JP5329524B2 - 繊維ウェブに多重コーティングを施す方法 - Google Patents

Description

本発明は、繊維状基材への多重ポリマーコーティングの施用に関する。より詳細には、本発明は、ポリマーコーティング材料の化学的なまたは物理的な不適合性とは無関係な、繊維状基材への多重の種々のポリマーコーティングの施用（塗布、付着）に関する。

繊維をベースにした複合体の分野、特に耐被弾衝撃性物品の分野での開発が、より高い性能、高い機能性、およびより低いコストの必要性によって進められている。材料がより精巧になりかつ複雑になるにつれ、加工技法も同様に、より精巧にかつ複雑になる。例えば、耐被弾衝撃性物品の産業では、耐被弾衝撃性複合体は、高強度繊維で形成され、これは、高強度繊維がポリマー結合剤（ポリマーマトリックス（ポリマー母材））材料中に包封されまたは埋め込まれて、剛性または柔軟性の織布または不織布を形成する。これらの複合体は、弾丸や砲弾、榴散弾（銃弾や爆弾の破片）などの発射物からの高速度衝撃による貫通に対し、様々な程度の抵抗を示す。

そのような耐被弾衝撃性複合体から形成された物品の、剛性、衝撃、および被弾衝撃特性は、繊維をコーティングしている結合剤ポリマーの引張係数に影響を受けることが知られている。例えば米国特許第４，６２３，５７４号明細書（特許文献１）は、約４１３００ｋＰａ（約６０００ｐｓｉ）未満の引張係数を有するエラストマー性マトリックスで構成された繊維強化複合体が、より高いモジュラスのポリマーで構成された複合体に比べ、またそれと共に同じ繊維構造ではあるがポリマー結合剤材料の１種または複数のコーティングを含まない構造に比べ、優れた耐被弾衝撃性を有することを開示している。しかしながら、引張係数が低いポリマー結合剤のポリマーは、より低い剛性の複合体ももたらす。ある適用例、特に複合体が対被弾衝撃性および構造モードで機能しなければならない適用例では、耐被弾衝撃性と剛性との優れた組合せが求められている。さらに、これらの性質に加え、良好な耐環境性、特に海水や有機溶媒などの潜在的に有害な液体による溶解、浸透、および／または蒸散に対して抵抗性を示す、耐被弾衝撃性ファブリックが望ましいと考えられる。残念ながら、ほとんどの従来の結合剤材料は、本明細書で論じられる所望の性質のすべてを提供することができない。しかしながら、異なるポリマー材料の多重層の組合せは、個々の材料のそれぞれの有益な性質を一緒に組み合わせて単一のファブリック構造にできることが見出されている。

当技術分野では、繊維またはファブリックの表面にポリマー結合剤材料をコーティングするのに、２つの一般的なコーティング技法を使用する。１つの方法では、一連の繊維をコーティングしまたは含浸させ、次いでウェブに形成する。別の方法では、繊維を最初にウェブまたはファブリックに形成し、次いでコーティングする。しかしながら、いくつかの状況では、どちらの方法も、異なる材料の多重コーティングを付着する際、特にコーティングが不適合な材料を含む場合に、受け入れられない。したがって、当技術分野では、物理的にまたは化学的に不適合な材料を繊維状基材に個別に施用し、かつそのようにするのに必要な個々の工程の数を減少させる能力を高めることが求められている。

米国特許第４，６２３，５７４号明細書

本発明は、１つのプロセスで繊維状ウェブに多数の材料を導入するための新しい技法であって、ポリマー材料が、支持体から別のポリマー材料であらかじめコーティングされた繊維状基材に移される技法を提供する。好ましい実施形態では、本発明の方法は、特定のパン供給リバースロールコーティング技法（ｐａｎ−ｆｅｄ ｒｅｖｅｒｓｅ ｃｏａｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）と、特定の浸漬および圧搾（スクイズ）技法とを複合したものである。これらコーティング技法のそれぞれを使用して製作された複合体は、別々に、様々な成功度を実現している。パン供給リバースロールコーティング技法は、生成物に添加される樹脂マトリックス（母材）結合剤の量が非常に厳密に制御されるので、望ましい。しかしながら、乾燥繊維状ウェブに液体結合剤材料を施すことによって、拡げられた繊維は、ヤーンの特性に応じて様々な程度にまで個別のヤーン束に圧縮される。浸漬および圧搾（スクイズ）技法は、ヤーンを拡げる前に液体結合剤材料が繊維に導入され、それによってヤーン束の広がりが増大するので望ましい。しかしながら、粘度、線速度、ニップ圧などの差は、繊維状ウェブによって取得される液体の量にかなりのばらつきを引き起こす可能性がある。さらに、当技術分野で周知の一方向性テープ（ＵＤＴ；ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｔａｐｅ）の形成では、ＵＤＴは、繊維配向に起因して縦方向では非常に強力であるにも関わらず、横方向での強度がほとんどない。したがって、剥離紙（またはその他の支持体）を取付けることによって、ファブリックに形成することができるまでに、ＵＤＴにいくらかの横方向の強度が与えられる。しかしながら、浸漬および圧搾（スクイズ）コーティング技法では、ＵＤＴと支持体との結合は、不整合で弱く、ファブリックにするさらなる加工を妨げる可能性がある。提案されるこれら２つの方法の複合的組合せは、２つの方法に関連した個々の問題を克服する。

重要なことは、本発明の方法では、繊維状基材への種々のポリマー結合剤材料の施用によって、種々の材料の有益な性質を利用することが可能になることである。これらの材料は、化学的または物理的不適合性に関わらず繊維に施用（塗布、付着）することができ、この技法によって、通常なら段階的導入が不可能と考えられる材料の組合せが可能になる。このプロセスは、同じポリマー材料の多重層を基材表面に施すのにも適している。

本発明は、
（ａ）その表面上に第１のポリマー材料を有する繊維状基材を提供する工程；
（ｂ）その表面上に第２のポリマー材料を有する支持体を提供する工程；
（ｃ）その後、第１のポリマー材料を第２のポリマー材料に接触させることによって、繊維状基材および支持体を接合する工程；および
（ｄ）次いで、第２のポリマー材料の少なくとも一部が、繊維状基材の第１のポリマー材料上に残るように、支持体を繊維状基材から分離する工程；
を含む、繊維状複合体を形成する方法を提供する。

本発明は、また、
（ａ）アレイ（ａｒｒａｙ）に配列された複数の繊維状基材を提供する工程であって、各繊維状基材は単繊維を含み；
（ｂ）第１のポリマー材料を、各繊維状基材の表面に施す工程；
（ｃ）第２のポリマー材料を、支持体の表面に施す工程；
（ｄ）その後、第１のポリマー材料を第２のポリマー材料に接触させることによって、アレイおよび支持体を接合する工程；
（ｅ）第２のポリマー材料の少なくとも一部が、第１のポリマー材料の繊維状基材の第１のポリマー材料上に残るように、支持体をアレイから分離する工程；
（ｆ）繊維状基材の少なくとも１つの追加のアレイで、工程（ａ）から（ｅ）までを反復する工程；および
（ｇ）その後、各アレイを一体化して不織布を形成する工程；
を含む、繊維状複合体を形成する方法を提供する。

本発明はさらに、
（ａ）複数の繊維状基材を提供する工程であって、各繊維状基材が単繊維を含み；
（ｂ）第１のポリマー材料を、各繊維状基材の表面に施す工程；
（ｃ）第２のポリマー材料を、支持体の表面に施す工程；
（ｄ）その後、第１のポリマー材料を第２のポリマー材料に接触させることによって、繊維状基材および支持体を接合する工程；
（ｅ）第２のポリマー材料の少なくとも一部が、繊維状基材の第１のポリマー材料上に残るように、繊維状基材から支持体を分離する工程；および
（ｆ）その後、繊維状基材を織って織布にする工程；
を含む、繊維状複合体を形成する方法を提供する。

複合型のコーティング技法を利用して繊維状基材表面に多重コーティングを施すプロセスを例示するための概略図である。

本発明は、繊維状基材表面に多重ポリマー層を施用して、改善された性質を有する繊維状複合体を形成するための方法を提示する。本発明の方法では、２つの個別の基材が独立してポリマー材料でコーティングされ、その後、これら２つの基材を対にしてそれぞれのポリマー材料を接触させ、その後、２つの基材のうちの１つを除去する。より具体的には、２つの基材のうちの１つは、第１のポリマー材料を含む第１のポリマー層が繊維の表面に直接堆積されている、１種または複数の繊維を含む繊維状材料であり、その後、第２のポリマー材料を含む第２のポリマー層が、繊維上の第１のポリマー層に付着される。

本発明によれば、第１の基材は、好ましくは高強度で高引張係数の繊維を含む繊維状基材であって、優れた耐弾道貫通性を有する材料および物品の形成に有用である。本発明の目的のため、優れた耐弾道貫通性を有する材料および物品は、高速発射物に対して優れた性質を示すものである。これらの材料および物品は、銃弾（爆弾）の破片（榴散弾）などの破片貫通に対しても、優れた抵抗特性を示す。しかしながら、本発明の繊維状基材は、任意の繊維タイプを含んでよい。

第２の基材は、支持体の表面上にポリマー層を支持することが可能であり、かつ前記支持体から繊維状基材にポリマー層の少なくとも一部を移動することが可能な、任意のタイプの材料から形成することができる支持体である。本発明の一実施形態では、支持体は、コンベヤベルトなどの加工装置の構成要素であるプロセス統合型支持体、または独立した使い切りのもしくは複数回使用される基材でよい。例えば支持体は、コンベヤベルトでよく、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）でコーティングされた繊維ガラス、シリコーンでコーティングされた繊維ガラス、ＰＴＦＥでコーティングされたアラミドファブリック、シリコーンでコーティングされたアラミドファブリック、ＰＴＦＥでコーティングされた鋼、シリコーンでコーティングされた鋼、ゴム引きファブリック、シリコーンでコーティングされた紙剥離ライナー、シリコーンでコーティングされたポリマーフィルム剥離ライナー、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、もしくはこれらの組合せから作製された独立の基材でよい。当業者によって決定され得るように、本明細書で指定されていないその他の材料も、適切な支持体を形成することができる。必要と見なされる場合には、多数の支持体を用いて、本発明のプロセスを実施してもよい。そのような場合、各支持体を含む材料のタイプは、互いに独立して選択されることになり、多重の支持体は、所望に応じて第２のポリマー材料を単一の繊維状基材にコーティングするのに使用することができる。

