NL1014609C2 - Ballistisch vest. - Google Patents

Description

- 1 - BALLISTISCH VEST 5

De uitvinding heeft betrekking op een ballistisch vest, bevattend een stapel van flexibele unidirectionele lagen, waarin de unidirectionele lagen polyphenyleenbenzobisoxazool (PBO) vezels bevatten, en 10 waarin de vezels in een unidirectionele laag voornamelijk parallel lopen en een hoek maken met vezels in een naastliggende laag welke groter is dan 0 graden.

Een dergelijk vest is bekend uit W09749546. 15 W09749546 beschrijft kleding met antiballistische eigenschappen, bevattend een stapel van flexibele unidirectionele lagen, waarin de unidirectionele lagen aramide- of PBO-vezels bevatten, en waarin de vezels in een unidirectionele laag 20 voornamelijk parallel lopen en een hoek maken met vezels in een naastliggende laag welke 90 graden is.

Om een zo hoog mogelijke beschermende werking van ballistische vesten te verkrijgen, wordt gebruik gemaakt van materialen waarin de energie-25 absorptie per eenheid van oppervlak voor een of meerdere typen kogels zo hoog mogelijk is.

Doel van de vinding is te voorzien in een vest met een zo hoog mogelijke energieabsorptie per eenheid van oppervlak.

30 Dit doel wordt bereikt doordat de vezels "as spun" PBO vezels zijn.

Hierdoor wordt bereikt, dat de energieabsorptie per eenheid van oppervlak voor verschillende typen kogels ongeveer 15 % hoger is dan Λ Λ Λ Λ £ ί) 9 1 Ö 5 ^ ν 4 - 2 - wordt bereikt met een BPO-vezel die na spinnen een bewerking heeft ondergaan om de vezel een hogere modulus te geven.

Modulus van de "As Spun" vezel en de 5 nabehandelde vezel (HM) worden gegeven in Tabel 1 voor een PBO vezel van Toyobo (ZylonR) .

Tabel 1

Type Trekmodulus (g/d)

Zylon AS 1200 Zylon HM 1900 10

Verrassenderwijs bleek, dat een vest op basis van PBO vezels met een modulus lager dan 1500 g/d betere ballistische eigenschappen vertoont, dan een vest op basis van PBO-vezels, welke een modulus groter 15 dan 1500 g/d hebben. Dit in tegenstelling tot de algemeen bekende leer dat een vezel met een hogere modulus betere ballistische eigenschappen heeft, dan een vezel met een lagere modulus.

De stapel UD-lagen kan bestaan uit één of meerdere 20 UD-pakketten. Bij voorkeur bestaat de stapel UD-lagen uit meerdere UD-pakketten, welke ieder twee of vier UD-lagen bevatten. De pakketten zijn bij voorkeur aan beide zijden voorzien van een gladde film, waardoor wrijving tussen de pakketten vermindert, en de stapel 25 aan flexibiliteit wint.

Onder "vezels" wordt hier verstaan verstrekte voorwerpen, waarvan de lengte veel groter is dan de breedte en dikte. Vezels omvatten continue mono-en multifilamenten, evenals discontinue filamenten, 1 D 1 4 5 o 9 - 3 - zoals stapelvezels of gesneden vezels.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van enkele voorbeelden.

Onder de oppervlaktedichtheid (Areal 5 Density) van een weefsel- of UD-laag of pakket wordt verstaan het gewicht van weefsel-of UD-laag per oppervlakte eenheid.

Als PBO vezel werd in deze experimenten gebruikt een Zylon-vezel van Toyobo met een titer van 10 1100 dTex. Hiervan werden Zylon-UD pakketten gemaakt met een matrix op basis van een styreen-isopreen-styreen blokcopolymeer dispersie in water.

Zylon-UD is een pakket van twee kruisgelegde lagen waarin de vezels in iedere laag nagenoeg parallel lopen 15 loodrecht liggen op de vezels in een naastliggende laag. Het garengewicht per laag bedraagt 36 g/m2. Het Zylon-UD pakket bevat een rubber matrix en is aan beide zijden bedekt met een PE folie van 7 g/m2. Een UD-SB2 pakket heeft een oppervlaktegewicht van 100 g/m2. Het 20 matrixgehalte bedraagt 17 gew. % betrokken op het totaal van matrix- en vezelgewicht.

Voorbeeld I

Aan vesten van een stapel van een variërend 25 aantal pakketten Zylon(AS)-UD werden V50 metingen gedaan. Op basis van de V50 en het oppervlaktegewicht van het vest werd de energieabsorptie per eenheid van oppervlakte van het vest berekend (Eabs). De resultaten staan weergegeven in Tabel 2 30 1014808 - 4 -

Tabel 2

Dreiging Areal V50 Eabs density (m/s) (J/(kg/m2) _ (kq/m2)___ 9 mm__2__405__335_ __2,6__463__333_ __3_j_3__482__285_ .357 JSP 2,6__466__418_ .44 3,7 461 445

Magnum____ FSP 17 2,6 457 44 grain____

5 Vergelijkend Experiment A

Aan vesten van een stapel van een variërend aantal pakketten Zylon(HM)-UD werden V50 metingen gedaan. Op basis van de V50 en het oppervlaktegewicht van het vest werd de energieabsorptie per eenheid van 10 oppervlakte van het vest berekend (Eabs). De resultaten staan weergegeven in Tabel 3

Tabel 3

Dreiging Areal V50 Eabs density (m/s) (J/(kg/m2) __(kg/m2)___ 9 mm__1J3__432__424_ __2j3__455__366_ PSP' 17 2,6 467 47 grain_________ . 44 Magnum 3,7__489__506_ .357 JSP 1 2,6 490 472 15

Hieruit blijkt, dat de energie-absorpte van vesten welke PBO(AS)-vezels bevatten significant hoger is voor alle dreigingen, dan van vesten met PBO(HM)-vezels.

1 0 U GO 5

Claims (2)

1. Ballistisch vest, bevattend een stapel van flexibele unidirectionele lagen, waarin de 5 unidirectionele lagen polyphenyleenbenzobisoxazool (PBO) vezels bevatten, en waarin de vezels in een unidirectionele laag voornamelijk parallel lopen en een hoek maken met vezels in een naastliggende 10 laag welke groter is dan 0 graden, met het kenmerk dat de PBO vezels "as spun" PBO vezels zijn.

2. Ballistisch vest volgens conclusie 1, waarin de PBO vezels een modulus hebben welke kleiner is 15 dan 1500 g/d. * λ a a Q ί y I “ϊ v ···' SAMENWERKINGSVERDRAG (PCI) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONOERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IDENTIFIKATIE VAN OE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van de aanvrager of van de gemachtigde ___4209NL_. Nederlandse aanvrage nr. indieningsdatum 1014609 10 maart 2000 Ingeroepen voorrangsdatum Aanvrager INaam) DSM N.V. Datum van het verzoek voor een onderzoek van internationaal type Door de Instantie voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan het ver· zoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend nr. SN 34715 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij toepassing van verschillende classificaties, alle classificatiesymbolen opgeven) Volgens de Internationale clasifteatie (IPC) lnt.CI.7: F41H5/04 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK Onderzochte minimum documentatie Classificatiesysteem __'_Clessificatiesymboien_ lnt.CI.7: F41H Onderzochte andere documentatie den de minimum documentatie voor zover dergeli|ke documenten in de onderzochte gebieden zijn opgenomen III. [ | GEEN ONDERZOEK MOGELIJK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsblad) IV. GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvullingsblad) ferm PCT/ISA/201(a> 07.1979