NO852862L

NO852862L - SHOCK-PROTECTED LAMINATE.

Info

Publication number: NO852862L
Application number: NO852862A
Authority: NO
Inventors: Helmut Neidhardt; Josef Faust
Original assignee: Mehler Ag V
Priority date: 1984-07-18
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1986-01-20
Also published as: FI852786L; ES296139U; FI852786A0; ES296139Y; DE3426458C2; DE3426458A1; DE3572726D1; ATE46034T1; EP0169432B1; EP0169432A1; FI85120B; FI85120C

Abstract

1. Fabric provided as intermediate product for the production of a bulletproof laminate, said fabric consisting of aramide threads, other high modulus threads or, if necessary, of other synthetic threads, characterized in that at least at one surface of the fabric there is a thin layer of a binder from a thermoplast dry fixed, so that the binder layer (16) is arranged essentially only on the outer surfaces of the threads (12) and that the interior (22) of the threads is substantially free of binder.

Description

Oppfinnelsen vedrører et skuddsikkert laminat i samsvar med innledningen til krav 1. The invention relates to a bulletproof laminate in accordance with the introduction to claim 1.

Kort tid etter utviklingen av høy-faste aramidfibre, ble stoffer av disse aramidfibre som i styrke og modulus er langt overlegen tidligere kjente kunstfibre også gransket for deres egnethet som beskyttelsesinnsatser for å stoppe skudd eller kuler. Sammenlignet med polyamidstoffer for den samme holdekraft for forskjellige prosjektiler kan en vesentlig mindre vekt brukes eller/ for den samme vekt, ble det oppnådd betraktelig bedre ballistisk ytelse. For fremstilling av skuddsikre vester og lignende pansring mot prosjektiler, ble for første gang med disse stoffer av aramidfibermaterialer tilgjengelige som har signifikant fordel overfor pansring av stål brukt til nå, det er en mer fordelaktig vekt/ytelses-oppførsel og videre eliminering av ulempene ved skuddsikre vester --av^s^tål som enten er stive og ukomfortable, eller dersom de har en skjell-struktur ikke har noen overflateiso-tropisk holdekraft og i tillegg forårsaker støy når de bæres og andre ubekvemmeligheter. Shortly after the development of high-strength aramid fibers, fabrics of these aramid fibers which in strength and modulus are far superior to previously known man-made fibers were also investigated for their suitability as protective inserts to stop shots or bullets. Compared to polyamide fabrics, for the same holding power for different projectiles, a significantly smaller weight can be used or/ for the same weight, considerably better ballistic performance was achieved. For the production of bulletproof vests and similar armor against projectiles, for the first time with these substances of aramid fiber materials became available which have a significant advantage over armor of steel used until now, that is a more advantageous weight/performance behavior and further elimination of the disadvantages of bulletproof vests -- of^s^tål which are either stiff and uncomfortable, or if they have a shell structure have no surface isotropic holding power and in addition cause noise when worn and other inconveniences.

Den foreliggende teknikk viser at skuddsikre vester kan lages, hvilke som eneste holdeelementer innbefatter et visst antall lag av aramidstoffer og kan stoppe revolver- og pistolammuni-sjon med myk kjerne opp til hastigheter på omkring 500 meter/ sek. Det nødvendige antall lag avhenger i hovedsak av typen stoff, hastigheten på skuddet og formen til kulen. The present technique shows that bulletproof vests can be made, which as the only holding elements include a certain number of layers of aramid materials and can stop revolver and pistol ammunition with a soft core up to velocities of around 500 meters/sec. The required number of layers depends mainly on the type of fabric, the speed of the shot and the shape of the bullet.

Ved ekstra stålinnsatser gir kombinasjonen av stål- og aramid-stofflagene bakenfor dette et kombinert holdesystem som har mere fordelaktige egenskaper enn stål alene og kan (avhengig av tykkelsen og beskaffenheten av stålinnsatsen som brukes) stoppe ammunisjon med hard kjerne fra pistoler eller, med tykkere stål, ammunisjon med myk og hard kjerne avfyrt fra gevær og rifler. Aramidstoffet har særlig den fordelaktige egenskap av å holde godt kulene som deformeres eller fragment- eres ved støp eller ved penetrering av det harde materialet. In the case of additional steel inserts, the combination of the steel and aramid fabric layers behind this provides a combined retention system that has more advantageous properties than steel alone and can (depending on the thickness and nature of the steel insert used) stop hard core ammunition from pistols or, with thicker steel , soft and hard core ammunition fired from rifles and rifles. The aramid material in particular has the advantageous property of holding well the balls which are deformed or fragmented during casting or when penetrating the hard material.

Med den tekniske perfeksjonering ved produksjonen av skuddsikre vester og jakker av aramidstoffer, ble det hurtig funnet at antallet av stofflag som var nødvendig for å stoppe en viss type skudd kunne gjøres mindre dersom det ble sikret at de individuelle lag var anordnet nær inntil hverandre med minst mulig mellomrom. Dette arrangement av nære lag, f. eks. med et lagantall mellom 15 og 30 som er nødvendig for rele-vante kuler kommer ut av orden i en viss utstrekning under bæring av vestene og særlig påvirker den første kule som stoppes i en slik beskyttelsespakke, dvs. laminat at de individuelle lag blir forskjøvet betraktelig i forhold til hverandre og bringes ut av orden slik at det for det neste treff kun er redusert holdekraft tilstede. With the technical perfection in the production of bulletproof vests and jackets from aramid fabrics, it was quickly found that the number of fabric layers needed to stop a certain type of bullet could be reduced if it was ensured that the individual layers were arranged close together with at least possible space. This arrangement of close teams, e.g. with a number of layers between 15 and 30 which is necessary for relevant bullets get out of order to a certain extent while wearing the vests and in particular affects the first bullet that is stopped in such a protective package, i.e. laminate, that the individual layers are shifted considerably in relation to each other and are brought out of order so that for the next hit only a reduced holding force is present.

Av denne grunn ble det hurtig funnet i utviklingen av disse beskyttelsespakker eller laminater at en sikring av lagene til hverandre, f. eks. ved styring betraktelig forbedret holdkraften, særlig for det andre og påfølgende treff selv om syoperasjonen nødvendigvis involerer perforering av stofflagene ved sypunktene. For syingen kunne f. eks. gitteret med intervaller mellom 10 og 50 mm anvendes eller også parallelle sømmer i likhet med sinusformede kurver (DE-OS 2 931 110). For this reason, it was quickly found in the development of these protective packages or laminates that securing the layers to each other, e.g. when steering considerably improved the holding power, especially for the second and subsequent hits even though the sewing operation necessarily involves perforation of the fabric layers at the sewing points. For sewing, e.g. the grid with intervals between 10 and 50 mm is used or parallel seams similar to sinusoidal curves (DE-OS 2 931 110).

Lagpakker sikret på denne måte ved sying i jevnt på hverandre lagt arrangement resulterte også i ulemper fordi når de bøyes for å innta kroppsformen på den siden som ligger inntil kroppen, finner materialdeformasjoner sted som bringer de individuelle lag i en vesentlig større avstand fra hverandre. Layer packages secured in this way by sewing in an evenly stacked arrangement also resulted in disadvantages because when they are bent to assume the body shape on the side adjacent to the body, material deformations take place which bring the individual layers at a significantly greater distance from each other.

I ekstreme tilfeller, kan dette resultere i fordobling avIn extreme cases, this can result in doubling of

den totale tykkelse av lagpakkene ved deformasjon- eller for-styrrelsespunktet. Dette reduserer holdekraften, dvs. i den kurveformede tilstand passerer kuler gjennom lagpakkene som ikke ville passere gjennom dersom pakkene var flate. the total thickness of the layer packages at the point of deformation or disturbance. This reduces the holding power, i.e. in the curved state balls pass through the layer packs which would not pass through if the packs were flat.

