BR112016002556B1 - chapa e artigo com resistência balística e método de fabricação de um artigo com resistência balística - Google Patents

Abstract

CHAPAS COM RESISTÊNCIA BALÍSTICA, ARTIGOS COMPREENDENDO TAIS CHAPAS E MÉTODOS DE FABRICAÇÃO DOS MESMOS Chapas com resistência balística (12), artigos (10) compreendendo tais chapas e métodos de fabricação dos mesmos são apresentados. As modalidades são especialmente adaptadas para facilitar a fabricação de artigos com resistência balística, curvados (por exemplo, armadura, capacetes e outros com resistência balística, curvados e os similares). Em formas preferidas, as chapas com resistência balística são uma construção de múltiplas monocamadas incluindo uma camada do núcleo (12-1) formada de pelo menos uma primeira monocamada tendo primeiras fibras de reforço orientadas unidirecionalmente e, um material de matriz elastomérica que é ensanduichado entre as respectivas camadas da superfície (12- 2), cada uma, formadas de pelo menos uma segunda monocamada tendo segundas fibras de reforço orientadas unidirecionalmente e um material de matriz não elastomérica.

Description

[001] A presente invenção refere-se a chapas com resistência balistica, artigos compreendendo tais chapas e métodos de fabricação dos mesmos. Na técnica, as chapas com resistência balistica de acordo com a invenção frequentemente são referidas como chapas hibridas com resistência balistica. As modalidades são especialmente adaptadas para facilitar a fabricação de artigos antibalisticos, preferivelmente artigos antibalisticos curvados (por exemplo, armadura, capacetes e outros com resistência balistica, curvados, radomes e os similares). Em formas preferidas, as chapas com resistência balistica são uma construção de múltiplas monocamadas incluindo uma camada do núcleo formada de pelo menos uma, preferivelmente, pelo menos duas primeiras monocamadas, compreendidas de primeiras fibras de reforço orientadas unidirecionalmente e um material de matriz elastomérica, cuja camada do núcleo é ensanduichada entre as respectivas camadas da superficie, cada camada de superficie formada de pelo menos uma, preferivelmente, pelo menos duas segundas monocamadas, compreendidas de segundas fibras de reforço orientadas unidirecionalmente e opcionalmente um material de matriz não elastomérica.

[002] As chapas com resistência balistica compreendendo múltiplas monocamadas contendo fibras de reforço orientadas unidirecionalmente (UD) com um material de matriz são conhecidas, por exemplo, das Patentes Norte-Americanas Nos. 4.623.574, 5.766.725 e 7,527.854 e da Publicação de Pedido de Patente Norte-Americano No. 2010/0064404 (os conteúdos inteiros de cada um sendo expressamente incorporados aqui por referência).

[003] Uma chapa com resistência balistica é, além disso, conhecida do documento W02012/150169. Nesta publicação, uma estrutura hibrida com duas camadas é descrita compreendida de uma primeira camada (’primeira pilha’) compreendendo laminados com um primeiro tipo de fio e de uma segunda camada (’segunda pilha’) compreendendo laminados com um segundo tipo de fio. O primeiro tipo de fio e o Segundo tipo de fio diferem em densidade linear ou espessura. Algum material de matriz é mencionado na página 3, incluindo elastômero e resina epóxi, no entanto, nenhum ensinamento sobre o uso destes materiais de matriz é dado. No exemplo, o mesmo material de matriz, copolimero em bloco de estireno-isopreno-estireno, é usado para todas as camadas, compreendendo diferentes tipos de fibras de aramida. Não há qualquer menção a uma estrutura hibrida com base em fibra de 3 camadas com uso adaptado de material diferente de matriz por camada.

[004] Uma chapa com resistência balistica é conhecida de W02008/077605. Esta publicação descreve a fabricação de chapas com resistência balistica, pelo que a chapa com resistência balistica é constituída de monocamadas com fibras de polietileno unidirecionais e um material de matriz. O material de matriz descrito no exemplo é um copolimero em bloco de estireno-isopreno-estireno. Além disso, um artigo moldado com resistência balistica é descrito com base em chapas prensadas com resistência balistica combinada com uma placa à prova de balas de cerâmica ("ceramic strike face"), opcionalmente com uma camada de metal entre a placa à prova de balas de cerâmica e a chapa com resistência balistica. Não há qualquer menção a uma estrutura hibrida com base em fibra de 3 camadas com uso adaptado de material diferente de matriz por camada.

