Твердое пулестойкое изделие и способ изготовления такого изделия

Твердое пулестойкое изделие и способ изготовления такого изделия

Реферат

Данное изобретение относится к твердому пулестойкому изделию и к способу изготовления указанного изделия.

Известны твердые пулестойкие изделия, которые содержат пакеты слоев тканого материала или пакеты слоев нетканого материала. Указанные пакеты штабелированы друг на друге с образованием монолитной панели. Кроме того, известны твердые пулестойкие изделия, которые содержат пакеты слоев тканого материала и пакеты слоев нетканого материала. Указанные пакеты штабелированы друг на друге с образованием гибридной панели.

В WO 2008/097362 А приведено описание многослойных пулестойких изделий, которые обеспечивают подходящую защиту от имеющих большую энергию баллистических угроз, при сохранении возможности применения для гибких жилетов. Эти многослойные пулестойкие изделия выполнены из комбинации гибких и полужестких панельных компонентов. Гибкие или полужесткие панели могут включать тканые волоконные слои, нетканые волоконные слои или и те, и другие. В качестве примера в WO 2008/0897362 А приведено описание пулестойкой пачки, состоящей из пакета слоев тканого материала, которые состоят из множества гибких слоев арамидной ткани, за которыми следует полужесткая панель, состоящая из множества спрессованных слоев материала Gold Shield®, и затем другое множество гибких слоев арамидной ткани. В указанном примере множество гибких слоев арамидной ткани и множество спрессованных слоев материала Gold Shield® изменяется. Материал Gold Shield® является композитным материалом, состоящим из двух ориентированных в одном направлении прядей арамидного волокна, при этом каждая из указанных прядей волокна снабжена смолой, и указанные волоконные пряди сложены перекрестно под углом 0°/90° и подвергнуты затвердеванию. Арамидная ткань не содержит смолы.

В WO 2012/098158 А1 приведено описание пулестойкого изделия, содержащего множество волоконных слоев, при этом каждый из указанных слоев содержит сетку волокон, имеющих прочность по меньшей мере 800 мН/текс, например, арамидных волокон, и матричный материал, при этом матричный материал содержит смесь по меньшей мере из одной самосшивающейся акриловой смолы и/или по меньшей мере одной способной к сшиванию смолы и по меньшей мере одного вещества для повышения клейкости. В WO 2012/098158 А1 поясняется, что понятие «сетка волокон» означает множество волокон, расположенных с заданной конфигурацией, или множество волокон, сгруппированных вместе с образованием крученой или некрученой пряжи, при этом пряжа расположена с заданной конфигурацией, и что сетка волокон может иметь различные конфигурации. Например, волокна или пряжа могут быть выполнены в виде войлока или другой нетканой, вязаной или плетеной сетки, или сформированы в сетку с помощью обычных технологий.

В WO 2008/060650 А2 приведено описание пулестойких изделий, образованных из гибридных и нетканых волоконных компонентов. Гибридные структуры, в частности, пригодны для образования мягких, гибких бронежилетов. Пулестойкое изделие содержит последовательно: а) первую панель, содержащую по меньшей мере один тканый волоконный слой, b) вторую панель, содержащую множество нетканых волоконных слоев, при этом каждый из нетканых волоконных слоев объединен с другими неткаными волоконными слоями, при этом каждый из нетканых волоконных слоев содержит однонаправленный параллельный комплект волокон, при этом каждое из указанных волокон покрыто на своей поверхности полимерной композицией, которая является стойкой к растворению в воде, и стойкой к растворению одним или несколькими органическими растворителями; и с) третью панель, содержащую по меньшей мере один тканый волоконный слой. Другие пулестойкие изделия отличаются от указанного выше изделия тем, что панель, содержащая по меньшей мере один тканый волоконный слой, расположена между панелями, каждая из которых содержит множество нетканых волоконных слоев, при этом каждый из нетканых волоконных слоев объединен с другими неткаными волоконными слоями, при этом каждый из нетканых волоконных слоев содержит однонаправленный параллельный комплект волокон, при этом каждое из указанных волокон покрыто на своей поверхности полимерной композицией, которая является стойкой к растворению в воде, и стойкой к растворению одним или несколькими органическими растворителями.

