BR112013028025B1

BR112013028025B1 - painel antibalístico

Info

Publication number: BR112013028025B1
Application number: BR112013028025-5A
Authority: BR
Inventors: Marc-Jan De Haas; Chinkalben Patel
Original assignee: Teijin Aramid B.V.; Barrday Inc
Priority date: 2011-05-03
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2021-03-16
Also published as: CA2834876A1; KR20140022909A; CN103582801B; CN103582801A; KR101934256B1; ZA201308021B; EP2705325B1; CO6880052A2; BR112013028025A2; WO2012150164A1; US9341445B2; JP2014519002A; RU2578641C2; RU2013153395A; US20140060308A1; MX2013012770A; EP2705325A1; MX337474B

Abstract

PAINEL ANTIBALÍSTICO A invenção refere-se a um painel antibalístico. O painel compreende pelo menos uma primeira pilha e uma segunda pilha, em que a primeira pilha tem uma pluralidade de primeiros laminados feitos de um primeiro tipo de fibra e a segunda pilha tem uma pluralidade de segundos laminados feitos de um segundo tipo de fibra, em que o primeiro tipo de fibra tem um módulo de tração na faixa de 40 ? 85 GPa, medido de acordo com ASTM D7269 e o segundo Éipo de fibra tem um módulo de tração na faixa de 86 - 140 GPa, medido de acordo com ASTM D7269.

Description

Descrição:

[001] A invenção refere-se a um painel antibalístico compreendendo pelo menos um primeiro tipo de pilha e um segundo tipo de pilha.

[002] Os painéis antibalísticos são bem conhecidos na técnica anterior.

[003] Por exemplo, um painel de resistência balístico é descrito no WO 2008/14020. O painel de acordo com este documento compreende uma primeira camada de fibra e uma segunda camada de fibra, em que a primeira e a segunda camadas de fibra têm diferentes tipos de fibra de alta tenacidade. A primeira e segunda camadas de fibra são formadas de uma pluralidade de camadas, que foram laminadas juntas.

[004] No documento WO 2008/115913, um tecido composto de multicamadas é descrito. Também este tecido composto compreende uma primeira e uma segunda camada com fibras de alta tenacidade, em que as camadas são direta ou indiretamente ligadas juntas.

[005] O documento US 2005/0153098 descreve uma folha laminada- híbrida. A folha compreende laminados em que cada laminado compreende diferentes camadas. Uma primeira e uma quarta camadas são feitas de um primeiro tipo de fibra e uma segunda e terceira camadas são feitas de um segundo tipo diferente de fibra.

[006] Em todos os documentos da técnica anterior, os diferentes tipos de fibra são usados em combinação entre si. Isto significa que diferentes tipos de fibra são combinados em uma camada entre si ou camadas de diferentes tipos de fibra compõem um laminado. Em tal combinação, o efeito positivo de um tipo especial de fibra é sobreposto pelo outro tipo de fibra.

[007] É, portanto o objetivo da presente invenção criar um painel antibalístico em que as propriedades de diferentes tipos de fibra são positivamente influenciadas pelas do outro tipo de fibra.

[008] O objetivo é alcançado por um painel antibalístico com as características de acordo com a reivindicação 1.

[009] O painel antibalístico de acordo com a reivindicação 1 compreende pelo menos um primeiro tipo de pilha (primeira pilha) e um segundo tipo de pilha (segunda pilha), em que a primeiro tipo de pilha tem uma pluralidade de primeiros laminados compostos de um primeiro tipo de fibra e o segundo tipo de pilha tem uma pluralidade de segundos laminados compostos de um segundo tipo de fibra, em que a primeiro tipo de fibra tem um módulo de tração na faixa de 40 - 85 GPa, medido de acordo com ASTM D7269 e o segundo tipo de fibra tem um módulo de tração na faixa de 86 - 140 GPa, medido de acordo com a ASTM D7269.