繊維状基材および支持体のそれぞれには、独立してポリマー材料がコーティングされる。本発明の目的のため、本明細書で使用される「コーティングされた」という用語は、ポリマー層を繊維状基板表面に施す（付着させる）方法を限定するものではない。したがって、本発明の繊維状基材および支持体は、各ポリマー材料上にコーティングすることができ、各ポリマー材料を含浸させることができ、各ポリマー材料に埋め込むことができ、またはその他の方法で各ポリマー材料を施すことができる。ポリマー材料は、当業者によって容易に決定され得る任意の適切な方法を使用して、繊維状基材の（１つまたは複数の）繊維におよび／または支持体に直接施用（付着）してもよい。例えばポリマー材料は、繊維状基材にポリマー材料の溶液を噴霧し、押し出し、またはロールコーティングすることによって、溶液形態でそのそれぞれの基材に施用することができ、この溶液の一部は、所望の１種または複数のポリマーを含むものであり、この溶液の一部は、１種または複数のポリマーを溶解しまたは分散することが可能であってその後に乾燥される溶媒を含むものである。ポリマー材料は、スロットダイを通すなどの従来知られている技法を使用して、または当技術分野で周知の直接グラビア、Ｍｅｙｅｒロッド、およびエアナイフシステムなどのその他の技法を通じて、そのそれぞれの基材上に押し出してもよい。別の方法は、各コーティング材料のストレート（ニート）のポリマーを、液体、粘着性のある固体、もしくは懸濁液中の粒子として、または流動床として、施用することである。あるいは各コーティングは、施用（塗布）温度で繊維の性質に悪影響を及ぼさないような、適切な溶媒に溶かした溶液、エマルション、または分散液として、施用してもよい。例えば繊維状基材は、第１のポリマー材料で基材を実質的にコーティングするために、ポリマー結合剤材料の溶液を通して移送し、次いで乾燥して、コーティングされた繊維状基材を形成することができる。支持体は、第２のポリマー材料で同様にコーティングしてもよい。

別のコーティング技法では、（１つまたは複数の）繊維状基材および支持体のそれぞれを、適切な溶媒に溶解しまたは分散させた第１のポリマー材料または第２のポリマー材料を含有する溶液の浴に浸漬し、次いで溶媒の蒸発または揮発を通じて乾燥してもよい。繊維状基材に関し、この方法は、好ましくは少なくとも部分的に、個々の繊維のそれぞれを第１のポリマー材料でコーティングし、好ましくは個々の繊維のそれぞれを包封し、または繊維表面積のすべてもしくは実質的にすべてをポリマー材料で覆う。浸漬手順は、所望量のポリマー材料を基材／支持体上に置くために、必要に応じて数回反復してもよい。

特に繊維状基材に関しては、繊維から溶媒を除去する前または後に（ゲル紡糸繊維形成技法を使用する場合）、繊維が高温延伸操作にかけられる前の高モジュラス（高引張係数）前駆体（ゲル繊維）をコーティングする工程を含めた、繊維にコーティングを施すためのその他の技法を使用してもよい。次いで繊維を高温で延伸して、コーティングされた繊維を生成することができる。ゲル繊維は、所望のコーティングを実現する条件下で、適切なコーティングポリマーの溶液に通じてもよい。ゲル繊維中の高分子量ポリマーの結晶化は、繊維を溶液中に通す前に行っても行わなくてもよい。あるいは繊維を、適切なポリマー粉末の流動床内に押し出してもよい。さらに、延伸操作またはその他の巧みに操作するプロセス、例えば溶媒交換または乾燥などを実施する場合、コーティングは、最終的な繊維の前駆体材料に施用してもよい。

好ましいコーティング技法の概略図を図１に示し、以下の実施例で述べる。このコーティング技法は、従来から知られているパン供給リバースロールコーティングと、浸漬および圧搾（スクイズ）コーティング技法との複合であり、これらについては以下の実施例でより詳細に述べる。１つまたは複数の繊維状基材と支持体は、それぞれが、そのそれぞれのポリマー材料でコーティングされ、（１つまたは複数の）基材および支持体は、第１のポリマー材料に第２のポリマー材料を接触させることによって、一緒にされ接合される。繊維状基材および支持体は、一連のローラを介して２種の基材を一緒にする自動化コンベヤアセンブリによって、または当業者によって容易に決定され得る任意のその他の適切な手段によって、手作業で結合させてもよい。２つの湿潤ポリマー層を一緒に合わせた後、アセンブリを、好ましくは炉（オーブン）内に通して、任意の溶媒を液体樹脂材料から除去し、その結果、支持体（例えば剥離紙）に固着された一方向性テープが得られる。その後、第２のポリマー材料の少なくとも一部が繊維状基材の第１のポリマー材料上に残るように、支持体を繊維状基材から分離する。

支持体は、コーティングされた繊維状基材の機械的一体性または下流加工の要件に応じて、種々の任意の回数で、コーティングされた繊維状基材から除去することができる。例えば、コーティングされた繊維状ウェブが、コーティングおよび乾燥後に十分な一体性を有する場合には、支持体を、ニップを用いて乾燥炉の出口で除去することができる。このニップでは、繊維状ウェブが、支持体から分離され、芯に巻き付けられることになる。この分離は、ニップ後に繊維状ウェブが１つのウェブ経路を経て進むように強制することによって、引き起こすことができ、一方、担体は、第２のウェブ経路を経て進むように強制される。支持体は、その実施形態に応じて、芯に巻き付けることもでき（シリコーンでコーティングされた剥離紙の場合）、または再使用のためにコーティング機内に戻し続けることができる（一体化コンベヤベルトの場合）。支持体は、手作業でまたは当業者により容易に決定され得る任意のその他の適切な手段によって、除去してもよい。支持体は、後続の加工を補助するために、繊維状ウェブに残すこともでき、次いでその後に、シリコーンでコーティングされた剥離紙の場合に除去することができるように、除去される。いくつかの状況で、支持体は、一体化フィルムの場合のように、最終ファブリックの構成要素として残すとこができる。

支持体の下流での除去を例示するために、２種の樹脂を含浸させた一方向性繊維状ウェブに接着された、シリコーンがコーティングされた剥離紙を含む一方向性テープのアセンブリを、本発明で記述される２重コーティング技法を使用して作製する。その後、この一方向性テープを、コータ炉内で乾燥する。次いで一方向性テープをさらに、クロスプライ不織布へと加工し、その後評価する。この加工は、一連の四角形を一方向性テープから切断する工程と、２つの四角形を取り上げる工程と、これらの四角形を繊維側面同士を重ね合わせて配置する工程と、２つの四角形の１つのその繊維の方向が他の四角形の繊維方向に直交するように、２つの四角形の１つを回転させる工程とを含む。これは、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｒｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．によって使用された従来の不織の０°／９０°配置であり、その結果、それらの周知のＳＰＥＣＴＲＡ ＳＨＩＥＬＤ（登録商標）材料が形成される。次いで、これらの対のクロスプライの四角形をプレス内に置き、１１５．６℃（２４０°Ｆ）の温度および６８９．５ｋＰａ（１００ＰＳＩ）の圧力で、１５分間加圧する。次いでプレスを室温まで冷却し、圧力を解除する。これで四角形の繊維状ウェブを、互いに結合する。次いでシリコーンでコーティングした剥離紙を、得られた単層の不織ＳＰＥＣＴＲＡ ＳＨＩＥＬＤ（登録商標）型ファブリックから、この剥離紙を単に引っ張ることによって（例えば手作業で）、この複合体の両面から除去する。

本発明の方法は、第１のポリマー層および第２のポリマー層が、互いに化学的にまたは物理的に不適合でさえあってもよい異なるポリマーから形成されている多層コーティングで、繊維状基材をコーティングするのに特に有用である。この方法は、ブレンドされた材料が短いポットライフを有するように、第１のポリマーおよび第２のポリマーのブレンドが準安定な場合にも、特に有用である。好ましくは、第１のポリマー材料および第２の材料は、液体としてそれぞれ、（１つまたは複数の）繊維状基材および支持体に塗布される。最も好ましくは、第１のポリマー材料および第２のポリマー材料が液体として互いに接触して、それらの接触界面で、それらの混和性および接着を促進させる。言い換えれば、第２のポリマーは、第１のポリマーが湿潤性である間に液体として第１のポリマーに接触させることが好ましい。湿式塗布は、ポリマー層の接着を促進させるので好ましく、個々の層は、ポリマー層からのポリマー分子が互いにそれらの接触界面で入り混じり、少なくとも部分的に一緒に融合するので、それらが互いに接触する面で一体化される。湿潤性であることは接着を保証しないが、湿潤性または混和性であることは接着に必要である。予期せぬことに、フッ素含有ポリマー液体および非フッ素含有ポリマー液体の組合せなどの、異なるポリマー材料の「ウェットオンウェット」塗布は、それらの混和性を促進させ、それらの互いの接着を容易にすることが見出された。

本発明の目的において、液体ポリマーは、ポリマーを溶解しまたは分散させることが可能な、溶媒またはその他の液体と組み合わされたポリマーのみならず、溶融ポリマーおよび液体反応性ポリマー前駆体を含む。ポリマーを溶解しまたは分散させることが可能な任意の液体を使用してよいが、溶媒の好ましい群には、水、パラフィン油、および芳香族溶媒または炭化水素溶媒が含まれ、例示的な特定の溶媒には、パラフィン油、キシレン、トルエン、オクタン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、およびアセトンが含まれる。溶媒中にコーティングポリマーを溶解しまたは分散させるのに使用される技法は、様々な基材上に、類似した材料をコーティングするのに従来から使用されているものになるであろう。

ポリマー材料を液体として塗布する場合、湿潤性ポリマーは、繊維状基材から支持体を分離する前に、または繊維状基材から支持体を分離した後に、乾燥してもよい。乾燥は、大抵、繊維状基材および支持体を接合した後であるが繊維状基材から支持体を分離する前に起こる。しかしながら、ポリマー材料は、これら２つの工程間で部分的に乾燥することができ、ポリマー組成物が繊維の結合を可能にする限り、これら２つの基材の分離工程中または後に完了される。乾燥から離れると、ポリマー材料を、被弾衝撃性物品の製作前、製作中、または製作後に硬化してもよい。ポリマーの硬化は、周囲条件で自然に行うことができ、または長時間の高温によって強制的に行うことができ、典型的には繊維状基材から支持体を分離した後のある時点で実施される。硬化のタイミングは、形成されるファブリック構造のタイプに依存し得る。例えば、複数のクロスプライ平行繊維プライを一体化（合体あるいは圧密化）する（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｎｇ）ことによって不織布を形成する場合、硬化は大抵、繊維状基材から支持体を分離した後、および構成要素の繊維プライをクロスプライした後に、行うことができる。一体化（合体または圧密化）（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）の前に、その他のユニテープに直接接着されていない一方向性テープ（ユニテープ）構造は、繊維状基材から支持体を分離する前、間、または後に硬化された、その多層コーティングを有していてもよい。