[005] Uma chapa com resistência balistica é conhecida do documento US2012/0244769. Esta publicação descreve um método de produção de um compósito com um material de matriz distribuído não uniformemente. O exemplo 1 descreve um material compósito unidirecional com base em aramida com distribuição não homogênea de um material de matriz com base em poliuretano, pelo que um material de tela é ligado à superfície pobre em resina do compósito. Este compósito com o mesmo compósito, no entanto, sem a dita tela, é combinado, em um molde e prensados para formar um artigo moldado. Não há qualquer menção a uma estrutura hibrida com base em fibra de 3 camadas com uso adaptado de material diferente de matriz por camada.

[006] Preferivelmente, cada monocamada nas múltiplas chapas de monocamada contém as fibras de reforço orientadas UD com a direção da fibra em cada monocamada sendo girada com relação à direção da fibra em uma monocamada adjacente. Tal chapa com resistência balistica é muito adequada para o uso em artigos prensados ou moldados com resistência balistica tais como painéis e especialmente painéis e artigos curvados (por exemplo, insertos, capacetes, radomes). Um uso alternativo das chapas com resistência balistica das modalidades descritas aqui sendo uma construção de múltiplas monocamadas incluindo uma camada do núcleo formada de pelo menos uma, preferivelmente, pelo menos duas primeiras monocamadas compreendidas de primeiras fibras de reforço orientadas unidirecionalmente e um material de matriz elastomérica que é ensanduichado entre as respectivas camadas da superficie se refere aos artigos balisticos macios, tais como coletes à prova de balas.

[007] Há um impulso continuo em direção a artigos melhorados com resistência balistica, incluindo artigos moldados que possibilitam a fabricação de painéis prensados ou artigos moldados com resistência balistica com moldabilidade melhorada. A moldabilidade melhorada significa que mediante a moldagem de um artigo com resistência balistica, especialmente um artigo curvado com resistência balistica, compreendendo várias chapas com resistência balistica, um produto homogêneo é obtido (isto é, um produto tendo uma homogeneidade visualmente identificável por uma presença reduzida ou mesmo ausência de um drapeado não homogêneo das chapas com resistência balistica no artigo após a moldagem). Adicionalmente, estas chapas e artigos devem ter uma resistência balistica boa e, preferivelmente, melhorada.

[008] A presente invenção é direcionada à provisão de tais chapas com resistência balistica e artigos moldados dos mesmos.

[009] Em geral, as modalidades descritas no presente documento se referem às chapas hibridas com resistência balistica, artigos que compreendem tais chapas e métodos de fabricação dos mesmos. De acordo com algumas modalidades, as chapas com resistência balistica incluirão uma camada do núcleo e camadas das superficies unidas às respectivas superficies opostas da camada do núcleo. A camada do núcleo pode incluir pelo menos uma, preferivelmente, pelo menos duas primeiras monocamadas compreendidas de primeiras fibras orientadas unidirecionalmente (UD) e um material de matriz elastomérica, enquanto cada uma das camadas da superficie pode incluir pelo menos uma, preferivelmente, pelo menos duas segundas monocamadas compreendidas de segundas fibras orientadas UD e um material de matriz não elastomérica.

[0010] A primeira e a segunda fibras UD podem ser as mesmas ou diferentes uma da outra e podem ser selecionadas de fibras orgânicas e fibras inorgânicas. Por exemplo, pelo menos um das primeira e segunda fibras UD podem ser formadas de fibras inorgânicas selecionadas do grupo que consiste em fibras de vidro, fibras de carbono e fibras de z» ■ ceramics.

[0011] Alternativa ou adicionalmente, pelo menos uma das primeira e segunda fibras UD pode ser formada de fibras orgânicas selecionadas do grupo que consiste em fibras de poliamida aromática, polimero cristalino liquido e fibras de polimero tipo escada, fibras de poliolefina, fibras de álcool polivinilico e fibras de poliacrilonitrila. De acordo com algumas modalidades, pelo menos uma das primeira e segundas fibras UD é formada de fibras de polietileno com peso molecular ultra-alto (UHMW), fibras de polibenzimidazol, fibras de poli(1,4-fenileno-2,6- benzobisoxazol e/ou fibras de poli(2,6-di-imidazo[4,5-b- 4’,5’-e]piridinileno-1,4-(2,5-di-hidroxi)fenileno). Em uma modalidade particularmente preferida, a primeira e/ou segunda fibras UD são formadas de fibras de polietileno com peso molecular ultra-alto (UHMW). Preferivelmente, as fibras de polietileno UHMW são feitas de polietileno com peso molecular ultra-alto com uma viscosidade intrinseca de pelo menos 4 dl/g, preferivelmente de pelo menos 6 dl/g, mais preferivelmente de pelo menos 8 dl/g. A viscosidade intrinseca é determinada de acordo com ASTM D1601 a 135°C em decalina, o tempo de dissolução sendo de 16 horas com DBPC como antioxidante em uma quantidade de 2 g/1 de solução, por extrapolação da viscosidade como medida em diferentes concentrações até a concentração zero.

