NL9300328A - Laminate composed of composite layers having differing thermal expansion - Google Patents
Laminate composed of composite layers having differing thermal expansion Download PDFInfo
- Publication number
- NL9300328A NL9300328A NL9300328A NL9300328A NL9300328A NL 9300328 A NL9300328 A NL 9300328A NL 9300328 A NL9300328 A NL 9300328A NL 9300328 A NL9300328 A NL 9300328A NL 9300328 A NL9300328 A NL 9300328A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- matrix
- fibers
- layers
- composite layer
- composite
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 90
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 13
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 12
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 4
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 claims description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 abstract description 10
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 86
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 4
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical class OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 2
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000001891 gel spinning Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229920002397 thermoplastic olefin Polymers 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/04—Layered products comprising a layer of synthetic resin as impregnant, bonding, or embedding substance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
- B32B7/027—Thermal properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
- B29K2101/10—Thermosetting resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
- B29K2101/12—Thermoplastic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0089—Impact strength or toughness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/48—Wearing apparel
- B29L2031/4807—Headwear
- B29L2031/4814—Hats
- B29L2031/4821—Helmets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/42—Alternating layers, e.g. ABAB(C), AABBAABB(C)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0253—Polyolefin fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0261—Polyamide fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2571/00—Protective equipment
- B32B2571/02—Protective equipment defensive, e.g. armour plates, anti-ballistic clothing
Abstract
Description
LAMINAAT OPGEBOUWD UIT COMPOSIETLAGEN MET VERSCHILLENDELAMINATE BUILT UP FROM COMPOSITE LAYERS WITH DIFFERENT
THERMISCHE UITZETTINGTHERMIC EXPANSION
De uitvinding heeft betrekking op een laminaat opgebouwd uit een aantal eerste composietlagen welke een of meer lagen van eerste vezels in een matrix bevatten en een aantal tweede composietlagen welke een of meer lagen van tweede vezels in een matrix bevatten, waarin de eerste en tweede composietlagen elkaar afwisselen en waarin de opeenvolgende lagen onderling verbonden zijn.The invention relates to a laminate composed of a number of first composite layers containing one or more layers of first fibers in a matrix and a number of second composite layers containing one or more layers of second fibers in a matrix, in which the first and second composite layers alternating and in which the successive layers are interconnected.
Een dergelijk laminaat is bekend uit US-A-3832265. Dit laminaat bevat een composietlaag met nylonvezels geplaatst tussen twee composietlagen met glasvezels. De matrix in beide composietlagen wordt gevormd door een thermohardende polyester.Such a laminate is known from US-A-3832265. This laminate contains a composite layer with nylon fibers placed between two composite layers with glass fibers. The matrix in both composite layers is formed by a thermosetting polyester.
Het nadeel van dit uit US-A-3832265 bekende laminaat is dat het ongewenst snel delamineert onder invloed van temperatuurwisselingen. Gebleken is dat in het bijzonder bij laminaten van composietlagen met een vezel-gehalte tussen 50 en 90 vol.% waarbij het verschil in de thermische uitzettingscoëfficiënten van de eerste en de tweede vezels ten minste 10*10-6 K-1 bedraagt snel delaminatie optreedt. Met thermische uitzettingscoëfficiënt van de vezel wordt de lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt in de lengterichting van de vezel bedoeld.The drawback of this laminate known from US-A-3832265 is that it delaminates undesirably fast under the influence of temperature changes. It has been found that in particular with laminates of composite layers with a fiber content between 50 and 90% by volume, where the difference in the thermal expansion coefficients of the first and second fibers is at least 10 * 10-6 K-1, delamination occurs quickly . Thermal coefficient of expansion of the fiber refers to the linear thermal expansion coefficient in the longitudinal direction of the fiber.
Het doel van de uitvinding is een laminaat dat dit nadeel niet of in mindere mate vertoont.The object of the invention is a laminate which does not exhibit this disadvantage or to a lesser extent.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat in het laminaat elke eerste en tweede composietlaag een vezelgehalte heeft van 50-90 vol.% en het verschil in de thermische uitzettingscoëfficiënten van de eerste en de tweede vezels ten minste 10*10-6 K-1 bedraagt en de matrix van elke eerste composietlaag bestaat uit een materiaal met een rek van ten hoogste 15% en de matrix van elke tweede composietlaag bestaat uit een materiaal met een rek van ten minste 50%.This object is achieved according to the invention in that in the laminate each first and second composite layer has a fiber content of 50-90% by volume and the difference in the thermal expansion coefficients of the first and second fibers is at least 10 * 10-6 K-1. and the matrix of each first composite layer consists of a material with an elongation of at most 15% and the matrix of each second composite layer consists of a material with an elongation of at least 50%.