Videre fører også de innad formede fremspring til en viss ukomfort under bæring. Det har derfor vært foreslått (DE- Furthermore, the inwardly shaped protrusions also lead to a certain discomfort during wear. It has therefore been proposed (DE-

OS 3 034 547) å unngå denne ulempe ved at sammensying av lagene utføres på en spesiell måte slik at den ønskede form tilpasses kroppsformen oppnås fri for folder og fri for krumninger ("formstikking"). Det oppnås på denne måte at pakkene tilpasses til kroppsformen har de samme ballistiske egenskaper som plane pakker som ligger flate. Ved form-stikkingen■blir den skuddsikre vest festet på forhånd på bærerens kropp i den form som også skaper den best mulige holdekraft når den treffes under bruk. Det er også form-stikkingen som skaper bærekomforten mulig i første rekke. OS 3 034 547) to avoid this disadvantage by sewing the layers together in a special way so that the desired shape is adapted to the body shape and is achieved free of folds and free of curvatures ("shape stitching"). It is achieved in this way that the packages are adapted to the body shape and have the same ballistic properties as flat packages that lie flat. With the shape-stitching■the bulletproof vest is attached in advance to the wearer's body in a shape that also creates the best possible holding power when it is hit during use. It is also the form stitching that makes wearing comfort possible in the first place.

En slik formstikket pakke fremviser dermed naturligvis når den bøyes til en plan flate de samme ulemper ved utbøyning og lagmellomrom på yttersiden, som involverer dårligere holdekraft når kuler avfyres mot den i den utflatede tilstand . Such a form-stitched package thus naturally exhibits, when bent to a flat surface, the same disadvantages of deflection and layer gaps on the outside, which involve poorer holding power when bullets are fired at it in the flattened state.

Det hår også allerede vært gjort forsøk for bruk hvor et stivt laminat ikke har noen ulemper eller til og med er nødvendig for å fremstille en skuddsiker pakke eller laminat ved addering av lagene sammen. Det er funnet at for det første resulterer den nødvendige mengde av addesiv i ytterligere vekt som ikke bidrar til kulens holdekraft, og for det andre, reduseres til og med holdekraften sammenlignet med den sydde eller usydde tilstand av de flerlag pakker av stoff. Attempts have also already been made for use where a rigid laminate has no disadvantages or is even necessary to produce a bulletproof package or laminate by adding the layers together. It has been found that, firstly, the required amount of adhesive results in additional weight that does not contribute to the ball's holding power, and secondly, the holding power is even reduced compared to the sewn or unsewn state of the multi-layer fabric packages.

Lagsammensetninger av aramidstoffer i form av fiberglass-forsterket plast har også allerede vært undersøkt ved bruk av epoksy, polyester, fenol eller PUR-resiner. Imidlertid resulterer den stive omhylling på grunn av impregneringen av stoffene eller filamentene i disse tilfeller bortsett fra ytterligere vekt på grunn av resin-komponenten, i signifikant dårligere holdkrefter (DE-OS 2 839 151, 3 119 786) . Bedriften Du Pont som er produsent av aramidfibre, har allerede forklart i publikasjoner at et forsøk bør gjøres med å innhylle de harde ballistiske pakker i en mengde resin som ikke er for høy (f. eks. 22 - 38 %), fordi dette gir en mindre svekkelse av holdekraften sammenlignet med stofflag som kun er lagt utenpå hverandre. I alle til nå kjente tilfeller, gir imidlertid innhylling i resin et vesentlig mindre fordelaktig forhold mellom holdekraft og vekt, sammenlignet med de ubehandlede på hverandre lagte stofflag-pakker, eller de sydde stofflag-pakker. Layer compositions of aramid materials in the form of fibreglass-reinforced plastic have also already been investigated using epoxy, polyester, phenol or PUR resins. However, the rigid wrapping due to the impregnation of the fabrics or filaments in these cases, apart from additional weight due to the resin component, results in significantly poorer holding forces (DE-OS 2 839 151, 3 119 786). The company Du Pont, which is a manufacturer of aramid fibers, has already explained in publications that an attempt should be made to envelop the hard ballistic packages in an amount of resin that is not too high (e.g. 22 - 38%), because this gives a less weakening of the holding power compared to fabric layers that are only laid on top of each other. In all cases known up to now, however, encasement in resin gives a significantly less advantageous ratio between holding power and weight, compared to the untreated stacked fabric layer packages, or the sewn fabric layer packages.

Oppfinnelsen er basert på problemet av ytterligere utvikling av et laminat av den type omtalt ved begynnelsen slik at den har forbedret stoppe- og holdekraft sammenlignet med på hverandre anordnede sydde eller resinimpregnerte stofflag-pakker. The invention is based on the problem of further development of a laminate of the type mentioned at the beginning so that it has improved stopping and holding power compared to mutually arranged sewn or resin-impregnated fabric layer packages.

Dette problem er løst ved de karakteriserte trekk ifølgeThis problem is solved by the characterized features according to

krav 1.requirement 1.

I samsvar med oppfinnelsen, er et laminat gjort tilgjengelig hvilke har en betraktelig forbedret holdekraft sammenlignet med kjente laminatelementer mot en støtpuls med høy hastighet. Følgelig krever slike laminater et betraktelig redusert antall av fiberlag og følgelig reduseres vekten på laminatene og også produksjonskostnadene kan reduseres betraktelig. Overraskende var det mulig å oppnå dette ved å tilveie-bringe en så liten mengde som mulig av bindemiddel mellom stofflagene, hvor stofflagene har den minst mulige avstand fra hverandre, og samtidig svekkes beskaffenheten til tek-stilstoffene av de individuelle lag så lite som mulig. I samsvar med oppfinnelsen, er det funnet at høy styrke og høy modulus til aramidfibrene i kombinasjon med det høye individuelle kapillærantall og deres mobilitet i forhold til hverandre, er de avgjørende faktorer på hvilke stoppeeffekten for kulene avhenger. Særlig kan økningen av styrken på grunn av modulusen under en støtpuls med høy hastighet kun fullt ut manifistere seg selv dersom den større del av trådene og den mest dominante andel av kapillærene fortsatt har en lokal mobilitet. In accordance with the invention, a laminate is made available which has a considerably improved holding power compared to known laminate elements against a high speed shock pulse. Consequently, such laminates require a considerably reduced number of fiber layers and consequently the weight of the laminates is reduced and also the production costs can be considerably reduced. Surprisingly, it was possible to achieve this by providing as small a quantity of binder as possible between the fabric layers, where the fabric layers have the smallest possible distance from each other, and at the same time the nature of the tek style fabrics of the individual layers is weakened as little as possible. In accordance with the invention, it has been found that the high strength and high modulus of the aramid fibers in combination with the high individual capillary number and their relative mobility are the decisive factors on which the stopping effect of the balls depends. In particular, the increase in strength due to the modulus during a high-speed shock pulse can only fully manifest itself if the larger part of the threads and the most dominant part of the capillaries still have a local mobility.

Aramidtrådene brukt for å tilvirke stoffet består vanligvis av flere hundre monofilamenter eller kapillarer som blir kombinert med eller uten vridning til den bestemte tråd. Det er funnet i samsvar med oppfinnelsen at kun de filamenter som danner den ytre overflate av tråden bør dekkes av bindemiddel mens filamentene som tilstøter den ytre overflate av tråden og danner trådkjernen bør være i hovedsak fritt be-vegbar, dvs. ikke dekkes av bindemiddel. Som et resultat holdes den langt største andel av filamentene i et rørlignende i nettverk bevegbare mens det totale system av stofflag er fast i sine romlige eller arealstruktur. The aramid threads used to make the fabric usually consist of several hundred monofilaments or capillaries that are combined with or without twist into the particular thread. It has been found in accordance with the invention that only the filaments that form the outer surface of the thread should be covered with binder, while the filaments that adjoin the outer surface of the thread and form the thread core should be essentially freely movable, i.e. not covered by binder. As a result, the vast majority of the filaments in a tube-like network are kept mobile while the overall system of fabric layers is fixed in its spatial or areal structure.

Som et resultat, vil ved støt av en kule oppta deler av prosjektilenergien ved det faste romlige nettverk, og dets de-laminering mens den gjenværende del kan absorberes ved de ikke-faste indre filamenter som på grunn av deres frie mobilitet kan absorbere prosjektilenergien. As a result, upon impact of a bullet, part of the projectile energy will be absorbed by the fixed spatial network and its delamination while the remaining part can be absorbed by the non-fixed internal filaments which, due to their free mobility, can absorb the projectile energy.

I strata-strukturen til laminatet, kan det sees at fra star-ten av støtpunktet til kulen, forskyves tråder opp til 20 In the strata structure of the laminate, it can be seen that from the start of the impact point of the ball, threads are displaced up to 20

mm inn i stoffet.mm into the fabric.