[0012] Os materiais de matriz das camadas do núcleo e da superficie podem compreender no máximo 20 % em massa da massa total da monocamada(s).

[0013] O material de matriz elastomérica empregado em pelo menos uma das primeiras monocamadas do núcleo terá tipicamente um módulo de elasticidade (isto é, módulo secante medido em cerca de 23°C de acordo com ISO 527 em uma tensão de 100%) menor do que cerca de 3 MPa, algumas vezes menor do que cerca de 2,5 MPa, por exemplo, menor do que cerca de 2,0 MPa. Isto levaria a uma chapa adicionalmente melhorada com resistência balistica. De acordo com algumas modalidades, o material de matriz elastomérica pode ter um módulo de elasticidade menor do que cerca de 1,5.

[0014] A matriz elastomérica pode ser compreendida de pelo menos um material selecionado do grupo que consiste em polibutadieno, poli-isopreno, borracha natural, copolimeros de etileno-propileno, terpolimeros de etileno-propileno- dieno, polimeros de polissulfeto, poliuretano, elastômeros de poliuretano, poliolefinas modificadas, polietileno clorossulfonado, policloropreno, polivinilcloreto plasticizado, elastômeros de acrilonitrila butadieno, poli(isobutileno-co-isopreno), poliacrilatos, poliésteres, poliéteres, fluoroelastômeros, elastômeros de silicone, elastômeros termoplásticos e copolimeros de etileno. De acordo com algumas modalidades, o material de matriz elastomérica pode compreender um copolimero em bloco de um dieno conjugado e um monômero de vinila aromático. A esse respeito, o dieno conjugado pode ser butadieno ou isopreno enquanto o monômero de vinila aromático pode ser estireno, vinil tolueno ou t-butil estireno.

[0015] O material de matriz não elastomérica empregado em pelo menos uma das segundas monocamadas das camadas da superficie terá tipicamente um módulo de elasticidade (isto é, módulo secante medido em cerca de 23°C de acordo com ISO 527 em uma tensão de 100%) de pelo menos 3 MPa ou maior, por exemplo, um módulo de elasticidade de pelo menos cerca de 5 MPa ou maior, por exemplo, até cerca de 500 MPa.

[0016] O material de matriz não elastomérica pode ser pelo menos um selecionado do grupo que consiste em acrilatos, poliuretanos, poliolefinas - preferivelmente polietileno, poliolefinas modificadas e etileno vinil acetato.

[0017] Um artigo com resistência balistica pode ser provido que compreende a consolidação da chapa com resistência balistica. Em algumas modalidades, tal artigo com resistência balistica pode exibir um V50 de pelo menos cerca de 750 m/s (2470 fps) de acordo com Stanag 2920 usando um projétil com núcleo de aço macio de 7,62x39 mm.

[0018] As chapas com resistência balistica podem ser consolidadas sob uma pressão elevada de pelo menos cerca de 16,5 MPa e uma temperatura elevada de preferivelmente pelo menos 10°C abaixo de uma temperatura na qual a fibra funde ou na qual as propriedades mecânicas das primeira e segunda fibras UD deterioram. Algumas modalidades consolidarão as chapas em uma pressão elevada de pelo menos cerca de 20 MPa, por exemplo, pelo menos cerca de 25 MPa. A pressão elevada empregada para a consolidação da chapa pode estar entre cerca de 16,5 MPa até pelo menos cerca de 350 MPa, por exemplo, entre 16,5 MPa a cerca de 90 MPa, por exemplo, cerca de 45 MPa.

[0019] Estes e outros aspectos da presente invenção serão ainda elucidados na descrição detalhada a seguir das modalidades exemplares atualmente preferidas dos mesmos.

[0020] Nos desenhos, a figura 1 é uma vista esquemática de um artigo moldado, isto é, um capacete resistente balistico protetor, que pode ser fabricado das chapas hibridas consolidadas com resistência balistica das modalidades descritas aqui; e a figura 2 é uma vista transversal esquemática das chapas hibridas consolidadas com resistência balistica das modalidades descritas no presente documento empregadas no capacete da figura 1 como tomado ao longo das linhas 2-2 no mesmo.

