TW536617B - Penetration-resistant material comprising fabric with high linear density ratio of two sets of threads - Google Patents

Description

536617 五、發明說明（1) 發明之詳細說明： 本發明乃有關由具二組線之高”線密度（linear density)，， 之雙層織布而成之抗穿透材料，及由此材料所得之製品。 由高強度纖維所製之抗穿透製品例如是防彈背心，g貞盗， 車輛儀錶板及防禦盾牌爲技藝上所知。就許多應用而言， 尤其是防彈背心，纖維是製成平織或針織布料。此等布料 可塗佈或浸漬於基料中而得硬質之防彈材料，或不配用基 料而得軟質防彈材料。 防彈織布爲已知，尤其是由歐洲專利3 1 〇, 1 9 9號所揭示 。該專利指出由具有高強度及高模數之超高分子量複絲所 組成，而經紗和緯紗之聚合物材料不同。 俄國專利2,096,542號發表之防彈背心用的防彈布乃由 聚對伸苯基對酞醯胺（PPTA)製之經線及緯線所組成，其中 經線對緯線的密度比小於4 · 1 7。典型上，經線之”線密度 (linear density)”爲143至5 8 8分特（dtex)，而緯線之線密度 爲5 88至93 0分特，亦即緯線之線密度等於或大於經線。 其中特別指出經線對緯線之線密度比爲1 . 5 9至4.1 7時，具 有改良的偏轉性。 世界專利〇〇/42,246號發表之抗穿透材料含至少一種兩層 布，其乃由3.5至20線/厘米，且線密度至少420分特之第一 組線，和0.5至8線/厘米，且線密度爲至少50分特之第二組線， 垂直地交叉著，其中第一組線之線密度對第二組線之線密度比 >4· 2,尤佳爲大於7· 5。在較佳之實施例中，第一組線乃對芳 536617 五、發明說明（2) 釀肢紗所製之經線，而弟一*組線及聚醋紗所製之緯線，而第一* 組線對第二組線之線/厘米數比> 1。雖然此製品之防彈效果 極佳，但是”斜交織（cross-plying)”之缺點是製程困難且複雜， 而且有產生斜父織固有之弱點的危險性。 如今我們已發現抗穿透材料，具傳統材料的優點，而無其 缺點。爲達此目的，本發明之抗穿透材料包含至少至一種雙 層織布，其中第一層含第一組線：3·5至20線/厘米，線密度 至少210分特，並佔至少65%的布重；第二組線：0.5-16線/厘 米，線密度至少50分特，而第二組線和第一組線垂直，第一 組線對第二組線之線/厘米數比>1;第二層含第一組線：0.5 至16線/厘米，線密度至少50分特，第二組線：3.5至20線/ 厘米，線密度至少210分特，並佔至少65%的布重，第二組紗 和第一組線垂直，第二組線對第一組線之線/厘米數比> 1，， 且其中第一層中的第一、二組線分別和第二層中的第一、 二組線平行排列。 較佳爲抗穿透材料中第一層的第一組線對第二組線的線 密度比，以及第二層中第二組線對第一組線之線密度比> 1， 尤佳爲〉4.2,而最佳爲>5.9。特別有效的比是6_6.6。在第 一層中第一組線及第二層中第二組線之線數爲3·5-20線/ 厘米。尤佳爲4至15線/厘米，最佳爲5-12線/厘米。在第 一層中第二組線及第二層中第一組線之線數爲0.5-16線/厘 米；較佳爲0.5至8,尤佳爲1至6,而最好是2至4線/厘米 。在每層中，線密度至少2 1 0分特之線至少佔每層布重之 536617 五、發明說明（3) 65%。較佳爲此等線佔該層布重之至少70%，尤佳爲75%。 爲有效率之製造的理由，較佳爲第一層之第一組線及第二 層之桌一組線爲經線；而第一層之第二組線及第二層之第 二組線爲緯線。在每層布中第二組線和第一組線是互相垂 直。雖然此兩組線是大約互相垂直，但也未必是需要如此， 第二組線可和第一組線是900以外之角度。