[0010] Preferivelmente, a primeiro tipo de fibra tem um módulo de tração na faixa de 45 - 80 GPa, mais preferido na faixa de 50 - 75 GPa e, muitíssimo preferido na faixa de 60 - 70 GPa, medido de acordo com ASTM D7269.

[0011] Preferivelmente, o segundo tipo de fibra tem um módulo de tração na faixa de 90 - 135 GPa, mais preferido na faixa de 95 - 130 GPa e, muitíssimo preferido na faixa de 100 - 120 GPa, medido de acordo com ASTM D7269.

[0012] Devido ao fato de que a primeira pilha exibe como fibra somente a primeiro tipo de fibra e a segunda pilha exibe como fibra somente a segundo tipo de fibra, as propriedades destas diferentes tipos de fibra ainda permanecem. Foi mostrado que um painel compreendendo dois diferentes tipos de pilha feitas de fibras com diferentes módulos de tração tem um melhor desempenho antibalístico do que um painel compreendendo duas pilhas, em que cada pilha consiste de ambos os tipos de diferentes fibras. Para uma pessoa hábil na técnica, este resultado foi absolutamente surpreendente.

[0013] O termo módulo de tração deve ser entendido como uma medida da resistência do fio, fita ou cordão a uma extensão quando uma força é aplicada. É útil estimar a resposta de uma estrutura reforçada com têxtil à aplicação de forças e taxas variáveis de estiramento.

[0014] Para fins da presente invenção, uma fibra é um corpo alongado, cuja dimensão de comprimento é muito maior do que as dimensões transversais de largura e espessura. Por conseguinte, o termo fibra inclui fitas, monofilamento, multifilamento, fita, fibra curta, fibra têxtil e outras formas de fibra picada, cortada ou descontínua e similares tendo seção transversal regular ou irregular. Um fio é um cordão contínuo compreendido de muitas fibras ou filamentos.

[0015] Um laminado deve ser entendido como uma combinação de pelo menos duas camadas de fibra com um material matriz. Preferivelmente, cada camada de fibra é impregnada com um material matriz, muitíssimo preferido com o mesmo material matriz. Se diferentes materiais matriz forem usados, os materiais matriz distinguem-se entre si. Como um primeiro material matriz, um elastômero, por exemplo, pode ser usado. Como segundo material matriz uma resina epóxi pode ser usada. Em outra forma de realização preferida, os materiais matriz de diferentes camadas de fibra são os mesmos ou diferentes e camadas de fibra diferentes têm diferentes conteúdos de matriz. Em uma forma de realização especialmente preferida, um laminado tem em duas superfícies externas uma película. Preferivelmente, um laminado compreende quatro camadas de fibra, por meio do qual cada camada de fibra é impregnada com um material matriz.

[0016] Uma camada de fibra é preferivelmente uma camada de fibra unidirecional ou uma camada de fibra tecida. Ambas as camadas mencionadas poderiam ser impregnadas com um material matriz. Uma pilha pode exibir somente camadas de fibra unidirecionais ou camadas de fibra tecidas ou uma combinação de ambos os tipos de camadas.

[0017] A primeira pilha bem como a segunda pilha compreendem uma pluralidade de laminados. Cada um dos laminados preferivelmente compreende pelo menos duas camadas de fibra. A primeira pilha exibe laminados feitos de um primeiro tipo de fibra. Preferivelmente, não são usadas outras fibras para os laminados e, portanto, para a primeira pilha. A segunda pilha exibe também uma pluralidade de laminados, porém os laminados da segunda pilha são feitos de um segundo tipo de fibra. Preferivelmente, não são usadas outras fibras para os laminados da segunda pilha. Devido a isto, a primeira pilha e a segunda pilha são feitas de diferentes fibras, em que as fibras distinguem-se com respeito a seu módulo de tração.

[0018] Em uma forma de realização preferida, pelo menos uma camada, mais preferido cada camada da primeira pilha e/ou da segunda pilha é feita de fitas. Isto significa que pelo menos um laminado, mais preferido cada laminado da primeira pilha e/ou da segunda pilha compreende camadas feitas de fitas. É ainda preferido que pelo menos uma camada, mais preferido cada camada da primeira pilha e/ou da segunda pilha é feita de fio.