[0021] As chapas com resistência balistica quando consolidadas sob pressão para prover painéis moldados ou moldáveis podem ser formadas em uma variedade de artigos exibindo propriedades com resistência balistica. Por exemplo, os painéis consolidados podem ser moldados por moldagem adequada para prover capacetes com resistência balistica como mostrado esquematicamente por número de referência 10 na figura 1. O capacete 10 é preferivelmente moldado adaptavelmente a uma cabeça do usuário e inclui um revestimento com resistência balistica formado de uma chapa com resistência balistica consolidada 12 (algumas vezes referenciado como um "painel" a seguir). Geralmente, a chapa com resistência balistica consolidada 12 inclui pelo menos uma camada do núcleo 12-1 e camadas externas, a seguir referidas como camadas da superficie, numeradas 122, dessa forma, formando uma estrutura hibrida de 3 camadas de ’camada de superficie/camada do núcleo/camada de superficie’. Uma destas camadas externas ou camadas da superficie 12-2 enfrentará tipicamente a ameaça ou impacto, na técnica referida como placa à prova de balas ("strike face") , enquanto a outra camada externa 12-2 será mais afastada da ameaça, na técnica referida como parte de trás da placa à prova de balas ("back face"). A camada do núcleo e as camadas da superficie podem ser constituídas de monocamadas ou de conjuntos pré-montados de monocamadas, no presente documento referidos como subchapas. Tais subchapas podem ser comercialmente disponíveis através de, por exemplo, DSM Dyneema. Cada uma das camadas externas pode ser idêntica ou ter uma estrutura e/ou composição diferente.

[0022] A chapa com resistência balistica de acordo com as modalidades da invenção pode ser adequadamente empilhada e prensada para formar um artigo moldado com resistência balistica. Com os artigos moldados com resistência balistica se entende as partes moldadas, compreendendo pelo menos uma, preferivelmente, pelo menos duas chapas com resistência balistica de acordo com a invenção, as quais podem ser usadas como, por exemplo, um painel para o uso em, por exemplo, um veiculo, especialmente, um painel curvado, um inserto rígido, por exemplo, para o uso em roupa de proteção e coletes, capacetes resistentes à bala e os similares. Todas estas aplicações oferecem proteção contra impactos balísticos tais como projéteis e fragmentos balísticos.

[0023] Cada uma das camadas 12-1 (camada do núcleo) e 12-2 (camada de superfície) pode ser formada de uma, preferivelmente duas, ou mais respectivas monocamadas, compreendidas de fibras de reforço, orientadas UD em um material de matriz, como será descrito em maior detalhe abaixo. Além disso, a direção das fibras UD em uma monocamada será orientada em um ângulo (inclinado) com relação à direção das fibras UD em monocamadas adjacentes entre um ângulo maior do que 0 o até e incluindo 90°, por exemplo, entre 10° e 80° ou em algumas modalidades entre 45° e 90°. Algumas modalidades terão as direções de fibra UD em monocamadas adjacentes inclinadas em um ângulo de cerca de 900.

[0024] As camadas 12-1 e 12-2 são preferivelmente diretamente ligadas uma a outra. Em uma de tais modalidades, não existem preferivelmente quaisquer camadas de material adicionais entre a camada 12-1 e as camadas 122. No entanto, se desejado, uma ou mais camadas intermediárias podem ser interpostas entre a camada 12-1 e as camadas 12-2 a fim de intensificar a ligação entre elas e/ou prover benefícios de desempenho desejados. Tal camada melhoraria o desempenho com múltiplos golpes. Assim, por exemplo, uma camada adesiva pode ser provida se desejado entre a camada 12-1 e cada uma das camadas 12-2. As camadas adesivas são bem-conhecidas na técnica e podem compreender, por exemplo, uma tela ou camada de película. Tais camadas adesivas podem ser adequadamente feitas de vários materiais incluindo poliolefinas e poliolefinas modificadas e, especificamente, polietilenos e polietileno modificado.

[0025] Em uma modalidade preferida, ambas as camadas da placa à prova de balas e da parte de trás da placa à prova de balas 12-2 são idênticas em construção, tipo de fibra e material de matriz e quantidade. Em outra modalidade preferida, ambas as camadas da placa à prova de balas e da parte de trás da placa à prova de balas 12-2 diferem - dentro dos limites dados para a invenção - em construção, tipo de fibra e material de matriz e quantidade.