Verrassenderwijze is gebleken dat het laminaat volgens de uitvinding minder snel delamineert dan het bekende laminaat. Hierdoor heeft dit bij een gelijke blootstelling aan temperatuurveranderingen een langere levensduur dan het bekende laminaat. Een verder voordeel van het laminaat volgens de uitvinding is dat het bij een gelijk gewicht per oppervlakte-eenheid een hogere energie-absorptie heeft bij inslag van een ballistisch projectiel. Hierdoor heeft een anti-ballistisch voorwerp dat een laminaat volgens de uitvinding bevat een gunstigere verhouding tussen het beschermingsniveau en het gewicht dan de bekende laminaten. Een verder voordeel is dat het laminaat een goede vorrastabiliteit heeft.It has surprisingly been found that the laminate according to the invention delaminates less quickly than the known laminate. As a result, with an equal exposure to temperature changes, this has a longer life than the known laminate. A further advantage of the laminate according to the invention is that, at the same weight per unit area, it has a higher energy absorption when impacted by a ballistic missile. As a result, an anti-ballistic article containing a laminate according to the invention has a more favorable ratio between the level of protection and the weight than the known laminates. A further advantage is that the laminate has good freezing stability.
De voordelen van de uitvinding komen des te sterker tot uitdrukking naarmate het vezelgehalte in de composietlagen hoger is en naarmate het verschil tussen de thermische uitzettingscoëfficiënten van de eerste en de tweede vezels groter is. Bij voorkeur betreft de uitvinding dan ook laminaten, waarin het vezelgehalte van de eerste en de tweede composietlaag 65-90 vol.% is en/of als het verschil in de thermische uitzettingscoëfficiënten van de eerste en de tweede vezels ten minste 20*10~6 K_1 en met meer voorkeur ten minste 100*10-6 K~1 is. In het bijzonder blijken goede resultaten te worden behaald bij niet-vlakke laminaten. Verder komen de voordelen van de uitvinding in het bijzonder tot uitdrukking in laminaten waarin de vezels in de composietlagen in hoge mate gericht zijn. Dit is bijvoorbeeld het geval bij composietlagen welke zijn opgebouwd uit vezellagen in een matrix waarin de vezels hoofdzakelijk in één of twee richtingen liggen en in het bijzonder wanneer deze lagen in de composietlaag zodanig regelmatig gestapeld zijn dat de vezelrichtingen van de verschillende vezellagen in hoge mate overeen komen. Vezellagen met een hoge mate van gerichtheid zijn bijvoorbeeld niet-geweven lagen van onderling parallelle vezels of weefsels.The advantages of the invention are all the more pronounced the higher the fiber content in the composite layers and the greater the difference between the thermal expansion coefficients of the first and second fibers. Preferably, the invention therefore also relates to laminates in which the fiber content of the first and second composite layers is 65-90% by volume and / or if the difference in the thermal expansion coefficients of the first and second fibers is at least 20 * 10 ~ 6 K_1 and more preferably is at least 100 * 10-6 K ~ 1. In particular, good results have been found to be obtained with non-planar laminates. Furthermore, the advantages of the invention are particularly expressed in laminates in which the fibers in the composite layers are highly oriented. This is the case, for example, with composite layers which are built up of fiber layers in a matrix in which the fibers lie mainly in one or two directions and in particular when these layers in the composite layer are regularly stacked in such a way that the fiber directions of the different fiber layers are very similar. come. Highly directional fiber layers are, for example, nonwoven layers of mutually parallel fibers or fabrics.
De rek van de matrix van de eerste composietlaag dient ten hoogste 15% te zijn. Met rek wordt bedoeld de lengtetoename bij uitrekking van een een zekere lengte van het matrixmateriaal tot het moment, waarop breuk optreedt, uitgedrukt in procenten van de oorspronkelijke lengte. Het voordeel van een matrix met een lage rek is dat het laminaat een goede stijfheid en een goede vormstabiliteit heeft. Met meer voorkeur is deze rek ten hoogste 10% en met de meeste voorkeur ten hoogste 5%. De rek van de matrix van de tweede composietlaag dient ten minste 50% te zijn. Het voordeel hierbij is dat het laminaat minder delaminatie vertoont bij temperatuurveranderingen. Met meer voorkeur is deze rek ten minste 100% en de meeste voorkeur ten minste 300%.The elongation of the matrix of the first composite layer should be at most 15%. By elongation is meant the length increase when a certain length of the matrix material is stretched to the moment at which fracture occurs, expressed as a percentage of the original length. The advantage of a low stretch matrix is that the laminate has good rigidity and good dimensional stability. More preferably, this elongation is at most 10%, and most preferably at most 5%. The elongation of the matrix of the second composite layer should be at least 50%. The advantage here is that the laminate shows less delamination with temperature changes. More preferably, this elongation is at least 100%, and most preferably at least 300%.