Denne absorbsjonsevne til laminatene i samsvar med oppfinnelsen, representerer en betraktelig forbedring sammenlignet med kjente laminater som er fullstendig impregnert med bindemiddel, dvs. i hvilke hele tråden er gjennomtrukket av bindemiddel. This absorbency of the laminates in accordance with the invention represents a considerable improvement compared to known laminates which are completely impregnated with binder, i.e. in which the entire thread is permeated with binder.

Det er nå funnet i samsvar med oppfinnelsen, at en slikIt has now been found in accordance with the invention, that such

tråd impregnert med bindemiddel har en betraktelig dårligere holdekraft som uten tvil skyldes det faktum at de individuelle kapillarer på grunn av deres fastholdelse ikke lenger kan oppta støtpulsen over hele deres fulle lengde og dette fører til wire impregnated with binder has a considerably poorer holding power which is no doubt due to the fact that the individual capillaries due to their retention can no longer absorb the shock pulse over their entire length and this leads to

en betraktelig tidligere avriving av de individuelle filamenter. På grunn av dette har slike impregnerte aramid-filamenter en dårligere holdekraft enn laminatet som består av løse aramid-stoffer. a considerably earlier tearing of the individual filaments. Because of this, such impregnated aramid filaments have a poorer holding power than the laminate which consists of loose aramid substances.

Følgelig ble et laminat i samsvar med oppfinnelsen lagd fra et flertall stofflag med en liten mengde bindemiddel som herdes på en slik måte at en viss separasjonsmotstand av lagene fra hverandre oppnås som på den ene side er adekvat for å sikre permanent sammenholdning på lagene, men på den andre side ikke er for høy, slik at treffende kuler kan ved støt-punktet separere det ene lag etter det andre fra laminatet og således ytterligere spre dets energi. Consequently, a laminate in accordance with the invention was made from a plurality of fabric layers with a small amount of binder which is hardened in such a way that a certain separation resistance of the layers from each other is achieved which is on the one hand adequate to ensure permanent cohesion of the layers, but on the other side is not too high, so that hitting bullets can separate one layer after another from the laminate at the point of impact and thus further disperse its energy.

Ytterligere detaljer, trekk og utførelser vil bli forklartFurther details, features and designs will be explained

i den følgende beskrivelse, med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser skjematisk et forstørret fragment av et snitt gjennom et stoff med bindemiddel, hvor kun en tråd-retning er vist, og Fig. 2 viser et laminat i likhet med illustrasjonen i fig. 1, in the following description, with reference to the drawings, where: Fig. 1 schematically shows an enlarged fragment of a section through a fabric with binder, where only one thread direction is shown, and Fig. 2 shows a laminate similar to the illustration in fig. 1,

hvor kun tre lag er vist i et forstørret fragment.where only three layers are shown in an enlarged fragment.

For tilvirkning av stoffet for fremstilling av laminatet, brukes et aramid-fiber markedsført f. eks. av firmaet Du Pont under betegnelsen KEVLAR eller av Enka AG. Således For the production of the material for the production of the laminate, an aramid fiber marketed e.g. by the company Du Pont under the designation KEVLAR or by Enka AG. Thus

kan fordelaktig aramid-produktet fra firma Du Pont av typen KEVLAR 29 eller 49 brukes. Slike aramid-filament-tråder innbefatter et stort antall individuelle filamenter og antallet filamenter (kapillarer) kan variere fra 134 til 10 000. the aramid product from Du Pont of the type KEVLAR 29 or 49 can advantageously be used. Such aramid filament yarns include a large number of individual filaments and the number of filaments (capillaries) can vary from 134 to 10,000.

For formålet ifølge oppfinnelsen, har aramid-materialet KEVLAR 29 vist seg å være særlig egnet. I dette materialet brukes fordelaktig en tråd som innbefatter mellom 267 og 1000, særlig omkring 666 individuelle filamenter (samsvarende med 1 110 dtex). For the purposes of the invention, the aramid material KEVLAR 29 has proven to be particularly suitable. In this material a thread is advantageously used which includes between 267 and 1000, in particular about 666 individual filaments (corresponding to 1110 dtex).

På den andre side, imidlertid, kan andre tråder som innbefatter andre aramid-materialer brukes. Det fordelaktig brukte KEVLAR 2 9 har en forlengbarhet på 4 % før det bris-ter og en elastisitetsmodul på 59 GPa. On the other hand, however, other threads comprising other aramid materials may be used. The advantageously used KEVLAR 2 9 has an extensibility of 4% before it breaks and a modulus of elasticity of 59 GPa.

Imidlertid kan andre høymodulusfibre også brukes. Noen trådlag eller stofflag på laminatpakken kan tilvirkes fra andre syntetiske fibre, f. eks. polyamid-tråder. Med hensyn til formålet av lav vekt er bruken av aramid-tråder alene foretrukket. Fra kostnadssynspunkter er en andel opp til 25 vekt-% av ikke-aramid-fibre mulig. However, other high modulus fibers can also be used. Some thread layers or fabric layers on the laminate package may be made from other synthetic fibers, e.g. polyamide threads. With regard to the purpose of low weight, the use of aramid threads alone is preferred. From a cost perspective, a proportion of up to 25% by weight of non-aramid fibers is possible.

Med aramid-trådmaterialet beskrevet ovenfor tilvirkes et stoff på vanlig måte, fordelaktig brukes en lerretsveving. With the aramid thread material described above, a fabric is produced in the usual way, advantageously using a canvas weave.

På den andre side, kan andre vevinger også være mulig, slik som panama, kiper, satin, atlas-vevinger og lingnende, i hvilke følgelig fler tråder pr. cm kreves sammenlignet med trådantallet spesifisert for lerret for å oppnå et stoff av samme tetthet. On the other hand, other weaves may also be possible, such as panama, kipper, satin, atlas weaves and the like, in which consequently more threads per cm required compared to the thread count specified for canvas to obtain a fabric of the same density.

Det er funnet i samsvar med oppfinnelsen at med den fortrinnsvis brukte lerretsveving velges en så tett som mulig trådsetting for å lage basisstofflaget. Følgelig for veving med lerretsveving for de individuelle titere (laminater) er det følgende trådantall (KEVLAR 29) mulig: It has been found in accordance with the invention that with the preferably used canvas weaving, a thread setting as close as possible is chosen to create the base fabric layer. Consequently, for weaving with canvas weaving for the individual titers (laminates), the following number of threads (KEVLAR 29) is possible:

Enda høyere trådsetting pr; cm er mulig ut fra et vevings-teknisk synspunkt i noen tilfeller, men er ødeleggende for det optimale ballistiske resultat fordi trådskaden som oppstår under produksjon med ennå større fortetning forhindrer den teoretiske økning i styrke med høyere trådantall fra å nås. Even higher thread setting per; cm is possible from a weaving technical point of view in some cases, but is destructive to the optimal ballistic result because the thread damage that occurs during production with even greater densification prevents the theoretical increase in strength with a higher thread count from being reached.

Således er et stoff særlig fordelaktig som innbefatter en KEVLAR 29 aramid-tråd med 1100 til 1250 dtex, hvor det ligger omkring 12 tråder pr. cm i varp og veft. Thus, a fabric is particularly advantageous which includes a KEVLAR 29 aramid thread with 1100 to 1250 dtex, where there are about 12 threads per cm in warp and weft.

Som bindemiddel kan termoplast brukes som muligens kan tverr-forbindes. Det skal sikres at viskositeten til brindemidlet som brukes ikke er for lavt for å forhindre penetrering av bindemidlet inn i aramid-tråden. Dette påføres både til enhver applikasjon av bindemiddel til overflatene av de individuelle stofflag og også til smelteviskositeten i støpe-operasjonen. Thermoplastic can be used as a binder, which can possibly be cross-linked. It must be ensured that the viscosity of the binder used is not too low to prevent penetration of the binder into the aramid thread. This applies both to any application of binder to the surfaces of the individual fabric layers and also to the melt viscosity in the casting operation.