[0026] Uma modalidade preferida da presente invenção se refere a uma chapa com resistência balística na forma de uma estrutura híbrida com três camadas, que consiste em uma camada do núcleo e camadas da superfície unidas às respectivas superfícies opostas da camada do núcleo, em que a camada do núcleo compreende pelo menos duas primeiras monocamadas compreendidas de primeiras fibras orientadas unidirecionalmente (UD) e um material de matriz elastomérica e, em que cada uma das camadas da superfície compreende pelo menos duas segundas monocamadas compreendidas de segundas fibras orientadas UD e opcionalmente um material de matriz não elastomérica.

[0027] Na presente invenção, o percentual de camadas da superfície e camada do núcleo em chapa com resistência balística pode ser escolhido mediante o desejo desde que três camadas permaneçam presentes. Geralmente, uma camada de superfície está presente em uma quantidade de pelo menos 5 % em massa. Tipicamente, camadas da superfície constituem menos do que 45 % em massa da chapa com resistência balistica. Preferivelmente, uma camada de superficie está presente em uma quantidade dentre 10 e 40% em massa. Se em tal caso a outra camada de superficie estiver presente na mesma quantidade, a camada do núcleo pode estar presente em uma quantidade dentre 80 e 20% em massa. Em uma faixa preferida adicional, uma camada de superficie está presente em uma quantidade dentre 20 e 30% em massa.

A. Fibras de Reforço UD

[0028] As fibras na chapa com resistência balistica da invenção terão preferivelmente uma resistência à tração de pelo menos 1,5 GPa, mais preferivelmente pelo menos 2,0 GPa, ainda mais preferivelmente pelo menos 2,5 GPa e mais preferivelmente pelo menos 3,0 GPa, por exemplo, até cerca de 7,0 GPa. Algumas modalidades empregarão fibras tendo uma resistência à tração dentre cerca de 3,5 e cerca de 4,5 GPa. De acordo com algumas modalidades, as fibras exibirão uma resistência à tração dentre 3,6 e 4,3 GPa, mais preferivelmente entre 3,7 e 4,1 GPa ou mais preferivelmente entre 3,75 e 4,0 GPa. Esta resistência à tração é determinada (a 25 °C) em fios de multifilamentos como especificado em ASTM D885M, usando um comprimento nominal da fibra de 500 mm e uma velocidade de tração de 50%/min.

[0029] As fibras podem ser fibras orgânicas ou inorgânicas. As fibras inorgânicas adequadas são, por exemplo, fibras de vidro, fibras de carbono e fibras de z» ■ ceramics.

[0030] As fibras orgânicas adequadas com tal alta resistência à tração são, por exemplo, fibras de poliamida aromática (também frequentemente referidas como fibras de aramida), especialmente poli(p-fenileno teraftalamida), polimero cristalino liquido e fibras de polimero tipo escada tais como polibenzimidazóis ou polibenzoxazóis, especialmente poli(1,4-fenileno-2,6-benzobisoxazol) (PBO), ou poli(2,6-di-imidazo[4,5-b-4’,5’-e]piridinileno-1,4-(2,5- di-hidroxi)fenileno) (PIPD; também referido como M5) e fibras de, por exemplo, poliolefinas, álcool polivinilico e poliacrilonitrila as quais são altamente orientadas, tal como obtidas, por exemplo, por um processo de fiação por gel. Fibras de poliolefina, aramida, PBO e PIPD altamente orientadas ou uma combinação de pelo menos duas das mesmas são preferivelmente empregadas.

[0031] A camada do núcleo pode compreender adicional ou alternativamente monocamadas contendo fibras orientadas unidirecionalmente (UD) , como descrito, mais completamente, por exemplo, nas Patentes Norte-Americanas Nos. 5.766.725 e 7.527.854 e na Publicação de Pedido de Patente Norte- Americano No. 2010/0064404 (os conteúdos inteiros de cada um sendo expressamente incorporados aqui por referência). Fibras de polietileno com alto desempenho ou fibras de polietileno altamente elaboradas que consistem em filamentos de polietileno que foram preparadas por um processo de fiação por gel, tal como descrito, por exemplo, nos documentos GB 2042414 A ou WO 01/73173 (incorporados por referência no presente documento), são ainda mais preferivelmente usadas.