Binnen de gestelde eisen en voorkeuren kunnen een groot aantal verschillende materialen gekozen worden als matrix in de eerste en de tweede composietlaag. Met matrix wordt bedoeld een de vezels geheel of gedeeltelijk omhullend materiaal dat de vezels tot een samenhangend geheel bindt. Bij voorkeur bestaat de matrix van elke eerste composietlaag hoofdzakelijk uit een thermohardend polymeer en de matrix van elke tweede composietlaag hoofdzakelijk uit een thermoplastisch polymeer. Het matrixmateriaal van beide composietlagen kan hierbij nog toeslagstoffen of een ondergeschikte hoeveelheid van een ander polymeer bevatten. Geschikte thermohardende polymeren zijn vinylesters, onverzadigde polyesters, epoxiden en fenolharsen. Bij voorkeur worden vinylesters of epoxiden gebruikt. Geschikte thermoplastische polymeren zijn polyurethanen, polyvinylen, polyacrylen, poly-olefinen, thermoplastische elastomere blokcopolymeren zoals polyisopreen-polyetheen-buteen-polystyreen of polystyreen-polyisopreen-polystyreen blokcopolymeren. Bij voorkeur worden thermoplastische polyolefinen gebruikt zoals etheen-propeen copolymeren, lage-dichtheidpolyetheen (ldpe) of lineair lage-dichtheidpolyetheen (LLDPE).Within the set requirements and preferences, a large number of different materials can be chosen as matrix in the first and second composite layers. By matrix is meant a material wholly or partly enveloping the fibers which binds the fibers into a cohesive whole. Preferably, the matrix of each first composite layer mainly consists of a thermosetting polymer and the matrix of each second composite layer mainly consists of a thermoplastic polymer. The matrix material of both composite layers may also contain additives or a minor amount of another polymer. Suitable thermosetting polymers are vinyl esters, unsaturated polyesters, epoxides and phenolic resins. Vinyl esters or epoxides are preferably used. Suitable thermoplastic polymers are polyurethanes, polyvinyls, polyacrylics, polyolefins, thermoplastic elastomeric block copolymers such as polyisoprene-polyethylene-butene-polystyrene or polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymers. Preferably, thermoplastic polyolefins are used such as ethylene-propylene copolymers, low density polyethylene (LDPE) or linear low density polyethylene (LLDPE).
De opeenvolgende eerste en tweede composietlagen zijn onderling gebonden. De composietlagen kunnen zijn gebonden door directe hechting van de matrices van de composietlagen of doordat tussen de composietlagen een hechtlaag is aangebracht. Bij voorkeur wordt als hechtlaag een etheen-vinylalcohol copolymeer of een gemodificeerd etheen-vinylalcohol copolymeer gebruikt.The successive first and second composite layers are bonded together. The composite layers can be bonded by direct adhesion of the matrices of the composite layers or by the application of an adhesive layer between the composite layers. Preferably, an ethylene-vinyl alcohol copolymer or a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer is used as the adhesive layer.
Bijzonder goede resultaten worden bereikt als in het laminaat elke eerste composietlaag de vezels bevat met de hogere en elke tweede composietlaag de vezels met de lagere thermische uitzettingscoëfficiënt. Gebleken is dat een laminaat waarin de vezels met de hogere thermische uitzettingscoëfficiënt in een matrix van een materiaal met een lage rek jn de vezels met de lagere thermische uitzettingscoëfficiënt in een matrix van een materiaal met een hoge rek zijn opgenomen minder delaminatie vertonen en een goede anti-ballistische werking hebben.Particularly good results are obtained if in the laminate each first composite layer contains the fibers with the higher and every second composite layer the fibers with the lower thermal expansion coefficient. It has been found that a laminate incorporating the fibers with the higher coefficient of thermal expansion in a matrix of a low elongation material and the fibers with the lower thermal expansion coefficient in a matrix of a material of high elongation show less delamination and good anti have a ballistic effect.
Met vezel wordt bedoeld een langwerpig lichaam waarvan de lengteafmeting groter is dan de dwarsafmeting van breedte en dikte. Dienovereenkomstig omvat de term vezel onder meer een monofilament, een multifilament, een band, een strook, een draad of een stapelvezelgaren. De dwarsdoorsneden van de vezels kunnen regelmatig of onregelmatig zijn. De vezels kunnen in principe van elk materiaal zijn en worden gekozen in het licht van de gewenste eigenschappen van de uiteindelijke toepassing. Zo kunnen bijvoorbeeld metaalvezels, anorganische vezels of organische vezels gebruikt worden. Metaalvezels kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt in laminaten waar electrisch geleidende-, anti-statische of snij- en steekbestendige eigenschappen worden geëist. Laminaten worden bij voorkeur versterkt met vezels met een hoge treksterkte. Deze vezels hebben ook goede anti-ballistische eigenschappen.By fiber is meant an elongated body whose length dimension is greater than the transverse dimension of width and thickness. Accordingly, the term fiber includes a monofilament, a multifilament, a tape, a strip, a thread or a staple fiber yarn. The cross sections of the fibers can be regular or irregular. The fibers can in principle be of any material and are chosen in the light of the desired properties of the final application. For example, metal fibers, inorganic fibers or organic fibers can be used. For example, metal fibers can be used in laminates where electrically conductive, anti-static or cut and stab resistant properties are required. Laminates are preferably reinforced with high tensile fibers. These fibers also have good anti-ballistic properties.
Geschikte anorganische vezels met een hoge treksterkte zijn bijvoorbeeld glasvezels, koolstofvezels en keramische vezels. Geschikte organische vezels zijn bijvoorbeeld aramidevezels, vloeibaar kristallijne polymeervezels, polyamidevezels en hoog-georiënteerde vezels van bijvoorbeeld polyolefinen, polyvinylalcohol of polyacrylonitril.Suitable high tensile inorganic fibers are, for example, glass fibers, carbon fibers and ceramic fibers. Suitable organic fibers are, for example, aramid fibers, liquid crystalline polymer fibers, polyamide fibers and highly oriented fibers of, for example, polyolefins, polyvinyl alcohol or polyacrylonitrile.