[0019] Preferivelmente, cada um da pluralidade de laminados da primeira e/ou da segunda pilha compreende camadas de fibra unidirecionais, mais preferido cada laminado compreende pelo menos duas camadas de fibra unidirecionais e, muitíssimo preferido, quatro camadas de fibra unidirecionais. Preferivelmente, as fibras das camadas unidirecionais são em uma matriz. A direção da fibra de uma camada de um laminado tem um ângulo relativo à direção da fibra de uma camada adjacente do mesmo laminado, em que o ângulo é preferivelmente entre 40o e 100o, mais preferido entre 45o e 95o e, muitíssimo preferido, aproximadamente 90o.

[0020] As camadas de fibra unidirecionais são construídas de fibras que são alinhadas paralelas entre si ao longo de uma direção de fibra comum. Em uma forma de realização preferida, fitas ou fios alinhados unidirecionais formam as camadas da primeira pilha e/ou da segunda pilha. Se fio construir a camada, os feixes de fio arranjados unidirecionalmente são revestidos ou embutidos com material de matriz de resina. O material de matriz de resina para as camadas pode ser formado de uma larga variedade de materiais elastoméricos, tendo desejadas características. Em uma forma de realização, os materiais elastoméricos usados em tal matriz possuem um módulo de tração inicial (módulo de elasticidade) igual a ou menor do que cerca de 6000 psi (41,4 MPa), conforme medido de acordo com ASTM D638. Mais preferivelmente, o elastômero tem um módulo de tração inicial igual a ou menor do que cerca de 2400 psi (16,5 MPa). Muitíssimo preferivelmente, o material elastomérico tem um módulo de tração inicial igual a ou menor do que cerca de 1200 psi (8,23 MPa). Estes materiais resinosos são tipicamente termoplásticos por natureza, porém materiais termocuráveis são também úteis. A proporção do material resinoso para fibra na camada pode variar largamente, dependendo do uso final e é usualmente na faixa de 5 - 26% com base no peso da matriz com respeito ao peso da matriz e fibra. Materiais de matriz adequados são copolímeros em bloco SIS (estireno-isopreno-estireno), SBR (borracha de estireno butadieno), poliuretanos, ácido etileno acrílico, polivinil butiral.

[0021] Preferivelmente, pelo menos um laminado da primeira e/ou da segunda pilha compreende pelo menos uma camada de fibra tecida.

[0022] Preferivelmente, o número de laminados que compõem uma primeira e/ou segunda pilhas é entre 1 a 30. Isto significa que a primeira e/ou segunda pilhas têm entre 2 e 120 camadas.

[0023] Preferivelmente, o painel tem uma face de corpo e uma face de contato, por meio do que a primeira pilha é arranjada para a face de contato e a segunda pilha é arranjada para a face de corpo do painel ou oposto. A face de corpo é arranjada para o corpo do usuário.

[0024] Fibras adequadas para as camadas da primeira pilha podem ser fibras de aramida, como Twaron® Tipo 1000 ou Twaron® Tipo 2100.

[0025] Fibras adequadas para as camadas da segunda pilha podem também ser fibras de aramida, como Twaron® Tipo 2000 ou Twaron® Tipo 2200.

[0026] Preferivelmente, o primeiro tipo de fibra tem um alongamento na ruptura na faixa de 3,9 - 4,6 %, medido de acordo com ASTM D7269.

[0027] É também preferido se a segunda tipo de fibra tiver um alongamento na ruptura na faixa de 2,5 - 3,8 %, medido de acordo com ASTM D7269.