[0032] Uma modalidade preferida adicional da presente invenção se refere a uma chapa com resistência balistica compreendendo uma camada do núcleo e camadas da superficie unidas às respectivas superficies opostas da camada do núcleo, em que a camada do núcleo compreende pelo menos duas primeiras monocamadas compreendidas de primeiras fibras orientadas unidirecionalmente (UD) e um material de matriz elastomérica, e em que uma das camadas da superficie compreende pelo menos duas segundas monocamadas compreendidas de segundas fibras orientadas UD e um material de matriz não elastomérica opcional, em que outra das camadas da superficie compreende pelo menos uma segunda monocamada compreendida de segundas fibras e um material de matriz não elastomérica opcional.

[0033] Em uma modalidade preferida da invenção, as fibras no núcleo ou camadas da superficie podem ser substituídas por fitas. Em outra modalidade preferida, as fibras em pelo menos uma camada de superficie podem estar no formato de uma fita. Ainda em outra modalidade preferida, as fibras na camada da placa à prova de balas podem ser substituídas por fitas.

[0034] Ainda em outra modalidade preferida da presente invenção, as fitas em pelo menos ambas as camadas da superficie são dispostas de uma maneira tecida opcionalmente com material de matriz e pelo que a camada do núcleo compreende pelo menos duas primeiras monocamadas compreendidas de primeiras fibras orientadas unidirecionalmente (UD) e um material de matriz elastomérica.

[0035] Uma fita é um objeto alongado com seu comprimento sendo uma infinidade de sua largura ou espessura. Tipicamente, a espessura de uma fita é pelo menos 10 micrometros, preferivelmente pelo menos 20 micrometros. A espessura de uma fita é geralmente menor do que 200 micrometros, preferivelmente menor do que 150 micrometros, ainda mais preferivelmente menor do que 100 micrometros. A largura de tal fita é preferivelmente pelo menos 1 mm, preferivelmente pelo menos 5 mm, mais preferivelmente pelo menos 15 mm, ainda mais preferivelmente pelo menos 25 mm e mais preferivelmente pelo menos 50 mm. Em principio, não existem quaisquer limitações à largura máxima da fita. Geralmente, a largura será escolhida menor do que 2000 mm, preferivelmente menor do que 1500 mm, ainda mais preferivelmente menor do que 1000 mm, preferivelmente menor do que 500 mm e mais preferivelmente menor do que 250 mm. A resistência à tração da fita é preferivelmente pelo menos 1,5 GPa, mais preferivelmente pelo menos 2,0 GPa e mais preferivelmente pelo menos 2,5 GPa. A resistência à tração é medido em 25 °C em fitas de uma largura de 20 mm como especificado em ASTM D882, usando um comprimento nominal da fita de 440 mm, uma velocidade de tração de 50 mm/min. A fita é preferivelmente com base em um polimero ou copolimero de poliolefina, tal como polipropileno ou polietileno. Um tipo preferido de polietileno é o UHMWPE descrito mais recentemente.

[0036] As fibras UD ou fitas como mencionado para modalidades especificas, formando as monocamadas da camada do núcleo 12-1 e preferivelmente também as camadas da superficie 12-2 são ligadas por meio de um material de matriz que inclui as fibras em sua totalidade ou em parte, tal que a estrutura da monocamada é retida durante o manuseamento e fabricação de chapas pré-formadas. O material de matriz pode ser aplicado em várias formas e maneiras, por exemplo, como uma pelicula entre monocamadas de fibra, como uma tira de ligação transversal entre as fibras alinhadas unidirecionalmente ou como fibras transversais (transversais com relação às fibras unidirecionais) ou pela impregnação e/ou incorporação das fibras com um material de matriz em uma forma liquida.

B. Materiais de Matriz

[0037] O termo material de matriz se refere a um material que liga ou retém as fibras juntas e pode incluir as fibras em sua totalidade ou em parte, tal que a estrutura da monocamada é retida durante o manuseamento e a fabricação das chapas pré-formadas. O material de matriz pode ter sido aplicado de várias formas e maneiras; por exemplo, como uma pelicula entre monocamadas de fibra, como uma tira de ligação transversal entre as fibras alinhadas unidirecionalmente ou como fibras transversais (transversais com relação às fibras unidirecionais) ou por impregnação e/ou incorporação das fibras com um material de matriz.

