオンシステムに通すことによって脱イオンした。次に、洗浄された繊維を乾燥し、更なる処理のために送った。
洗浄した繊維の幅18インチのウエブを、約15フィート/分の速度で、幅30インチの電極を有し、2kWの出力に設定したコロナ処理装置に連続的に通した。これによって、2000W/(2.5フィート×15FPM)又は繊維に加えた分あたり53W/ft2のワット密度で測定される繊維の面積上への出力分布が得られた。コロナ場内での繊維の滞留時間は約2秒間であった。処理は標準大気圧下で行った。
洗浄した繊維の幅29インチのウエブを、約12フィート/分の速度で、2kWの出力に設定した大気圧プラズマ処理装置(Enercon Industries Corp.からのモデル:Enercon Plasma3 Station Model APT12DF-150/2、幅29インチの電極を有する)に連続的に通し
た。これによって、2000W/(29インチ×12FPM)又は繊維に加えた分あたり67W/ft2のワット密度で測定される繊維の面積上への出力分布が得られた。プラズマ処理装置内での繊維の滞留時間は約2秒間であった。処理は標準大気圧下で行った。
下記に示す本発明の実施例の全部において、不織繊維層に対してラップ剪断試験を行って、2つの積層した2プライ又は4プライの不織繊維層の間の1インチの重畳接合部における層間ラップ剪断強度を測定した。それぞれの2プライの不織繊維層は、0°に配向している繊維の第1のプライ、及び90°に配向している繊維の第2のプライを含んでいた。それぞれの4プライの不織繊維層は、2プライ構造と同等であるが4つのプライを有する0°/90°/0°/90°の構造を含んでいた。試験する複合材料の繊維は、種々のポリマーバインダー(ポリマーマトリクス)材料内に埋封した。それぞれの複合材料は同じポリエチレン繊維タイプを含んでおり、それぞれは繊維上に異なるアニオン性の脂肪族ポリエステル系ポリウレタン被覆を含んでいた。繊維処理が唯一の変数である場合の繊維処理の効果を示すために種々の処理を比較した。重畳接合部は、2プライ又は4プライの繊維層を、約270°F(132℃)の温度及び約500psiの圧力で約10分間一緒に積層することによって形成した。それぞれの実施例におけるラップ剪断試験は、ASTM−D5868の条件によって、他に規定しない限りにおいて約70°Fの室温において行った。試験は汎用のInstron 5585試験機を用いて行った。
他に規定しない限りにおいて、試験は、約72°Fの標準雰囲気室温において、ASTM標準規格D790の3点曲げ試験法の仕様にしたがって行った。このプロセスによれば、ビーム形又は棒形の試験片を、ビーム/棒材の反対端において、支持材の間に規定された距離の開放区間をとって支持材の上に均一に配置する。荷重ノーズなどによって試験片の中央部に規定された速度で荷重を加えて、試験片を曲げる。荷重は規定された時間加える。ASTM−D790の方法にしたがって、加重は、試験片が5%の撓みに達するか又は試験片が破断するまで加える。
V50データは、従来公知の標準方法により、特に国防総省試験法標準規格MIL-STD-662Fの条件にしたがって獲得した。
軟質防護具のBFSを測定するための標準的な方法は、NIJ標準規格0101.04タイプIIIAによって概説されており、ここでは防護具試料を変形可能なクレイ裏当て材料の表面
と接触させて配置する。このNIJ法は、着用者の体の上に直接か又はそれに非常に近接して配される防護具に関して現場で使用する際の着弾事象中に予測することができる実際のBFSの妥当な概算値又は予測値を得るために通常的に用いられている。しかしながら、着用者の体又は頭部の上に直接か又はそれに非常に近接して配されない防護具に関しては、防護具を変形可能なクレイ裏当て材料の表面から離隔させることによって、実際のBFSのより良好な概算値又は予測値が得られる。したがって、表2Aに示す背面衝撃痕のデータは、NIJ標準規格0101.04タイプIIIAの方法によって測定したものではない。そ