Bij voorkeur worden in het laminaat volgens de uitvinding, polyolefinevezels gebruikt met een treksterkte van ten minste 1,2 GPa en een trekmodulus van ten minste 40 GPa (hierna HPPE-vezels genoemd). Het voordeel van deze vezels is dat ze naast een hoge treksterkte ook een lage dichtheid hebben waardoor ze in het bijzonder zeer geschikt zijn voor toepassing in anti-ballistische voorwerpen.Preferably, in the laminate of the invention, polyolefin fibers are used with a tensile strength of at least 1.2 GPa and a tensile modulus of at least 40 GPa (hereinafter referred to as HPPE fibers). The advantage of these fibers is that in addition to a high tensile strength they also have a low density, which makes them particularly suitable for use in anti-ballistic objects.
Als polyolefinen komen in het bijzonder in aanmerking polyetheen en polypropeen homo- en copolymeren.Polyolefins in particular include polyethylene and polypropylene homo- and copolymers.
Verder kunnen de gebruikte polyolefinen kleine hoeveelheden van één of meer andere polymeren bevatten, in het bijzonder andere alkeen-l-polymeren. ^Furthermore, the polyolefins used may contain small amounts of one or more other polymers, in particular other olefin-1 polymers. ^
Goede resultaten worden verkregen indien als polyolefine lineair polyetheen (PE) wordt gekozen. Onder lineair polyetheen wordt hier verstaan polyetheen met minder dan 1 zijketen per 100 C-atomen en bij voorkeur met minder dan 1 zijketen per 300 C-atomen en dat bovendien tot 5 mol.% van één of meer daarmee copolymeriseerbare andere alkenen kan bevatten zoals propeen, buteen, penteen, 4-methylpenteen, octeen.Good results are obtained if linear polyethylene (PE) is chosen as the polyolefin. Linear polyethylene is here understood to mean polyethylene with less than 1 side chain per 100 C atoms and preferably with less than 1 side chain per 300 C atoms and which may additionally contain up to 5 mol% of one or more other olefins copolymerizable therewith, such as propylene , butene, pentene, 4-methylpentene, octene.
Bij voorkeur worden polyolefinevezels gebruikt welke zijn verkregen uit polyolefine filamenten die zijn bereid met een gelspinproces zoals beschreven in GB-A-2042414 en GB-A-2051667. Dit proces bestaat in wezen uit het bereiden van een oplossing van een polyolefine met een hoge intrinsieke viscositeit, het spinnen van de oplossing bij een temperatuur boven de oplostemperatuur tot filamenten, het afkoelen van de filamenten onder de geleringstemperatuur zodat gelering optreedt en het verstrekken van de filamenten voor, tijdens of na verwijdering van het oplosmiddel.Preferably, polyolefin fibers obtained from polyolefin filaments prepared by a gel spinning process as described in GB-A-2042414 and GB-A-2051667 are used. This process essentially consists of preparing a solution of a polyolefin with a high intrinsic viscosity, spinning the solution at a temperature above the dissolution temperature into filaments, cooling the filaments below the gelation temperature so that gelation occurs, and providing the filaments before, during or after solvent removal.
De vorm van de doorsnede van de filamenten kan worden gekozen door een geschikte keuze van de vorm van de spinopening.The shape of the cross-section of the filaments can be selected by an appropriate choice of the shape of the spinning opening.
Geschikte combinaties van vezels welke een verschil in thermische uitzettingscoëfficiënt hebben van ten minste 10*10-6 K_1 zijn bijvoorbeeld HPPE-nylon, polyaramide-nyIon, glas-nylon, HPPE-glas, HPPE-keramiek en vrijwel alle metaal-polymeer-vezelcombinaties.Suitable combinations of fibers which have a difference in thermal expansion coefficient of at least 10 * 10 -6 K -1 are, for example, HPPE nylon, polyaramid-nylon, glass-nylon, HPPE glass, HPPE ceramic and almost all metal-polymer fiber combinations.
Bij voorkeur wordt in de eerste composietlaag nylonvezels gebruikt. Nylonvezels hebben het voordeel dat ze ballistisch effectief en goedkoop zijn en goed hechten in een groot aantal verschillende matrixmaterialen. In een uitvoeringsvorm van het laminaat met de meeste voorkeur zijn de eerste vezels nylon-vezels en de tweede vezels polyolefinevezels met een treksterkte van ten minste 1,2 GPa en een trekmodulus van ten minste 40 GPa. Een dergelijk laminaat heeft een goede anti-ballistische werking bij een laag gewicht en een goede stijfheid en vormvastheid.Nylon fibers are preferably used in the first composite layer. Nylon fibers have the advantage of being ballistically effective, inexpensive, and good adhesion in a wide variety of matrix materials. In a most preferred embodiment of the laminate, the first fibers are nylon fibers and the second fibers are polyolefin fibers with a tensile strength of at least 1.2 GPa and a tensile modulus of at least 40 GPa. Such a laminate has a good anti-ballistic effect at a low weight and a good stiffness and dimensional stability.