本明細書で使用される「繊維」は、その長さ寸法が幅および厚さの横寸法よりも非常に大きい、細長い本体である。本発明で使用される繊維の断面は、広く様々でよい。その断面は、円形、平ら、または楕円形でよい。したがって、繊維という用語には、規則的なまたは不規則な断面を有するフィラメント、リボン、およびストリップなどが含まれる。これらの繊維は、繊維の直線または縦軸から突出する１つまたは複数の規則的なまたは不規則な葉（ローブ；ｌｏｂｅｓ）を有する不規則なまたは規則的な、多葉性断面のものでもよい。繊維は、単一の葉状であり、実質的に円形の断面を有することが好ましい。

本明細書で使用される「高強度、高引張係数繊維」は、それぞれＡＳＴＭ Ｄ２２５６によって測定したときに、少なくとも約７ｇ／デニール以上の好ましい靭性（テナシティ；ｔｅｎａｃｉｔｙ）、少なくとも約１５０ｇ／デニール以上の好ましい引張係数、および好ましくは少なくとも約８Ｊ／ｇ以上の破断点エネルギーを有するものである。本明細書で使用される「デニール」という用語は、線密度の単位を指し、繊維またはヤーン９０００ｍ当たりの質量をｇ単位で表したものに等しい。本明細書で使用される「靭性（テナシティ；ｔｅｎａｃｉｔｙ）」という用語は、応力がかかっていない試験片の、単位線密度（デニール）当たりの力（ｇ）として表した引張応力を指す。繊維の「初期係数（初期モジュラス）」は、変形に対するその抵抗力を表す材料の性質である。「引張係数」という用語は、デニール当たりのｇ重量（ｇ／ｄ）で表した靭性（テナシティ；ｔｅｎａｃｉｔｙ）の変化と、当初の繊維長に対する割合（ｉｎ／ｉｎ）として表した歪みの変化との比を指す。

耐被弾衝撃性材料および物品の形成に特に適した高強度、高引張係数の繊維材料には、高密度および低密度ポリエチレンを含めたポリオレフィン繊維が含まれる。特に好ましいのは、伸びきり鎖ポリオレフィン繊維、例えば高度に配向した高分子量ポリエチレン繊維、特に超高分子量ポリエチレン繊維およびポリプロピレン繊維、特に超高分子量ポリプロピレン繊維である。アラミド繊維、例えばポリ（フェニレンジアミンテレフタルアミド）、特にパラ−アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、伸びきり鎖ポリビニルアルコール繊維、伸びきり鎖ポリアクリロニトリル繊維、ポリベンザゾール繊維、例えばポリベンゾキサゾール（ＰＢＯ）およびポリベンゾチアゾール（ＰＢＴ）繊維など、液晶コポリエステル繊維、ガラス繊維、黒鉛繊維、およびＭ５（登録商標）繊維などの剛性ロッド繊維などの繊維も適している。これらの繊維タイプのそれぞれは、当技術分野で従来から知られている。また、ポリマー繊維を生成するのに適しているものは、上述の材料のコポリマー、ブロックポリマー、およびブレンドである。

耐被弾衝撃性ファブリックに好ましい繊維のタイプには、ポリエチレン、特に伸びきり鎖ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維、液晶コポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、特に高度に配向した伸びきり鎖ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリル繊維、および剛性ロッド繊維、特にＭ５（登録商標）繊維が含まれる。

ポリエチレンの場合、好ましい繊維は、少なくとも５０００００の分子量、好ましくは少なくとも百万の分子量、より好ましくは２百万から５百万の間の分子量を有する伸びきり鎖ポリエチレンである。そのような伸びきり鎖ポリエチレン（ＥＣＰＥ）繊維は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，１３７，３９４号明細書または第４，３５６，１３８号明細書に記載されているような、溶液紡糸プロセスで成長させてもよく、または、やはり参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，５５１，２９６号明細書および第５，００６，３９０号明細書に記載されているように、溶液から紡糸してゲル構造を形成してもよい。本発明で使用するのに好ましい繊維タイプは、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．からＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）という商標で販売されているポリエチレン繊維である。ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）繊維は、当技術分野では周知であり、例えば、米国特許第４，６２３，５４７号明細書および第４，７４８，０６４号明細書に記載されている。

アラミド（芳香族ポリアミド）またはパラ−アラミド繊維も好ましい。そのような繊維は市販されており、例えば、米国特許第３，６７１，５４２号明細書に記載されている。例えば、有用なポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）フィラメントは、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）という商標でＤｕｐｏｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。ＮＯＭＥＸ（登録商標）という商標でＤｕｐｏｎｔから市販されているポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）繊維、およびＴＷＡＲＯＮ（登録商標）という商標で帝人から市販されている繊維；ＨＥＲＡＣＲＯＮ（登録商標）という商標で韓国のＫｏｌｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているアラミド繊維；ロシアのＫａｍｅｎｓｋ Ｖｏｌｏｋｎｏ ＪＳＣから市販されているｐ−アラミド繊維ＳＶＭ（商標）およびＲＵＳＡＲ（商標）と、ロシアのＪＳＣ Ｃｈｉｍ Ｖｏｌｏｋｎｏから市販されているＡＲＭＯＳ（商標）ｐ−アラミド繊維も、本発明の実施に有用である。

本発明の実施に適切なポリベンザゾール繊維は市販されており、例えば、参照によりそのそれぞれが本明細書に組み込まれる米国特許第５，２８６，８３３号明細書、第５，２９６，１８５号明細書、第５，３５６，５８４号明細書、第５，５３４，２０５号明細書、および第６，０４０，０５０号明細書に開示されている。好ましいポリベンザゾール繊維は、東洋紡のＺＹＬＯＮ（登録商標）ブランド繊維である。本発明の実施に適切な液晶コポリエステル繊維は市販されており、例えば、参照によりそのそれぞれが本明細書に組み込まれる米国特許第３，９７５，４８７号明細書、第４，１１８，３７２号明細書、および第４，１６１，４７０号明細書に開示されている。

適切なポリプロピレン繊維には、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，４１３，１１０号に記載されている、高度に配向した伸びきり鎖ポリプロピレン（ＥＣＰＰ）繊維が含まれる。適切なポリビニルアルコール（ＰＶ−ＯＨ）繊維は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，４４０，７１１号明細書および第４，５９９，２６７号明細書に記載されている。適切なポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）繊維は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，５３５，０２７号明細書に開示されている。これらの繊維タイプのそれぞれは、従来から知られており、広く市販されている。

本発明で使用されるその他の適切な繊維タイプには、Ｍ５（登録商標）などの剛性ロッド繊維と、上述の材料の組合せが含まれ、それらのすべては市販されている。例えば、繊維層は、ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）繊維とＫｅｖｌａｒ（登録商標）繊維との組合せから形成してもよい。Ｍ５（登録商標）繊維は、ピリドビスイミダゾール−２，６−ジイル（２，５−ジヒドロキシ−ｐ−フェニレン）から形成され、バージニア州ＲｉｃｈｍｏｎｄのＭａｇｅｌｌａｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから入手可能であり、例えば、参照によりそのそれぞれが本明細書に組み込まれる米国特許第５，６７４，９６９号明細書、第５，９３９，５５３号明細書、第５，９４５，５３７号明細書、および第６，０４０，４７８号明細書に記載されている。特に好ましい繊維には、Ｍ５（登録商標）繊維、ポリエチレンＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）繊維、アラミドＫｅｖｌａｒ（登録商標）繊維、およびアラミドＴＷＡＲＯＮ（登録商標）繊維が含まれる。

繊維は、任意の適切なデニール、例えば５０から約３０００デニール、より好ましくは約２００から３０００デニール、さらにより好ましくは約６５０から約２０００デニール、さらにより好ましくは約８００から約１５００デニールなどのものでよい。その選択は、被弾衝撃に対する効果および費用を考慮することによって決定される。より細い繊維は、製造するのに、また織るのにより費用がかかるが、単位重量当たりでより大きな被弾衝撃に対する効果をもたらすことができる。

本発明の目的に好ましい繊維は、高強度、高引張係数の伸びきり鎖ポリエチレン繊維、または高強度、高引張係数のパラ−アラミド繊維である。上述のように、高強度、高引張係数繊維は、ＡＳＴＭ Ｄ２２５６によってそれぞれ測定したときに、約７ｇ／デニール以上の好ましい靭性（テナシティ）、約１５０ｇ／デニール以上の好ましい引張係数、および約８Ｊ／ｇ以上の好ましい破断点エネルギーを有するものである。本発明の好ましい実施形態では、繊維の靭性（テナシティ）は、約１５ｇ／デニール以上、好ましくは約２０ｇ／デニール以上、より好ましくは約２５ｇ／デニール以上、さらにより好ましくは約３０ｇ／デニール以上であるべきである。本発明の繊維は、約３００ｇ／デニール以上の好ましい引張係数、より好ましくは約４００ｇ／デニール以上、より好ましくは約５００ｇ／デニール以上、より好ましくは約１０００ｇ／デニール以上、さらにより好ましくは約１５００ｇ／デニール以上の引張係数も有する。本発明の繊維は、約１５Ｊ／ｇ以上の好ましい破断点エネルギー、より好ましくは約２５Ｊ／ｇ以上、より好ましくは約３０Ｊ／ｇ以上の破断点エネルギーを有し、さらにより好ましくは、約４０Ｊ／ｇ以上の破断点エネルギーを有する。

これらの組み合わされた高強度特性は、周知のプロセスを用いることによって得ることが可能である。米国特許第４，４１３，１１０号明細書、第４，４４０，７１１号明細書、第４，５３５，０２７号明細書、第４，４５７，９８５号明細書、第４，６２３，５４７号明細書、第４，６５０，７１０号明細書、および第４，７４８，０６４号明細書は、一般に、本発明で用いられる好ましい高強度伸びきり鎖ポリエチレン繊維の形成について、論じている。溶液成長またはゲル繊維プロセスを含めたそのような方法は、当技術分野で周知である。パラ−アラミド繊維を含めたその他の好ましい繊維タイプのそれぞれを形成する方法も、当技術分野で従来から知られており、これらの繊維は市販されている。