Således brukes polymere organiske bindemidler som mykner termisk og deretter herdes termisk. Fordelaktig anvendes bindemidler som er i hovedsak tørre (ikke klebrige) ved romtemperatur slik at stoffene kan lagres med bindemiddelbelegg eller mellomliggende lag for laminatproduksjon og så videre behandles uten noen problemer. Thus, polymeric organic binders are used which soften thermally and then harden thermally. Advantageously, binders are used which are essentially dry (not sticky) at room temperature so that the substances can be stored with a binder coating or intermediate layer for laminate production and so on processed without any problems.

Bindemidlet kan påføres på en side eller begge sider til stoffet fra en oppløsning eller dispersjon, hvor løsemidlet eller vannet er fullstendig uttørket. The binder can be applied on one side or both sides of the fabric from a solution or dispersion, where the solvent or water is completely dried.

Bortsett fra påføring av et flytende bindemiddel, er tørr-applikering også mulig, f. eks. applikering av et bindemiddel i form av en folie påført til stoffet bed hjelp av varmkalandreringsvalser. I denne operasjon blir vanligvis en folie av et korresponderende bindemiddel på forhånd lami-nert på stoffet i de mengder nevnt nedenfor pr. overflateen-het av stoffet, eller inntatt i doble tykkelser mellom stoff lagene før lamineringsoperasjonen. For innsettelse mellom stofflagene til en laminatpakke, er folier som ikke har en lukket overflatestruktur svært godt egnet, f. eks. folier med et nettverk eller gitterform. Apart from applying a liquid binder, dry application is also possible, e.g. application of a binder in the form of a foil applied to the fabric bed using hot calendering rollers. In this operation, a foil of a corresponding binder is usually laminated in advance on the fabric in the quantities mentioned below per surface unit of the fabric, or included in double thicknesses between the fabric layers before the lamination operation. For insertion between the fabric layers of a laminate package, foils that do not have a closed surface structure are very suitable, e.g. foils with a network or lattice shape.

Til slutt er ikke-vevede stoffer med termisk mykbare fibre (varmsmelte-fibre) svært godt egnet for å fremstille bindingen i visse tilfeller. Finally, non-woven fabrics with thermally softenable fibers (hot-melt fibers) are very suitable for producing the bond in certain cases.

Imidlertid med disse applikasjonsmetoder skal det bemerkesHowever, with these application methods, it should be noted

at fordelene i samsvar med oppfinnelsen oppnås kun dersom mengden av bindemiddel pr. overflateareal-enhet av stoffet angitt nedenfor blir observert i laminatet. that the advantages in accordance with the invention are only achieved if the amount of binder per surface area unit of the substance indicated below is observed in the laminate.

Bindemidlene som kan anvendes innbefatter termisk mykbare resiner, slik som polyetylen, polyvinylresiner, slik som PVC, PVA og lignende, polymetyl-metakrylat, polyakrylat, polykarbonat, nitrilgummi, polyisobutylen, polyuretan, polyamider og deres kopolymerer. The binders which can be used include thermally plasticizable resins, such as polyethylene, polyvinyl resins, such as PVC, PVA and the like, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, nitrile rubber, polyisobutylene, polyurethane, polyamides and their copolymers.

En oppløst påstrykbar polyakrylat har vist seg å være fordelaktig . A dissolved spreadable polyacrylate has proven to be advantageous.

Bortsett fra termoplastene nevnt ovenfor, kan også termisk herdbare polymerer anvendes slik som polyuretaner eller fenol-resiner. Apart from the thermoplastics mentioned above, thermally curable polymers can also be used such as polyurethanes or phenolic resins.

Bindemiddelet er forsynt kun for den romlige oppstilling og fiksering. Stoppekraften til laminatet for kuler er avhengig i hovedsak av aramidkapillarene, beskaffenheten av påføringen av bindemidlet til de individuelle aramid-tråder og dela-mineringsoperasjonen av det individuelle lag. Følgelig spiller typen av bindemiddel snarere en sekundær rolle selv om bindings-egenskapene på bindemiddelet til aramid-overflaten og elasti-siteten på bindemidler også er av signifikans. I dette hen-seende er bindemiddel med høy elastisitet å foretrekke frem-for bindemidler med en lav elastisitet. Videre er bindemidler eom har en høy adisivitet til overflaten av aramidtråden å foretrekke. The binder is provided only for the spatial arrangement and fixation. The stopping power of the laminate for bullets depends mainly on the aramid capillaries, the nature of the application of the binder to the individual aramid threads and the delamination operation of the individual layer. Consequently, the type of binder rather plays a secondary role, although the binding properties of the binder to the aramid surface and the elasticity of binders are also of significance. In this respect, binders with high elasticity are preferable to binders with a low elasticity. Furthermore, binders that have a high adhesivity to the surface of the aramid thread are preferable.

Forsøk i samsvar med oppfinnelsen for å fastlegge de mest effektive bindemiddelmengder har vist at for å oppnå resul-tatene i samsvar med oppfinnelsen, må svært smale grenser iakttas. To parametere er av størst viktighet, dvs. mengden av bindemiddel i laminatet og trykket med hvilke stofflagene som skal lamineres må sammentreffes med. I tillegg er temperaturene ved hvilke smeltingen av bindemidlet starter og ved hvilke herdeoperasjonen av bindemidlet finner sted, viktige som også tiden innenfor hvilke lamineringsoperasjonen finner sted. Experiments in accordance with the invention to determine the most effective amounts of binder have shown that in order to achieve the results in accordance with the invention, very narrow limits must be observed. Two parameters are of the greatest importance, i.e. the amount of binder in the laminate and the pressure with which the fabric layers to be laminated must coincide. In addition, the temperatures at which the melting of the binder starts and at which the hardening operation of the binder takes place are important, as is also the time within which the lamination operation takes place.

Det ble funnet med stoffene tilvirket med kommersielt tilgjengelige aramid-tråder at de beste kulholdekrefter ble oppnådd når f. eks. det ble brukt mellom to lag av et stoff hvor hver har 12 tråder pr. cm i varp og veft, og innbefattende 1100 dtex, som veier omkring 250 til 260 g, mellom 20 og 30 g bindemiddel pr. cm , dvs. at det ble påført på hver side av stoffet fordelaktig 10 til 15 g bindemiddel. Dette betyr at en total på omkring 7 til 13 vekt-% bindemiddel ble brukt under hensyn til den totale vekt av laminatet. It was found with the fabrics made with commercially available aramid threads that the best carbon retention powers were achieved when e.g. it was used between two layers of a fabric where each has 12 threads per cm in warp and weft, and including 1100 dtex, weighing around 250 to 260 g, between 20 and 30 g binder per cm, i.e. that advantageously 10 to 15 g of binder was applied to each side of the fabric. This means that a total of about 7 to 13% by weight of binder was used taking into account the total weight of the laminate.

En størrelse på bindemidlet mindre enn 7 % med hensyn til laminatets vekt, gir vanligvis en lavere binding, og dette kan føre til dårligere holdekrefter eller stoppkrefter. Videre kan korrekt, jevn påføring av slike små mengder repre-sentere tekniske problemer. A size of the binder less than 7% with respect to the weight of the laminate usually gives a lower bond, and this can lead to poorer holding forces or stopping forces. Furthermore, correct, even application of such small amounts can represent technical problems.

En utmerket holdekraft oppnås for en mengde på 7 til 13 vekt-% bindemiddel i forhold til den totale vekt av stoffet eller laminatpakken, særlig en mengde på 7 til 9,5 vekt-%. An excellent holding power is obtained for an amount of 7 to 13% by weight of binder relative to the total weight of the fabric or laminate package, especially an amount of 7 to 9.5% by weight.

Mengder over 13 til 20 vekt-% i forhold til den totale vekt av laminatet resulterer allerede i et uttalt fall i kule-holdekraften, men med sammenvevede stoffoverflater med hen syn til ensartethet av påføringen over lengden og bredden av de individuelle stofflag av laminatpakken kan slike mengder være nødvendig, skjønt de er ikke å foretrekke. Amounts above 13 to 20% by weight in relation to the total weight of the laminate already result in a pronounced drop in bullet retention, but with interwoven fabric surfaces for uniformity of application across the length and width of the individual fabric layers of the laminate package, such quantities may be necessary, although they are not preferred.