Bij voorkeur bevat het laminaat volgens de uitvinding een oneven aantal composietlagen, waarbij de buitenste lagen eerste composietlagen zijn. Een dergelijk meerlaags laminaat wordt een gebalanceerd laminaat genoemd. In een gebalanceerd laminaat leiden spanningen tussen de composietlagen minder snel tot delaminatie.Preferably, the laminate according to the invention contains an odd number of composite layers, the outer layers being first composite layers. Such a multilayer laminate is called a balanced laminate. In a balanced laminate, stresses between the composite layers are less likely to lead to delamination.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een laminaat opgebouwd uit een aantal eerste composietlagen welke één of meer lagen van eerste vezels in een matrix bevatten en een aantal tweede composietlagen, welke één of meer lagen van tweede vezels in een matrix bevatten, welke omvat: - het afwisselend stapelen van een aantal pre- composietlagen van een eerste en van een aantal van een tweede composietlaag, waarbij elke pre-composietlaag een laag vezels omvat met daarop aangebracht een materiaal, waaruit een matrix kan worden gevormd, - het vormgeven van de verkregen stapeling bij een temperatuur beneden de smelttemperatuur van de vezels, waarbij de materialen, waaruit de matrices kunnen worden gevormd, vervormbaar zijn en - het harden van de genoemde materialen, waarbij de matrices worden gevormd.The invention also relates to a method for manufacturing a laminate built up of a number of first composite layers containing one or more layers of first fibers in a matrix and a number of second composite layers containing one or more layers of second fibers in a matrix , which comprises: - alternately stacking a number of pre-composite layers of a first and a number of a second composite layer, each pre-composite layer comprising a layer of fibers with a material applied thereon, from which a matrix can be formed, - the shaping the resulting stack at a temperature below the melting temperature of the fibers, wherein the materials from which the matrices can be formed are deformable and - curing the said materials, thereby forming the matrices.
Een dergelijke werkwijze is eveneens bekend uit US-A-3832265. In deze bekende werkwijze worden achtereenvolgens een laag nylonvezels, een laag glasvezels en weer een laag nylonvezels gestapeld, waarbij elke laag vezels aan weerszijden is gecoat met een polyesterhars. De verkregen stapeling wordt in de vorm van een helm geperst bij een temperatuur van 280 °F en onder een druk van 50 psi. De geperste vorm wordt gedurende 12 minuten op genoemde temperatuur gehouden. Hierbij hardt de polyesterhars uit en ontstaat een laminaat, waarin de drie genoemde composietlagen met elkaar tot één geheel verbonden zijn. Het gevormde laminaat in de vorm van een helm wordt tenslotte uit de vorm genomen en afgekoeld.Such a method is also known from US-A-3832265. In this known method, a layer of nylon fibers, a layer of glass fibers and another layer of nylon fibers are successively stacked, each layer of fibers being coated on both sides with a polyester resin. The resulting stack is pressed in the form of a helmet at a temperature of 280 ° F and under a pressure of 50 psi. The pressed mold is kept at said temperature for 12 minutes. In this process, the polyester resin hardens and a laminate is formed, in which the three composite layers mentioned are joined together to form a whole. The molded helmet-shaped laminate is finally taken out of the mold and cooled.
Een nadeel van deze werkwijze is dat het ·#*"* laminaat, in het bijzonder indien dit niet vlak is, snel delamineert tijdens de vervaardiging bij de afkoeling van de vormingstemperatuur naar de gebruikstemperatuur of snel na afkoeling. Gebleken is dat in het bijzonder bij vervaardiging van laminaten van composieten met een vezel-gehalte tussen 50 en 90 vol.% waarbij het verschil in de thermische uitzettingscoëfficiënten van de eerste en de tweede vezels ten minste 10*10-6 K-1 bedraagt snel delaminatie optreedt.A drawback of this method is that the laminate, especially if it is not flat, delaminates rapidly during manufacture upon cooling from the forming temperature to the operating temperature or soon after cooling. production of laminates of composites with a fiber content between 50 and 90% by volume, the difference in the thermal expansion coefficients of the first and the second fibers being at least 10 * 10 -6 K-1, rapid delamination occurs.
Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze, die dit nadeel niet of in verminderde mate vertoont.The object of the invention is to provide a method which does not or does not exhibit this drawback to a lesser extent.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat het verschil in de thermische uitzettingscoëfficiënten van de eerste en de tweede vezels ten minste 10*10"6 K-1 bedraagt en dat de pre-composiet-lagen een vezelgehalte hebben van 50-90 vol.% en dat elke pre-composietlaag voor de eerste composietlaag als materiaal waaruit de eerste matrix kan worden gevormd een materiaal bevat dat na het harden een rek van ten hoogste 15% heeft en elke pre-composietlaag voor de tweede composietlaag als materiaal, waaruit de tweede matrix kan worden gevormd een materiaal bevat dat na het harden een rek heeft van ten minste 50%.This object is achieved according to the invention in that the difference in the thermal expansion coefficients of the first and second fibers is at least 10 × 10 6 K-1 and that the pre-composite layers have a fiber content of 50-90 vol. % and that each pre-composite layer for the first composite layer as a material from which the first matrix can be formed contains a material which, after curing, has an elongation of at most 15% and each pre-composite layer for the second composite layer as a material, from which the second matrix can be formed contains a material that has an elongation of at least 50% after curing.