本明細書に記述されるように、繊維状基材は、ほとんどの実施形態で単繊維と見なされるが、代わりに、第１のポリマー材料を施用する前に複数の繊維がモノリシック構造として一体化される場合には、ファブリックと見なしてもよく、例えば複数の織り込まれた繊維を含む織布であってもよい。本発明の方法は、繊維状基材が、繊維ウェブとして配置構成された複数の繊維を含むか、またはコーティング時にファブリックであると技術的に見なされないその他の多繊維配置構成を含む場合にも、実施することができる。この実施形態は、複数の繊維状基材への第１のポリマー材料のコーティングとして、本明細書に記述される。このように、繊維状基材および支持体を接合する工程は、支持体と複数の繊維状基材とを融合する工程を含む。複数の繊維が存在する場合、各繊維は、第１のポリマー材料で順次または連続してコーティングされ、その後、第２のポリマー材料で順次または連続してコーティングされてもよい。本発明の１つの好ましい実施形態では、第１のポリマー材料は、織布または繊維ウェブに配置構成された複数の個々の繊維に施用されて、コーティングされたウェブを形成する。コーティングされた繊維ウェブの繊維は、その後、不織布を形成するために複数の不織繊維プライに分割されることになるか、またはファブリックに織られることになる。あるいは、第１のポリマー材料を、繊維ウェブの一部ではない繊維の少なくとも１つの不織アレイに、施用してもよい。不織布は、複数の繊維と１種または複数のポリマー結合剤材料とを融合することによって、形成されることを理解すべきである。したがって繊維状基材は、典型的には不織布にはならず、むしろ不織布の前駆体として働く繊維の配置構成になる。しかしながら、織布基材の場合と同様に、ファブリックの１つまたは複数の表面に追加の保護的ポリマー材料を施用するためにこの方法を使用して、不織布はコーティングされてもよい。

第１のポリマー材料および／または第２のポリマー材料の一方または両方は、その接着特性を用いて、または周知の熱および／または圧力条件にかけた後に、複数の繊維を一緒に結合する結合剤材料として機能することができる。このタイプのポリマー結合剤材料を、当技術分野ではポリマーマトリックス材料とも呼ぶ。上述のように、本発明の方法は、第１のポリマー層および第２のポリマー層が、互いに化学的にまたは物理的に不適合でさえあってもよい異なるポリマーから形成されている多層コーティングで、繊維状基材をコーティングするのに特に有用である。本発明のプロセスは、第１または第２のポリマー材料の一方がフッ素含有ポリマーを含み、他方のポリマー材料が、従来から被耐弾衝撃性複合体の分野でポリマーマトリックス材料として使用されている非フッ素含有ポリマーを含む場合、特に有用であることがわかった。

本明細書で使用される「フッ素含有」ポリマー材料は、フッ素原子を含む少なくとも１種のポリマーから形成された材料である。そのような材料には、フルオロポリマーおよび／またはフルオロカーボン含有材料、即ちフルオロカーボン樹脂が含まれる。「フルオロカーボン樹脂」は、一般に、フルオロカーボン基を含むポリマーを指す。フッ素含有材料、特にフルオロポリマーおよびフルオロカーボン樹脂材料は、一般に、その優れた耐薬品性および防湿性で知られている。特に、フッ素含有ポリマーは、海水による溶解、浸透、および／または蒸散に対するその抵抗力と、ディーゼルガソリン、非ディーゼルガソリン、銃潤滑油、石油、および石油由来の有機溶媒などの、１種または複数の有機溶媒による溶解、浸透、および／または蒸散に対する抵抗力により、その他の技術分野で望ましい。耐被弾衝撃性材料の技術分野では、フッ素含有コーティングは、潜在的に有害な液体に長時間曝された後、ファブリックの耐被弾衝撃性を保つのに寄与することが有利である。

重要なことは、フッ素含有ポリマーを、耐被弾衝撃性ファブリックの技術分野で従来から使用されてきた別の従来のポリマーマトリックス材料と共に高強度耐被弾衝撃性繊維に施用したとき、これらから形成された耐被弾衝撃性複合体の被弾衝撃性能が、水、例えば塩水、またはガソリンにこの複合体を浸漬した後に実質的に保たれることである。より具体的には、フッ素含有ポリマー層および個別に施用された従来の非フッ素含有マトリックスポリマー層でコーティングされた繊維を含むファブリックは、非フッ素含有ポリマー材料のみで形成されたファブリックに比べ、塩水またはガソリンのいずれかに浸漬した後に著しく改善されたＶ_５０保持率％、即ち本発明の実施例で例示されるように９０％より大きい保持率を有することがわかった。またそのような材料は、フッ素含有ポリマーが、個々のフィラメント、繊維、および／またはファブリックと塩水またはガソリンとの間の障壁として働くので、フッ素含有ポリマー層なしで形成されたファブリックに比べ、塩水またはガソリンを吸収する傾向が著しく低下している。

本明細書で有用なフルオロポリマーおよびフルオロカーボン樹脂材料には、当技術分野で周知のように、フルオロポリマーホモポリマー、フルオロポリマーコポリマー、またはこれらのブレンドが含まれ、例えば、米国特許第４，５１０，３０１号明細書、第４，５４４，７２１号明細書、および第５，１３９，８７８号明細書に記載されている。有用なフルオロポリマーの例には、限定するものではないがクロロトリフルオロエチレンのホモポリマーおよびコポリマー、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、フッ素化エチレン−プロピレンコポリマー、パーフルオロアルコキシエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、およびこれらのコポリマーおよびブレンドが含まれる。

本明細書で使用されるコポリマーには、２種以上のモノマー成分を有するポリマーが含まれる。好ましいフルオロポリマーには、ポリクロロトリフルオロエチレンのホモポリマーおよびコポリマーが含まれる。ＡＣＬＯＮ（商標）という商標で販売されかつニュージャージー州ＭｏｒｒｉｓｔｏｗｎのＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．から市販されている、ＰＣＴＦＥ：ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）ホモポリマー材料が特に好ましい。最も好ましいフルオロポリマーまたはフルオロカーボン樹脂には、フルオロカーボン変性ポリマーが含まれ、特にフルオロオリゴマーおよびフルオロポリマーであって、従来のポリエーテルにフルオロカーボン側鎖をグラフト化することによって形成されたポリエーテル（即ち、フルオロカーボン変性ポリエーテル）、ポリエステル（即ち、フルオロカーボン変性ポリエステル）、ポリアニオン（即ち、フルオロカーボン変性ポリアニオン）、例えばポリアクリル酸（即ち、フルオロカーボン変性ポリアクリル酸）やポリアクリレート（即ち、フルオロカーボン変性ポリアクリレート）など、およびポリウレタン（即ち、フルオロカーボン変性ポリウレタン）が含まれる。これらのフルオロカーボン側鎖またはパーフルオロ化合物は、一般に、テロメリゼーションプロセスによって生成され、Ｃ_８フルオロカーボンと呼ばれる。例えば、フルオロポリマーまたはフルオロカーボン樹脂は、フルオロテロマーを形成する不飽和フルオロ化合物のテロメリゼーションによって得てもよく、前記フルオロテロマーはさらに変性されて、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアニオン、ポリアクリル酸、ポリアクリレート、またはポリウレタンとの反応が可能になり、次いでこのフルオロテロマーは、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアニオン、ポリアクリル酸、ポリアクリレート、またはポリウレタンにグラフト化される。これらのフルオロカーボン含有ポリマーの良好な代表例は、スイスのＣｌａｒｉａｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｌｔｄ．から市販されているＮＵＶＡ（登録商標）フルオロポリマー製品である。パーフルオロ酸をベースにし、またパーフルオロアルコールをベースにした側鎖を有するその他のフルオロカーボン樹脂、フルオロオリゴマー、およびフルオロポリマーも、ほとんど好ましい。オハイオ州ＦａｉｒｌａｗｎのＯｍｎｏｖａ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＰＯＬＹＦＯＸ（商標）フルオロケミカルなど、Ｃ_６、Ｃ_４、またはＣ_２などのより短い長さのフルオロカーボン側鎖を有するフルオロポリマーおよびフルオロカーボン樹脂も、適している。

フッ素含有ポリマー材料は、フルオロポリマーまたはフルオロカーボン含有材料と別のポリマーとの組合せを含んでもよく、本明細書に記述される従来のポリマー結合剤材料とのブレンドが含まれる。１つの好ましい実施形態では、フッ素含有ポリマーを含むポリマー材料は、フッ素含有ポリマーとアクリルポリマーとのブレンドである。好ましいアクリルポリマーは、非排他的に、アクリル酸エステルを含み、特に、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸２−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−ブチルおよびアクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、およびアクリル酸２−エチルヘキシルなどのモノマー由来のアクリル酸エステルを含む。好ましいアクリルポリマーは、特に、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸２−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸２−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、およびメタクリル酸２−エチルヘキシルなどのモノマー由来のメタクリル酸エステルも含む。またこれらの構成モノマーのいずれかから作製されたコポリマーおよびターポリマーは、アクリルアミド、ｎ−メチロールアクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、および無水マレイン酸も組み込んだものと共に好ましい。非アクリルモノマーで変性させた変性アクリルポリマーも、適している。例えば、（ａ）エチレン、プロピレン、およびイソブチレンを含めたオレフィン；（ｂ）スチレン、Ｎ−ビニルピロリドン、およびビニルピリジン；（ｃ）ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、およびビニルｎ−ブチルエーテルを含めたビニルエーテル；（ｄ）酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、およびデカン酸ビニルを含めた脂肪族カルボン酸のビニルエステル；および（ｅ）塩化ビニル、塩化ビニリデン、二塩化エチレン、および塩化プロペニルを含めたビニルハロゲン化物などの、適切なビニルモノマーを組み込んだアクリルコポリマーおよびアクリルターポリマーである。同様に適しているビニルモノマーは、マレイン酸ジエステルおよびフマル酸ジエステル、特に２から１０個の炭素原子、好ましくは３から８個の炭素原子を有する１価アルカノールのマレイン酸ジエステルおよびフマル酸ジエステルであり、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジヘキシル、マレイン酸ジオクチル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジヘキシル、およびフマル酸ジオクチルが含まれる。

アクリルポリマーおよびコポリマーは、これらポリマーの直線的炭素骨格に起因する、それら固有の加水分解安定性のため好ましい。アクリルポリマーも、商業的に生成された材料で得られる広範な物理的性質のため好ましい。アクリル樹脂で得られる物理的性質の範囲は、耐被弾衝撃性複合体マトリックス樹脂のポリマー結合剤材料に望ましいと考えられる物理的性質の範囲と一致し、おそらくはその範囲を凌ぐ。