[0038] A quantidade de material de matriz na monocamada é tipicamente no máximo 20 % em massa. Estes resultados em uma boa combinação de desempenho balistico e moldabilidade. Preferivelmente, a quantidade de material de matriz na monocamada é no máximo 18,5 % em massa; mais preferivelmente no máximo 17,5 % em massa de modo a resultar em uma combinação ainda melhor de desempenho balistico e moldabilidade. A quantidade de material de matriz na monocamada de algumas modalidades pode ser no máximo 16 % em massa. Preferivelmente, a quantidade de material de matriz da camada do núcleo é pelo menos 1 % em massa da massa total da monocamada(s), mais preferivelmente os materiais de matriz da camada do núcleo são pelo menos 3 % em massa da massa total da monocamada(s), mais preferivelmente os materiais de matriz da camada do núcleo são pelo menos 5 % em massa da massa total da monocamada(s).

[0039] A quantidade de materiais de matriz das camadas da superficie pode ser 0 % em massa, mas é preferivelmente pelo menos 1 % em massa da massa total da monocamada (s) . Mais preferivelmente, os materiais de matriz das camadas da superficie é pelo menos 3 % em massa da massa total da monocamada(s) , mais preferivelmente os materiais de matriz das camadas da superficie é pelo menos 5 % em massa da massa total da monocamada(s).

[0040] O peso ou a densidade areal da monocamada incluindo o peso das fibras e material de matriz é tipicamente pelo menos 25 g/m , algumas vezes entre 30 e 300 g/m2, tal como entre 30 e 280 g/m2. De acordo com algumas modalidades, o peso ou densidade areal da monocamada e entre 40 e 150 g/m .

[0041] Para a fabricação da chapa com resistência balistica de acordo com a invenção, as fibras de reforço unidirecional são impregnadas com o material de matriz, por exemplo, pela aplicação de uma ou mais peliculas plásticas ao topo, fundo ou ambos os lados do plano das fibras e a seguir passando por estes, junto com as fibras, através de rolos de pressão aquecidos. Preferivelmente, no entanto, as fibras, após serem orientadas de modo paralelo em um plano, são revestidas ou pelo menos contatadas com uma quantidade de uma substância liquida contendo o material de matriz. A vantagem disto é que a impregnação mais rápida e melhor das fibras é alcançada. A substância liquida pode ser, por exemplo, uma solução, uma dispersão ou uma fusão do plástico. Se uma solução ou uma dispersão do plástico é usada na fabricação da monocamada, o processo também compreende a evaporação do solvente ou dispersante. Desta maneira, uma monocamada é obtida. Subsequentemente, pelo menos duas de tais monocamadas são empilhadas de tal maneira que a direção da fibra em cada monocamada sendo girada com relação à direção da fibra em uma monocamada adjacente. Finalmente, as monocamadas empilhadas recebem um tratamento de modo que elas sejam ligadas ou fixadas uma à outra, por exemplo, para obter uma subchapa. Um tratamento adequado pode ser compressão ou laminação da pilha em uma temperatura suficientemente alta para obter a adesão. Geralmente, uma temperatura mais alta fornecerá uma adesão melhor. A adesão pode ser ainda aumentada pela aplicação de alguma pressão. A pressão e temperatura adequadas podem ser verificadas por alguma experimentação de rotina. No caso de fibras de polietileno com alto desempenho, tal temperatura pode não exceder 150 °C, preferivelmente pode não exceder 140 °C e mais preferivelmente pode não exceder 130 °C.

(i) Material de Matriz Elastomérica

[0042] O material de matriz da monocamada(s) que forma a camada do núcleo 12-1 é um material de matriz elastomérica. De acordo com algumas modalidades preferidas, o material de matriz elastomérica é um material polimérico, preferivelmente um material polimérico elastomérico tendo um módulo de elasticidade (isto é, módulo secante medido em cerca de 23°C de acordo com ISO 527 em uma tensão de 100%) ou menor do que 3 MPa (435,1 psi) . De acordo com certas modalidades, o módulo de elasticidade do material de matriz elastomérica é menor do que cerca de 2,5 MPa (362,5 psi) e ainda algumas vezes menor do que cerca de 2,0 MPa (290,1 psi). Algumas modalidades podem incluir beneficamente material de matriz elastomérica nas monocamadas de camada 12-1 tendo um módulo de elasticidade de cerca de 1,5 MPa (217,5 psi) ou menos. A temperatura de transição vitrea (Tg) do elastômero do material de matriz elastomérica (como evidenciado por uma súbita queda na ductilidade e elasticidade do material) é menor do que cerca de 0°C. Preferivelmente, a Tg do elastômero é menor do que cerca de -40°C e mais preferivelmente é menor do que cerca de -50°C. O elastômero também tem um alongamento para rompimento de pelo menos cerca de 50%. Preferivelmente, o alongamento de ruptura é pelo menos cerca de 100% e, mais preferivelmente, ele é pelo menos cerca de 300% para o desempenho melhorado. Em uma modalidade especial, o alongamento de ruptura é cerca de 300%.