此兩層不用斜 度亦可牢固在一起。 抗穿透材料而包含第一層之第二組線（較佳爲緯線）及第 二層之第一組線（較佳爲經線），紗之組成物並非本發明之關 鍵。但較佳爲此等紗具高強度及高模數、當此等線選自聚 酯，聚乙烯，聚丙烯，聚醯胺及芳族醯胺紗時，尤其是須如此 。最好是第一層之第二組線及第二層之第一組線是由聚酯 紗所製。 第一層之第二組線（較佳爲經線）及第二層之第二組線（ 較佳爲緯線）具高強度及高模數，最好是選自芳族醯胺、聚 乙烯及聚對伸苯基苯并雙噚唑（PBO)紗，特別是對芳族醯胺 。最好是聚對伸苯基對酞醯胺（PPTA)。在較佳的體系中， 經及緯線由不同的聚合物所製，例如較佳爲經線爲對芳族 醯胺紗，而緯線爲聚酯紗，或反之亦可。 只要所欲之線密度比有符合，則第一層之第一組線及第 二層之第二組線的線密度可爲至少2 1 0分特，較佳爲2 1 0 至6720分特，尤佳爲420至3360分特，更佳是420至1680 分特，而最佳爲約84 0至1100分特。第一層之第二組線及 第二層之第一組線的線密度選爲至少約50分特，尤佳爲50 536617 五、發明說明（4) 至280分特，而最好是約80至140分特。 “線”一詞乃指任何種類的線，如短纖維，檢短紗，捨長紗， 未捻之摻雜紗，而較佳爲未捻之長紗。 在較佳之實施例中，雙層中之各層的線是縫在一起，或較 佳爲用粘著劑粘在一起。粘著材料可例如當成整理劑塗在 線或布上之粘著劑。粘著材料亦可在兩層布中形成粘著層 。粘著材料包含熱塑性、彈性體及熱固性材料。亦可採用 加壓及/或加熱可熔之材料做爲第一層之第二組線及第二 層之第一組線的至少一部分，於是第二組線可和第二組線， 而第二組線和第一組線分別粘合，並任意使兩層布粘合。 熱塑性材料包含聚烯烴如聚乙烯和聚丙烯，聚醯胺，聚酯，或 其混合物。彈性體材料包含Kraton'橡膠，砂橡膠等。熱 固性材料包含環氧樹脂，聚酯樹脂，酚樹脂，乙烯酯樹脂等。 在另一較佳之實施例中，抗穿透材料之至少一外層有保 護層。保護層可爲熱塑性，熱固性或彈性體材料，或此等材 料之混合物。保護層可防止布受到過度的磨損並改進防彈 效果。 抗穿透材料包含至少一組兩層織布，其非斜交並任意粘 合在一起。織布包含用所有類型的織法，如平織、鍛織、 方平織、斜紋織等所得織物。較佳爲平織布。 抗穿透製品可含至少一組雙層織布，但通常是有多組的雙 層布。雙層布之合適組數爲5至100,最好是6至35。雙層 中第一層布之第一組線可和鄰接之雙層之第一層布的第〜 組線平行或夾一角度。若夾一角度，則較佳爲夾90Q角。 536617 五、發明說明（5) 雙層布可利用粘著層或縫合而貼合在一起，此種粘著材 料可爲前述之粘著劑，厚度爲4至36微米，較佳爲8至20 微米。 雙層布製法爲文獻上所熟知，通常是在經軸上整經線，然後 在織機上織布。單層布可任意涵浸或層合，並進行軋光或膠 合。至少兩層布可用縫合、加熱或加壓而粘合在一起。 本發明亦有關由前述織物依行家熟知方法所製之防彈背 心及甲胄產品。 茲以下列實例做進一步說明。 由22組雙層構成。每一雙層之第一層之經線爲 Twar〇n®9 30分特（9.5線/厘米）而緯線爲聚酯140分特（赫 斯特公司之Trevira”l〇,2線/厘米）。每一雙層之第二層之 經線爲聚酯140分特Trevira'IO,赫斯特公司，4線/厘米） 而緯線爲Twaro/930分特（9.5線/厘米）。第一層之經/緯 比及第二層之緯/經比爲6.6。諸層係以三層聚乙烯膜（EKB 公司出品之LDPE，厚度10微米）層合，其中有一層聚乙烯膜 夾在兩層布之間，而另兩層膜則包覆著雙層布之外層。將 所得結構放入至榨機中於120°C及25巴之壓力壓25分鐘 。然後停止加熱。此結構之全部重量爲約4600克/米2。 利用9 X 1 9 P a r a型D Μ 1 1 A 1 B 2子彈射擊測定V 5 〇。V 5 〇乃 5 0%子彈攔截而50%子彈完全穿透之速度。結果知本結構 的V5G爲507米/秒。