うではなく、NIJ標準規格0101.04タイプIIIAの方法と同様であるが、平坦なクレイブ
ロックの上に直接複合物品を置くのではなく、複合材料は、複合物品とクレイブロックとの間に特別に機械加工したスペーサーエレメントを挿入することによってクレイブロックから1/2インチ(12.7mm)離隔させた。特別に機械加工したスペーサーエレメントは、縁、及びかかる縁によって画定されている内部キャビティーを有する部材を含んでいて、クレイはキャビティーを通して露出させ、スペーサーはクレイの前表面と直接接触して配置した。スペーサーの内部キャビティーに対応する目標位置において、発射体を複合物品に発射した。発射体によってスペーサーの内部キャビティーに対応する位置において複合物品に衝撃を与え、それぞれの発射体の衝撃によってクレイに測定可能な陥没を形成した。表2AにおけるBFS測定値は全て、この方法によるクレイにおける陥没の深さのみを示すものであり、スペーサーエレメントの深さは考慮しておらず、即ち表2AにおけるBFS測定値は複合材料とクレイとの間の実際の距離は含んでいない。
表2Aにおける層間剥離は、裏当て材料における陥没の深さではなく、実際に試験したパネルの背面変形の深さの測定値を示す。発射体の衝撃の後に布帛は衝撃領域において部分的に元に戻るので、この層間剥離の測定値は、BFS測定値と1/2インチ(12.7mm)の空隙深さの合計よりも小さくなる。層間剥離の測定値はかかる戻りの後に取り、一方、本明細書において記載する空隙法によるBFS測定値は布帛の背面変形の完全な程度を記録する。かかる戻りの後の変形は、通常は、パネルの断面を切断し、パネルの損傷していない裏表面の面から、変形した領域の最も深い外側の部分までの深さを測定することによって測定する。
好ましい態様を参照して本発明を特に示し且つ記載したが、発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更及び修正を行うことができることは当業者に容易に認められるであろう。特許請求の範囲は、開示されている態様、上記で議論したこれらの代替物、及びこれらに対する全ての均等物をカバーするように解釈されると意図される。
以下に本発明の態様を示す。
[1](a)繊維表面仕上げ剤によって少なくとも部分的に被覆されている表面を有する複数のポリマー繊維を与え;
(b)繊維表面仕上げ剤の少なくとも一部を繊維表面から除去し;
(c)場合によっては、その後に施される吸着物の繊維表面上における吸着力を向上させるのに有効な条件下で繊維表面を処理し;
(d)場合によっては、繊維の少なくとも幾つかの少なくとも一部の上に吸着物を施し;次に
(e)場合によっては、複数の繊維から織成又は不織繊維複合材料を製造する;
ことを含む方法。
[2]繊維表面仕上げ剤の少なくとも一部を繊維表面から除去することによって、先に繊維表面仕上げ剤によって被覆された繊維表面を少なくとも部分的に露出させる、[1]に記載の方法。
[3]繊維表面仕上げ剤を繊維の表面から実質的又は完全に除去する、[2]に記載の方法。
[4]繊維を水で洗浄することによって、繊維表面仕上げ剤を繊維の表面から少なくとも部分的に除去する、[1]に記載の方法。
[5]繊維表面処理がプラズマ処理を含む、[1]に記載の方法。
[6]繊維表面処理がコロナ処理を含む、[1]に記載の方法。
[7]工程(c)〜(e)を実施する、[1]に記載の方法。
[8]工程(c)を行い、工程(d)を実施せず、織成によって複数の繊維を結合させて織成繊維複合材料を形成することによって工程(e)を実施し、工程(e)の後に吸着物を織成布の繊維の表面上に施す、[1]に記載の方法。