[0028] Preferivelmente, pelo menos um laminado da primeira e/ou da segunda pilha tem pelo menos uma película em sua superfície externa. É especialmente preferido se um laminado tiver em cada superfície externa uma película. Isto significa que cada laminado da primeira e/ou da segunda pilha compreende preferivelmente duas películas, por meio do que as películas são arranjadas nas superfícies externas do laminado. As películas podem ser incluídas nas camadas, por exemplo, para permitir que diferentes camadas deslizem sobre cada outra. Qualquer película adequada pode ser empregada, tal como películas feitas de poliolefina, por exemplo, películas de polietileno de baixa densidade lineares (LLDPE) e películas de polietileno de ultraelevado peso molecular (UHMWPE), bem como películas de poliéster, películas de náilon, películas de policarbonato e similares. Estas películas podem ser de qualquer espessura desejada. Espessuras de película típicas variam de cerca de 2 - 20 μm. Preferivelmente, o painel é usado para aplicações antibalísticas duras ou suaves.

[0029] Preferivelmente, a primeira pilha compreende camadas de fibras de aramida de baixo módulo, por meio do que as camadas são camadas de fibra unidirecionais. As camadas são impregnadas com uma matriz de Rovenel® 4019 (MCP, Mallard Creek Polymers). A segunda pilha compreende camadas de fibras de aramida de elevado módulo, por meio do que também as camadas da segunda pilha são camadas de fibra unidirecionais. As camadas da segunda pilha são impregnadas com uma mistura de matriz de aproximadamente 60% de Robene® 4220 e aproximadamente 40% de Rovene® 4176. A primeira pilha e a segunda pilha podem ser arranjadas na face de contato ou na face de corpo.

[0030] Em outra forma de realização preferida, a primeira pilha compreende camadas de fibras de aramida de elevado módulo, por meio do que as camadas são camadas de fibra unidirecionais. As camadas são impregnadas com Rovene® 4019. A segunda pilha compreende camadas de fibras de aramida de baixo módulo, por meio do que também as camadas da segunda pilha são camadas de fibra unidirecionais. As camadas da segunda pilha são impregnadas com uma mistura de matriz de aproximadamente 60% Rovene® 4220 e aproximadamente 40% de Rovene® 4176. A primeira pilha e a segunda pilha podem ser arranjadas na face de contato ou na face de corpo.

[0031] Em outra forma de realização preferida, a primeira pilha compreende camadas de fibras de aramida de baixo módulo, por meio do que as camadas são camadas de fibra unidirecionais. As camadas são impregnadas com Rhoplex® E-358 (Rohn and Haas). A segunda pilha compreende camadas de fibras de aramida de elevado módulo. As camadas da segunda pilha são impregnadas com uma mistura de matriz de aproximadamente 60% de Rovene® 4220 e aproximadamente 40% de Rovene® 4176. A primeira pilha e a segunda pilha podem ser arranjadas na face de contato ou na face de corpo.

[0032] Em outra forma de realização preferida, a primeira pilha compreende camadas de fibras de aramida de elevado módulo, por meio do que as camadas são camadas de fibra unidirecionais. As camadas são impregnadas com Rhoplex® E-358. A segunda pilha compreende camadas de fibras de aramida de baixo módulo, por meio do que também as camadas da segunda pilha são camadas de fibra unidirecionais. As camadas da segunda pilha são impregnadas com uma mistura de matriz de aproximadamente 60% de Rovene® 4220 e aproximadamente 40% de Rovene® 4176. A primeira pilha e a segunda pilha podem ser arranjadas na face de contato ou na face de corpo.

[0033] Todos os valores % das quatro formas de realização citadas acima são valores volumétricos.

[0034] A invenção é ainda elucidada pelas figuras.

[0035] A Figura 1 mostra esquematicamente um painel compreendendo um primeiro tipo de pilha e um segundo tipo de pilha.

[0036] A Figura 2 mostra a absorção de energia dos laminados simples.