Gebleken is dat het gevaar voor delaminatie tijdens of na vervaardiging tot een minimum beperkt is. Laminaten verkregen volgens deze werkwijze hebben veel minder inwendige spanningen waardoor ze minder last hebben van kromtrekken en van delaminatie bij blootstelling aan temperatuurveranderingen. De laminaten hebben daardoor een langere levensduur, een goede vormstabiliteit en betere anti-ballistische eigenschappen dan laminaten vervaardigd volgens de bekende werkwijze.It has been found that the risk of delamination during or after manufacture has been minimized. Laminates obtained by this method have much less internal stress, so they are less prone to warping and delamination when exposed to temperature changes. The laminates therefore have a longer life, good dimensional stability and better anti-ballistic properties than laminates manufactured according to the known method.
Onder een pre-composietlaag van een composietlaag wordt verstaan een laag vezels, waarop materiaal aanwezig is, waaruit een matrix kan worden gevormd. De vezellaag is bijvoorbeeld een weefsel, een enkele laag van onderling parallelle vezels of een kruislaag bestaande uit twee lagen van onderling parallelle vezels die onder een hoek staan. Het genoemde materiaal kan aanwezig zijn op de vezels in de vorm van bijvoorbeeld poeder, een deklaag, een film en kan zowel bestaan uit het matrixmateriaal zelf als uit een stof of samenstelling, waaruit het matrixmateriaal kan worden gevormd. Het eerste geval zal zich veelal voordoen, wanneer een thermoplastische matrix wordt toegepast, het tweede geval, wanneer een thermohardende matrix wordt toegepast. Het materiaal is dit tweede geval als regel een hars, die kan uitharden tot het beoogde matrixmateriaal. Het genoemde materiaal kan zijn aangebracht op de vezels in de vorm van een vloeibare substantie die het materiaal bevat. Een dergelijke vloeibare substantie kan bijvoorbeeld een vloeibare hars zijn of een oplossing, een dispersie of een smelt van het matrixmateriaal zijn. Bij gebruik van een oplossing of een dispersie moet de pre-composietlaag vóór het gebruik ontdaan zijn van oplos- of dispersiemiddel. De pre-composietlagen kunnen ook voorgevormde dunne composiet-lagen zijn van vezels in een thermoplastische matrix, eventueel voorzien van een hechtlaag.A pre-composite layer of a composite layer is understood to mean a layer of fibers on which material is present, from which a matrix can be formed. The fiber layer is, for example, a fabric, a single layer of mutually parallel fibers or a cross layer consisting of two layers of mutually parallel fibers which are at an angle. The said material may be present on the fibers in the form of, for example, powder, a coating, a film and may consist of both the matrix material itself and a substance or composition from which the matrix material can be formed. The first case will often arise when a thermoplastic matrix is used, the second case when a thermosetting matrix is used. The material in this second case is usually a resin, which can cure to the intended matrix material. The said material may be applied to the fibers in the form of a liquid substance containing the material. Such a liquid substance can be, for example, a liquid resin or a solution, a dispersion or a melt of the matrix material. When using a solution or dispersion, the pre-composite layer must be devoid of any solvent or dispersion prior to use. The pre-composite layers can also be preformed thin composite layers of fibers in a thermoplastic matrix, optionally provided with an adhesive layer.
Het materiaal van de vezels en het materiaal van de matrix van de eerste en de tweede composietlaag worden in combinatie zo gekozen dat de smelttemperatuur van alle vezels hoger is dan de smelttemperatuur of de uithardingstemperatuur van alle matrixmaterialen.The material of the fibers and the material of the matrix of the first and the second composite layers are chosen in combination such that the melting temperature of all fibers is higher than the melting temperature or the curing temperature of all matrix materials.
Bij voorkeur wordt het materiaal voor de matrix van de eerste composietlaag geheel of gedeeltelijk gehard alvorens het materiaal voor de matrix van de tweede composietlaag wordt gehard. Hiertoe worden de materialen waaruit de matrices worden gevormd zodanig gekozen, dat de hardingsstemperatuur van het materiaal voor de matrix van de eerste composietlaag hoger is dan de hardingstemperatuur van het materiaal voor de matrix van de tweede composietlaag.Preferably, the material for the matrix of the first composite layer is fully or partially cured before the material for the matrix of the second composite layer is cured. For this purpose, the materials from which the matrices are formed are selected such that the cure temperature of the material for the matrix of the first composite layer is higher than the cure temperature of the material for the matrix of the second composite layer.