Som allerede nevnt ovenfor, kan bindemidlet påføres med vanlige metoder til de to overflater av aramid-stoffet; f. eks. en oppløsning av bindemidlet med en passende høy viskositet kan brukes for å oppnå forankring og for å unngå overdreven penetrering forbi kantlagene av trådkapillarene. Det skal huskes at i et spesielt tilfelle med en bestemt type bindemiddel eller metode for påføring av bindemidlet, kan den optimale mengde av bindemiddel som skal brukes endres noe. As already mentioned above, the binder can be applied by usual methods to the two surfaces of the aramid fabric; e.g. a solution of the binder with a suitable high viscosity can be used to achieve anchoring and to avoid excessive penetration past the edge layers of the thread capillaries. It should be remembered that in a particular case with a particular type of binder or method of applying the binder, the optimal amount of binder to be used may change somewhat.

Det belagte stoff kuttes til en størrelse i samsvar med den tiltenkte bruk, og det kuttede stofflag blir stablet på hverandre og anbragt i en støpepresse som i og for seg er kjent. Denne støpepresse kan sammentrykke laminatpakken til enhver ønsket form slik at plane laminater, monoaksielt innrettede laminatpakker (krumme skjermer, pansring og lignende) og tredimensjonalt innrettede laminater (hjelmer og lignende), kan tilvirkes. I en slik støpepresse vil laminatet som ennå ikke er herdet og består av ; på hverandre anordnede aramid-fiberstoffer, forsynt med bindemidler og presset sammen under et forutbestemt trykk og samtidig oppvarmet til laminerings-temperaturen. The coated fabric is cut to a size in accordance with the intended use, and the cut fabric layers are stacked on top of each other and placed in a molding press which is known per se. This molding press can compress the laminate package into any desired shape so that planar laminates, monoaxially aligned laminate packages (curved shields, armor and the like) and three-dimensionally aligned laminates (helmets and the like) can be manufactured. In such a molding press, the laminate which has not yet hardened and consists of; aramid fiber fabrics arranged on top of each other, provided with binders and pressed together under a predetermined pressure and simultaneously heated to the lamination temperature.

Det valgte trykk er slik at stofflagene og trådene ligger så nær som mulig hverandre, men det skal særlig sikres at det smeltede bindemiddel ikke penetrerer inn i trådene. Bruk-bare laminatresultater er oppnådd med et trykk så lavt som omkring 3 bar. De beste resultater er i området 8 til 20 The selected pressure is such that the fabric layers and threads are as close as possible to each other, but it must be ensured in particular that the melted binder does not penetrate into the threads. Usable laminate results have been achieved with a pressure as low as around 3 bar. The best results are in the range of 8 to 20

bar. Trykk ut over dette bevirker ingen ytterligere forbedring i virkningen; snarere tvert i mot svekkes holdekraften dersom det samtidig er en bindemiddelmengde i det midlere eller øvre området, dvs. omkring 10 vekt-%, fordi når trykket bar. Pressing beyond this does not effect any further improvement in effect; quite the contrary, the holding power is weakened if there is at the same time an amount of binder in the middle or upper area, i.e. around 10% by weight, because when the pressure

er for høyt, vil for mye bindemiddel dermed injiseres inn i de mellomliggende rom mellom kapillarene til trådene, og den uvætede kapillærandel i stoffet blir således redusert. Denne uherdede kapillærandel bør være minst omkring 60 %, fortrinnsvis større enn 75 %, med hensyn til tverrsnitts-dimensjonen av tråden. is too high, too much binder will thus be injected into the intermediate spaces between the capillaries of the threads, and the unwetted capillary portion in the fabric is thus reduced. This unhardened capillary proportion should be at least about 60%, preferably greater than 75%, with respect to the cross-sectional dimension of the wire.

Således skal det bemerkes at et overdrevent trykk eller en overdreven temperatur under pressingen av laminatet fører til en gjennomtrengning av aramid-trådene som består av de individuelle filamenter, dvs. til en impregnering av trådene og dette er ødeleggende for holdekraften. Thus, it should be noted that an excessive pressure or an excessive temperature during the pressing of the laminate leads to a penetration of the aramid threads which consist of the individual filaments, i.e. to an impregnation of the threads and this is destructive to the holding power.

Varmen kan overføres ved passende forvarmede plater av pressen eller ved eksitering av høysekvent energi eller mikrobølge-energi. Temperaturen er valgt slik at bindemidlet mykner med sikkerhet og blir flytbart eller herdet dersom en herdbar resin brukes. Vanligvis anvendes temperaturer mellom 120 og 180°C, fortrinnsvis 150 til 170°C. Det skal huskes at temperaturen naturligvis avhenger av beskaffenheten på bindemidlet som brukes. Dersom et slikt bindemiddel skal smelte eller herde ved høyere eller lavere temperaturer, må følgelig høyere eller lavere temperaturer naturligvis brukes. I foretrukkede områder angår de polymerer foretrukket i samsvar med oppfinnelsen. The heat can be transferred by suitable preheated plates of the press or by excitation of high-sequence energy or microwave energy. The temperature is chosen so that the binder softens with certainty and becomes flowable or hardens if a hardenable resin is used. Generally, temperatures between 120 and 180°C are used, preferably 150 to 170°C. It should be remembered that the temperature naturally depends on the nature of the binder used. If such a binder is to melt or harden at higher or lower temperatures, higher or lower temperatures must naturally be used. In preferred areas, they relate to polymers preferred in accordance with the invention.

Oppholdstiden i den oppvarmede presse avhenger i hovedsakThe residence time in the heated press mainly depends

på oppvarmingstiden, hvilker er påvirket av beskaffenheten på bindemidlet og i en viss utstrekning ved antall lag i pakken som skal lamineres. Særlig må den termiske lednings-evne på denne pakke tatt i betraktning siden den påvirker smelte- og herdeoperasjonen i pakken. Det må i alle tilfelle forsikres at bindemidlet er fullt ut aktivert i hvert lag. Vanligvis er en oppholdstid på 5 til 12 minutter i konven-sjonelle oppvarmede presser nødvendig slik at de i sentre av laminatpakken slik at temperaturen som kreves for å få bindemidlet til å strømme, eller med tverrforbindende bindemidler on the heating time, which is influenced by the nature of the binder and to a certain extent by the number of layers in the package to be laminated. In particular, the thermal conductivity of this package must be taken into account since it affects the melting and curing operation in the package. In all cases, it must be ensured that the binder is fully activated in each layer. Generally, a residence time of 5 to 12 minutes in conventional heated presses is necessary so that in the centers of the laminate package so that the temperature required to cause the binder to flow, or with cross-linking binders

å starte tverrforbindelsesprosessen nå. I tillegg er det så en avkjølingsperiode på omkring 7 til 15 minutter til minst under 80°C før uttakoperasjonen, dvs. før avlastning av pressen kan startes. En slik oppholdstid kan naturligvis betraktelig reduseres dersom et bindemiddel brukes som kan smeltes ved høyfrekvens eller mikrobølgeenergi. to start the cross-connection process now. In addition, there is then a cooling period of around 7 to 15 minutes to at least below 80°C before the withdrawal operation, i.e. before unloading of the press can be started. Such a residence time can of course be considerably reduced if a binder is used which can be melted by high frequency or microwave energy.

Som allerede forklart ovenfor, kan laminatpakkene beskrevet ovenfor tilvirkes ikke bare som flate plater, men også i sfærisk form; for dette formål må egnede innretninger anvendes, f. eks. en presse med tilsvarende utformede prege-plater, for å sikre at en så jevn som mulig varmeoverføring og en så isostatisk som mulig trykkfordeling oppnås. De krumme eller vinklede laminatpakker som tilvirkes slik har fundamentalt de samme fordelaktige egenskaper som de plate-formede pakker. As already explained above, the laminate packages described above can be manufactured not only as flat sheets, but also in spherical form; for this purpose, suitable devices must be used, e.g. a press with correspondingly designed embossing plates, to ensure that heat transfer as uniform as possible and pressure distribution as isostatic as possible is achieved. The curved or angled laminate packages that are manufactured in this way have fundamentally the same advantageous properties as the plate-shaped packages.