[0037] Na figura 1, é mostrado esquematicamente um painel antibalístico 3. O painel 3 compreende uma primeira pilha 1 e uma segunda pilha 2, cada uma com um laminado. Na forma de realização da figura 1, a primeira pilha 1 - isto significa o primeiro laminado (e também a segunda pilha 2, isto significa o segundo laminado) - é construída por uma camada de película 4, uma primeira camada de fibra unidirecional 5, uma segunda camada unidirecional 6 e outra camada de película 7. A primeira camada de fibra unidirecional 5 e a segunda camada de fibra unidirecional 6 são impregnadas com um material matriz. As camadas de fibra unidirecionais 5 e 6 são colocadas cruzadas entre si, isto significando que a direção da fibra da camada de fibra 5 tem um ângulo de aproximadamente 50o com respeito à direção da fibra da camada de fibra 6. Nesta forma de realização, a primeira pilha 1 e a segunda pilha 2 têm os mesmos elementos (duas camadas de fibra unidirecionais 5, 6 e duas camadas de película 4, 7). É também possível que a primeira pilha 1 compreenda quatro camadas de fibra e a segunda pilha 2 compreenda duas camadas de fibra ou o oposto. Em todas as formas de realização a primeira pilha 1 distingue-se da segunda pilha 2 com respeito ao módulo de tração da fibra usada. As camadas de fibra 5, 6 e as camadas de película 4, 7 são laminadas juntas para formar a primeira pilha 1. Em geral, é preferido laminar as camadas de fibra com ou sem as camadas de película juntas, para construir um laminado para a primeira pilha 1 e/ou para a segunda pilha 2. Os laminados são preferivelmente arranjados sobre cada outro para formar a primeira e/ou a segunda pilha. Isto significa que dentro da pilha os laminados são preferivelmente não ligados juntos.

Exemplo 1

[0038] Para o exemplo 1, três laminados, cada um consistindo de quatro camadas de fibra, são construídos. Cada camada de fibra é uma camada de fibra unidirecional (UD), por meio da qual a direção de fibra das fibras da camada de fibra de cada laminado foi de 0o, 90o, 0o, 90o. Como sistema de matriz para cada camada de fibra Prinlin B7137 AL da Henkel foi escolhido que consiste de um copolímero em bloco de estireno-isopreno- estireno (SIS). Durante a manufatura da camada de fibra UD, este sistema de matriz baseado em água é aplicado, via um rolo de contato leve, à fibra (fio) da camada de fibra e, subsequentemente, seco em uma placa quente. A concentração da matriz foi determinada pela camada de fibra unidirecional seca (isto é, a concentração baseada no peso do fio seco) e é dada na Tabela 1. Quatro camadas de fibra unidirecionais foram laminadas em um laminado de 4-dobras com uma película LDPE de 10 μm em cada lado externo do laminado (um laminado compreende duas camadas de película), utilizando-se as condições de laminação indicadas na Tabela 1. No total, um laminado de 4- dobras com película LDPE propagou-se através do laminador três vezes: a primeira vez para laminação de 2-dobras (isto significa que duas camadas de fibra UD foram laminadas juntas), a segunda vez para laminação de 4-dobras (isto significa que duas folhas de 2-dobras foram laminadas em um laminado de 4-dobras) e a terceira vez para laminação de película-LDPE sobre o laminado de 4-dobras. A temperatura (T) e a velocidade de laminação (v) foram mantidas em níveis comparáveis para cada passagem, a pressão foi variada e é indicada respectivamente por P1 (primeira laminação), P2 (segunda laminação) e P3 (terceira laminação) na Tabela 1. A densidade superficial da construção de 4-dobras com película LDPE em ambos os lados foi determinada também. Tabela 1: Condições de laminação e construção dos diferentes laminados

[0039] Todos os laminados (película 4-dobras + LDPE em ambos os lados externos) foram testados na mesma condição. Um primeiro sensor foi arranjado em uma distância de 12 cm do laminado. Um segundo sensor é arranjado atrás do laminado (com respeito à boca da arma de fogo) em uma distância de 12 cm do laminado. A distância entre a boca de arma de fogo e o laminado era de 30 cm. O primeiro sensor e o segundo sensor medem a velocidade da bala. A bala é disparada de um rifle de pressão de ar. Os laminados são cortados em pedaços de amostra de teste, por meio do que as dimensões da amostra de teste típicas são 118 x 118 mm. O tipo de bala usado é o lead-based H-point (linha de campo) produzido por RUAG Ammotec GmbH com um calibre de.22 (5,5 mm) e um peso de 0,92 g. A velocidade de chegada da bala pode ser variada na faixa de 240 m/s a cerca de 360 m/s. Subtraindo-se a energia cinética da bala (1/2*massabala*v2bala) após propagação através do laminado da energia cinética da bala antes de propagação da blindagem através do laminado e subsequentemente dividindo-se pela densidade superficial do laminado, uma absorção de energia específica (SEA) pode ser determinada.