本明細書に記述されるように、従来のポリマーマトリックス材料、即ちポリマー結合剤材料は、広く様々な材料を含む。そのような材料には、低モジュラス（低引張係数）のエラストマー材料と、高モジュラス（高引張係数）の剛性材料との両方が含まれる。ＡＳＴＭ Ｄ６３８により３７℃でそれぞれ測定した場合、好ましい低モジュラス（低引張係数）エラストマー材料は、約４１．３ＭＰａ（約６０００ｐｓｉ）未満の初期引張係数を有するものであり、好ましい高モジュラス（高引張係数）剛性材料は、少なくとも約６８９．５ＭＰａ（約１０００００ｐｓｉ）の初期引張係数を有するものである。本明細書の全体を通して使用される、引張係数という用語は、繊維に関してはＡＳＴＭ ２２５６によって測定したときの、またポリマー結合剤材料に関してはＡＳＴＭ Ｄ６３８によって測定したときの、弾性係数（弾性率）を意味する。

エラストマー性ポリマー結合剤材料は、様々な材料を含んでよい。好ましいエラストマー結合剤材料は、低モジュラス（低引張係数）エラストマー材料を含む。本発明の目的のため、低モジュラス（低引張係数）エラストマー材料は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８試験手順に従って約４１．４ＭＰａ（約６０００ｐｓｉ）以下で測定された、引張係数を有する。好ましくは、エラストマーの引張係数は、約２７．６ＭＰａ（約４０００ｐｓｉ）以下であり、より好ましくは約１６．５ＭＰａ（約２４００ｐｓｉ）以下であり、より好ましくは８．２３ＭＰａ（１２００ｐｓｉ）以下であり、さらにより好ましくは約３．４５ＭＰａ（約５００ｐｓｉ）以下である。エラストマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは０℃以下であり、より好ましくは約−４０℃以下であり、さらにより好ましくは約−５０℃以下である。またエラストマーは、少なくとも約５０％の好ましい破断点伸びを有し、より好ましくは少なくとも約１００％、さらにより好ましくは、少なくとも約３００％の破断点伸びを有する。

低モジュラス（低引張係数）を有する広く様々な材料および配合物は、非フッ素含有ポリマー結合剤材料として利用することができる。代表的な例には、ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、ポリスルフィドポリマー、ポリウレタンエラストマー、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリクロロプレン、可塑化ポリ塩化ビニル、ブタジエンアクリロニトリルエラストマー、ポリ（イソブチレン−ｃｏ−イソプレン）、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリエーテル、シリコーンエラストマー、エチレンのコポリマー、およびこれらの組合せと、その他の低モジュラス（低引張係数）ポリマーおよびコポリマーが含まれる。異なるエラストマー材料のブレンド、またはエラストマー材料と１種または複数の熱可塑性樹脂とのブレンドも好ましい。

共役ジエンおよびビニル芳香族モノマーのブロックコポリマーが、特に有用である。ブタジエンおよびイソプレンは、好ましい共役ジエンエラストマーである。スチレン、ビニルトルエン、およびｔ−ブチルスチレンは、好ましい共役芳香族モノマーである。ポリイソプレンを組み込んだブロックコポリマーは、水素化されて、飽和炭化水素エラストマーセグメントを有する熱可塑性エラストマーを生成することができる。ポリマーは、Ａ−Ｂ−Ａ型の単純なトリブロックコポリマー、（ＡＢ）_ｎ型（ｎ＝２〜１０）のマルチブロックコポリマー、またはＲ−（ＢＡ）_ｘ型（ｘ＝３〜１５０）のラジアル構成コポリマーでよく、ここでＡは、ポリビニル芳香族モノマーからのブロックであり、Ｂは、共役ジエンエラストマーからのブロックである。これらのポリマーの多くは、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸのＫｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓによって商業的に生成され、会報「Ｋｒａｔｏｎ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｒｕｂｂｅｒ（Ｋｒａｔｏｎ 熱可塑性ゴム）」、ＳＣ−６８−８１に記載されている。最も好ましい低モジュラス（低引張係数）ポリマー結合剤材料には、スチレン系ブロックコポリマー、特にポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン−ブロックコポリマーが含まれ、Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓにより商業的に生産されている、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）という商標で販売されているものが、また、オハイオ州ＣｌｅｖｅｌａｎｄのＮｏｖｅｏｎ，Ｉｎｃ．から市販されているＨＹＣＡＲ（登録商標）Ｔ１２２アクリル樹脂が含まれる。

第１のポリマー材料または第２のポリマー材料として有用な、好ましい高モジュラス（高引張係数）剛性ポリマーには、ビニルエステルポリマーまたはスチレン−ブタジエンブロックコポリマーなどの材料と、ビニルエステルおよびジアリルフタレート、またはフェノールホルムアルデヒドおよびポリビニルブチラールなどの、ポリマーの混合物も含まれる。特に好ましい高モジュラス（高引張係数）材料は、熱硬化性ポリマーであり、好ましくは、メチルエチルケトンなどの炭素−炭素飽和溶媒に可溶性で、硬化したときに、ＡＳＴＭ Ｄ６３８により測定した場合少なくとも約６８９．５ＭＰａ（約１×１０^５ｐｓｉ）の高引張係数を有するものである。特に好ましい剛性材料は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，６４２，１５９号明細書に記載されたものである。

本発明の好ましい実施形態において、第１のポリマー材料、第２のポリマー材料のいずれか、またはこれらの両方には、ポリウレタンポリマー、ポリエーテルポリマー、ポリエステルポリマー、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタールポリマー、ポリアミドポリマー、ポリブチレンポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、イオノマー、スチレン−イソプレンコポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−エチレン／ブチレンコポリマー、スチレン−エチレン／プロピレンコポリマー、ポリメチルペンテンポリマー、水素化スチレン−エチレン／ブチレンコポリマー、無水マレイン酸官能化スチレン−エチレン／ブチレンコポリマー、カルボン酸官能化スチレン−エチレン／ブチレンコポリマー、アクリロニトリルポリマー、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、ポリプロピレンポリマー、ポリプロピレンコポリマー、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、シリコーン樹脂、ニトリルゴムポリマー、天然ゴムポリマー、セルロースアセテートブチレートポリマー、ポリビニルブチラールポリマー、アクリルポリマー、アクリルコポリマー、または非アクリルモノマーを組み込んだアクリルコポリマーが含まれる。

フッ素含有ポリマー層は、非フッ素含有ポリマー層に接着させるのが難しい可能性があることが知られている。一般に、フッ素含有固体表面は、非フッ素含有液体で濡らすことまたは接着することが難しい。これは、従来の液体マトリックス樹脂によるフッ素含有仕上げで既にコーティングされている繊維のコーティングを試みる場合、問題になる可能性がある。その他の技術分野では、異なる層を付着するのに特殊な中間接着タイ層（結合層）を使用することが知られているが、そのような接着タイ層は、耐被弾衝撃性複合体の性質に悪影響を及ぼす可能性があるので、そのような複合体で使用するのに望ましくない。しかしながら、接着タイ層を使用することなく、繊維に対する異なるポリマーマトリックス材料の付着を促進させるのに、本発明の独自の方法を使用することができることがわかっている。特に、湿潤性フッ素含有液体および湿潤性非フッ素含有液体は、混和性であり、本発明の技法によって一緒にしたときに互いに濡れることがわかった。したがって、そのような湿性の異なる材料を、繊維表面に付着させることができ、互いに効果的に接着しかつ繊維状基材の表面に効果的に接着することができる。

このプロセスは特に、種々の異なるポリマー材料層を付着するのに十分適しているが、同様の、適合性があるポリマー材料または同一のポリマー材料である層を付着するのにも、十分適している。例えば、第１のポリマー材料および第２のポリマー材料の両方は、フッ素含有ポリマー結合剤を含んでよく、またはこれら両方は、非フッ素含有ポリマーを含んでよい。本発明のプロセスは、任意のポリマー材料の追加のポリマー層を第２のポリマー材料に施すために、繰り返してもよい。追加のポリマー層は、第２のポリマー材料（またはより多くの数のうちの最後のポリマー層）への直接施用によって、または別のポリマー材料を支持体から第２のポリマー材料に移動させることによって、付着させてもよい。

第１のポリマー材料および第２のポリマーのそれぞれを形成するポリマーの、最も適切なタイプは、本発明のファブリックから形成される物品のタイプに応じて変わることになる。両方の性質の妥協点を実現するために、ポリマー材料は、第１のポリマー層、第２のポリマー層として、または任意の追加のポリマー層として使用される、低モジュラス（低引張係数）および高モジュラス（高引張係数）の両方の材料のブレンドを含んでよい。各ポリマー層は、当技術分野で周知のように、カーボンブラックやシリカなどの充填剤を含んでもよく、油でエクステンド（希釈、増量、改質など）されてもよく、または硫黄、過酸化物、金属酸化物、または適切な場合には、放射線硬化システムによって加硫してもよい。

複数の個々の繊維をコーティングする場合、多数のコーティングを繊維状基材に施した後、得られた１つまたは複数の多層コーティングされた繊維を、引き続き所望のファブリック構成に配置する。複数の多層コーティングされた繊維は、当技術分野で周知の技法を使用して不織布に形成することができ、任意選択でその後一体化（合体あるいは圧密化）してもよい。例えば、単層のモノリシック要素に一体化されている複数の重なり合った不織繊維プライを含む不織布が、形成されてもよい。この実施形態では、各プライが、一方向の実質的に平行なアレイに配列された、重なり合っていない繊維の配置構成を含む。このタイプの繊維配置構成は、当技術分野では「ユニテープ」または「一方向性テープ」として知られており、本明細書では「単一プライ」とも呼ばれる。本明細書で使用される「アレイ（ａｒｒａｙ）」は、繊維またはヤーンの規則正しい配置構成であり、「平行アレイ」は、繊維またはヤーンの規則正しい平行な配置構成である。繊維「層」は、１つまたは複数のプライを含む織繊維もしくはヤーンまたは不織繊維もしくはヤーンの、平面配置構成である。本明細書で使用される「単層」構造は、単一の一体化構造に一体化（合体または圧密化）された１つまたは複数の個々の繊維プライからなるモノリシック構造を指す。「一体化（合体あるいは圧密化；ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｎｇ）」とは、多層ポリマー結合剤コーティングが各繊維プライと共に、単一の一体化層に結合されることを意味する。一体化（合体あるいは圧密化；ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）は、乾燥、冷却、加熱、圧力、またはこれらの組合せを介して引き起こすことができる。「複合体」という用語は、繊維と多層ポリマー結合剤材料との組合せを指す。そのような例は、当技術分野では従来から知られている。