В WO 2008/140567 А2 приведено описание изготовления пулестойкого изделия, содержащего: а) создание ткани, содержащей множество волокон, например, арамидных волокон, расположенных сеткой, b) нагревание указанной ткани внутри микроволновой печи, с) формирование нагретой ткани в изделие и d) охлаждение сформированной ткани. В WO 2008/140567 А2 приведено также описание способа формирования объединенной волоконной сетки, содержащей множество волоконных слоев, при этом указанные волокна имеют на них полимерную матричную композицию; при этом объединенная волоконная сетка объединяется с нагреванием и приложением давления, при этом тепло для объединения создается посредством приложения микроволновой энергии, достаточной для нагревания полимерной матричной композиции до температуры, по меньшей мере превышающей температуру размягчения полимерной матричной композиции. Ткани могут содержать гибридную комбинацию из не чередующихся нетканых волоконных слоев. Нетканые волоконные слои содержат множество слоев, при этом каждый слой содержит множество выровненных в одном направлении, параллельных волокон, при этом указанные слои сложены перекрестно под углом относительно продольного направления волокон каждого соседнего волоконного слоя; и при этом указанные волокна могут иметь, не обязательно, полимерную матричную композицию на них. Перед изготовлением ткани отдельные волокна тканых волоконных слоев могут быть покрыты, не обязательно, полимерной матричной композицией, аналогично нетканым волоконным слоям, с использованием той же матричной композицией, что и для нетканых волоконных слоев.

В US 2012/0174753 А1 приведено описание мягкого бронежилета и поясняется, что гибкий и мягкий бронежилет, согласно этому изобретению, в противоположность жестким или негибким бронежилетам, не сохраняет своей формы при подвергании большому напряжению и не способен стоять без складывания. В US 2012/0174753 А1 подчеркивается, что это является отличием от характеристик жестких или негибких бронежилетов, которые имеют достаточную прочность и сохраняют свою форму при подвергании значительному напряжению, и способны свободно стоять без складывания. В US 2012/0174753 А1 предлагается гибкий пулестойкий композит для применения в мягких бронежилетах, при этом композит содержит по меньшей мере один слой тканого материала, по меньшей мере один второй слой ткани, и первый разделительный слой, расположенный между слоем тканого материала и вторым слоем ткани, при этом первый разделительный слой содержит легкий, тонкий и гибкий слой, при этом первый разделительный слой не ламинирован ни со слоем тканого материала, ни со вторым слоем ткани, так что слой тканого материала и второй слой ткани могут свободно перемещаться относительно друг друга. Слой тканого материала и второй слой ткани могут быть выполнены из арамидных волокон, и второй слой ткани может быть выполнен в виде ориентированной в одном направлении ткани. И второй слой ткани предпочтительно покрыт композицией матричной смолы.

В WO 2008/108882 А2 приведено описание пулестойкого материала, содержащего первую панель, содержащую множество объединенных волоконных слоев, при этом каждый из волоконных слоев содержит множество волокон, имеющих прочность на разрыв примерно 7 г/денье или больше и покрытых на своей поверхности полимерной композицией, и вторую панель, прикрепленную к первой панели, при этом вторая панель отлична от первой панели, и при этом вторая панель содержит множество объединенных волоконных слоев, при этом каждый из волоконных слоев содержит множество волокон, имеющих прочность на разрыв примерно 7 г/денье или больше, и покрыты на своей поверхности полимерной композицией, и при этом указанная первая панель имеет более высокое содержание полимерной композиции, в процентах относительно полной массы первой панели, чем процентное содержание относительно полной массы второй панели.

Указанные выше пулестойкие изделия имеют хорошие пулестойкие характеристики. Однако имеется потребность в пулестойких изделиях, которые при той же поверхностной плотности имеют лучшие пулестойкие характеристики.

Поэтому в основу данного изобретения положена задача создание твердого пулестойкого изделия, которое при той же поверхностной плотности имеет улучшенные пулестойкие характеристики.

Указанная задача решена с помощью твердого пулестойкого изделия, содержащего гибридную панель, при этом гибридная панель содержит

а) первый пакет из множества объединенных перекрестных сложений, при этом каждое объединенное перекрестное сложение содержит, по меньшей мере два слоя выровненных в одном направлении арамидных волокон, при этом арамидные волокна снабжены первым матричным материалом, при этом первый матричный материал содержит первый полимер, при этом первый пакет имеет поверхность, обращенную в направлении прилета пули, и поверхность, противоположную направлению прилета пули, и

b) второй пакет, содержащий множество слоев тканого материала, при этом слои тканого материала состоят из арамидных волокон, снабженных вторым матричным материалом, при этом второй матричный материал отличается от первого матричного материала, при этом второй матричный материал содержит второй полимер, при этом второй полимер отличается от первого полимера,

и при этом первый пакет соединен своей противоположной направлению прилета пули поверхностью со вторым пакетом.