Under behandlingen i pressen er det viktig for laminatpakkenDuring processing in the press, it is important for the laminate package

å bli tilstrekkelig avkjølt før trykket avlastes. Dette holder stofflagene i deres sammenpressede form uten at de er i stand til å bevege seg fra hverandre. Laminatet som fjernes etter avkjølingen har da en tykkelse på omkring 50 til 80, fortrinnsvis 60 til 75 % av de tidligere på hverandre lagte lag og fremviser en betraktelig større stivhet i forhold til nevnte lag. Imidlertid, dersom en samsvarende kraft påføres kan den fortsatt elastisk deformeres i en viss utstrekning. Fordelaktig har laminatpakken behandlet på denne måte, et luftinnhold (minus bindemiddelinnholdet) i den sammenpressede form mellom 10-25, fortrinnsvis 15-20 volum-%. to be sufficiently cooled before the pressure is relieved. This keeps the fabric layers in their compressed form without them being able to move apart. The laminate which is removed after cooling then has a thickness of around 50 to 80, preferably 60 to 75% of the previously superimposed layers and exhibits a considerably greater stiffness in relation to said layer. However, if a corresponding force is applied, it can still be elastically deformed to a certain extent. Advantageously, the laminate package treated in this way has an air content (minus the binder content) in the compressed form between 10-25, preferably 15-20% by volume.

Ved kutting inn i laminatpakken, som er oppnådd ved dette,When cutting into the laminate package, which is achieved by this,

kan det sees fra beskaffenheten av kuttkanten at en betraktelig del av fiberkapillarene i stofflagene forblir ubeveg-bare og fremspringer som ullent fiberfilt (fløyelsskjegg) forbi kuttkanten. Dette er et essensielt kriterie for oppfinnelsen også manifisterer seg i laminatet i samsvar med oppfinnelsen ved at det ikke er særlig lett å kutte eller sage. it can be seen from the nature of the cut edge that a considerable part of the fiber capillaries in the fabric layers remain immobile and protrude as woolen fiber felt (velvet beard) past the cut edge. This is an essential criterion for the invention and also manifests itself in the laminate in accordance with the invention in that it is not particularly easy to cut or saw.

Dette er i fullstendig motsetning til laminatpakkene somThis is in complete contrast to the laminate packages which

har vært impregnert med bindemiddel. Slike fullt ut impregnerte laminatpakker kan sages eller kuttes som et tre-stykke uten at det fløyelsaktige skjegg oppstår ved kantene. Dette kan sees fra det faktum at kuttkantene av slike laminatpakker ofte er fullstendig glatte. has been impregnated with a binder. Such fully impregnated laminate packages can be sawn or cut like a piece of wood without the velvety beard appearing at the edges. This can be seen from the fact that the cut edges of such laminate packages are often completely smooth.

En laminatpakke tilvirket på den foreliggende måte har en forbedret holdekraft for kuler sammenlignet med til nå kjente laminatpakker av aramid-tråder. Dette gjør det mulig å redusere antallet lag for en gitt holdekraft. En eksakt sammenligning for fastlegging av kraftøkningen viser at et press med 9 mm parabellum ammunisjon med myk kjerne med en midlere hastighet på 420 m/sek. (samsvarende med en munningsenergi på prosjektilet på 706 joule), stoppes med sikkerhet av en laminatpakke som har 16 stofflag og forsynt med bindemiddel på den måte som samsvarer med oppfinnelsen. I motsetning må aramid-stoff-stablene av tidligere kjent teknikk enten ha 22 lag (sydde) eller 26 lag (lagt på hverandre), A laminate package manufactured in the present manner has an improved holding power for balls compared to hitherto known laminate packages of aramid threads. This makes it possible to reduce the number of layers for a given holding power. An exact comparison to determine the increase in power shows that a pressure with 9 mm parabellum soft core ammunition at an average velocity of 420 m/sec. (corresponding to a projectile muzzle energy of 706 joules), is stopped with certainty by a laminate package having 16 fabric layers and provided with a binder in the manner consistent with the invention. In contrast, the prior art aramid fabric stacks must either have 22 layers (stitched) or 26 layers (laid on top of each other),

for å komme til den samme holdekraften.to reach the same holding power.

Muligheten av å tilvirke biaksielt krummede laminatpakker er begrenset på grunn av den lille strekkbarhet av Kevlar-garn eller stoff; dersom krumningsradien i begge retninger nær-mer seg 200 mm er det muligens nødvendig med flikkverks-teknikker for å oppnå den optimale sammenpressing av laminatene selv med ideelt isostatisk trykk. The possibility of making biaxially curved laminate packages is limited due to the small stretchability of Kevlar yarn or fabric; if the radius of curvature in both directions approaches 200 mm, patchwork techniques may be necessary to achieve the optimum compression of the laminates even with ideal isostatic pressure.

Bruken av laminatene omtalt ovenfor av aramid-stofflag som eneste element for å stoppe prosjektiler er mulig, særlig når det avfyres kuler med hel mantling, delvis mantling eller til og med uten mantling fra revolvere, pistoler og maskin-gevær med en hastighet på omkring 450 m/sek. skal stoppes. Avhengig av type, form og vekt og hastighet på kulene med myk kjerne, brukes laminater som har en vekt mellom 4,0 og 7,5 kg/m<2>. The use of the above-mentioned laminates of aramid fabric layers as the only element to stop projectiles is possible, especially when firing fully jacketed, partially jacketed or even unjacketed bullets from revolvers, pistols and machine guns at a velocity of about 450 m/sec. must be stopped. Depending on the type, shape and weight and speed of the soft core balls, laminates are used that have a weight between 4.0 and 7.5 kg/m<2>.

Overflater på laminatstrukturene beskrevet ovenfor kanSurfaces of the laminate structures described above can

brukes fordelaktig f. eks. for forsterkninger og kledninger i kjøretøy, dører og belegg av alle typer, hus til teknisk utstyr, innsatser i skuddsikre vester, og skuddsikre innsatser i dokumentmapper og kofferter, som skriveunderlag for polititjenestemenn, som skjold for politi og militært personell, og som mulig mobile beskyttelsesvegger for be-skyttelse mot splinter fra eksplosive innretninger av alle typer; som beskyttelseshjelmer av alle typer og som innsatser i plast, tre eller metallprofilseksjoner. is advantageously used e.g. for reinforcements and cladding in vehicles, doors and coverings of all types, housings for technical equipment, inserts in bulletproof vests, and bulletproof inserts in briefcases and suitcases, as writing pads for police officers, as shields for police and military personnel, and as possible mobile protective walls for protection against splinters from explosive devices of all types; as protective helmets of all types and as inserts in plastic, wood or metal profile sections.

Prosjektiler med myk kjerne nevnt, blir vesentlig defor-Projectiles with a soft core mentioned, are significantly deformed

mert under holdeprosessen i laminatpakken (vanligvis flat-trykt) og dette øker effektivt støtarealet som fremhever holdeprosessen. På fundamentalt den samme måte stoppes naturligvis fragmenter (shrapnel) av eksplosive ladninger, bomber, eksplosive granater og håndgranater forutsatt at deres hastighet (eller støtenergi) ligger innenfor holdekraften for kulene. mert during the holding process in the laminate package (usually flat-printed) and this effectively increases the impact area which highlights the holding process. In fundamentally the same way, fragments (shrapnel) of explosive charges, bombs, explosive grenades and hand grenades are of course stopped, provided that their speed (or impact energy) is within the holding power of the bullets.

For å stoppe kuler med hard kjerne, fra håndvåpen med hastigheter opp til 600 m/sek, er disse laminatpakker fundamentalt også egnede. Imidlertid for dette formål, må vesentlig større tykkelse (22 til 40 mm) (vesentlig med individuelle lag (70-120) av laminatet) eller vekter på omkring 20 til 35 kg/m 2 brukes slik at til tross for den fordelaktige vekt kan slike pakker muligens på grunn av høye kostnader ikke konkurrere økonomisk med kombinasjonene av stålplater og/ eller keramiske plater med Kevlar stoffpakker og/eller laminatpakker . For stopping hard core bullets, from handguns with velocities up to 600 m/sec, these laminate packs are also fundamentally suitable. However, for this purpose, significantly greater thickness (22 to 40 mm) (essentially with individual layers (70-120) of the laminate) or weights of about 20 to 35 kg/m 2 must be used so that despite the advantageous weight such packages may not, due to high costs, compete economically with the combinations of steel sheets and/or ceramic sheets with Kevlar fabric packages and/or laminate packages.