Claims (1)

1. 536617 [可·一^11^1 各月曰! _______—__ji}:..…! 六、申請專利範圍 第91 104797號「由具有兩組線之高直線密度比織品而成之抗 穿透材料」專利案 （91年7月修正） 7、、申請專利範圍 1· 一種包含至少一組雙層織布之抗穿透材料，其特徵爲雙層 中之第一層布含第一組線（3.5-20線/厘米，線密度至少210 分特，並佔至少65%之布重）及第二組線（0.5-16線/厘米，線 密度至少50分特），第二組線和第一組線垂直，且第一組對 第二組之線/厘米數比>1;第二層布含第一組線（0.5-16線/ 厘米，線密度至少50分特）及第二組線（3.5-20線/厘米，線 密度至少210分特，佔至少65%之布重），第二組線和第一 組線垂直，第二組對第一組之線/厘米數比>1，且第一層之 第一、二組線分別和第二層之第一、二組線平行取向。 2·如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中第一層中第一 組線對第二組線的線密度比，以及第二層中第二組線對第 一組線之線密度比均>1。 3_如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中第一層中第一 組線對第二組線的線密度比，以及第二層中第二組線對第 一組線之線密度比均>4.2。 4·如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中第一層中第一 組線對第二組線的線密度比，以及第二層中第二組線對第 一組線之線密度比均>5.9。 5·如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中第一層中第二 組線及第二層中第一組線，至少有一線數爲0.5至8線/厘 米0 536617 六、申請專利範圍 6.如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中雙層的線是粘 合在一起，較佳爲利用接著劑粘合。 7·如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中第一層之第一 組線及第二層之第二組線乃高韌度線，選自芳族醯胺，聚乙 烯及聚對伸苯基苯並雙噂唑（PBO)。 8·如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中第一層之第二 組線及第二層之第一組線乃選自聚酯，聚乙烯、聚丙烯及 芳族醯胺紗。 9·如申請專利範圍第7或8項之抗穿透材料，其中第一層之 第一組線及第二層之第二組線乃芳族醯胺線，而第一層第 二組線及第二層第一組線乃聚酯線。 10·如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中第一層之第一 組線及第二層之第二組線的線密度爲210至6720,較佳爲 420至3360,尤佳爲420至1680分特，最佳爲840至1100 分特。 11. 如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中第一層之第二 組線及第二層之第一組線的線密度爲50至280分特，較佳 爲80至140分特。 12. 如申請專利範圍第1項之抗穿透材料，其中第一層之第一 組線及第二層之第一組線爲經線，而第一層之第二組線及 第二層之第二組線爲緯線。 13·如申請專利範圍第1 一項之抗穿透材料，其中雙層之外層 中至少一者有保護層。 14.一種由申請專利範圍第1至Π項中任一項之抗穿透材料 所得之製品。 -2-