Het voordeel van deze voorkeursuitvoering is dat nog minder spanningen optreden tussen de composietlagen tijdens afkoeling waardoor minder delaminatie en kromtrekken van het laminaat plaatsvindt. Deze voordelen gelden in het bijzonder als de eerste composietlaag de vezels bevat met de hogere- en de tweede composietlaag de vezels bevat met de lagere thermische uitzettingscoëfficiënt.The advantage of this preferred embodiment is that even less stresses occur between the composite layers during cooling, so that less delamination and warping of the laminate take place. These advantages are especially true if the first composite layer contains the fibers with the higher and the second composite layer contains the fibers with the lower thermal expansion coefficient.
Bij voorkeur wordt hierbij voor het vormen van de matrix van de eerste composietlaag een thermohardend en voor het vormen van de matrix van de tweede composietlaag een thermoplastisch materiaal toegepast. Het materiaal voor de thermoplastische matrix wordt hierbij bij voorkeur zo gekozen, dat zijn stollingstemperatuur ten minste 10 tot 30 en zelfs ten minste 50 °c lager is dan de uithardingstemperatuur van het materiaal voor de thermohardende matrix en niet meer dan 30 tot 20 of zelfs niet meer dan 10 °C hoger dan de gebruikstemperatuur van het laminaat. Met meer voorkeur heeft het thermoplastische materiaal van de matrix van de tweede composietlaag een breed stollingstemperatuurtraject heeft dat zich geheel of grotendeels uitstrekt over het temperatuurtraject tussen de uithardingstemperatuur van het thermohardende materiaal in de eerste composietlaag en de gebruikstemperatuur. Geschikte thermoplastische matrixmaterialen met een breed stollingstemperatuurtraject zijn bijvoorbeeld copolymeren zoals bijvoorbeeld LLDPE.Preferably, a thermosetting material is used to form the matrix of the first composite layer and a thermoplastic material is used to form the matrix of the second composite layer. The material for the thermoplastic matrix is hereby preferably chosen so that its solidification temperature is at least 10 to 30 and even at least 50 ° C lower than the curing temperature of the material for the thermosetting matrix and not more than 30 to 20 or even not more than 10 ° C higher than the operating temperature of the laminate. More preferably, the thermoplastic material of the matrix of the second composite layer has a wide solidification temperature range that extends wholly or largely over the temperature range between the curing temperature of the thermosetting material in the first composite layer and the operating temperature. Suitable thermoplastic matrix materials with a wide solidification temperature range are, for example, copolymers such as, for example, LLDPE.
Het laminaat volgens de uitvinding is bijzonder geschikt voor toepassing in anti-ballistische voorwerpen. Bijzonder goede resultaten werden behaald bij helmen welke een laminaat bevatten volgens de uitvinding. Bij voorkeur bestaat deze helm uit een gebalanceerd laminaat. Deze helmen hebben een lange levensduur, een laag gewicht en een hoge anti-ballistische bescherming.The laminate according to the invention is particularly suitable for use in anti-ballistic objects. Particularly good results were obtained with helmets containing a laminate according to the invention. Preferably, this helmet consists of a balanced laminate. These helmets have a long life, low weight and high anti-ballistic protection.
De uitvinding wordt geïllustreerd in het volgende voorbeeld:The invention is illustrated in the following example:
Voorbeeld IExample I
Een weefsel van ballistische nylonvezels (thermische uitzettingscoëfficiënt ca. 300*10-6 K-1) wordt geïmpregneerd met een epoxyhars (AralditR LY556) tot een eerste pre-composietlaag. Een tweede pre-composietlaag wordt gevormd door aan beide zijden van een weefsel van Dyneema 504R polyetheenvezels (thermische uitzettingscoëfficiënt: -12*10-6 K-1) een film van LLDPE (Stamylex 08026R) te leggen. Het vezelgehalte in beide precursorlagen was ongeveer 75 vol.%.A fabric of ballistic nylon fibers (thermal expansion coefficient approx. 300 * 10-6 K-1) is impregnated with an epoxy resin (AralditR LY556) to form a first pre-composite layer. A second pre-composite layer is formed by laying a film of LLDPE (Stamylex 08026R) on both sides of a fabric of Dyneema 504R polyethylene fibers (thermal expansion coefficient: -12 * 10 -6 K-1). The fiber content in both precursor layers was about 75% by volume.
Achtereenvolgens werden op elkaar gestapeld 3 pre-composietlagen met nylonvezels, een hechtlaag, 3 pre-composietlagen met polyetheenvezels, een hechtlaag en 3 pre-composietlagen met nylonvezels. De hechtlaag bestond uit een gemodificeerd ethyleen-vinylalcohol copolymeer.Three pre-composite layers with nylon fibers, an adhesive layer, 3 pre-composite layers with polyethylene fibers, an adhesive layer and 3 pre-composite layers with nylon fibers were successively stacked on top of each other. The adhesive layer consisted of a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer.
De verkregen stapeling werd verwarmd tot 125 °C en daarna in een mal tot een helm geperst. De geperste stapeling werd gedurende 20 minuten op deze temperatuur gehouden, waarbij de epoxyhars volledig werd uitgehard. Hierna werd de gevormde helm in de mal afgekoeld tot 70 °C en uit de mal verwijderd.The resulting stack was heated to 125 ° C and then molded into a helmet. The pressed stack was kept at this temperature for 20 minutes, the epoxy resin being completely cured. After this, the molded helmet was cooled in the mold to 70 ° C and removed from the mold.
