[发明专利]透明防弹制品及其制备方法

说明书

本发明涉及制备透明防弹制品的方法以及透明防弹制品。

透明防弹制品被设计为光学透明的，但其能防护碎片冲击或弹道冲击。实例包括透明的装甲窗和面罩，它们不仅需要阻止指定的威胁，还需要提供使机械变形和视觉变形最小化的多打击(multi-hit)能力。

已经尝试为制品提供防弹性质以及透明性质二者，例如WO2010/066819中所描述。该专利描述了防弹制品及其制备方法，其中多个各向异性的聚合物膜层叠在一起，随后采用至少80MPa的压力在低于聚合物熔融温度的温度下固结。WO2010/066819的实施例聚焦于由各向异性超高分子量聚乙烯膜制成的防弹制品。WO2010/066819中所公开的方法的缺点是，其需要高压来确保各种层的固结，此外光学透明度依然过低。

WO2008/133703描述了适用于弹道防护的粘结的聚合物膜叠层。该文件公开了透明材料，但是没有公开透明度水平。此外，防弹性能依然不足。

因此，本发明的目标是提供制备防弹制品的方法以及通过这种方法制得的防弹制品，该防弹制品具有改善的光学透明度和改善的防弹性能。

这已经通过制备防弹制品的方法实现，该方法包括：

a)提供透明的单轴向拉伸的聚合物膜，该聚合物膜具有至少一个层I和至少一个层II，该层I包含半结晶热塑性聚合物A，该层II包含无定形或半结晶热塑性聚合物B，其中如果聚合物B是无定形的，则聚合物B的玻璃化转变温度小于聚合物A的熔融温度，或者其中如果聚合物B是半结晶的，则聚合物B的熔融温度小于聚合物A的熔融温度；

b)将至少两个a)的单轴向拉伸的聚合物膜以介于45°与135°之间的角度α层叠，以使膜与每个随后的膜通过至少一个层II相接触，从而形成组合件；

c)将由此所形成的组合件在如下的温度下压缩：如果聚合物B是无定形的，则高于聚合物B的玻璃化转变温度，或者如果聚合物B是半结晶的，则高于聚合物B的熔融温度，并且低于聚合物A的熔融温度，从而获得至多50％的雾度和至少12J/(kg/m²)的根据STANAG 2920标准对17格令(grain)FSP的能量吸收。

根据本发明的方法提供防弹制品，其可以使用低的压力来制备，同时保持低雾度。这使得可以应用于需要良好的可见性且高的耐冲击性的应用中，例如各种产品，诸如防弹衣和防弹头盔、护目镜、防护盾、建筑和军用中的防弹窗用途、VIP和重要物(value)运输车。

步骤a)中所提供的单轴向拉伸的聚合物膜基本上是透明的，优选地具有至多10％的雾度，并且更优选地具有至多5％的雾度，否则的话将不能获得至多50％的所需雾度。

层I

层I可以由任何半结晶热塑性聚合物制得，半结晶热塑性聚合物在下文中表示为聚合物A。聚合物A可以选自由如下组成的组：聚烯烃，例如聚丙烯；聚酯；聚乙烯醇；聚丙烯腈；聚酰胺；或聚酮。合适的聚酰胺为诸如脂族聚酰胺PA-6、PA-66、PA-9、PA-11、PA-46、PA-410以及它们的共聚酰胺，例如PA-6/66或PA-66/6。半芳族聚酰胺也是合适的，例如基于诸如PA-6或PA-66以及芳族二羧酸和脂族二胺(诸如邻苯二甲酸和对苯二甲酸以及己二胺)的半芳族聚酰胺，例如PA-4T、PA-6/6T、PA-6IPDT、PA-66/6，T、PA-66/6/6T和PA-66/6I/6T。优选地选择PA-6、PA-66和PA-46。此外，聚酰胺共混物也适用。命名遵循Hanser Publishers在1995年出版的由Melvin I.Kohan编辑的Nylon Plastics Handbook中所使用的命名。

合适的热塑性聚酯为例如聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯(PCT)；和聚萘二甲酸亚烷基酯，诸如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，以及它们的共聚物和混合物。

原则上，可以在宽范围内选择层I的厚度。然而，优选地，层I拉伸后的最大厚度不超过150微米(μm)，更优选地不超过80μm，甚至更优选地不超过50μm，并且最优选地不超过30μm。出于实际原因，该厚度优选地为至少5μm、更优选地至少10μm。多个层I可以存在于步骤a)中所提供的拉伸的膜中。

层II