好ましい不織布構造は、複数の積層され重なり合った繊維プライ（複数のユニテープ）を含み、この各単一プライ（ユニテープ）の平行繊維は、各単一プライの縦繊維方向に対し、隣接する各単一プライの平行繊維に、直角（０°／９０°）に置かれている。重なり合った不織繊維プライの積層体は、熱および圧力下で、または個々の繊維プライのポリマー樹脂コーティングを接着することによって、一体化（合体あるいは圧密化）され、当技術分野で単層一体化網状構造（ａ ｓｉｎｇｌｅ−ｌａｙｅｒ， ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる単層モノリシック要素が形成されるが、この「一体化網状構造（ａ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）」は、繊維プライとポリマー結合剤材料とが一体化（融合）した組合せである。「ポリマー結合剤材料」および「ポリマーマトリックス材料」という用語は、本明細書では同義に使用され、周知の熱および／または圧力条件を加えた後に、またはポリマーの接着を経て、繊維を一まとめに結合する材料である。これらの用語は、当技術分野では従来から知られており、本明細書に記述される第１のポリマー材料および第２のポリマー材料の両方を指す。

当技術分野で従来から知られているように、優れた耐被弾衝撃性は、１つのプライの繊維配列方向が別のプライの繊維配列方向に対してある角度で回転するように、個々の繊維プライがクロスプライされたときに実現される。最も好ましくは、繊維プライは、０°および９０°の角度で直角にクロスプライされるが、隣接するプライは、別のプライの縦繊維方向に対して約０°から約９０°の間の実質的に任意の角度で配列させることができる。例えば、５プライ不織構造は、０°／４５°／９０°／４５°／０°でまたはその他の角度で配向されたプライを有することができる。そのような回転した一方向性配列は、例えば、米国特許第４，４５７，９８５号明細書、第４，７４８，０６４号明細書、第４，９１６，０００号明細書、第４，４０３，０１２号明細書、第４，６２３，５７３号明細書、および第４，７３７，４０２号明細書に記載されている。

最も典型的には、不織布は、１から約６プライを含むが、様々な適用例に望まれる可能性のある、約１０から約２０プライほど多くを含んでよい。各プライは、好ましくは、本明細書に記述される方法を使用して多数のポリマー材料でコーティングされた繊維から形成される。より多くの数のプライはより大きな耐被弾衝撃性をもたらすが、重量もより大きくなる。したがって、本発明のファブリックまたは物品を形成する繊維プライの数は、ファブリックまたは物品の最終使用に応じて様々に変わる。例えば、軍事用途のための身体防護ベスト（防弾チョッキ）では、４．９ｋｇ／ｍ^２（１平方フィート当たり１．０ポンド）の所望の面積密度を実現する物品複合体を形成するために、合計で２２の個別プライを必要とする可能性があり、それらのプライは、本明細書に記述された高強度繊維から形成された、織布、編地、フェルト地、または不織布（平行配向繊維またはその他の配置構成を有する）であってもよい。別の実施形態では、警察当局用身体防護ベストは、米国司法学会（ＮＩＪ）の脅威レベルに基づいて、いくつかのプライを有していてもよい。例えばＮＩＪ脅威レベルＩＩＩＡベストでは、合計で２２のプライがあってもよい。より低いＮＩＪ脅威レベルでは、より少ないプライを用いることができる。

さらに、本発明の繊維プライは、繊維ではなく、代わりにヤーンを含んでもよく、この「ヤーン」とは、多数の繊維またはフィラメントからなるストランドである。あるいは、平行アレイの代わりにランダム配向の繊維を含む、従来から知られている技法を使用して形成されるフェルト地構造などの、その他の繊維配置構成を含む不織繊維プライを形成してもよい。本発明の物品は、織布、一方向性繊維プライから形成された不織布、および不織フェルト地の組合せを含んでもよい。一体化（合体あるいは圧密化）不織布は、参照によりその開示が本明細書に組み込まれる米国特許第６，６４２，１５９号明細書に記載されている方法によるなど、周知の方法を使用して構成してもよい。

当技術分野で周知のように、一体化（合体あるいは圧密化）は、プライを一体化ファブリックに結合させるのに十分な熱および圧力の条件下、個々の繊維プライを互いの上に置くことによって行われる。一体化（合体あるいは圧密化）は、約５０℃から約１７５℃、好ましくは約１０５℃から約１７５℃に及ぶ温度、および約０．０３４ＭＰａ（約５ｐｓｉｇ）から約１７ＭＰａ（約２５００ｐｓｉｇ）に及ぶ圧力で、約０．０１秒から約２４時間にわたり、好ましくは約０．０２秒から約２時間にわたり行うことができる。加熱する場合、ポリマー結合剤コーティングは、完全に融解することなく粘着または流動を引き起こす可能性がある。しかしながら、一般に、ポリマー結合剤材料が融解を引き起こすとき、複合体を形成するのに比較的低い圧力しか必要としないが、結合剤材料が粘着点まで加熱されるだけの場合には、典型的にはより高い圧力が必要とされる。一体化（合体あるいは圧密化）は、熱および／または圧力を必要とせずに、第１の繊維状ウェブと第２の繊維状ウェブとの湿式ラミネーションによって実現してもよい。当技術分野で従来から知られているように、一体化（合体あるいは圧密化）は、カレンダーセット、平床ラミネータ、プレス、またはオートクレーブ中で実施してもよい。

あるいは一体化（合体あるいは圧密化）は、適切な成型装置での、熱および圧力下での成型によって達成してもよい。一般に成型は、約３４４．７ｋＰａ（約５０ｐｓｉ）から約３４４７０ｋＰａ（約５０００ｐｓｉ）の圧力で、より好ましくは約６８９．５ｋＰａ（約１００ｐｓｉ）から約１０３４０ｋＰａ（約１５００ｐｓｉ）、さらにより好ましくは約１０３４ｋＰａ（約１５０ｐｓｉ）から約６８９５ｋＰａ（約１０００ｐｓｉ）の圧力で実施される。あるいは、成型は、約３４４７ｋＰａ（約５００ｐｓｉ）から約３４４７０ｋＰａ（約５０００ｐｓｉ）のより高い圧力で、より好ましくは約５１７１ｋＰａ（約７５０ｐｓｉ）から約３４４７０ｋＰａ（約５０００ｐｓｉ）、より好ましくは約６８９５ｋＰａ（約１０００ｐｓｉ）から約３４４７０ｋＰａ（約５０００ｐｓｉ）で実施してもよい。成型工程は、約４秒から約４５分間かけてよい。好ましい成型温度は、約９３℃（約２００°Ｆ）から約１７７℃（約３５０°Ｆ）に及び、より好ましくは約９３℃（約２００°Ｆ）から約１４９℃（約３００°Ｆ）の温度であり、さらにより好ましくは約９３℃（約２００°Ｆ）から約１２１℃（約２８０°Ｆ）の温度である。本発明のファブリックが成型される圧力は、得られる成型製品の剛性または柔軟性に直接影響を及ぼす。特に、ファブリックが成型される圧力が高くなるほど、剛性はより高くなり、またその逆も同様である。成型圧力に加え、ファブリックプライの量、厚さ、および組成とポリマー結合剤コーティングのタイプも、本発明のファブリックから形成された物品の剛性に直接影響を及ぼす。

本明細書に記述される成型および一体化（合体あるいは圧密化）の技法のそれぞれは、類似しているが、各プロセスは異なる。特に、成型はバッチプロセスであり、一体化は連続プロセスである。さらに成型は、典型的には、フラットパネルを形成するときには成形型やマッチダイ型などの型の使用を含み、平面製品を必ずしももたらさない。通常、一体化は、軟質の身体防護ファブリックを製造するために、平床ラミネータ、カレンダーニップセットで、または湿式ラミネーションとして行われる。成型は、典型的には硬質の防護具、例えば剛性プレートの製造のために、保存される。本発明との関係では、一体化技法および軟質身体防護具の形成が好ましい。

どちらのプロセスにおいても、適切な温度、圧力、および時間は一般に、ポリマー結合剤コーティング材料のタイプ、ポリマー結合剤含量（組み合わせたコーティングの）、使用されるプロセス、および繊維タイプに依存する。本明細書で形成されるファブリックは、任意選択で、それらの表面を平滑化しまたは研磨するために、熱および圧力下でカレンダー処理してもよい。カレンダー法は、当技術分野で周知である。

織布は、平織り、千鳥綾織り（ｃｒｏｗｆｏｏｔ ｗｅａｖｅ）、かご織り、繻子織り、および綾織りなどの任意の布織りを使用した当技術分野で周知の技法を使用して、支持体を繊維状基材から分離した後に、コーティングされた繊維状基材から形成することができる。平織りは最も一般的であり、繊維が、直交する０°／９０°の向きで一緒に織られる。別の実施形態では、一体化（合体あるいは圧密化）などによって、織布および不織布の両方が結合され相互に接続されている、複合構造を作成してもよい。

十分な耐被弾衝撃特性を有するファブリック製品を製造するために、ファブリックを形成する繊維の割合は、好ましくは、結合したポリマーコーティングの重量と繊維の重量を加えた重量の約５０％から約９８重量％であり、より好ましくは、結合したポリマーコーティングの重量に繊維の重量を加えた値の約７０％から約９５％、さらにより好ましくは約７８％から約９０重量％である。従って、結合したポリマーコーティングの全重量は、好ましくは、ファブリックの約２％から約５０重量％を含み、より好ましくはファブリックの約５％から約３０％、さらにより好ましくは約１０％から約２２重量％を含み、約１６％が最も好ましい。

個々のファブリックの厚さは、結合したポリマーコーティングの厚さを加えた個々の繊維の厚さに相当することになる。好ましい織布は、層当たり約２５μｍから約５００μｍの好ましい厚さを有することになり、より好ましくは層当たり約５０μｍから約３８５μｍ、さらにより好ましくは約７５μｍから約２５５μｍである。好ましい不織布、即ち不織単層一体化網状構造は、約１２μｍから約５００μｍの好ましい厚さを有することになり、より好ましくは約５０μｍから約３８５μｍ、さらにより好ましくは約７５μｍから約２５５μｍであり、この単層一体化網状構造は、典型的には２つの一体化プライ（即ち、２つのユニテープ）を含む。そのような厚さが好ましいけれども、特定の要求を満足させるために、また本発明の範囲内になお包含させるために、その他の厚さに形成してもよいことを理解すべきである。

本明細書で形成された好ましい耐被弾衝撃性ファブリックは、約５０ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．０１ ｌｂ／ｆｔ^２（ｐｓｆ））から約１０００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．２ｐｓｆ）の好ましい面積密度を有することになる。本発明のファブリックにより好ましい面積密度は、約７０ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．０１４ｐｓｆ）から約５００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．１ｐｓｆ）に及ぶことになる。本発明のファブリックに関する１つの好ましい面積密度は、約１００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．０２ｐｓｆ）から約２５０ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．０５ｐｓｆ）に及ぶことになる。互いの上に積層されたファブリックの多数の個別の層からなる本発明の物品は、さらに、約１０００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．２ｐｓｆ）から約４００００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（８．０ｐｓｆ）の好ましい面積密度を有することになり、より好ましくは約２０００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．４０ｐｓｆ）から約３００００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（６．０ｐｓｆ）、より好ましくは約３０００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．６０ｐｓｆ）から約２００００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（４．０ｐｓｆ）、さらにより好ましくは約３７５０ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（０．７５ｐｓｆ）から約１００００ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）（２．０ｐｓｆ）を有することになる。