Неожиданным образом было установлено, что твердое пулестойкое изделие, согласно изобретению, имеет более высокое значение v₅₀, чем твердое пулестойкое изделие, которое содержит лишь слои выровненной в одном направлении ткани с матричным материалом, который идентичен первому матричному материалу первого пакета твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, и которое имеет одинаковый поверхностный вес.

Кроме того, твердое пулестойкое изделие, согласно изобретению, неожиданно имеет более высокое значения v₅₀, чем твердое пулестойкое изделие, которое содержит лишь слои тканого материала, снабженные матричным материалом, который идентичен со вторым матричным материалом второго пакета твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, и которое имеет одинаковый поверхностный вес.

Неожиданно было установлено, что твердое пулестойкое изделие, согласно изобретению, имеет более высокое значения v₅₀, чем сравнительное твердое пулестойкое изделие, которое отличается от твердого пулестойкого изделия, согласно изобретению, лишь тем, что матричный материал в первом пакете является идентичным матричному материалу во втором пакете. Этот технический эффект является тем более неожиданным, что он может быть даже достигнут, если твердое пулестойкое изделие, согласно изобретению, имеет несколько меньший поверхностный вес, чем сравнительное твердое пулестойкое изделие.

В данном изобретении понятия «поверхностный вес» и «поверхностная плотность» имеют одинаковое значение и определяют массу твердого пулестойкого изделия в граммах на квадратный метр указанного твердого пулестойкого изделия, т.е. в г/м².

Внутри объема данного изобретения понятие «твердое пулестойкое изделие» означает, что указанное изделие имеет достаточную жесткость для сохранения своей формы при подвергании значительному напряжению и способно свободно стоять без складывания. «Достаточная жесткость» означает, например, что если твердое пулестойкое изделие, согласно изобретению, поместить на стол так, что одна половина его площади лежит на столе, а другая половина его площади свободно висит, то в свободно висящей части твердого пулестойкого изделия не наблюдается изгибание.

В рамках данного изобретения понятие «первый матричный материал» обозначает материал, который

- в частности, соединяет друг с другом выровненные в одном направлении арамидные волокна внутри каждого из по меньшей мере двух слоев выровненных в одном направлении арамидных волокон, и за счет этого стабилизирует волокна внутри каждого из по меньшей мере двух слоев выровненных в одном направлении арамидных волокон, и

- после перекрестного сложения по меньшей мере двух слоев выровненных в одном направлении арамидных волокон соединяет друг с другом указанные по меньшей мере два слоя.

В рамках данного изобретения понятие «перекрестное сложение» означает расположение по меньшей мере двух слоев выровненных в одном направлении арамидных волокон, при этом указанные по меньшей мере два слоя выровненных в одном направлении арамидных волокон штабелируются друг на друге под углом, предпочтительно равным 90°, относительно направления волокон в указанных штабелируемых слоях.

В рамках данного изобретения понятие «объединенное перекрестное сложение» означает, что по меньшей мере два слоя выровненных в одном направлении арамидных волокон соединены друг с другом, предпочтительно с помощью первого матричного материала.

В рамках данного изобретения понятие «волокна» обозначает удлиненное тело, длина которого намного больше поперечного размера ширины и толщины. В соответствии с этим, волокна включают моноволокна, ленты, полосы, штапельные волокна и пряжи, выполненные из одного или более этих моноволокон, например, моноволоконные пряжи или пряжи из штапельного волокна. Особенно предпочтительно «волокна» обозначают многоволоконные пряжи. Поперечное сечение волокон, используемых в данном изобретении, может изменяться в широких пределах. Они могут быть круглыми, плоскими или продолговатыми в поперечном сечении. Они могут иметь регулярную или не регулярную форму, имеющую один или несколько регулярных или не регулярных лепестков, выступающих от продольной оси, например, моноволокна. Предпочтительно, волокна имеют по существу круглое поперечное сечение.

В рамках данного изобретения понятие «арамидные волокна» обозначают волокна, изготовленные из ароматического полиамида в качестве образующего волокно полимера. В указанном образующем волокно полимере по меньшей мере 85% амидных связей (-CO-NH-) непосредственно соединены с двумя ароматическими кольцами. В частности, предпочтительными ароматическими полиамидами являются р-арамиды. Среди р-арамидов наиболее предпочтительным является поли(р-фенилентерефталамид). Поли(р-фенилентерефталамид) является результатом полимеризации р-фенилендиамина и дихлорида терефталиевой кислоты. Волокна, состоящие, например, из многоволоконной пряжи, выполненной из поли(р-фенилен терефталамида), предлагаются фирмой Teijin Aramid (NL) под торговой маркой Twaron®.

Кроме того, арамидные волокна, используемые для образования сетки волокон в пулестойком изделии, согласно данному изобретению, могут быть волокнами, образованными из ароматического сополимера в качестве образующего волокно полимера. В указанном ароматическом сополимере р-фенилендиамин и/или дихлорид терефталиевой кислоты частично или полностью замещен другими ароматическими диаминами и/или хлоридами дикарбоновой кислоты.

В одном предпочтительном варианте выполнения твердое пулестойкое изделие, согласно данному изобретению, состоит из

а) первого пакета из множества объединенных перекрестных сложений, при этом каждое объединенное перекрестное сложение содержит, по меньшей мере два слоя выровненных в одном направлении арамидных волокон, при этом арамидные волокна снабжены первым матричным материалом, при этом первый матричный материал содержит первый полимер, при этом первый пакет имеет поверхность, обращенную в направлении прилета пули, и поверхность, противоположную направлению прилета пули, и

b) второго пакета, содержащего множество слоев тканого материала, при этом слои тканого материала состоят из арамидных волокон, снабженных вторым матричным материалом, при этом второй матричный материал отличается от первого матричного материала, при этом второй матричный материал содержит второй полимер, при этом второй полимер отличается от первого полимера,

и при этом первый пакет соединен своей противоположной направлению прилета пули поверхностью со вторым пакетом.

В другом предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, металлическая или керамическая ударная лицевая сторона соединена с поверхностью первого пакета, обращенной к направлению прилета пули.

Твердое пулестойкое изделие согласно данному изобретению содержит первый пакет из множества объединенных перекрестных сложений, при этом каждое объединенное перекрестное сложение содержит, по меньшей мере два слоя выровненных в одном направлении арамидных волокон, при этом арамидные волокна снабжены первым матричным материалом.

В рамках данного изобретения понятие «множество объединенных перекрестных сложений» означает определенное число n объединенных перекрестных сложений. Указанное число n может быть выбрано в диапазоне, зависящем от желаемой пулевой защиты. Указанная желаемая пулевая защита достигается при многих применениях твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, если указанное изделие, вместе с множеством слоев тканого материала, определенных в b), содержит 1-50 объединенных перекрестных сложений, так что n находится в диапазоне от 1 до 50. Поэтому твердое пулестойкое изделие, в котором множество объединенных перекрестных сложений означает число n объединенных перекрестных сложений, и n находится в диапазоне от 1 до 50, представляет предпочтительный вариант выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению. В особенно предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, число n находится в диапазоне от 5 до 30, более предпочтительно от 10 до 20.

В твердом пулестойком изделии, согласно данному изобретению, перекрестные сложения объединены. В рамках данного изобретения понятие «объединены» означает, что по меньшей мере два слоя выровненных в одном направлении арамидных волокон в каждом объединенном сложении соединены друг с другом. Предпочтительно, это соединение достигается с помощью первого матричного материала.

В одном предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, каждый из по меньшей мере двух слоев выровненных в одном направлении арамидных волокон снабжены первым матричным материалом.

Каждое объединенное перекрестное сложение, содержащееся в первом пакете твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, содержит по меньшей мере два слоя выровненных в одном направлении арамидных волокон, при этом арамидные волокна снабжены первым матричным материалом, при этом количество слоев выровненных в одном направлении арамидных волокон ограничено практическими соображениями, в основном практическим требованием, что объединенное перекрестное сложение должно предпочтительно обеспечивать возможность намотки с целью хранения и транспортировки. В одном предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, каждое объединенное сложение состоит из 2 до 10 слоев указанных выровненных в одном направлении арамидных волокон. В одном особенно предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, каждое объединенное перекрестное сложение состоит из 2 до 6 слоев указанных выровненных в одном направлении арамидных волокон, так что в указанном особенно предпочтительном варианте выполнения каждое объединенное перекрестное сложение состоит из 2 или 3 или 4 слоев указанных выровненных в одном направлении арамидных волокон.

Первый пакет твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, содержит множество перекрестных сложений, каждое из которых содержит по меньшей мере два слоя выровненных в одном направлении арамидных волокон, при этом арамидные волокна снабжены первым матричным материалом, при этом первый матричный материал содержит первый полимер, предпочтительно первый органический полимер. Первый, предпочтительно органический полимер присутствует на выровненных в одном направлении арамидных волокнах в процентном количестве по весу, достаточном для соединения друг с другом по меньшей мере двух слоев выровненных в одном направлении арамидных волокон. Поэтому нет необходимости в заполнении каждого и всего пространства между выровненными в одном направлении арамидными волокнами, при условии, что нанесенное количество первого полимера обеспечивает достаточное соединение друг с другом по меньшей мере двух слоев выровненных в одном направлении арамидных волокон. Например, первый полимерный материал может быть распределен пятнами на и между волокнами.

В одном предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, концентрация первого полимера в каждом слое выровненных в одном направлении арамидных волокон изменяется от 2 до 50% масс. относительно массы арамидных волокон плюс масса первого, предпочтительно органического полимера без влаги. С практической точки зрения это означает, что указанные 2-50% масс. первого полимера определяются после сушки несущих первый полимерный материал выровненных в одном направлении арамидных волокон до содержания воды 0% масс.

В одном особенно предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, концентрация первого полимера в каждом слое выровненных в одном направлении арамидных волокон находится в диапазоне от 50 до 30% масс., более предпочтительно от 10 до 20% масс. относительно массы арамидных волокон плюс масса первого, предпочтительно органического полимера.

В другом предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, поверхностная плотность каждого слоя выровненных в одном направлении арамидных волокон, включая первый полимер, предпочтительно первый органический полимер, находится в диапазоне от 10 до 250 г/м², особенно предпочтительно от 40 до 100 г/м².

В другом предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, первый полимер является статистическим сополимером стирола и бутадиена, т.е. сополимером, при этом параметры сополимеризации стирола и бутадиена задают случайную последовательность стирола и бутадиена в цепочке сополимера.

В особенно предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, статистический сополимер стирола и бутадиена является карбоксилированным статистическим сополимером стирола и бутадиена. В рамках данного изобретения понятие «карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена» обозначает сополимер, который синтезирован посредством сополимеризации мономерных стирола, бутадиена и, возможно, третьего мономера, при этом нижняя часть, подлежащая квантификации ниже стирола, и/или бутадиена, или третьего мономера, содержит по меньшей мере одну карбоксильную группу. Таким образом, понятие «карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена» содержит несколько предпочтительных вариантов выполнения, описание которых приводится ниже.

В первом предпочтительном варианте выполнения карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена является сополимером, который синтезирован посредством сополимеризации мономерных стирола и бутадиена, при этом нижняя часть стирола содержит по меньшей мере одну карбоксильную группу.

Во втором предпочтительном варианте выполнения карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена является сополимером, который синтезирован посредством сополимеризации мономерных стирола и бутадиена, при этом нижняя часть бутадиена содержит по меньшей мере одну карбоксильную группу.

В третьем предпочтительном варианте выполнения карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена является сополимером, который синтезирован посредством сополимеризации мономерных стирола и бутадиена, при этом нижняя часть как стирола, так и бутадиена содержит по меньшей мере одну карбоксильную группу.

В четвертом предпочтительном варианте выполнения карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена является сополимером, который синтезирован посредством сополимеризации мономерных стирола и бутадиена и третьего мономера, при этом нижняя часть третьего мономера содержит по меньшей мере одну карбоксильную группу. Третий мономер выбран из группы, состоящий не насыщенных этиленом карбоксильных кислот. Выбранная не насыщенная этиленом карбоксильная кислота может быть монокарбоксильной кислотой, или поликарбоксильной кислотой, или смесью таких кислот. Предпочтительно, кислота имеет 2-10 атомов углерода, т.е. атомов С, образующих цепочку С_2-10, которая содержит ненасыщенность этиленом. Атом углерода карбоксильной кислоты не включен в указанные 2-10 атомов углерода. Примерами предпочтительных монокарбоксильных кислот является акриловая кислота, метакриловая кислота и кротоновая кислота. Примерами поликарбоксильных кислот являются малеиновая кислота, фумаровая кислота, итаконовая (метиленянтарная) кислота и 3-бутен-1,2,3-трикарбоновая кислота.

В пятом предпочтительном варианте выполнения карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена является сополимером, который синтезирован посредством сополимеризации мономерных стирола и бутадиена и третьего мономера, при этом нижняя часть как стирола, так и третьего мономера содержит по меньшей мере одну карбоксильную группу.

В шестом предпочтительном варианте выполнения карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена является сополимером, который синтезирован посредством сополимеризации мономерных стирола и бутадиена и третьего мономера, при этом нижняя часть как бутадиена, так и третьего мономера содержит по меньшей мере одну карбоксильную группу.

В седьмом предпочтительном варианте выполнения карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена является сополимером, который синтезирован посредством сополимеризации мономерных стирола и бутадиена и третьего мономера, при этом нижняя часть стирола, бутадиена и третьего мономера содержит по меньшей мере одну карбоксильную группу.

В восьмом предпочтительном варианте выполнения карбоксилированный статистический сополимер стирола и бутадиена является смесью по меньшей мере одного сополимера, принадлежащего к первому, второму и третьему варианту выполнения и по меньшей мере одного сополимера, принадлежащего к четвертому, пятому, шестому и седьмому варианту выполнения.

В каждом из указанных выше предпочтительных вариантов выполнения понятие «карбоксильная группа» означает группу карбоновой кислоты, которая присутствует

- в нейтральной форме -СООН, или

- в анионной форме, которая может быть в виде -СОО^-Н⁺, или в виде соли -СОО^-М⁺, где М⁺ является катионом металла.

Как указывалось выше, во всех вариантах выполнения смолы карбоксилированного статистического сополимера стирола и бутадиена процентное содержание по массе (в масс.%) мономера, несущего по меньшей мере одну карбоксильную группу, относительно соответствующего сополимера, является обычно низким и составляет, например, между 0,05 и 10% масс., и может быть в диапазоне от 5% масс. или меньше вплоть до 0,05% масс. Или процентное по массе содержание может быть в диапазоне от 1% масс. или меньше до ≥0,05% масс.

Во всех вариантах выполнения смолы карбоксилированного статистического сополимера стирола и бутадиена уровень карбоксилирования cl, который вычисляется с использованием сухого веса w_СООН групп карбоновой кислоты (СООН) в карбоксилированном статистическом сополимере стирола и бутадиена, и сухого веса w_monomer в смоле карбоксилированного статистического сополимера стирола и бутадиена, по формуле

cl = (w_COOH/w_monomer)⋅100%,

предпочтительно находится в диапазоне от 0,05% до 15,0%, более предпочтительно в диапазоне от 0,05% до 10,0% и наиболее предпочтительно в диапазоне от 0,05% до 5,0%.

Во всех вариантах выполнения смолы карбоксилированного статистического сополимера стирола и бутадиена указанный полимер является статистическим полимером, Таким образом, полимером, в котором последовательность стирола, бутадиена и, не обязательно, третьего мономера является статистической последовательностью, заданной параметрами сополимеризации соответствующей би- или терсополимеризации.

По меньшей мере одна смола статистического сополимера стирола и бутадиена, которая предпочтительно используется для первого матричного материала пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, и которая может быть смолой карбоксилированного или не карбоксилированного статистического сополимера стирола и бутадиена, имеет температуру T_g стеклования, которая предпочтительно лежит в диапазоне между -70°С и 100°С, более предпочтительно в диапазоне между -50°С и 30°С и наиболее предпочтительно в диапазоне между -30°С и 20°С.

В одном предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, первый матричный материал содержит полимер, предпочтительно органический полимер, и вещество для повышения клейкости. В рамках данного изобретения понятие «вещество для повышения клейкости» означает химическое соединение, предпочтительно присутствующее в первом матричном материале пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, и гомогенно распределенное в указанной первом матричном материале, за счет чего первый матричный материал приобретает клейкость. И в рамках данного изобретения понятие «гомогенно распределенное в указанной первом матричном материале» означает, что концентрация вещества для повышения клейкости в каждом элементе объема первого матричного материала является одинаковой.

В одном предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, вещество для повышения клейкости выбрано из группы, состоящей из

- смоляных смол, которые получают из пней деревьев (древесная смола), живицы (резиновая смола) или побочных продуктов процесса изготовления бумаги (смола таллового масла),

при этом смоляные смолы могут быть

- смоляными сложными эфирами, получаемыми в результате реакции между смоляными кислотами и спиртами,

- гидрогенизированными смоляными сложными эфирами, получаемыми в результате гидрогенизации исходного материала смоляной кислоты, или

- димеризованными смоляными смолами, получаемыми в результате димеризации смоляных кислот, или

- терпеновыми смолами, получаемыми из терпенового сырья из древесных источников или из цитрусовых фруктов, или

- углеводородными полимерами, предлагаемыми фирмой Neville Chemical Company, US, под различными обозначениями, такими как NP-10, NP-25 и FN-175.

В одном предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, вещество для повышения клейкости присутствует в первом матричном материале в процентном соотношении относительно массы смолы первого матричного материала в диапазоне от 1% масс. до 20% масс., более предпочтительно от 1,5% масс. до 10% масс. и наиболее предпочтительно от 2% масс. до 6% масс. Если указанное процентное содержание ниже 1% масс., то обращение с одиночным слоем выровненных в одном направлении арамидных волокон во время изготовления твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, затрудняется. Если указанное процентное содержание выше 20% масс., то первый пакет твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, становится слишком неэластичным.

В особенно предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, вещество для повышения клейкости является смоляным сложным эфиром, который содержится, например, в Aquatac®6025, водной дисперсии, содержащей, например, около 58% масс. смоляного сложного эфира, около 39% масс. воды и менее 4% масс. поверхностно-активного вещества фирмы Arizona Chemical, US.

Множество объединенных перекрестных сложений образуют первый пакет твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению. В указанном первом пакете указанное множество перекрестных сложений соединены друг с другом. Указанное соединение может достигаться с помощью клея или предпочтительно с помощью первого матричного материала.

Твердое пулестойкое изделие, согласно данному изобретению, содержит второй пакет из множества слоев тканого материала, при этом слои тканого материала состоят из арамидных волокон, снабженных вторым матричным материалом.

В рамках данного изобретения понятие «множество слоев тканого материала» означает определенное число m слоев тканого материала. Указанное число m может быть выбрано в диапазоне, зависящем от желаемой пулестойкости. Указанная пулестойкость достигается во многих применениях твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, если указанное изделие, вместе с множеством объединенных перекрестных сложений, указанных в а), содержит 1-30 слоев тканого материала, так что m находится в диапазоне от 1 до 30. Поэтому твердое пулестойкое изделие, в котором множество слоев тканого материала означает число m слоев тканого материала, и m находится в диапазоне от 1-30, представляет предпочтительный вариант выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению. В особенно предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, m находится в диапазоне от 2 до 15, еще более предпочтительно от 4 до 10.

В рамках данного изобретения понятие «второй матричный материал» означает материал, который соединяет соседние слои тканого материала друг с другом и за счет этого образует второй пакет твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению. Таким образом, хотя возможно, что множество слоев тканого материала, образующих второй пакет твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, соединены друг с другом с помощью клея, предпочтительно, что второй матричный материал служит для соединения друг с другом слоев тканого материала.

Второй матричный материал, содержащийся во втором пакете твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, отличается от первого матричного материала и содержит второй полимер, предпочтительно органический второй полимер, который отличается от первого полимера. В одном предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, второй полимер является полихлоропреном, называемом также неопреном.

Второй, предпочтительно органический полимер присутствует на или частично в слоях тканого материала в процентном по массе соотношении, достаточном для соединения друг с другом соседних слоев тканого материала. Поэтому нет необходимости в том, что каждое пространство в каждом из слоев тканого материала заполнено вторым полимером, при условии, что нанесенное количество второго полимера обеспечивает возможность достаточного соединения друг с другом соседних слоев тканого материала. Второй полимер может иметь градиент концентрации с максимумом на одной из поверхностей слоев тканого материала и с уменьшением вдоль толщины слоя тканого материала. Или же второй полимер может иметь два градиента концентрации, каждый из которых имеет свой максимум на одной из поверхностей слоев тканого материала и уменьшается вдоль толщины слоя тканого материала.

В одном предпочтительном варианте выполнения твердого пулестойкого изделия, согласно данному изобретению, концентрация второго полимера в каждом из слоев тканого материала арамидных волокон находится в диапазоне от 2 до 32% масс. относительно массы арамидных волокон в указанном слое тканог