Primeiro laminado

[0040] No primeiro laminado fio Twaron Tipo 2000, f1000, 1100 dtex foi usado como o material fibroso. O fio tem um módulo de tração de 91 GPa medido de acordo com ASTM D7269, a tenacidade de rompimento foi de 2350 mN/tex medido de acordo com D7269, o alongamento na ruptura em % foi de 3,5, medido de acordo com D7269.

Segundo laminado

[0041] No segundo laminado fio Waron Tipo 2100, f1000, 1100 dtex foi usado como material fibroso. O fio tem um módulo de tração de 58 GPa medido de acordo com ASTM D7269, a tenacidade na ruptura é de 2200 mN/tex, medido de acordo com D7269, o alongamento na ruptura em % foi de 4,4, medido de acordo com D7269.

Terceiro laminado

[0042] No terceiro laminado fio Twaron Tipo 2200, f1000, 1210 dtex foi usado como material fibroso. O fio tem um módulo de tração de 108 GPa, medido de acordo com ASTM D7269, a tenacidade na ruptura é de 2165 mN/tex, medido de acordo com D7269, o alongamento na ruptura em % é de 2,8, medido de acordo com D7269.

[0043] Na Figura 2, a absorção de energia específica (SEA) dos laminados é mostrada como função da velocidade de entrada da bala.

[0044] A curva A representa a absorção de energia específica (SEA) com respeito à velocidade da bala para o primeiro laminado (fio Twaron Tipo 2000, f1000, 1100 dtex). A curva B representa a absorção de energia específica (SEA) com respeito à velocidade da bala para o terceiro laminado (fio Twaron Tipo 2200, f1000, 1210 dtex) e a curva C para o segundo laminado (fio Twaron Tipo 2100, f1000, 1100 dtex). Pode ser entendido que o objetivo é ter-se um valor-SEA tão elevado quanto possível para cada velocidade de bala entrando. A curva A representa o laminado feito de fibra de elevado módulo e este laminado mostra uma muito boa absorção de energia na de baixa velocidade da bala. Por outro lado, a curva C representa um laminado feito de fibras de baixo módulo e pode ser visto que este laminado tem uma mais baixa absorção de energia na área de baixa velocidade (em comparação com o laminado representado pela curva A e B). A curva B representa também um laminado feito de fibras de elevado módulo e também este laminado mostra uma absorção de alta energia na área de baixa velocidade da bala (comparável com a curva A). Na área de alta velocidade, a absorção de energia da curva C e Curva A é comparável com cada outra, isto significando que o laminado feito de fibras de baixo módulo mostram uma absorção de energia similar como o laminado feito da fibra de elevado módulo. É, portanto, provado que um painel antibalístico compreendendo duas pilhas, por meio do que a primeira pilha é feita de pelo menos um laminado de fibras de baixo módulo de tração e a segunda pilha é feita de pelo menos um laminado de fibras de elevado módulo, tem uma absorção de energia similar a de um painel antibalístico feito de duas pilhas, por meio do que ambas as pilhas são feitas de laminados de fibras de elevado módulo de tração. Vantajosamente, um painel antibalístico da técnica descrita (isto significa com dois diferentes tipos de fibra para cada pilha) é mais barato, sem diminuir a performance antibalística.

Exemplo 2

[0045] Para este exemplo, três tipos de laminados, cada um consistindo de quatro camadas de fibra, são construídos.