本発明の複合体は、周知の技法を使用して、様々な異なる耐被弾衝撃性物品を形成するための様々な用途で使用することができる。様々な耐被弾衝撃性構造および適切な形成技法が知られており、例えば、参照によりそのすべてが本明細書に組み込まれる米国特許第４，４０３，０１２号明細書、第４，４５７，９８５号明細書、第４，６１３，５３５号明細書、第４，６２３，５７４号明細書、第４，６５０，７１０号明細書、第４，７３７，４０２号明細書、第４，７４８，０６４号明細書、第５，５５２，２０８号明細書、第５，５８７，２３０号明細書、第６，６４２，１５９号明細書、第６，８４１，４９２号明細書、第６，８４６，７５８号明細書に記載されている。この複合体は、９ｍｍフルメタルジャケット（ＦＭＪ）弾や、手榴弾、大砲の砲弾、簡易爆発物（ＩＥＤ；Ｉｍｐｒｏｖｉｓｅｄ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、軍事および平和維持活動で遭遇するようなその他の装置の爆発により発生した様々な破片など、多数の被弾衝撃の脅威を克服するために軍関係者（兵士）によって使用される、ベスト、パンツ、帽子、またはその他の衣料物品などの衣服、およびカバーまたはブランケットを含めた、柔軟な軟質防護物品の形成に特に有用である。本明細書で使用される「軟質」または「柔軟な」防護具は、著しい量の応力がかけられたときにその形状を保持せず、かつ壊れずに独立して立つことが不可能な防護具である。複合体は、剛性の硬質防護物品を形成するのにも有用である。「硬質」防護具とは、著しい量の応力がかかったときに構造的剛性が維持され、かつ壊れずに独立して立つことが可能な、十分な機械的強度を有する、ヘルメット、軍用車両用パネル、または防御用シールドなどの物品を意味する。ファブリック複合体は、複数の個別のシートに切断され、物品が形成されるように積層することができ、またはこの複合体は、物品を形成するために引き続き使用される前駆体に形成することができる。そのような技法は、当技術分野で周知である。

衣服は、当技術分野で従来から知られている方法を通じて、本発明の複合体から形成することができる。好ましくは、衣服は、本発明の耐被弾衝撃性ファブリック複合体と衣料物品とを隣接させることによって形成することができる。例えばベストは、本発明の耐被弾衝撃性複合体に隣接させた汎用ファブリックベストを含んでよく、本発明の複合体が戦略的に配置されたポケットに挿入されたものである。これにより、ベストの重量を最小限に抑えながら、被弾衝撃からの防護を最大限にすることが可能になる。本明細書で使用される「隣接する」または「隣接させた」という用語は、縫付けや接着などによる取着、ならびに、耐被弾衝撃性材料をベストまたはその他の衣料物品から任意選択で容易に取外し可能にするような、別のファブリックとの非取着結合または並置を含むものである。柔軟シート、ベスト、およびその他の衣服のような柔軟構造を形成するのに使用される物品は、好ましくは、非フッ素含有ポリマー層用に低引張係数の結合剤材料を使用することによって形成される。ヘルメットおよび防護具のような硬質物品は、好ましくは、非フッ素含有ポリマー層用に高引張係数の結合剤材料を使用することによって形成される。

耐被弾衝撃性は、当技術分野で周知の標準的な試験手順を使用して、決定される。特に、耐被弾衝撃性複合体の防護力または耐貫通性は、通常、Ｖ_５０値としても知られている、発射物の５０％が複合体に貫入しそれと共に５０％が防護物（シールド）によって停止する衝撃速度に言及することによって表される。本明細書で使用される、物品の「耐貫通性」は、弾丸、破片、および榴散弾（銃弾や爆弾の破片）などを含めた物理的対象と、爆発による爆風などの非物理的対象など、特定された脅威による貫通に対する抵抗力である。複合体の重量をその面積で割った面積密度が等しい複合体では、Ｖ_５０が高くなるほど、その複合体の耐被弾衝撃性はより良好になる。本発明の物品の耐被弾衝撃性は、多くの要因に応じて変化することになり、特にファブリックの製造に使用される繊維のタイプ、複合体中の繊維の重量％、マトリックス材料の物理的性質の適切性、複合体を構成するファブリックの層の数、および複合体の全面積密度に応じて、様々である。しかしながら、海水による溶解または浸透に対して抵抗力があり、１種または複数の有機溶媒による溶解または浸透に対して抵抗力がある、１つまたは複数のポリマーコーティングの使用は、本発明の物品の耐被弾衝撃特性に悪影響を与えない。

本発明について、高強度、高引張係数の繊維、特にポリマーマトリックス材料を利用する耐被弾衝撃性の最終製品の形成に関して主に記述してきたが、本発明の方法は、その他の複合体産業にも広く受け入れられることを理解すべきである。本発明は、（１つまたは複数の）繊維状基材、支持体、またはポリマーコーティング材料を特徴付ける特定の材料に関係なく、繊維またはファブリック基材への多重ポリマーコーティングの施用を必要とするその他の産業用の繊維状基材の製造に利用することができる。

以下の実施例は、本発明を例示するのに役立つ。

実施例１
シリコーンコーティング付き剥離紙支持体に、合成スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロックコポリマー（ドイツ、デュッセルドルフのＨｅｎｋｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから市販されている、ＰＲＩＮＬＩＮ（商標）Ｂ７１３７ＡＬ）の水ベースの樹脂分散体であるポリマー結合剤材料を、標準的なパン供給リバースロールコーティング法を使用してコーティングした。ポリマー結合剤材料は、製造業者から供給されたままの完全強度で施用（塗布）した。

これとは別に、アラミドヤーン（オランダのＴｅｉｊｉｎ Ｔｗａｒｏｎ ＢＶから市販されている、Ｔｗａｒｏｎ（登録商標）１０００デニール、２０００ヤーン型）を含む繊維状ウェブに、より低い濃度のＰＲＩＮＬＩＮ（商標）Ｂ７１３７ＡＬ（脱イオン水で９００％希釈して、材料の１０％分散液を得た）を有する前記樹脂分散体の希釈液を、浸漬および圧搾（スクイズ）技法を使用してヤーン含浸機でコーティングした。

パン供給リバースロールコーティング法では、高精度計量ローラおよび高精度塗布ローラを、互いに対して所定の固定距離で平行に置いた。各ローラは、ほぼ同じ物理的寸法を有する。これらのローラを同じ高さで保持し、それらの底部を、パンに入れられたポリマー結合剤材料の液体樹脂浴に沈めた。計量ローラを静止状態に保持し、一方でアプリケータローラは、樹脂浴中の液体の一部を持ち上げてこれらローラ間のギャップに向けることが可能な方向に回転させた。このギャップを通り抜けることになる液体量のみを、アプリケータロールの上面に運び、過剰な分はすべて元の樹脂浴に戻した。

同時に、支持体をアプリケータロールの上面に向けて運んだが、その移動方向は、アプリケータロールの上面が回転する方向とは反対であった。支持体がアプリケータロールの直上にある場合は、支持体を、バッキングローラを用いてアプリケータロールの上面に押圧した。その結果、アプリケータローラの上面まで運ばれた液体のすべてを、支持体に移した。この技法は、精密に計量された量の液体樹脂を、シリコーンコーティング付き剥離紙の表面に付着させるのに使用した。

浸漬および圧搾（スクイズ）技法は、繊維状ウェブを、以下の工程を使用して希釈樹脂分散体でコーティングするために実施した：
１．Ｔｗａｒｏｎ（登録商標）繊維の糸巻（スプール）を、クリールから解いた。
２．繊維を一連のコームに通して送り出し、それによって繊維を、均等に間隔を空けてかつ互いに平行にした。この時点で、個々の繊維を繊維状ウェブ、即ち実質的に平行なアレイ内で緊密に位置決めし、かつ互いに平行にした。
３．次いで繊維状ウェブを、一連の回転するアイドラーローラに渡し、実質的に平行なアレイを下方に向け直し、かつ液体樹脂浴に通した。この浴では、繊維のそれぞれは、液体が個々のフィラメントのそれぞれに浸透しかつ濡れるように十分な長さの時間にわたり、液体中に完全に沈められた。
４．この液体樹脂浴の終わりに、濡れた繊維状ウェブを、一連の静止した（回転していない）スプレッダーバー上に引き出した。スプレッダーバーは、個々の繊維がその隣の繊維に接しまたは重なるまで、個々の繊維を広げた。
５．濡れた繊維状ウェブが最後のスプレッダーバー上に渡されると、再び方向が変更され、今度は上方にかつ液体の外に向けられた。次いでこの濡れた繊維状ウェブを、大型回転アイドラーローラに巻き付けた。繊維状ウェブは、それと共に、過剰な液体を有していた。
６．繊維状ウェブからのこの過剰な液体を除去するために、別の自由に回転するアイドラーローラを、大型回転アイドラーローラの表面に乗るように配置した。これらの２つのアイドラーローラは、互いに平行であり、自由に回転するアイドラーローラは、半径方向に大型回転アイドラーローラを押さえ付けて効果的にニップが形成されるように取り付けた。濡れた繊維状ウェブは、このニップを通して運ばれ、自由に回転するアイドラーローラによって加えられた力は、過剰な液体を絞り取るように働いて、この過剰な液体を元の液体樹脂浴に戻した。

液体樹脂マトリックス結合剤は、毛管作用を介し、乾燥繊維状ウェブを通じて吸い取られまたは吸収される。次いで濡れた（含浸させた）繊維状ウェブを、シリコーンコーティング付き剥離紙上に流延した。本発明のプロセスを実施するための好ましい方法を、以下に記述しかつ図１に例示する。次いでこのアセンブリを炉内に通して、溶媒を液体樹脂材料から除去し、その結果、剥離紙に固着された一方向性テープ（ＵＤＴ）が得られた。追加のＵＤＴは、上述のプロセスの工程を繰り返すことによって製造した。次いで２つのＵＤＴをクロスプライし、一体化して、不織布を形成した。全体的に、この複合コーティング技法を使用して作製されたＵＤＴのロールは、非常に良好な品質のものであった。繊維の拡がりは良好であり、繊維状ウェブに添加された樹脂の量は非常に一貫しており、ＵＤＴは、さらなる加工が可能になるよう十分に、シリコーンコーティング付き剥離紙に固着された。