De aldus verkregen helm vertoonde geen delaminatie, had een goede vormstabiliteit en een goede anti-ballistische werking bij een laag gewicht.The helmet thus obtained showed no delamination, good shape stability and good anti-ballistic effect at low weight.
Claims (16)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9300328A NL9300328A (en) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Laminate composed of composite layers having differing thermal expansion |
| KR1019940003080A KR940019466A (en) | 1993-02-22 | 1994-02-21 | Laminates Composed of Composite Layers with Different Coefficients of Thermal Expansion |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9300328A NL9300328A (en) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Laminate composed of composite layers having differing thermal expansion |
| NL9300328 | 1993-02-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9300328A true NL9300328A (en) | 1994-09-16 |
Family
ID=19862093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9300328A NL9300328A (en) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Laminate composed of composite layers having differing thermal expansion |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR940019466A (en) |
| NL (1) | NL9300328A (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3832265A (en) * | 1973-09-20 | 1974-08-27 | Us Army | Ballistic armor of plies of nylon fabric and plies of glass fabric |
| EP0197279A2 (en) * | 1985-02-28 | 1986-10-15 | AlliedSignal Inc. | Complex composite article having improved impact resistance |
| EP0205347A2 (en) * | 1985-06-12 | 1986-12-17 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Impact resistant composites with elastomeric fibers |
| US4732803A (en) * | 1986-10-07 | 1988-03-22 | Smith Novis W Jr | Light weight armor |
| WO1989001123A1 (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-09 | Allied-Signal Inc. | Impact resistant helmet |
| EP0385543A1 (en) * | 1989-02-25 | 1990-09-05 | Dsm N.V. | Process for preparing products containing polyalkene fibres |
| EP0400719A2 (en) * | 1989-05-24 | 1990-12-05 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Panels based upon a synthetic resin |
| EP0402165A1 (en) * | 1989-06-09 | 1990-12-12 | TENCARA S.p.A. | Armour systems having high anti-piercing characteristics |
| NL9000079A (en) * | 1990-01-11 | 1991-08-01 | Stamicarbon | Unit for protection against ballistic impact - contg. fabric with parallel threads held together by binder threads and surrounded by matrix |
-
1993
- 1993-02-22 NL NL9300328A patent/NL9300328A/en not_active Application Discontinuation
-
1994
- 1994-02-21 KR KR1019940003080A patent/KR940019466A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3832265A (en) * | 1973-09-20 | 1974-08-27 | Us Army | Ballistic armor of plies of nylon fabric and plies of glass fabric |
| EP0197279A2 (en) * | 1985-02-28 | 1986-10-15 | AlliedSignal Inc. | Complex composite article having improved impact resistance |
| EP0205347A2 (en) * | 1985-06-12 | 1986-12-17 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Impact resistant composites with elastomeric fibers |
| US4732803A (en) * | 1986-10-07 | 1988-03-22 | Smith Novis W Jr | Light weight armor |
| WO1989001123A1 (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-09 | Allied-Signal Inc. | Impact resistant helmet |
| EP0385543A1 (en) * | 1989-02-25 | 1990-09-05 | Dsm N.V. | Process for preparing products containing polyalkene fibres |
| EP0400719A2 (en) * | 1989-05-24 | 1990-12-05 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Panels based upon a synthetic resin |
| EP0402165A1 (en) * | 1989-06-09 | 1990-12-12 | TENCARA S.p.A. | Armour systems having high anti-piercing characteristics |
| NL9000079A (en) * | 1990-01-11 | 1991-08-01 | Stamicarbon | Unit for protection against ballistic impact - contg. fabric with parallel threads held together by binder threads and surrounded by matrix |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940019466A (en) | 1994-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0833742B1 (en) | Ballistic-resistant moulded article and a process for the manufacture of the moulded article | |
| US6642159B1 (en) | Impact resistant rigid composite and method for manufacture | |
| US6893704B1 (en) | Ballistic-resistant moulded article and a process for the manufacture of the moulded article | |
| CA2641552C (en) | Process for the production of a monolayer composite article, the monolayer composite article and a ballistic-resistant article | |
| US5587230A (en) | High strength composite | |
| AU2007338373B2 (en) | Ballistic resistant sheet and ballistic resistant article | |
| AU2001284815A1 (en) | Impact resistant rigid composite and method of manufacture | |
| JP3982566B2 (en) | Bulletproof molding | |
| KR102236608B1 (en) | Ballistic resistant sheets, articles comprising such sheets and methods of making the same | |
| JP2010524720A (en) | Method for producing curved product comprising stretched polymer reinforcing element and product obtained thereby | |
| EA013292B1 (en) | Multilayered material sheet and process for its preparation | |
| BRPI0612889B1 (en) | preformed sheet, at least two preformed sheet assembly and flexible ballistic impact resistant article comprising the | |
| KR20090094852A (en) | Ballistic resistant sheet and ballistic resistant article | |
| NL9300328A (en) | Laminate composed of composite layers having differing thermal expansion | |
| RU2337827C2 (en) | Object resistant to ballistic effects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |