BR112015024256B1 - artigo à prova de bala, e, processo para fabricar um artigo à prova de bala - Google Patents

Abstract

ARTIGO À PROVA DE BALA, E, PROCESSO PARA FABRICAR UM ARTIGO À PROVA DE BALA. Um artigo à prova de bala é provido e um processo para fabricar o dito artigo. Os artigos à prova de bala compreendem pelo menos um composto consolidado, em que o pelo menos um composto consolidado compreende pelo menos duas camadas, cada camada compreende uma rede de fibras, as fibras possuem uma resistência de pelo menos 800 mN/tex (1100 MPa) de acordo com ASTM D 7269-07, as fibras em cada camada são impregnadas com um material de matriz, e cada composto consolidado possui uma superfície frontal e uma superfície traseira. No dito artigo balístico pelo menos a superfície frontal de cada composto consolidado é revestida com pó com partículas em pó solidificadas e parcialmente fundidas para formar uma superfície revestida com pó, e as partículas em pó solidificadas e parcialmente fundidas formam um padrão de revestimento de ilha no mar na superfície revestida com pó.

Description

[0001] A presente invenção pertence a um artigo à prova de bala e a um processo para fabricar o dito artigo.

[0002] Artigos balísticos que compreendem compósitos são conhecidos. Os compósitos compreendem camadas de materiais fibrosos. As ditas camadas de materiais fibrosos são revestidas com um material ligante polimérico, também conhecidos como material polimérico de matriz. Adicionalmente, é conhecido laminar uma ou ambas as superfícies dos compósitos descritos antes com um filme de polímero resultando em um artigo à prova de bala exibindo em uma ou ambas as suas superfícies o dito filme de polímero. Tais artigos à prova de bala exibe uma alta resistência à penetração contra um ataque balístico quantificado pelo valor de v50 que é determinado sob condições especificadas e quer dizer a velocidade da munição usada em m/s em que 50% da munição não penetra no artigo.

[0003] No entanto, existe uma demanda duradoura por artigos à prova de bala que na mesma densidade de área exibem tanto contra munição de bala e munição de fragmento um valor de v50 maior do que artigos balísticos como descrito no parágrafo acima.

[0004] Portanto, o problema subjacente à presente invenção é prover um artigo à prova de bala que na mesma densidade de área exibe um maior valor de v50 tanto contra munição de bala e munição de fragmento do que a artigo balístico como descrito no primeiro parágrafo.

[0005] O dito problema é resolvido por um artigo à prova de bala compreendendo pelo menos um compósito consolidado, em queo pelo menos um compósito consolidado compreende pelo menos duas camadas,cada camada compreende uma rede de fibras,as fibras possuem uma resistência de pelo menos 800 mN/tex (1100 MPa) de acordo com ASTM D 7269-07,as fibras em cada camada são impregnadas com um material de matriz, ecada compósito consolidado possui uma superfície frontal e uma superfície traseira,distinguido pelo fato de quepelo menos a superfície frontal de cada compósito consolidado é revestida com pó com partículas em pó, as quais são parcialmente fundidas e solidificadas para formar uma superfície revestida com pó.

[0006] Surpreendentemente, o artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção na mesma densidade de área exibe um maior valor de v50 tanto contra munição de bala e munição de fragmento do que um artigo balístico comparativo que difere do artigo balístico da invenção apenas pelo fato de que exibe um filme de polímero em uma ou ambas as suas superfícies e não - como o artigo da invenção - uma superfície que é revestida com pó com partículas em pó, as quais são parcialmente fundidas e solidificadas .

[0007] É ainda mais surpreendente que nas modalidades preferidas mostradas nos exemplos o artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção mesmo em uma densidade de área levemente menor do que aquela do artigo comparativo descrito no parágrafo acima exibe um maior valor de v50 tanto contra munição de balas e munição de fragmento do que o artigo comparativo.

[0008] Adicionalmente, é surpreendente que nas modalidades preferidas mostradas nos exemplos o artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção exibe uma estabilidade consideravelmente aumentada contra a abrasão se for comparada com um artigo à prova de bala de comparação que exibe na sua superfície um filme de polímero em vez de uma superfície revestida com pó consistindo de partículas em pó, as quais são parcialmente fundidas e solidificadas : Enquanto a superfície revestida com pó do artigo à prova de bala da invenção mostra apenas pouca alteração e nenhuma agregação de fibra de forma que a camada de UD arranjada abaixo a camada de UD externa permanece invisível, o filme da superfície revestida por filme do artigo à prova de bala de comparação é desgastado da camada de UD externa e fibras da dita camada de UD externa começam a enfeixar. O enfeixamento de fibra é tão intensivo que a camada de UD arranjada abaixo da camada de UD externa do artigo à prova de bala de comparação se torna visível.

[0009] Em uma modalidade preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção as partículas em pó parcialmente fundidas e solidificadas formam um padrão de revestimento de ilha no mar na superfície revestida com pó.

[00010] Dentro do escopo da presente invenção a frase "compósito consolidado compreende pelo menos duas camadas” quer dizer que pelo menos duas camadas são necessárias para formar o dito compósito e que as ditas pelo menos duas camadas foram empilhadas entre si e a seguir consolidadas, isto é ligadas entre si.

[00011] O artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção exibe os efeitos surpreendentes descritos acima mesmo em uma modalidade, em que o dito artigo compreende apenas um compósito consolidado que compreende apenas duas camadas.

[00012] O perito que conhece a presente invenção e que deve prover um artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção para um nível desejado de proteção balística vai selecionar um número de compósitos consolidados apropriado. Para níveis frequentemente desejados de proteção balística o dito número de compósitos consolidados varia de 2 a 100. Portanto, em uma modalidade preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção o artigo compreende 2 a 100 compósitos consolidados, mais preferivelmente 2 a 50 compósitos consolidados, e especialmente preferivelmente 10 a 45 compósitos consolidados.

[00013] Adicionalmente, o perito que conhece a presente invenção e que deve prover um artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção para um nível desejado de proteção balística vai selecionar um número de camadas de camadas para o pelo menos um compósito consolidado. Para níveis frequentemente desejados de proteção balística o dito número de camadas varia de 2 a 10. Portanto, em uma modalidade preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção cada compósito consolidado consiste de 2 a 10 camadas, mais preferivelmente de 2 a 6 camadas, e especialmente preferivelmente de 2 a 4 camadas.

[00014] Dentro do escopo da presente invenção a frase “cada camada compreende uma rede de fibras” quer dizer que cada camada compreende um tecido têxtil compreende as fibras arranjadas uma com relação a outra de uma certa maneira que é característica para o dito tecido têxtil. Preferivelmente, as fibras são arranjadas uma com relação a outra- de uma maneira tecida ou- de uma maneira não tecida, como em um feltro, mas mais preferivelmente em uma configuração, em que as fibras são alinhadas de maneira unidirecional entre si.

[00015] Portanto, em uma modalidade preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção a rede de fibras compreendidas em cada camada é um tecido tecido ou um tecido não tecido, e o tecido não tecido preferivelmente é uma camada de fibra alinhada de maneira unidirecional.

[00016] Dentro do escopo da presente invenção o termo “fibras” quer dizer um corpo alongado, a dimensão do comprimento da qual é muito maior do que as dimensões transversais de largura e espessura. De maneira apropriada, “fibras” inclui fibras de monofilamento, fibras de múltiplos fios, fitas, tiras, fibras descontínuas e filamentos feitos de um ou mais dos anteriores, por exemplo, fios de múltiplos filamentos ou fios de fibra descontínua. “Fibras” especialmente preferidas querem dizer fios de múltiplos filamentos. As seções transversais das “fibras” a ser usadas na presente invenção podem variar bastante. Elas podem ser circulares, planas ou oblongas na seção transversal. Elas também podem ser de forma irregular ou regular tendo um ou mais lóbulos regulares ou irregulares se projetando a partir do eixo longitudinal de, por exemplo, um filamento. Preferivelmente as “fibras” exibem uma seção transversal substancialmente circular.

[00017] As fibras compreendem pela rede de fibras possuem uma resistência de pelo menos 800 mN/tex (1100 MPa) de acordo com ASTM D 7269-07, e preferivelmente são fibras de aramida.

[00018] Dentro do escopo da presente invenção o termo “fibras de aramida” quer dizer fibras produzidas a partir de uma poliamida aromática como o polímero de formação de fibra. No dito polímero de formação de fibra pelo menos 85% das ligações de amida (-CO-NH-) são diretamente ligadas em dois anéis aromáticos. Poliamidas aromáticas especialmente preferidas são p-aramidas. Dentre as p-aramidas poli(p-fenileno tereftalamida) é a mais preferida. Poli(p-fenileno tereftalamida) resulta da polimerização mol:mol de p-fenileno diamina e dicloreto de ácido tereftálico. Fibras consistindo, por exemplo, de fios de múltiplos filamentos feitos de poli(p-fenileno tereftalamida) podem ser obtidas sob o nome comercial Twaron® de Teijin Aramid (NL).

[00019] As fibras em cada camada compreendida pela rede de fibras são impregnadas com um material de matriz. Em uma modalidade preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção o material de matriz compreende um polímero orgânico e o polímero é um copolímero de bloco de estireno - isopreno - estireno, um copolímero aleatório de estireno - butadieno, um polímero acrílico autorreticulante e/ou um polímero acrílico reticulável ou um polímero de policloropreno. Dentro do escopo da presente invenção o termo "polímero acrílico autorreticulante” quer dizer um poliacrilato tendo sítios autorreativos embutido na cadeia de polímero acrílico que vai reticular em temperaturas elevadas. Desta forma os ditos grupos autorreativos de adjacentes cadeias de polímero reagem entre si e ligam quimicamente as ditas adjacentes cadeias de polímero para formar um polímero reticulado. Para acelerar a reação de reticulação um ácido ou catalisador ácido latente podem ser adicionados.

[00020] Dentro do escopo da presente invenção o termo “polímero acrílico reticulável” quer dizer um polímero acrílico, preferivelmente um homopolímero acrílico, que não exibe grupos autorreativos e portanto, precisa da adição de um agente de reticulação externo, tal como uma resina termorrígida nitrogenada para alcançar a reação de reticulação opcionalmente desejada.

[00021] Em uma modalidade preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção o material de matriz compreende um agente aderente. Dentro do escopo da presente invenção o termo “agente aderente” quer dizer um compósito químico preferivelmente presente no material de matriz do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção e sendo distribuído de maneira homogênea no dito material de matriz, provendo desta forma o material de matriz com adesividade. E dentro do escopo da presente invenção o termo “distribuído de maneira homogênea no dito material de matriz” quer dizer que a concentração do agente aderente em cada elemento de volume do material de matriz é o mesmo.

[00022] Em uma modalidade preferida do artigo balístico de acordo com a presente invenção o agente aderente é selecionado a partir do grupo que consiste de- resinas de rosina que são derivadas a partir tanto de tocos de árvore (resina de madeira), seiva (rosina de goma) ou subprodutos do processo de fabricação de papel (rosina de talóleo),em que as resinas de rosina podem ser - ésteres de rosina obtidos pela reação entre ácidos de rosina e alcoóis,- ésteres de rosina hidrogenados obtidos por hidrogenação da matéria-prima de ácido de rosina, ou- resinas de rosina dimerizadas obtidas a partir de dimerização de ácidos de rosina, ou- resinas de terpeno derivadas de cargas de alimentação de terpeno tanto a partir de fontes de madeira quanto a partir de frutas cítricas, ou - resinas de hidrocarboneto disponíveis a partir de Neville Chemical Company, US sob várias designações, tais como NP-10, NP-25 e FN-175.

[00023] Em uma modalidade preferida do artigo balístico de acordo com a presente invenção o agente aderente está presente no material de matriz em uma porcentagem em peso com relação ao peso do material de matriz que varia de 1% em peso a 20% em peso, mais preferivelmente de 1,5% em peso a 10% em peso e ainda mais preferivelmente de 2% em peso a 6% em peso. Se a dita porcentagem em peso do agente aderente está abaixo 1% em peso e se a rede de fibras é uma camada de fibra alinhada através da manipulação de maneira unidirecional de uma única camada de fibras alinhadas de maneira unidirecional durante a fabricação do compósito pode se tornar mais complicado. Se a dita porcentagem em peso do agente aderente está acima de 20% em peso, o compósito, e consequentemente o artigo balístico da presente invenção podem se tornar muito rígidos.

[00024] Em uma modalidade especialmente preferida do artigo balístico da presente invenção o agente aderente é um ácido abiético ou um éster de rosina que é, por exemplo, contido em Aquatac® 6025, uma dispersão aquosa contendo cerca de 58% em peso de éster de rosina, cerca de 39% em peso de água e menor do que 4% em peso de surfactante a partir de Arizona Chemical, US.

[00025] As fibras em cada camada compreendidas pela rede de fibras são impregnadas com um material de matriz em um conteúdo de material de matriz. O material de matriz está presente nas fibras impregnadas em uma porcentagem em peso que é suficiente para ligar e desta forma consolidar as pelo menos duas camadas entre si e desta forma produzir um compósito consolidado. Portanto, é necessário que cada e todo espaço entre as fibras da rede de fibras é cheio com o material de matriz, provido que a quantidade aplicada do material de matriz permite uma ligação suficiente das pelo menos duas camadas entre si. Por exemplo, o material de matriz pode ser distribuído em pontos nas e entre as fibras da rede de fibras. Portanto, o conteúdo de material de matriz em cada camada e em cada compósito consolidado do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção preferivelmente varia de 5% em peso a 30% em peso com relação ao peso das fibras sem umidade, especialmente preferivelmente de 10% em peso a 25% em peso com relação ao peso do fio sem umidade, isto é seco a um conteúdo de água bem abaixo de 0,5% em peso, e uma densidade de área de cada compósito consolidado preferivelmente varia de 50 g/m2 a 500 g/m2, especialmente preferivelmente de 75 g/m2 a 300 g/m2.

[00026] Dentro do escopo da presente invenção a frase "pelo menos a superfície frontal de cada compósito consolidado compreendido pelo artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção é revestida com pó com partículas em pó as quais são parcialmente fundidas e solidificadas para formar uma superfície revestida com pó, e as partículas em pó que são parcialmente fundidas e solidificadas formam um padrão de revestimento de ilha no mar na superfície revestida com pó.” quer dizer que a superfície revestida com pó, quando olhadas a partir de cima exibe um padrão de revestimento que consiste de ilhas de partículas em pó parcialmente fundidas e solidificadas em um mar que é a área da superfície revestida com pó a qual não é coberta pelas ditas ilhas. Apesar de poder ocorrer que muito poucas das ilhas se contatam, preferivelmente pelo menos 20% e ainda mais preferivelmente 100% das ilhas não se contatam. Assim, o padrão de revestimento de ilha no mar imediatamente pode ser distinto a partir de um filme que cobre continuamente toda a superfície revestida por filme.

[00027] A forma da ilha depende da forma das partículas de pó que foram usadas e a partir das condições sob as quais as ditas partículas foram parcialmente fundidas e a seguir solidificadas para formar o dito padrão de revestimento de ilha no mar na superfície revestida com pó. Dentro do escopo da presente invenção o termo "partículas em pó parcialmente fundidas e solidificadas ” quer dizer que as partículas foram fundidas apenas até tal extensão que eles aderem de maneira suficiente na superfície da camada revestida. Como na presente invenção a dita superfície consiste de fibras impregnadas de material de matriz, isto quer dizer que as partículas parcialmente fundidas no estado parcialmente fundido escoam pelo menos parcialmente ou completamente em torno das fibras impregnadas de material de matriz e, portanto, após a solidificação aderir às fibras impregnadas de material de matriz. Adicionalmente, “partículas em pó solidificadas” quer dizer que as partículas parcialmente fundidas foram resfriadas até temperatura ambiente e então são sólidas e rígidas o suficiente de forma que o seu espaço não é significativamente deformado, se durante o uso do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção adjacentes camadas de compósitos revestidas com pó se movem uma com relação a outra. Se observadas a partir da lateral, as partículas em pó solidificadas exibem uma forma tendo uma altura que é de alguma forma menor do que o diâmetro das partículas antes de o procedimento de fundir parcialmente e exibir um ângulo de contato com relação à superfície revestida com pó bem acima de 0°, preferivelmente na faixa de 10° a 90°.

[00028] Em uma modalidade preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção as partículas de pó consistem de um polímero termoplástico, em que o polímero termoplástico preferivelmente possui um peso molecular médio numérico Mn > 14000 g/mol e uma temperatura de transição vítrea Tg > 85°C, e em que o polímero termoplástico preferivelmente é um membro selecionado a partir de um dos grupos consistindo de polietilenos de alta densidade (HDPE), polietilenos de baixa densidade (LDPE), polietilenos de baixa densidade linear (LLDPE) e cloretos de polivinil (PVC). Preferivelmente, o HDPE, LDPE e o LLDPE exibem um peso molecular médio ponderal Mw > 65 000 g/Mol e um peso molecular médio numérico Mn > 14 000. Em uma modalidade especialmente preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção o LDPE e o LLDPE exibem um peso molecular médio ponderal Mw > 80 000 g/Mol e um peso molecular médio numérico Mn > 16 000.

[00029] Em uma modalidade preferida adicional do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção as partículas de pó consistem de um polímero termoplástico, em que o polímero termoplástico preferivelmente possui um peso molecular médio numérico Mn > 14000 g/mol e uma temperatura de transição vítrea Tg > 85°C, e em que o polímero termoplástico preferivelmente é um membro selecionado a partir de um dos grupos consistindo de linear ou polipropilenos ramificados, copolímeros aleatórios de etileno e propileno, copolímeros de bloco de blocos de polietileno e blocos de polipropileno, copolímeros aleatórios de etileno e uma olefina, por exemplo, octeno ou buteno, copolímeros de bloco de blocos de polietileno e uma olefina, por exemplo, octeno ou buteno, copolímeros aleatórios de etileno e acetato de vinil, copolímeros de bloco de blocos de polietileno e blocos de acetato de polivinil, copolímeros aleatórios de etileno e um acrilato de alquil, copolímeros de bloco de blocos de polietileno e poliacrilato de blocos de alquil, copolímeros aleatórios de etileno e ácido acrílico, e copolímeros de bloco de blocos de polietileno e blocos de ácido poliacrílico.

[00030] Como já mencionado apenas muito poucas ou ainda mais preferivelmente nenhuma das ilhas no padrão de revestimento de ilhas no mar se contata. Consequentemente, densidades de área relativamente baixas das partículas em pó, as quais são parcialmente fundidas e solidificadas, são usadas. Em uma modalidade preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção uma densidade de área das partículas em pó, que são parcialmente fundidas e solidificadas em uma superfície revestida com pó, varia de 0,1 g/m2 a 50 g/m2, mais preferivelmente de 1 g/m2 a 50 g/m2, ainda mais preferivelmente de 1 g/m2 a 10 g/m2, e especialmente preferivelmente de 2 g/m2 a 5 g/m2.

[00031] Em uma modalidade preferida do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção as ilhas no padrão de revestimento de ilha no mar não se contatam, e, se olhadas a partir de cima, exibem uma forma esférica e/ou elíptica. Tal padrão de revestimento é mostrado de maneira esquemática na Fig. 1, em que um padrão de revestimento de ilha no mar é mostrado exibindo ilhas esféricas 1 e ilhas elípticas 2 no mar 3, isto é a porção não revestida da superfície revestida com pó de um compósito compreendido pelo artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção.

[00032] Em uma modalidade preferida adicional do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção as ilhas conformadas de maneira esférica possuem um diâmetro medido de maneira aritmética ds e a ilha conformada de maneira elíptica possuem um diâmetro medido de maneira aritmética obtido a partir da média aritmética dos comprimentos dos eixos geométricos longos e dos eixos geométricos curtos das elipses, de forma que as ilhas,- quando olhadas a partir de cima, exibem um diâmetro médio di = (ds+de)/2,e di varia preferivelmente de 10 a 10000 μm, especialmente preferivelmente de 100 a 1000 μm, e- quando observadas a partir da lateral, exibem uma altura medida de maneira aritmética h,e h varia preferivelmente de 0,5 a 1000 μm, especialmente preferivelmente de 5 a 50 μm.

[00033] Em uma modalidade preferida adicional do artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção as ilhas cobrem uma fração da superfície revestida com pó definida por um fator de cobertura fc = {(Acoberta / (Acoberta + Adescoberta ))} x 100 [%], em que Adescoberta denota a área descoberta da superfície revestida com pó e Acoberta denota a área coberta da superfície revestida com pó, e fc varia preferivelmente de 1% a 95%, especialmente de 15% a 65%.

[00034] Adicionalmente, a presente invenção provê um processo para fabricar o artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção. O dito processo compreende as seguintes etapas.a) Fabricar pelo menos um compósito consolidado que compreende pelo menos duas camadas, cada camada compreende uma rede de fibras, as fibras possuem uma resistência de pelo menos 800 mN/tex (1100 MPa) de acordo com ASTM D 7269-07, e as fibras em cada camada foram impregnadas com um material de matriz, que opcionalmente compreende um agente aderente,b) pó que reveste pelo menos uma superfície do compósito consolidado resultando da etapa a) com partículas em pó(1) distribuindo as partículas de pó na superfície,(2) parcialmente fundindo as partículas distribuídas resultando da etapa b(1) na superfície, e(3) solidificando as partículas parcialmente fundidas resultando da etapa b(2) na superfície,c) empilhando os dois ou mais compósitos consolidados revestidos com pó obtidos na etapa b) e fixando os compósitos consolidados entre si costurando as mesmas nos cantos.

[00035] No processo acima os termos "compósito consolidado”, “rede de fibras”, “material de matriz”, “agente aderente”, “fibras”, e “partículas em pó” de maneira análoga possuem o mesmo significado como já explicado para o artigo à prova de bala de acordo com a presente invenção.

[00036] Na etapa a) do processo de acordo com a presente invenção uma rede de fibras selecionada é provida, especialmente revestida, com um material de matriz selecionado, em que o dito material de matriz preferivelmente compreende um polímero orgânico e - opcionalmente - um agente aderente. Isto resulta em uma primeira camada única compreendendo uma rede de fibras provida, especialmente revestida com o material de matriz e opcionalmente um agente aderente. Em uma modalidade preferida da etapa a) as fibras são fibras de aramida. Em uma modalidade preferida adicional da etapa a) a rede de fibras é uma camada de fibra alinhada de maneira unidirecional. Em uma modalidade especialmente preferida da etapa a) a primeira camada única é obtida através do revestimento de fibras de aramida alinhadas de maneira unidirecional com um material de matriz e opcionalmente um agente aderente.

[00037] Da mesma maneira como descrito acima pelo menos uma camada adicional é fabricada, isto é, por exemplo, uma segunda camada é fabricada.

[00038] A dita pelo menos uma camada adicional é empilhada na primeira camada. Se a dita primeira e a dita pelo menos uma camada adicional são camadas de fibra alinhadas de maneira unidirecional, a dita pelo menos uma adicional camada de fibra unidirecional são dobradas cruzadas em um ângulo de dobramento cruzado, preferivelmente a 90 °, para a primeira camada de fibra alinhada de maneira unidirecional para produzir uma dobra cruzada contendo pelo menos duas camadas de fibras alinhadas de maneira unidirecional que são providas com o material de matriz, em que o material de matriz compreende um polímero, e - opcionalmente - um agente aderente.

[00039] O dito compósito, por exemplo, a dita dobra cruzada, é consolidado com o auxílio de um procedimento de consolidação produzindo um compósito consolidado. Preferivelmente o procedimento de consolidação compreende aplicar uma pressão de consolidação pc, uma temperatura de consolidação Tc, e um tempo de consolidação tc, em que pc varia de 5 kPa a 1000 kPa (0,05 bar a 10 bar), Tc varia de 70 a 200°C, e tc varia de 1 a 300 segundos. Em uma modalidade especialmente preferida do processo de acordo com a presente invenção o procedimento de consolidação da etapa a) é realizado com pc variando de 5 kPa a 500 kPa (0,05 bar a 5 bar), Tc variando de 80 a 130°C, e tc variando de 5 a 30 segundos.

[00040] Em uma modalidade preferida do processo de acordo com a presente invenção na etapa b(1) partículas em pó secas são distribuídas na superfície com o auxílio de um meio de distribuição. Preferivelmente o meio de distribuição é um aparelho de revestimento em pó.

[00041] Na etapa b(2) do processo de acordo com a presente invenção as partículas distribuídas são parcialmente fundidas. Isto quer dizer que as partículas são amaciadas até um grau que é suficiente que as partículas amaciadas escoam nas e em torno das fibras impregnadas de material de matriz. No entanto a dita extensão de amaciamento é muito baixa para permitir que as partículas derretam completamente nas fibras impregnadas de material de matriz. Em vez disso, as partículas em pó parcialmente fundidas, se observadas a partir da lateral, exibem uma forma tendo uma altura que é de alguma forma menor do que o diâmetro da partícula antes do procedimento parcialmente de fusão e exibem um ângulo de contato com relação à superfície revestida com pó bem acima de 0°, preferível na faixa de cerca de 10° até cerca de 90°.

[00042] Na etapa b(3) do processo de acordo com a presente invenção as partículas parcialmente fundidas resultando da etapa b(2) são solidificadas na superfície e desta forma fixadas com as fibras impregnadas de material de matriz.

[00043] Preferivelmente, as operações (1), (2) e (3) precisam ser realizadas de uma maneira que garante que um padrão de revestimento de ilha no mar é obtido na superfície revestida com pó, e que preferivelmente nenhuma das ilhas se contatam. Uma vez que um material de revestimento em pó foi selecionado, um perito na técnica tanto conhece o parâmetro definido da maneira necessária do revestimento em pó ou pelo menos pode determinar informação faltando do dito parâmetro definido com experimentos de rotina.

[00044] Se os artigos à prova de bala de acordo com a presente invenção compreendem mais do que um compósito consolidado, isto é, se o processo de acordo com a etapa c) da presente invenção é praticado, foi descoberto como necessário fixar os compósitos consolidados entre si costurando os mesmos apenas nos cantos, de forma que os compósitos apenas podem se mover levemente um com relação ao outro sob a deformação da munição.

[00045] Adicionalmente, o artigo à prova de bala da presente invenção pode ser fabricado por um processo alternativo, que também é parte da presente invenção, em que o dito processo adicional compreende as seguintes etapas:a) Prover pelo menos uma primeira camada, em que a primeira camada compreende uma rede de fibras, em que as fibras possuem uma resistência de pelo menos 800 mN/tex (1100 MPa) de acordo com ASTM D 7269-07, e em que as fibras são impregnadas com um material de matriz, que preferivelmente compreende um polímero orgânico e opcionalmente um agente aderente,b) revestir com pó uma superfície da primeira camada provida na etapa a) com partículas em pói) distribuindo as partículas de pó na primeira camada,ii) fundindo parcialmente as partículas em pó distribuídas na primeira camada para produzir partículas em pó parcialmente fundidas na primeira camada, que preferivelmente não se contatam,iii) se for necessário, aumentando a adesão das partículas parcialmente fundidas ara as fibras impregnadas de material de matriz da rede de fibras que formam a superfície da primeira camada, eiv) solidificando as partículas parcialmente fundidas para obter uma primeira camada que preferivelmente exibe em uma das suas superfícies um padrão de revestimento de ilha no mar, em que as ilhas consistem de partículas parcialmente fundidas e solidificadas, e em que preferivelmente as ilhas não se contatam,c) Prover pelo menos uma segunda camada, em que a segunda camada compreende uma rede de fibras, em que as fibras possuem uma resistência de pelo menos 800 mN/tex (1100 MPa) de acordo com ASTM D 7269-07, e em que as fibras são impregnadas com um material de matriz que preferivelmente compreende um polímero orgânico e opcionalmente um agente aderente, e revestir com pó a segunda camada da mesma maneira como descrito na etapa b) para obter uma segunda camada que preferivelmente exibe em uma das suas superfícies um padrão de revestimento de ilha no mar, em que as ilhas consistem de partículas parcialmente fundidas e solidificadas, e em que preferivelmente as ilhas não se contatam,d) ligar a primeira camada obtida na etapa b) com a segunda camada obtida na etapa c) através das suas superfícies que não foram revestidas com pó para obter um compósito consolidado que preferivelmente exibe em ambas as suas superfícies externas um padrão de revestimento de ilha no mar, em que as ilhas consistem de partículas parcialmente fundidas e solidificadas, e em que as ilhas preferivelmente não se contatam,e) Fabricar uma pluralidade de compósitos consolidados como descrito nas etapas a) a d), f) empilhar a pluralidade de compósitos consolidados revestidos com pó obtidos na etapa e) e fixar os compósitos consolidados entre si costurando os mesmos, preferivelmente nos cantos.

[00046] A invenção será descrita em maior detalhe nos seguintes exemplos (comparativos).Exemplo Comparativo 1a) Fabricação de uma camada fibrosa unidirecional única (1L-UD)

[00047] Fios de múltiplos filamentos de poli(p-fenileno tereftalamida) (tipo Twaron 2000; 1100 dtex f1000; Fabricante: Teijin Aramid, NL) foram tomados a partir de uma esquinadeira e passados através de uma cana assim alinhada substancialmente paralela entre si. Os fios alinhados de maneira substancialmente paralela foram revestidos usando um rolo de beijo com Prinlin™ B7137 HV (temperatura de transição vítrea Tg = -40 a -50°C como o material de matriz (Fabricante: Henkel, Alemanha, isto é com uma dispersão aquosa de um copolímero de bloco de estireno - isopreno - estireno contendo ácido abiético como agente aderente. Os fios revestidos com Prinlin™ B7137 HV foram depositados em um papel de liberação revestido com silicone e subsequentemente seco em uma placa quente definida em uma temperatura de 120°C resultando em uma camada fibrosa unidirecional única (1L-UD). A concentração de resina em 1L-UD foi de 17,2 ± 1% em peso com base no peso total de 1L-UD, isto é com relação ao peso do fio sem umidade, isto é o peso de 1L-UD seco até um conteúdo de água de poço abaixo de 0,5% em peso. A partir de um ponto de vista prático isto quer dizer secagem até um conteúdo de água de zero% em peso. A densidade de área de fios de múltiplos filamentos de poli(p-fenileno tereftalamida) em 1L-UD foi de 45 ± 5 g/m2. A densidade de área total de 1L-UD incluindo conteúdo de umidade de equilíbrio de 1L-UD foi de 55 ± 5 g/m2 dependendo do carregamento de resina e conteúdo de umidade de equilíbrio, em que a dita variação de ± 5 g/m2 resulta de variações inevitáveis na operação de revestimento + variações na umidade, em que 1L-UD é armazenado. Em 1L-UD o material de matriz de Prinlin™ B7137 HV é distribuído nos pontos nos e entre os filamentos do fio de múltiplos filamentos.b) Fabricação de uma dobra cruzada laminada (2L-UD) a partir de dois 1L-UDs

[00048] Dois 1L-UDs resultando de a) foram dobrados cruzados em um ângulo de dobramento cruzado de 90°. Os 1L-UDs de dobramento curvado foram laminados guiando os ditos dois UDs de dobramento curvado com uma velocidade de 2 m/min através de um mini laminador de correia plana RPS-L 600K (Fabricante: Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH, Alemanha) tendo uma zona de aquecimento seguida por uma zona de pressionamento e uma zona de refrigeração. Na zona de aquecimento os 1L- UDs de dobramento cruzado foram aquecidos por 10 segundos a 120°C. Na zona de pressionamento os 1L-UDs de dobramento cruzado aquecidos foram pressionados a 35 N/cm2 entre rolos de pressão e finalmente resfriados até temperatura ambiente na zona de refrigeração por 8 segundos resultando em uma dobra cruzada laminada a partir dos ditos dois 1L-UDs, isto é resultando em uma 2L-UD. Desta maneira duas lonas cruzadas de 2L-UD foram fabricadas.c) Fabricação de uma dobra cruzada laminada (4L-UD) a partir de dois 2L-UDs

[00049] Os dois 2L-UDs resultando de b) foram dobrados de maneira cruzada em um ângulo de dobramento cruzado de 90° para produzir uma pilha com uma sequência de ângulo de dobramento cruzado de 0°/90°/0°/90°. A dita pilha foi laminada guiando a mesma com uma velocidade de 2 m/min através de um mini laminador de correia plana RPS-L 600K (Fabricante: Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH, Alemanha) tendo uma zona de aquecimento seguida por uma zona de pressionamento e uma zona de refrigeração. Na zona de aquecimento os dois 2L-UDs de dobramento cruzado foram aquecidos por 10 segundos a 120°C, pressionada na zona de pressionamento a 35 N/cm2 entre rolos de pressão e finalmente resfriada na zona de refrigeração por 8 segundos até temperatura ambiente resultando em uma dobra cruzada laminada a partir dos ditos dois 2L-UDs, isto é resultando em 4L-UD.d) Fabricação de um 4L-UD revestido por filme

[00050] A dobra cruzada de 4L-UD resultando de c) foi laminada simultaneamente na sua superfície frontal e na superfície traseira cada uma com um filme de LDPE de 10 μm de espessura tendo uma Tm de 120°C (Nome comercial LDPE Flachfolie; Fabricante: EBK Kunststoffe GmbH, DE). Para este propósito a dita dobra cruzada de 4L-UD foi laminada guiando a mesma junto com dois dos ditos filmes de LDPE com uma velocidade de 2 m/min através de um mini laminador de correia plana RPS-L 600K (Fabricante: Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH, Alemanha) tendo uma zona de aquecimento seguida por uma zona de pressionamento e uma zona de refrigeração. Na zona de aquecimento a dobra cruzada 4L-UD e os dois filmes de LDPE foram aquecidos por 10 segundos a 120°C, pressionados na zona de pressionamento a 35 N/cm2 entre rolos de pressão e finalmente resfriados na zona de refrigeração por 8 segundos até temperatura ambiente resultando em uma dobra cruzada 4L-UD revestida na sua superfície frontal e na sua superfície traseira cada uma com um filme de LDPE. A dita dobra cruzada de 4L-UD revestida com filme exibe um conteúdo de material de matriz de 17,2% em peso e uma densidade de área de 243 g/m2.e) Fabricação de painéis de teste balístico e avaliação balística

[00051] 15 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas por filme obtidas apartir de d) foram empilhadas de tal modo que sempre uma dobra orientada em 0° foi adjacente a uma dobra orientada em 90°. Então as ditas 15 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas por filme empilhadas foram fixadas costurando as mesmas nos cantos. Da dita maneira 3 painéis de teste foram fabricados. Cada painel de teste teve uma densidade de área de cerca de 3,6 kg/m2.

[00052] Os ditos 3 painéis de teste foram avaliados de acordo com MIL STD 662F com relação ao seu valor de v-50 obtido com balas (tipo de munição: Magnum 0,357, núcleo macio, fabricado por Remington Arms Company, Inc.: 0° de obliquidade). O valor de v-50 é mostrado na tabela 1 como a média aritmética obtida a partir dos ditos 3 painéis de teste junto com o seu desvio padrão.

[00053] Da mesma maneira como descrito acima 3 painéis de teste foram fabricados no entanto com a diferença de que cada painel de teste continha 19 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas por filme. Cada painel de teste teve uma densidade de área de cerca de 4,6 kg/m2.

[00054] Os ditos 3 painéis de teste foram avaliados de acordo com MIL STD 662F com relação ao seu valor de v-50 obtido com balas (tipo de munição: 9 mm DM41, núcleo macio, fabricado por RUAG Ammotec, Suíça; 0° de obliquidade). O valor de v50 é mostrado na tabela 1 como a média aritmética obtida a partir dos ditos 3 painéis de teste junto com o seu desvio padrão.f) Testes de Abrasão

[00055] Uma dobra cruzada de 4L-UD revestida por filme obtida a partir de d) foi testada para a resistência à abrasão (aparelho de diafragma inflado) por ASTM D3886 - 99 (Reaprovado em 2006) usando Testador de Abrasão Modelo CSI-59 de Custom Scientific Instruments. A superfície abrasiva foi de Tecidos tecidos FCTWA1006160.01144. A pressão foi definida para 4 psi com uma carga de 5 lbs. Após 2000 ciclos, o filme foi desgastado da camada de UD externa e fibras da dita camada de UD externa começaram a se agregar. Agregação de fibra foi tão intensiva que a camada inferior de 2L-UD superior se torna visível. Exemplo 1I) Fabricação de um primeiro e segundo 2L-UD revestida por pó

[00056] Uma dobra cruzada de 2L-UD foi fabricada como descrito em a) e b) do Exemplo Comparativo 1. A dobra cruzada de 2L-UD teve um conteúdo de material de matriz de 17,5% em peso com relação ao peso do fio sem umidade, como explicado em a) do Exemplo Comparativo.

[00057] Em uma das superfícies da dita dobra cruzada de 2L-UD partículas em pó foram distribuídas usando um revestidor de pó de “espalhamento de PST” (Fabricante: Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH, Alemanha) com 2 a 4 g/m2 de Pó Plascoat PECMA 160 obtido a partir de Plascoat Europe, NL. Pó Plascoat PECMA 160 é um pó de revestimento de polietileno de baixa densidade de alto desempenho (LDPE) tendo Tm = 107°C, uma temperatura de fragilidade determinada de acordo com ASTM D748 de -40°C, um ponto de amaciamento de vicat determinado de acordo com ISO 306 de 80°C, um índice de fluxo de fusão determinado de acordo com ASTM D1238 de 18 a 25 g/10 minutos, e uma distribuição de tamanho de partícula, em que 100% das partículas exibem um tamanho de partícula < 250 μm e pelo menos 80% das partículas exibem um tamanho de partícula < 160 μm.

[00058] Diretamente após a distribuição das partículas de pó a dobra cruzada de 2L-UD com partículas em pó distribuídas das mesmas foi guiada com uma velocidade de 20 m/min através de um laminador de correia plana KFK-EL (Fabricante: Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH, Alemanha) tendo uma zona de aquecimento seguida por uma zona de pressionamento e uma zona de refrigeração. Na zona de aquecimento as partículas de pó contendo dobra cruzada de 2L-UD foi aquecida por 5 segundos a 120°C, em que as partículas de LDPE foram parcialmente fundidas na superfície revestida com pó para produzir uma dobra cruzada de 2L-UD exibindo partículas de LDPE parcialmente fundidas que não se contatam. Neste estágio as partículas de LDPE parcialmente fundidas estão em contato com a superfície de 2L-UD, mas a sua adesão com a superfície de 2L-UD PE muito baixa. Portanto, na zona de pressionamento a dobra cruzada aquecida de 2L- UD contendo as partículas de LDPE parcialmente fundidas foi pressionada entre os rolos de pressão em um bloco de pressão de aumento de adesão de 10 N/m2 e a seguir resfriada na zona de refrigeração por 4 segundos para temperatura ambiente resultando em uma primeira dobra cruzada de 2L-UD, na sequência abreviada com “primeira 2L-UD revestida com pó” contendo partículas parcialmente fundidas e a seguir partículas de LDPE solidificadas em uma das suas superfícies, partículas que exibem um padrão de revestimento de ilha no mar na superfície revestida com pó. Isto quer dizer que quando olhadas a partir de cima, as regiões revestidas por LDPE parecem com ilhas distribuídas no mar que é o não revestido, isto é a superfície de 2L- UD descoberta. As ilhas não se contatam. Se olhadas a partir de cima as ilhas únicas exibem tanto uma forma esférica quanto uma forma elíptica e exibem uma altura tendo valores abaixo do diâmetro do Pó Plascoat PECMA 160 antes do revestimento em pó.

[00059] Da mesma maneira como descrito acima uma segunda dobra cruzada de 2L-UD foi revestida com pó e laminada produzindo um “segundo 2L-UD revestida com pó” contendo partículas parcialmente fundidas e a seguir partículas de LDPE solidificadas em uma das suas superfícies exibindo um padrão de revestimento de ilha no mar na superfície revestida com pó como descrito acima para o primeira 2L-UD revestida com pó.II) Fabricação de uma dobra cruzada de 4L-UD revestida com pó

[00060] Finalmente, a segunda 2L-UD revestida com pó foi empilhado no primeira 2L-UD revestida com pó para produzir uma pilha em que a dita primeira e a dita segunda 2L-UDs se contatam na superfície não revestida com pó de forma que a dita pilha exibe uma superfície frontal revestida com pó e uma superfície traseira revestida com pó. De maneira a laminar a dita primeira com a dita segunda 2L-UD revestida com pó, a pilha foi guiada com uma velocidade de 2 m/min através de um mini laminador de correia plana RPS-L 600K (Fabricante: Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH, Alemanha) tendo uma zona de aquecimento seguida por uma zona de pressionamento e uma zona de refrigeração. Na zona de aquecimento a pilha foi aquecida por 10 segundos a 120°C, pressionada na zona de pressionamento a 35 N/cm2 e finalmente resfriada por 4 segundos na zona de refrigeração até temperatura ambiente resultando em uma dobra cruzada de 4L-UD contendo na sua superfície frontal e na sua superfície traseira parcialmente fundidas e a seguir partículas de LDPE solidificadas, partículas que formam um padrão de revestimento de ilha no mar, na sequência abreviado com a “dobra cruzada de 4L-UD revestida com pó”. Isto quer dizer que quando olhadas a partir de cima, as regiões revestidas por LDPE na superfície frontal e na superfície traseira parecem ilhas distribuídas no mar que é a superfície frontal ou a superfície traseira de 4L-UD não revestida, isto é, não coberta, respectivamente. As ilhas não se contatam e, se olhadas a partir de cima, as ilhas únicas exibem tanto uma forma esférica ou uma forma elíptica. A ilha conformada de maneira esférica possui um diâmetro medido de maneira aritmética ds e a ilha conformada de maneira elíptica possuem um diâmetro medido de maneira aritmética obtido a partir da média aritmética dos comprimentos dos eixos geométricos longos e dos eixos geométricos curtos das elipses de forma que as ilhas,- quando olhadas a partir de cima, exibem um diâmetro médio di = (ds+de)/2, e di varia de 100 a 1000 μm, e- quando observadas a partir da lateral, exibem uma altura medida de maneira aritmética h, e h varia de 5 a 50 μm.

[00061] Em vista do pó de LDPE com 2 a 4 g/m2 que são aplicados para o revestimento em pó 15 a 65% da superfície de 2L-UD foi revestida com ilhas de LDPE. Assim, o fator de cobertura fc da superfície de 2L-UD estava na faixa de 15 a 65%.

[00062] A dobra cruzada de 4L-UD revestida com pó exibe um conteúdo de material de matriz de 17,5% em peso com relação ao peso do fio sem umidade como explicado em a) do Exemplo Comparativo e uma densidade de área de 231 g/m2.III) Fabricação de painéis de teste balístico e avaliação balística

[00063] 15 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas com pó obtidas apartir de II) foram empilhadas de tal modo que sempre uma dobra orientada em 0° foi adjacente a uma dobra orientada em 90°. Então as ditas 15 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas com pó empilhadas foram fixadas costurando as mesmas nos cantos. Da dita maneira 3 painéis de teste foram fabricados. Cada painel de teste teve uma densidade de área de cerca de 3,5 kg/m2.

[00064] Os ditos 3 painéis de teste foram avaliados de acordo com MIL STD 662F com relação ao seu valor de v-50 obtido com balas (tipo de munição: Magnum 0,357, núcleo macio, fabricado por Remington Arms Company, Inc.; 0° de obliquidade). O valor de v50 é mostrado na tabela 1 como a média aritmética obtida a partir dos ditos 3 painéis de teste junto com o seu desvio padrão.

[00065] Da mesma maneira como descrito acima 3 painéis de teste foram fabricados no entanto com a diferença de que cada painel de teste continha 19 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas com pó. Cada painel de teste teve uma densidade de área de cerca de 4.4 kg/m2

[00066] Os ditos 3 painéis de teste foram avaliados de acordo com MIL STD 662F com relação ao seu valor de v-50 obtido com balas (tipo de munição: 9 mm DM41, núcleo macio, fabricado por RUAG Ammotec, Suíça; 0° de obliquidade). O valor de v50 é mostrado na tabela 1 como a média aritmética obtida a partir dos ditos 3 painéis de teste junto com o seu desvio padrão.

[00067] Como pode ser observado na tabela 1 o painel do Exemplo 1 se testado com Balas de Magnum 0,357 exibe v50 = 456 m/s, isto é um desempenho balístico contra balas que é 1,6% maior do que v50 = 449 m/s do painel do Exemplo Comparativo 1, apesar de o painel do Exemplo 1 possuir uma densidade de área 2,8% menor.

[00068] Adicionalmente, a tabela 1 mostra que o painel do Exemplo 1 se for testado com balas de DM41 de 9mm exibe v50 = 502 m/s, isto é um desempenho balístico contra balas que é 4,1% maior do que v50 = 482 m/s do painel do Exemplo Comparativo 1, apesar de o painel do Exemplo 1 possuir uma densidade de área 4,3% menor.

Exemplo Comparativo 2

[00069] Da mesma maneira como descrito nas etapas a)-d) do Exemplo Comparativo 1, 15 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas por filme foram fabricadas. As ditas 15 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas por filme foram empilhadas de tal modo que sempre uma dobra orientada em 0° foi adjacente a uma dobra orientada em 90°. Então as ditas 15 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas por filme empilhadas foram fixadas costurando as mesmas nos cantos. Da dita maneira 2 painéis de teste foram fabricados. Cada painel de teste teve uma densidade de área de cerca de 3,6 kg/m2.

[00070] Os ditos 2 painéis de teste foram avaliados de acordo com STANAG 2920 com relação ao seu valor de v-50 obtido com projéteis de simulação de fragmento (tipo de munição: FSP de 1,1g; 0° de obliquidade). O valor de v50 é mostrado na tabela 2 como média aritmética obtida a partir dos ditos 2 painéis de teste junto com o seu desvio padrão.

Exemplo Comparativo 3

[00071] Da mesma maneira como no Exemplo Comparativo 2 dois painéis de teste foram fabricados, no entanto com a diferença de que cada painel de teste continha 22 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas por filme. Cada painel de teste teve uma densidade de área de cerca de 5,3 kg/m2. Os ditos 2 painéis de teste foram avaliados de acordo com STANAG 2920 com relação ao seu valor de v-50 obtido com projéteis de simulação de fragmento (tipo de munição: FSP de 1,1g; 0° de obliquidade). O valor de v50 é mostrado na tabela 2 como média aritmética obtida a partir de os ditos 2 painéis de teste junto com o seu desvio padrão.

Exemplo 2

[00072] Da mesma maneira como descrito nas etapas I)-II) do Exemplo 1, 15 dobras cruzadas 4L-UD revestidas com pó foram fabricadas. As ditas 15 dobras cruzadas 4L-UD revestidas com pó foram empilhadas de tal modo que sempre uma dobra orientada em 0° foi adjacente a uma dobra orientada em 90°. Então as ditas 15 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas com pó empilhadas foram fixadas costurando as mesmas nos cantos. Da dita maneira 2 painéis de teste foram fabricados. Cada painel de teste teve uma densidade de área de cerca de 3,3 kg/m2. Os ditos 2 painéis de teste foram avaliados de acordo com STANAG 2920 com relação ao seu valor de v-50 obtido com projéteis de simulação de fragmento (tipo de munição: FSP de 1,1g; 0° de obliquidade). O valor de v50 é mostrado na tabela 2 como média aritmética obtida a partir de os ditos 2 painéis de teste junto com o seu desvio padrão.

Exemplo 3

[00073] Da mesma maneira como descrito no exemplo 2 dois painéis de teste foram fabricados no entanto com a diferença de que cada painel de teste continha 22 dobras cruzadas de 4L-UD revestidas com pó. Cada painel de teste teve uma densidade de área de cerca de 4,9 kg/m2. Os ditos 2 painéis de teste foram avaliados de acordo com STANAG 2920 com relação ao seu valor de v-50 obtido com projéteis de simulação de fragmento (tipo de munição: FSP de 1,1g; 0° de obliquidade). O valor de v50 é mostrado na tabela 2 como média aritmética obtida a partir de os ditos 2 painéis de teste junto com o seu desvio padrão.

[00074] Como pode ser observado, o painel do Exemplo 2 com 15 camadas se testadas com munição de FSP de 1,1 g exibe v50 = 473 m/s, isto é um desempenho balístico contra fragmentos que é 1,3% maior do que v50 = 467 m/s do painel do Exemplo Comparativo 2, apesar de o painel do Exemplo Comparativo 2 ter uma densidade de área 8,3% menor.