Laminatpakkene beskrevet er svært godt egnet som bygnings-elementer for tilvirkning av komposit-plater med stål og/ eller keramiske plater på utsiden. Laminatpakkene danner basisplate på hvilke harde kulemotstandsdyktige elementer blir festet eller sikret på en annen egnet måte. Slike kom-positplater med herdet spesialstål eller keramiske plater av A190_, silikonkarbid, silikonnitrid, boronkarbid eller boronnitrid, med en vekt på 25 til 50 kg/m 2 er i stand til å stoppe kuler med myk kjerne og med hard kjerne avfyrt fra våpen med hastigheter mellom 800 m/sek. og 1250 m/sek. på The laminate packages described are very well suited as building elements for the production of composite panels with steel and/or ceramic panels on the outside. The laminate packages form a base plate on which hard bullet-resistant elements are fixed or secured in another suitable way. Such composite plates with hardened special steel or ceramic plates of A190_, silicon carbide, silicon nitride, boron carbide or boron nitride, weighing 25 to 50 kg/m 2 are capable of stopping soft-core and hard-core bullets fired from weapons with speeds between 800 m/sec. and 1250 m/sec. on

en slik måte at kulen ikke passerer gjennom og den bakre laminatpakke av aramid-stoff kun er noe bulket (10 til 20 mm) eller, dersom kulen passerer gjennom er dens restenergi så lav at den holdes i en pakke av aramid-stofflag anordnet der bak. Særlig er bruken av laminatpakker i samsvar med oppfinnelsen, som basisplate for keramisk pansring fordelaktig sammenlignet med bruk av basisplater av metallisk, hard aluminium eller plastinnhyllet glassfiberstoffer eller basisplater av hardtre/kryssfiner. such a way that the bullet does not pass through and the rear laminate pack of aramid fabric is only slightly dented (10 to 20 mm) or, if the bullet passes through, its residual energy is so low that it is contained in a pack of aramid fabric layers arranged there behind . In particular, the use of laminate packages in accordance with the invention as a base plate for ceramic armor is advantageous compared to the use of base plates of metallic, hard aluminum or plastic-encased glass fiber materials or base plates of hardwood/plywood.

Laminatene i samsvar med oppfinnelsen av aramid-stofferThe laminates in accordance with the invention of aramid fabrics

er i særdeleshet også vesentlig mer effektive mot virkningen av kuttende våpen eller stikkende våpen enn på hverandre lagte eller sydde pakker av aramid-stofflag. are in particular also significantly more effective against the effects of cutting weapons or stabbing weapons than stacked or sewn packages of aramid fabric layers.

En fordelaktig utførelse av laminatene for tilvirkning av skuddsikre vester for å beskytte personer oppnås ved å tilvirke fra aramid-stoffet beskyttende innsatser for skuddsikre vester ved at rette eller kun svakt krumme overflater i bryst og/eller ryggregionen er presset på måten i samsvar med oppfinnelsen som et laminat for å tilpasse kroppsformen mend de fremspringende overflater som forløper inn i sideområdene til kroppen eller inn i armen eller skulder-partiene ikke blir presset og således forblir komfortable og fleksible. Det er så mulig på maskelignende eller lignende måte å sy/vattere disse fremspringende områder til hverandre og muligens sammen med ytterligere stofflag for å oppnå den samme holdekraft som i de laminerte områder, hvor syingen hensiktsmessig utføres som "formvattering" i samsvar med kroppskurvaturene. An advantageous design of the laminates for the production of bulletproof vests to protect people is achieved by producing from the aramid material protective inserts for bulletproof vests by pressing straight or only slightly curved surfaces in the chest and/or back region in the manner in accordance with the invention which a laminate to adapt the body shape while the projecting surfaces that extend into the side areas of the body or into the arm or shoulder areas are not pressed and thus remain comfortable and flexible. It is then possible in a mesh-like or similar way to sew/quilt these protruding areas to each other and possibly together with further layers of fabric to achieve the same holding power as in the laminated areas, where the sewing is appropriately carried out as "form quilting" in accordance with the body's curvatures.

Skuddsikre vesteinnsatser tilvirket på denne måte passer eksakt kroppsformen og innbefatter kun et få tilformede lam- inatområder som i samsvar med oppfinnelsen enten har fordelen av en forbedret beskyttelseseffekt i de laminerte soner, dersom lagantallet av aramid-stoff er det samme over det hele, eller fordelen av en reduksjon av den totale vekt dersom beskyttelsesnivået er like ens over det samme området fordi da kan de laminerte sentrale områder formes fra et mindre antall lag. Dette har også fordelen ved at treff på laminatområdene har virkning sammenlignet med de sydde områder ved en vesentlig mindre bulking inn i legemet eller plastillinen eller såpeblokker i forsøksskyving. Bulletproof vest inserts manufactured in this way fit the body shape exactly and include only a few shaped laminate areas which, in accordance with the invention, either have the advantage of an improved protective effect in the laminated zones, if the number of layers of aramid fabric is the same throughout, or the advantage of a reduction of the total weight if the level of protection is the same over the same area because then the laminated central areas can be formed from a smaller number of layers. This also has the advantage that hits on the laminate areas have an effect compared to the sewn areas with significantly less bulking into the body or plasticine or soap blocks in test pushing.

I fig. 1 er en stoffbane belagt med bindemiddel angitt ved 10. Kun vestetrådene 12 av denne kan sees, og består av et stort antall kapillarer 14. Trådene 12 er pakket inn i et bindemiddelbelegg 16, hvilke det fremkommer fra fig. 1 dekker kun kantregionen 18 av tråden 12. Følgelig er kapillarene 14 som ligger innenfor kantregionen 18 ikke dekket og kan bevege seg fritt både i forhold til hverandre og i deres lengdeakseretning over et relativt langt område i den rør-formede passasje formet ved den ringformede kantregion 18. In fig. 1 is a fabric web coated with binder indicated at 10. Only the vest threads 12 of this can be seen, and consist of a large number of capillaries 14. The threads 12 are wrapped in a binder coating 16, which it appears from fig. 1 covers only the edge region 18 of the wire 12. Accordingly, the capillaries 14 located within the edge region 18 are not covered and can move freely both in relation to each other and in their longitudinal axis direction over a relatively long area in the tubular passage formed by the annular edge region 18.

Fig. 2 viser en laminatpakke 20 som består av et flertall belagte stofflag 10. Det fremkommer fra denne illustrasjon at bindemidlet 16 har penetrert i presseoperasjonen kun inn i den ringformede kantregion og ikke inn i det indre 22 av tråden. Fig. 2 shows a laminate package 20 which consists of a plurality of coated fabric layers 10. It appears from this illustration that the binder 16 has penetrated in the pressing operation only into the annular edge region and not into the interior 22 of the thread.

Eksemplene forklarer oppfinnelsen. Med mindre annet er bemerket, er forholdene gitt ved vektandeler. The examples explain the invention. Unless otherwise noted, ratios are given by weight.

Eksempel 1Example 1

Fra Kevlar 29 (1100 dtex, 666 individuelle kapillærer; ingen vridde tråder) tilvirkes et stoff med 12 tråder/cm i veft og varp. Vekten på stoffet er omtrent 250 g/m 2 uten binde-middelbelegget. From Kevlar 29 (1100 dtex, 666 individual capillaries; no twisted threads) a fabric with 12 threads/cm in weft and warp is produced. The weight of the fabric is approximately 250 g/m 2 without the binder coating.

Deler av dette stoff er uten bindemiddelbelegg, men den gjen værende del av stoffet er belagt med bindemiddel på følgende måte: En stoffbane blir ført gjennom en tekstilbelegningsmaskin i hvilke en oppløsning av en selv-tverrbindende akrylresin på-føres i stoffbanen med en mengde slik at etter fjerning av løsemidlet på hver side av stoffbanen påføres omkring 12 g bindemiddel. Påføringen utføres i hovedsak fritt for trykk og med en oppløsning som har en viskositet slik at ingen impregnering av aramid-fibrene finner sted. Etter tørkning (fjerning av løsemiddel) er den belagte stoffbane i tørr tilstand (ikke klebrig) og kan vikles opp på en rull og senere viderebehandles. Parts of this fabric are without binder coating, but the remaining part of the fabric is coated with binder in the following way: A fabric web is passed through a textile coating machine in which a solution of a self-crosslinking acrylic resin is applied to the fabric web in an amount such that after removing the solvent, about 12 g of binder is applied on each side of the fabric web. The application is mainly carried out without pressure and with a solution which has a viscosity such that no impregnation of the aramid fibers takes place. After drying (removal of solvent), the coated fabric web is in a dry state (not sticky) and can be wound up on a roll and later further processed.