この複合方法は、標準的なパン供給リバースロールコーティングのみ、または浸漬および圧搾（スクイズ）コーティングのみよりも、優れている。パン供給リバースロールコーティング単独では、乾燥したときおよび乾燥繊維状ウェブが湿ったコーティング付き基材と一緒になったときに繊維が拡がり、拡がった繊維（フィラメント）は濡れにくく、個別の繊維束に再編成されるので、望ましくない。これは、繊維状ウェブの拡がりおよび均一性を低下させる。浸漬および圧搾（スクイズ）コーティングのみでは、粘度、線速度、ニップ圧などの差が、繊維状ウェブによって拾い上げられた液体の量に実質的なばらつきを引き起こす可能性があるので、望ましくない。繊維状ウェブに添加された樹脂の量は、パン供給リバースロールコーティング技法の場合のように制御可能ではない。さらに、繊維状ウェブはコーティングされ、シリコーンコーティングされた紙ではないので、ＵＤＴとシリコーンコーティング付き剥離紙との結合は一貫しておらず弱い可能性があり、それがさらなる加工を妨げることになる。２つの技法の組合せは、これらの欠点を克服した。

比較例１および２
比較のため、実施例１の技法を繰り返すことによって、しかし表１にまとめたように、複合型プロセスの各技法により施用されるコーティング材料を変えることによって、２つの比較例を実施した。

比較例１において、本発明者らは、ＵＤＴ中の樹脂含量は非常に一貫したものであるが、繊維の拡がりの質は不十分（不良）であることを観察した。比較例２では、繊維の拡がりは非常に良好であるが、ＵＤＴ中の樹脂含量は、操作の全体を通して変化した。本発明の実施例１では、ＵＤＴは良好な品質のもので、繊維の拡がりも良好な状態であり、繊維状ウェブに添加される樹脂の含量は非常に一貫しており、ＵＤＴは、さらなる加工が可能になるよう十分に、シリコーンコーティング付き剥離紙に固着されていた。結果を、以下の表２にまとめる。

これらの結果から、２つのまったく異なるコーティング技法を同時に使用することによって、これらコーティング技法の一方のみでは不可能であった結果が実現されたことが、明らかである。

本発明を、好ましい実施形態に関して特に図示し記述してきたが、当業者なら、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を行ってよいことが、容易に理解されよう。特許請求の範囲は、開示された実施形態、上記にて論じられたそれらの代替例、およびそれらのすべての均等物を包含すると解釈するものである。
［本発明の態様］
１．（ａ）その表面上に第１のポリマー材料を有する繊維状基材を提供する工程；
（ｂ）その表面上に第２のポリマー材料を有する支持体を提供する工程；
（ｃ）その後、第１のポリマー材料を第２のポリマー材料に接触させることによって、繊維状基材および支持体を接合する工程；および
（ｄ）次いで、第２のポリマー材料の少なくとも一部が、繊維状基材の第１のポリマー材料上に残るように、支持体を繊維状基材から分離する工程；
を含む、繊維状複合体を形成する方法。
２．前記繊維状基材が複数の繊維を含み、工程（ａ）が、第１のポリマー材料を繊維状基材の表面に施す工程を含み、工程（ｂ）が、第２のポリマー材料を支持体に施す工程を含む、１に記載の方法。
３．前記繊維状基材が複数の繊維を含み、各繊維はその表面に第１のポリマー材料を有し、工程（ｄ）の後に前記複数の繊維をファブリックに形成する工程をさらに含む、１に記載の方法。
４．前記ファブリックが不織布を含む、３に記載の方法。
５．前記ファブリックから耐被弾衝撃性物品を形成する工程をさらに含む、３に記載の方法。
６．前記繊維状基材が、複数の繊維から形成された織布を含む、１に記載の方法。
７．前記繊維状基材が１種または複数の繊維を含み、各繊維は約７ｇ／デニール以上の靭性（テナシティ）および約１５０ｇ／デニール以上の引張係数を有する、１に記載の方法。
８．前記繊維状基材が、１種または複数のポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリアクリロニトリル繊維、液晶コポリエステル繊維、ピリドビスイミダゾール−２，６−ジイル（２，５−ジヒドロキシ−ｐ−フェニレン）を含む剛性ロッド繊維、またはこれらの組合せを含む、１に記載の方法。
９．前記支持体が、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされた繊維ガラス、シリコーンでコーティングされた繊維ガラス、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたアラミドファブリック、シリコーンでコーティングされたアラミドファブリック、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされた鋼、シリコーンでコーティングされた鋼、ゴム引きファブリック、シリコーンでコーティングされた紙剥離ライナー、シリコーンでコーティングされたポリマーフィルム剥離ライナー、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、またはこれらの組合せを含む、１に記載の方法。
１０．前記支持体がコンベヤベルトを含む、１に記載の方法。
１１．前記第１のポリマー材料および前記第２のポリマー材料が異なる、１に記載の方法。
１２．少なくとも１種の追加のポリマー材料を前記繊維状基材に施すため、工程（ｂ）から（ｄ）までを少なくとも１回繰り返す工程をさらに含む、１に記載の方法。
１３．工程（ａ）が、液体として繊維状基材に第１のポリマー材料を施す工程をさらに含み、工程（ｂ）は、液体として支持体に第２のポリマー材料を施す工程を含む、１に記載の方法。
１４．工程（ａ）が、液体として繊維状基材に第１のポリマー材料を施す工程を含み、工程（ｂ）は、液体として支持体に第２のポリマー材料を施す工程を含み、第１のポリマー材料および第２のポリマー材料は、工程（ｃ）の後であるが工程（ｄ）の前に乾燥される、１に記載の方法。
１５．工程（ａ）が、液体として少なくとも１種の繊維状基材に第１のポリマー材料を施す工程をさらに含み、工程（ｂ）は、液体として少なくとも１種の支持体に第２のポリマー材料を施す工程を含み、第１のポリマー材料および第２のポリマー材料は、工程（ｄ）の後に乾燥される、１に記載の方法。
１６．（ａ）アレイに配列された複数の繊維状基材を提供する工程であって、各繊維状基材は単繊維を含み；
（ｂ）第１のポリマー材料を、各繊維状基材の表面に施す工程；
（ｃ）第２のポリマー材料を、支持体の表面に施す工程；
（ｄ）その後、第１のポリマー材料を第２のポリマー材料に接触させることによって、アレイおよび支持体を接合する工程；
（ｅ）第２のポリマー材料の少なくとも一部が、繊維状基材の第１のポリマー材料上に残るように、支持体をアレイから分離する工程；
（ｆ）繊維状基材の少なくとも１つの追加のアレイで、工程（ａ）から（ｅ）までを反復する工程；および
（ｇ）その後、各アレイを一体化して不織布を形成する工程；
を含む、繊維状複合体を形成する方法。
１７．各繊維状基材が、約７ｇ／デニール以上の靭性（テナシティ）および約１５０ｇ／デニール以上の引張係数を有する繊維を含む、１６に記載の方法。
１８．（ａ）複数の繊維状基材を提供する工程であって、各繊維状基材が単繊維を含み；
（ｂ）第１のポリマー材料を、各繊維状基材の表面に施す工程；
（ｃ）第２のポリマー材料を、支持体の表面に施す工程；
（ｄ）その後、第１のポリマー材料を第２のポリマー材料に接触させることによって、繊維状基材および支持体を接合する工程；
（ｅ）第２のポリマー材料の少なくとも一部が、繊維状基材の第１のポリマー材料上に残るように、繊維状基材から支持体を分離する工程；および
（ｆ）その後、繊維状基材を織って織布にする工程；
を含む、繊維状複合体を形成する方法。
１９．各繊維状基材が、約７ｇ／デニール以上の靭性（テナシティ）および約１５０ｇ／デニール以上の引張係数を有する繊維を含む、１８に記載の方法。
２０．１３に記載の方法から形成された繊維状複合体。
２１．２０に記載の繊維状複合体から形成された物品。

Claims (5)

1. 繊維状複合体を形成する方法であって、
   （ａ）その表面上に第１の液体ポリマー材料を有する繊維のアレイを含む繊維状基材を提供する工程；
   （ｂ）その表面上に第２の液体ポリマー材料を有する支持体を提供する工程；
   （ｃ）その後、該第１の液体ポリマー材料を該第２の液体ポリマー材料に接触させることによって、該繊維のアレイおよび該支持体を接合する工程；および
   （ｄ）次いで、該第２のポリマー材料の少なくとも一部が、該繊維のアレイ上の該第１のポリマー材料上に残るように、該支持体を該繊維のアレイから分離する工程；
   を含み、該第１のポリマー材料と該第２のポリマー材料が工程（ｃ）の後であって工程（ｄ）の前に乾燥されるか、または該第１のポリマー材料と該第２のポリマー材料が工程（ｄ）の後に乾燥される方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、工程（ｄ）の後に該繊維をファブリックに形成する工程をさらに含む方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、工程（ａ）が、該繊維状基材上に該第１の液体ポリマー材料を施す工程をさらに含み、工程（ｂ）が、該支持体上に該第２の液体ポリマー材料を施す工程を含む方法。
4. 繊維状複合体を形成する方法であって、
   （ａ）アレイに配列された複数の繊維状基材を提供する工程であって、各繊維状基材は単繊維を含み；
   （ｂ）第１の液体ポリマー材料を、各繊維状基材の表面に施す工程；
   （ｃ）第２の液体ポリマー材料を、支持体の表面に施す工程；
   （ｄ）その後、該第１の液体ポリマー材料を該第２の液体ポリマー材料に接触させることによって、該アレイおよび該支持体を接合する工程；
   （ｅ）該第２の液体ポリマー材料の少なくとも一部が、該繊維状基材上の該第１の液体ポリマー材料上に残るように、該支持体を該アレイから分離する工程；
   （ｆ）繊維状基材の少なくとも１つの追加のアレイで、工程（ａ）から（ｅ）までを反復する工程；および
   （ｇ）その後、各アレイを一体化して不織布を形成する工程；
   を含む方法。
5. 繊維状複合体を形成する方法であって、
   （ａ）複数の繊維状基材を提供する工程であって、各繊維状基材が単繊維を含み；
   （ｂ）第１の液体ポリマー材料を、各繊維状基材の表面に施す工程；
   （ｃ）第２の液体ポリマー材料を、支持体の表面に施す工程；
   （ｄ）その後、該第１の液体ポリマー材料を該第２の液体ポリマー材料に接触させることによって、該繊維状基材および該支持体を接合する工程；
   （ｅ）該第２の液体ポリマー材料の少なくとも一部が、該繊維状基材上の該第１の液体ポリマー材料上に残るように、該繊維状基材から該支持体を分離する工程；および
   （ｆ）その後、該繊維状基材を織って織布にする工程；
   を含む方法。

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