[9]工程(e)の布帛を物品に成形することを更に含む、[1]に記載の方法。
[10](a)繊維表面仕上げ剤によって少なくとも部分的に被覆されている表面を有する複数のポリマー繊維を与え;
(b)繊維表面仕上げ剤の少なくとも一部を繊維表面から除去し;
(c)場合によっては、その後に施される吸着物の繊維表面上における吸着力を向上させるのに有効な条件下で繊維表面を処理し;
(d)場合によっては、繊維の少なくとも幾つかの少なくとも一部の上に吸着物を施し;次に
(e)場合によっては、複数の繊維から織成又は不織繊維複合材料を製造する;
ことを含む方法によって製造される生成物。
[11]工程(c)〜(e)を実施する、[10]に記載の生成物。
[12]工程(c)を行い、工程(d)を実施せず、織成によって複数の繊維を結合させて織成繊維複合材料を形成することによって工程(e)を実施し、工程(e)の後に吸着物を織成布の繊維の表面上に施す、[10]に記載の生成物。
[13]吸着物が樹脂又はポリマーバインダー材料を含む、[10]に記載の生成物。
[14]少なくとも部分的に繊維表面仕上げ剤を含まない表面を有する複数のポリマー繊維を与えるか、及び/又は、繊維表面仕上げ剤によって少なくとも部分的に被覆されている表面を有する複数のポリマー繊維を与え;存在する繊維表面仕上げ剤の少なくとも一部を繊維の表面から除去し;場合によっては、繊維表面を処理して、その後に施される材料の繊維表面への結合力及び/又は接着力を向上させ;材料を繊維の少なくとも一部の上に施して、それによって材料を繊維表面の上又はそれに直接結合及び/又は接着させ;場合によっては、材料を繊維に施す前、施している間、及び/又は施した後のいずれかにおいて、繊維から複数の織成繊維層及び/又は不織繊維プライを生成させ;そして場合によっては、複数の織成繊維層及び/又は不織繊維プライをコンソリデーションして繊維複合材料を製造する;ことを含む、その表面に直接結合している被覆を有する繊維を含む繊維複合材料を形成する方法。
[15]前記[14]に記載の方法によって製造される繊維複合材料。
Claims (5)
- (a)繊維表面仕上げ剤によって少なくとも部分的に被覆されている表面を有する複数のポリマー繊維を与え;
(b)前記ポリマー繊維を加圧水で洗浄して繊維表面仕上げ剤の少なくとも一部を繊維表面から除去し、;
(c)前記露出繊維表面に表面処理又は表面変性を施し;
(d)複数の被覆繊維から防弾性織成又は不織繊維複合材料を製造する;
ことを含む方法。 - (a)繊維表面仕上げ剤によって少なくとも部分的に被覆されている表面を有する複数のポリマー繊維を与え;
(b)前記ポリマー繊維を加圧水で洗浄して繊維表面仕上げ剤の少なくとも一部を繊維表面から除去し、一部の表面が繊維表面仕上げ剤で被覆されずに露出した状態にし;
(c)前記露出繊維表面にプラズマ処理を施し、これによって繊維表面が化学的に修飾され、;
(d)複数の被覆繊維から防弾性織成又は不織繊維複合材料を製造する;
ことを含む方法によって製造された物品。 - 前記表面処理又は表面変性がプラズマ処理又はプラズマ被覆であり、前記工程(c)において前記プラズマ処理された繊維をプラズマ被覆する、請求項1に記載の方法。
- 前記工程(c)の後であって(d)の前に、前記繊維を、ポリエーテル系ポリウレタンを含む吸着物で封入する、請求項1に記載の方法。
- 前記工程(c)における表面処理又は表面変性が、アミン官能基で繊維表面を修飾するためのプラズマ処理、繊維表面をビニル官能基で修飾するためのプラズマ被覆、元素状フッ素による直接フッ素化、UVグラフト化、クロムエッチ、又はこれらの組合せを含む、請求項1に記載の方法。
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