[0046] Cada camada de fibra é uma camada de fibra unidirecional (UD), por meio do que a direção da fibra das fibras das camadas de fibra de cada laminado é de 0o, 90o, 0o, 90o. Como sistema de matriz para cada camada de fibra Prinlin B7137 AL da Henkel foi escolhida, que consiste de um copolímero em bloco de estireno-isopreno-estireno (SIS). Durante a manufatura da camada de fibra UD, este sistema de matriz baseado em água é aplicado via um rolo de contato leve na fibra (fio) da camada de fibra e, subsequentemente, secado em uma placa quente. A concentração da matriz foi determinada pela camada de fibra unidirecional (isto é, a concentração baseada em peso de fio seco) e é dada na Tabela 2. Quatro camadas de fibra unidirecionais foram laminadas em um laminado de 4-camadas com uma película LDPE de 10 μm em cada lado externo do laminado (um laminado compreende duas camadas de película), utilizando-se as condições de laminação indicadas na Tabela 2. No total, um laminado com 4-camadas com película LDPE propagou-se através do laminador três vezes: a primeira vez para laminação de 2- camadas (isto significa que duas camadas de fibra UD foram laminadas juntas), a segunda vez para laminação de 4-camadas (isto significa que duas folhas de 2- camadas foram laminadas em um laminado de 4-camadas) e a terceira vez para laminação de película LDPE no laminado de 4-camadas. A temperatura (T) e a velocidade de laminação foram mantidas em níveis comparáveis para cada passagem, a pressão foi variada e é indicada, respectivamente, por P1 (primeira laminação), P2 (segunda laminação) e P3 (terceira laminação) na Tabela 2. A densidade superficial da construção de 4-camadas com película LDPE em ambos os lados foi determinada também de acordo com ASTM D3776-96. O teor de matriz (% p) é baseado no peso de fibra seco: Teor de matriz = (peso Matriz / peso de fibra seco) x 100% Tabela 2: Condições de laminação e construção dos diferentes laminados

[0047] Os 3 laminados como apresentados na Tabela 2 são caracterizados como segue: Laminado No. 4

[0048] No Laminado No. 4 o fio Twaron tipo 2000, f1000, 1100 dtex foi usado como material fibroso. O fio tem um módulo de tração de 91 GPa, medido de acordo com ASTM d7269, a tenacidade na ruptura foi de 2350 mN/tex, medido de acordo com D7269, o alongamento na ruptura em % foi de 3,5, medido de acordo com D7269. Laminado No. 5

[0049] No laminado No. 5 fio Twaron Tipo D2600 (tipo de desenvolvimento), f2000, 1100 dtex foi usado como material fibroso. O fio tem um módulo de tração de 63 GPa, medido de acordo com ASTM D7269, a tenacidade na ruptura é de 2502 mN/tex, medido de acordo com D7269, o alongamento na ruptura em % foi de 4,3, medido de acordo com D7269. Laminado No. 6

[0050] No laminado No. 6 o fio Twaron Tipo D2600 (tipo de desenvolvimento), f2000, 1100 dtex, foi usado como material fibroso. O fio tem um módulo de tração de 96 GPa, medido de acordo com ASTM D7269, a tenacidade na ruptura é de 2582 mN/tex, medido de acordo com D7269, o alongamento na ruptura em % é de 3,6, medido de acordo com D7269. Os painéis resultantes foram avaliados quanto a sua capacidade antibalística medindo-se v50, isto é, a velocidade em m/s em que 50% dos projéteis foram parados. Os projéteis usados foram .357 Magnum e 9 mm DM41, obliquidade 0o. A avaliação de v50 é descrita, por exemplo, em MIL STD 662F.