En stoffbane belagt på denne måte kan kuttes i likhet medA fabric web coated in this way can be cut like

en ubelagt stoffbane og ved kuttkantene dannes fløyelsaktig skjegg som skyldes de ubundne kapillærer av aramid-tråder. an uncoated fabric path and at the cut edges a velvety beard is formed due to the unbound capillaries of aramid threads.

Eksempel 2Example 2

En belagt stoffbane i samsvar med eksempel 1 kuttes i flere stykker med lik størrelse, og stofflagene som oppnås anbring-es på hverandre og deretter oppvarmes til en temperatur på 160°C, i en oppvarmbar presse og utsettes for et trykk på omkring 10 bar. Behandlingen opprettholdes inntil det er sikkert at laget i midten har blitt oppvarmet til denne temperatur . A coated fabric web in accordance with example 1 is cut into several pieces of equal size, and the resulting fabric layers are placed on top of each other and then heated to a temperature of 160°C in a heatable press and subjected to a pressure of around 10 bar. The treatment is maintained until it is certain that the layer in the middle has been heated to this temperature.

For dette formål med 16 lag er det vanligvis nødvendig med omkring 3 til 5 minutter. For this purpose with 16 layers, about 3 to 5 minutes is usually required.

Deretter avkjøles støpeformen til romtemperatur, og trykké-t bibeholdes. Deretter avlastes laminatpakken for trykk og fjernes fra pressen. The mold is then cooled to room temperature, and the pressure is maintained. The laminate package is then relieved of pressure and removed from the press.

Fra dimensjonene av den behandlede laminatpakke som tar i betraktning vekten av de ubehandlede lag av stoff og vekten av belegningsmiddelet såvel som den spesifikke vekt av dette, kan volumandelen av luft i laminatpakken beregnes og i dette tilfellet er denne 17 volum-%. From the dimensions of the treated laminate package which takes into account the weight of the untreated layers of fabric and the weight of the coating agent as well as the specific weight thereof, the volume fraction of air in the laminate package can be calculated and in this case this is 17% by volume.

Eksempel 3Example 3

I samsvar med eksempel 2 er det tilvirket en laminatsammen-presset pakke med 16 lag, hvor størrelsen på denne er 400 x 400 mm. Deretter blir den sikret foran en plastilinablokk i samsvar med retningslinjene ifølge Hiltrup Police Academy og avfyret mot på en avstand av 10 m med 9 mm Parabellum-ammunisjon med myk kjerne som har en midlere hastighet på In accordance with example 2, a laminate compressed package with 16 layers has been produced, the size of which is 400 x 400 mm. It is then secured in front of a plasticine block in accordance with the guidelines of the Hiltrup Police Academy and fired at a distance of 10 m with 9 mm Parabellum soft core ammunition having an average velocity of

420 m/sek. (samsvarende med en munningsenergi på kulen på420 m/sec. (corresponding to a muzzle energy on the bullet of

406 joule). I hvert tilfelle ble 10 skudd avfyrt, hvor det ble observert en minimumsavstand mellom de individuelle treff på den ene side, og kanten på den andre side på 50 mm. 406 joules). In each case, 10 shots were fired, where a minimum distance between the individual hits on the one hand, and the edge on the other hand of 50 mm was observed.

Det ble funnet at med en avfyringsvinkel på 90° og 25° ble det med sikkerhet ingen fullstendig penetrering av en laminat-sammentrykket pakke innbefattende 16 lag. It was found that with a firing angle of 90° and 25° there was certainly no complete penetration of a laminate compressed package comprising 16 layers.

Sammenligning av eksempel 1Comparison of example 1

Stoffet tilvirket i samsvar med eksempel 1 blir behandlet i den ubelagte tilstand til en pakke som omtalt i eksempel 3. Stofflagene er anbragt nær inntil hverandre uten sying. The fabric produced in accordance with example 1 is processed in the uncoated state into a package as described in example 3. The fabric layers are placed close to each other without sewing.

Avfyringsbetingelsene samsvarer med de i eksempel 3.The firing conditions correspond to those in Example 3.

Med en avfyringsvinkel på 90° var det nødvendig med 26 lag for pålitelig å stoppe kulene, mens med en avfyringsvinkel på 25° var det nødvendig med 30 lag. With a firing angle of 90°, 26 layers were required to reliably stop the bullets, while with a firing angle of 25°, 30 layers were required.

Sammenligning av eksempel 2Comparison of example 2

Sammenligningseksempel 1 ble repetert, men stofflagene ble sydd ved intervaller på 30 x 30 mm i et gitternett i samsvar med DE-OS 2 931 110, for å tilpasse formen av legemet. Comparative Example 1 was repeated, but the fabric layers were sewn at 30 x 30 mm intervals in a grid according to DE-OS 2 931 110, to adapt the shape of the body.

Det ble funnet av ved en avfyringsvinkel på 90° (25°) var det nødvendig med 22 (26) lag. It was found that at a firing angle of 90° (25°) 22 (26) layers were required.

Sammenligningseksempel 3Comparative example 3

Stoffet i samsvar med eksempel 1 blir forsynt med 50 g/m<o>bindemiddel (19 vekt-% belegg). The fabric in accordance with example 1 is provided with 50 g/m<o>binder (19% by weight coating).

Deretter ble et laminat tilvirket i samsvar med eksempel 2, men under et trykk på 5 6 bar. Then a laminate was produced in accordance with example 2, but under a pressure of 5 6 bar.

Etter utførelse av avfyringsprøven i samsvar med eksempel 3, ble det funnet at av 8 skudd (9 mm Parabellum; gjennomsnitts-hastighet 400 m/sek.) var det 8 fullstendige penetreringer. After carrying out the firing test in accordance with Example 3, it was found that out of 8 shots (9 mm Parabellum; average velocity 400 m/sec.) there were 8 complete penetrations.

Claims

1. Laminate including a plurality of fabric layers which consist entirely or mainly of aramid fibers or other high-modulus fibers, and possible further synthetic fibers and are secured in relation to each other with a binder, characterized in that the binder layers are mainly provided only between the fabric layers, and the interior of the threads is essentially free of binder.

2. Laminate according to claim 1, characterized in that after a pressure and heat treatment it has an air content of between 10 to 25% by volume, preferably 15 to 20% by volume.

3. Laminate according to claim 2, characterized in that after the pressure treatment it has a thickness of around 60-76% in relation to the original thickness.

4. Laminate according to claim 1, characterized in that the unwetted capillary proportion of the threads is at least 60%, preferably around 75%.

5. Laminate according to claim 1, characterized in that the aramid threads have an extensibility of 4% and a modulus of elasticity of 59 GPa and preferably include around 666 individual filaments.

6. Laminate according to claim 1, characterized in that the fabric is woven with canvas weaving, preferably with the tightest possible thread setting.

7. Laminate according to claim 6, characterized in that the fabric includes 12 threads/cm in warp and weft with 1100 dtex.

8. Laminate according to claim 1, characterized in that the binder is provided in a non-sticky manner on the fabric surface, and is preferably thermoplastic and/or thermally curable.

9. Laminate according to claim 8, characterized in that polyethylene, polyvinyl resins, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, nitrile rubber, polyisobutylene, polyurethane, polyamide, epoxy resins, polyesters and/or their copolymers can be used as a binder.

10. Laminate according to claim 1, characterized in that there is a binder content of 20 to 30 g/m 2 between every two fabric layers.

11. Laminate according to claim 1, characterized in that it includes 7 to 13% by weight, preferably 7 to 9.5% by weight of binder in relation to the laminate package.

12. Method for manufacturing a laminate according to claim 1, in which a plurality of layers of aramid fiber fabrics provided with a binder are stacked on top of each other and heated in a heatable molding press and subjected to pressure, and then cooled and then removed from the mould, characterized in that the laminate package is treated at a temperature of 120 to 180°C, and a pressure of 3 to 20 bar in the molding press.

13. Substance for use in the production of a laminate in accordance with claim 1, which consists of aramid threads and is coated in a binder, characterized in that the binder layer is provided essentially only on the outer surface of the aramid threads, and the interior of the aramid threads is essentially free of binder.