[00075] O painel do Exemplo 3 com 22 camadas se testado com munição de FSP de 1,1 g exibe v50 = 563 m/s, isto é um desempenho balístico contra fragmentos que é 2,4% maior do que v50 = 550 m/s do painel do Exemplo Comparativo 3, apesar de o painel do Exemplo 3 possuir uma densidade de área 7,5% menor.

Exemplo 4I) Fabricação de uma 2L-UD revestida com pó

[00076] Uma dobra cruzada de 2L-UD foi fabricada como descrito em a) e b) do Exemplo Comparativo 1. A dobra cruzada de 2L-UD teve um conteúdo de material de matriz de 17,5% em peso com relação ao peso do fio sem umidade, como explicado em a) do Exemplo Comparativo.

[00077] Em uma das superfícies da dita dobra cruzada de 2L-UD partículas em pó foram distribuídas usando uma Unidade de Revestimento com Pó Powerline 100 fabricada por Reliant Machinery.

[00078] Um peso de 20 a 30 g/m2 de Pó V1807 PVC obtido a partir de PolyOne (Geórgia, EUA) foi alcançado devido às limitações (complemento) do revestidor em pó. Pó V1807 PVC é um pó de revestimento de homopolímero de cloreto de polivinil (PVC) com baixo peso molecular (peso molecular = 50 K, isto é 50 000) tendo Tm = 160° e um tamanho de partícula de aproximadamente 200 mícron. A planilha de dados de Pó V1807 PVC mostra um valor típico para o tamanho de partícula do pó determinado de acordo com ASTM D-1895 de 143 mícron.

[00079] Diretamente após a distribuição das partículas em pó de V1807 PVC a dobra cruzada de 2L-UD com as ditas partículas em pó distribuídas na mesma foi guiada com uma velocidade de 10 m/min através da seção de IR do revestidor fornecendo uma temperatura de superfície de 215°C. As partículas de PVC foram parcialmente fundidas na superfície revestida com pó para produzir uma dobra cruzada de 2L-UD exibindo partículas de PVC parcialmente fundidas com muito pouco contato entre si. O material então foi resfriado até a temperatura ambiente.

[00080] A dobra cruzada de 2L-UD revestida com pó de PVC obtido a partir deste exemplo foi testada para a resistência à abrasão (aparelho de diafragma inflado) por ASTM D3886 - 99 (Reaprovado em 2006) usando Testador de Abrasão Modelo CSI-59 a partir de Custom Scientific Instruments. A superfície abrasiva foi de Tecidos tecidos FCTWA1006160.01144. A pressão foi definida para 4psi com uma carga de 5 lbs. Após 2000 ciclos, a superfície da camada de UD externa mostra apenas pouca alteração. Nenhuma agregação de fibra foi observada e a camada inferior de 2L-UD superior permanece invisível.

Claims (16)

1. Artigo à prova de bala compreendendo pelo menos um compósito consolidado, em queo pelo menos um compósito consolidado compreende pelo menos duas camadas,cada camada compreende uma rede de fibras,as fibras possuem uma resistência de pelo menos 800 mN/tex (1100 MPa) de acordo com ASTM D 7269-07,as fibras em cada camada são impregnadas com um material de matriz, ecada compósito consolidado possui uma superfície frontal e uma superfície traseira,caracterizado pelo fato de quepelo menos a superfície frontal de cada compósito consolidado é revestida com pó com partículas em pó, as quais são parcialmente fundidas e solidificadas para formar uma superfície revestida com pó.

2. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o artigo compreende 2 a 100 compósitos consolidados.

3. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada compósito consolidado consiste de 2 a 10 camadas.

4. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede de fibras compreendidas em cada camada é um tecido tecido ou um tecido não tecido.

5. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido é uma camada de fibra alinhada de maneira unidirecional.

6. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as fibras são fibras de aramida.

7. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de matriz compreende um polímero orgânico e o polímero é um copolímero de bloco de estireno - isopreno - estireno, um copolímero aleatório de estireno - butadieno, um polímero acrílico autorreticulante e/ou um polímero acrílico reticulável ou um polímero de policloropreno.

8. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um conteúdo de material de matriz em cada camada e em cada compósito consolidado varia de 5% em peso a 30% em peso com relação ao peso das fibras sem umidade, e uma densidade de área de cada compósito consolidado varia de 50 g/m2 a 500 g/m2.

9. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas de pó consistem de um polímero termoplástico, em que o polímero termoplástico é um membro selecionado a partir de um dos grupos consistindo de polietilenos de baixa densidade (LDPE), polietilenos de baixa densidade linear (LLDPE), polietilenos de alta densidade (HDPE) e cloretos de polivinil (PVC).

10. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma densidade de área das partículas em pó, as quais são parcialmente fundidas e solidificadas em uma superfície revestida com pó, varia de 0,1 g/m2 a 50 g/m2.

11. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas em pó parcialmente fundidas e solidificadas formam um padrão de revestimento de ilha no mar na superfície revestida com pó.

12. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as ilhas no padrão de revestimento de ilha no mar não se contatam, e, se olhadas a partir de cima, exibem uma forma esférica e/ou elíptica.

13. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as ilhas conformadas de maneira esférica possuem um diâmetro medido de maneira aritmética ds e a ilha conformada de maneira elíptica possuem um diâmetro medido de maneira aritmética obtido a partir da média aritmética dos comprimentos dos eixos geométricos longos e dos eixos geométricos curtos das elipses, de forma que as ilhas,- quando olhadas a partir de cima, exibem um diâmetro médio di = (ds + de)/2, e di varia de 10 a 10000 μm, e- quando observadas a partir da lateral, exibem uma altura medida de maneira aritmética h, e h varia de 0,5 a 1000 μm.

14. Artigo à prova de bala de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as ilhas cobrem uma fração da superfície revestida com pó definida por um fator de cobertura fc = {(Acoberta / (Adescoberta + Acoberta))} x 100 [%], em queAdescoberta denota a área descoberta da superfície revestida com pó eAcoberta denota a área coberta da superfície revestida com pó, e fc varia de 1% a 95%.

15. Processo para fabricar um artigo à prova de bala como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas:a) fabricar pelo menos um compósito consolidado que compreende pelo menos duas camadas, cada camada compreende uma rede de fibras, as fibras possuem uma resistência de pelo menos 800 mN/tex (1100 MPa) de acordo com ASTM D 7269-07, e as fibras em cada camada foram impregnadas com um material de matriz,b) revestir com pó pelo menos uma superfície do compósito consolidado resultando da etapa a) com partículas em pó (1) distribuindo as partículas de pó na superfície,(2) fundindo parcialmente as partículas distribuídas resultando da etapa b(1) na superfície, e(3) solidificando as partículas parcialmente fundidas resultando da etapa b(2) na superfície,e, se dois ou mais compósitos foram fabricados nas etapas a) e b),c) empilhar os dois ou mais compósitos consolidados revestidos com pó obtidos na etapa b) e fixar os compósitos consolidados entre si costurando os mesmos.

16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que as operações (1), (2) e (3) tem que ser realizadas de uma maneira que assegure que o padrão de revestimento de ilha no mar seja obtido em uma superfície revestida com pó.

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