[0051] Os valores v50 foram medidos para três diferentes construções de painéis antibalísticos. Os painéis que foram testados contra .357 Magnum tinham uma densidade superficial de cerca de 3,4 kg/m2 (15 laminados) e os painéis que foram testados contra 9 mm DM41 tinham uma densidade superficial de cerca de 4,3 kg/m2 (19 laminados): • Na construção 1, todos os laminados do painel são Laminado No. 4. • Na construção 2, cerca de 50% dos laminados do painel são Laminado No. 5 e cerca de 50% dos laminados do painel são Laminado No. 6. Para os painéis testados contra.357 Magnum isto resultou em 8 camadas de Laminado No. 5 e 7 camadas de Laminado No. 6. Para os painéis testados contra munição de 9 mm DM41 isto resultou em 10 camadas de Laminado No. 5 e 9 camadas de Laminado No. 6. A primeira pilha de Laminados No. 5 é arranjada para a face de contato e a segunda pilha dos Laminados No. 6 é arranjada para a face do corpo. • Na construção 3, cerca de 50% dos laminados do painel são Laminado No. 5 e cerca de 50% dos laminados do painel são Laminado No. 6. Para os painéis testados contra.357 Magnum isto resultou em 8 camadas de Laminado No. 5 e 7 camadas de Laminado No. 6. Para os painéis testados contra munição de 9 mm DM41, isto resultou em 10 camadas de Laminado No. 5 e 9 camadas de Laminado No. 6. A primeira pilha de Laminados No. 6 é arranjada para a face de contato e a segunda pilha dos Laminados No. 5 é arranjada para a face do corpo. Tabela 3

[0052] Pela Tabela 3 pode ser visto que um painel antibalístico, consistindo em duas pilhas, em que a primeira pilha consiste em laminados feitos de fibras com um módulo de 63 GPa e a segunda pilha consiste em laminados feitos de fibras com um módulo de 96 GPa, tem valores v50 mais elevados, em comparação com um painel antibalístico consistindo somente em laminados feitos de fibras com um módulo de 91 GPa. Números de Referência 1 primeira pilha 2 segunda pilha 3 painel 4 película (camada de película) 5 camada de fibra 6 camada de fibra 7 película (camada de película) A curva 8 curva C curva

Claims

1. Painel antibalístico (3) que compreende pelo menos uma primeira pilha (1) e uma segunda pilha (2), em que a primeira pilha (1) tem uma pluralidade de primeiros laminados feitos de uma primeiro tipo de fibra e a segunda pilha (2) tem uma pluralidade de segundos laminados feitos de um segundo tipo de fibra, caracterizado pelo fato de que o primeiro tipo de fibra tem um módulo de tração na faixa de 40 - 85 GPa, medido de acordo com ASTM D7269 e o segundo tipo de fibra tem um módulo de tração na faixa de 86 - 140 GPa, medidos de acordo com ASTM D7269.

2. Painel antibalístico (3) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada laminado da primeira pilha (1) e/ou da segunda pilha (2) compreende pelo menos uma camada de fibras unidirecional (5, 6).

3. Painel antibalístico (3) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as fibras de pelo menos duas camadas de fibras unidirecionais (5, 6) do laminado são arranjadas sob um ângulo de 90o em relação entre si.

4. Painel antibalístico (3) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada laminado da primeira pilha (1) e/ou da segunda pilha (2) compreende pelo menos uma camada de fibras tecida.

5. Painel antibalístico (3) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o painel (3) tem uma face de corpo e uma face de contato e a primeira pilha (1) é arranjada para a face de contato e a segunda pilha (2) é arranjada para a face de corpo do painel (3).

6. Painel antibalístico (3) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o painel (3) tem uma face de corpo e uma face de contato e a segunda pilha (2) é arranjada para a face de contato e a primeira pilha (1) é arranjada para a face de corpo do painel (3).

7. Painel antibalístico (3) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos um laminado da primeira e/ou da segunda pilha (1, 2) tem pelo menos uma película (4, 7) sobre sua superfície externa.

8. Painel antibalístico (3) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro tipo de fibra tem um alongamento na ruptura na faixa de 3,9 - 4,6 %, medido de acordo com ASTM D7269.

9. Painel antibalístico (3) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o segundo tipo de fibra tem um alongamento na ruptura na faixa de 2,5 - 3,8 %, medido de acordo com ASTM D7269.