[0043] Uma ampla variedade de materiais elastoméricos e formulações pode ser utilizada nas modalidades da invenção. A exigência essencial é que os materiais de matriz elastomérica têm os módulos apropriadamente baixos, como mencionado aqui acima. Os exemplos representativos de elastômeros adequados da matriz de material elastomérico têm suas estruturas, propriedades, formulações com procedimentos de reticulação, se houver necessidade de reticulação, resumidos na Enciclopédia of Polymer Science, Volume 5 na seção Elastômeros Sintéticos (John Wiley & Sons Inc., 1964), incorporada por referência no presente documento. Por exemplo, elastômeros que podem ser empregados para o material de matriz elastomérica incluem polibutadieno, poli-isopreno, borracha natural, copolimeros de etileno-propileno, terpolimeros de etileno-propileno- dieno, polimeros de polissulfeto, poliuretano, elastômeros de poliuretano, poliolefinas modificadas, polietileno clorossulfonado, policloropreno, polivinilcloreto plasticizado usando dioctil ftalato ou outros plasticizantes bem-conhecidos na técnica, elastômeros de butadieno acrilonitrila, poli(isobutileno-co-isopreno), poliacrilatos, poliésteres, poliéteres, fluoroelastômeros, elastômeros de silicone, elastômeros termoplásticos, plastômeros e copolimeros de etileno.

[0044] Elastômeros particularmente úteis são copolimero em blocos de dieno conjugados e monômero de vinila aromáticos. Butadieno e isopreno são elastômeros de dieno conjugados preferidos. Estireno, vinil tolueno e t-butil estireno são monômeros aromáticos conjugados preferidos. Os copolimeros em bloco que incorporam o poli-isopreno podem ser hidrogenados para produzir elastômeros termoplásticos tendo segmentos de elastômero de hidrocarboneto saturado. Os polimeros podem ser tricopolimeros em bloco simples do tipo A-B-A, copolimeros em bloco múltiplos do tipo (AB)n (n=2-10) ou copolimeros de configuração radial do tipo R-(BA)X (x=3-150) ; em que A é um bloco de um monômero de polivinil aromático e B é um bloco de um elastômero de dieno conjugado. Muitos destes polimeros são produzidos comercialmente por Shell Chemical Co. e descritos no boletim "Kraton Thermoplastic Rubber", SC-68-81.

[0045] Mais preferivelmente, o material de matriz elastomérica consiste essencialmente em pelo menos uma dos elastômeros mencionados acima e exclui qualquer material que afetaria adversamente os módulos. O material de matriz elastomérica também pode incluir materiais de enchimento tais como negros de fumo, silica e os similares e pode ser estendido com óleos e vulcanizado por enxofre, peróxido, óxido de metal ou sistemas de cura por radiação usando métodos bem-conhecidos para os tecnologistas de borracha. As misturas de diferentes materiais elastoméricos podem ser usadas juntas ou um ou mais materiais elastômeros podem ser misturados com um ou mais termoplásticos. Em todos os casos, o módulo de elasticidade do material de matriz elastomérica não deve exceder os valores mencionados anteriormente.

(ii) Materiais de matriz não elastomérica

[0046] Os materiais de matriz não elastomérica empregados nas monocamadas compreendendo as camadas da superficie 12-2 preferivelmente têm um módulo de elasticidade (isto é, módulo secante medido de acordo com ISO 527 em uma tensão de 100% e em uma temperatura de cerca de 23°C) de pelo menos 3 MPa (435,1 psi) . Em algumas modalidades, o módulo de elasticidade do material de matriz não elastomérica será pelo menos cerca de 5 MPa (725,2 psi) . Geralmente, o material de matriz não elastomérica terá um módulo de elasticidade menor do que cerca de 500 MPa (72519 psi), por exemplo, menor do que cerca de 200 MPa (29008 psi).

[0047] Particularmente adequados são aqueles materiais de matriz não elastomérica que podem ser aplicados como uma dispersão em água. Os exemplos de materiais termoplásticos adequados que podem ser empregados como o material de matriz não elastomérica incluem (poli)acrilatos, poliuretanos, poliolefinas - preferivelmente polietileno, poliolefinas modificadas e (poli)etileno vinil acetato. Preferivelmente, o material de matriz não elastomérica contém um poliuretano. Mais preferivelmente, o poliuretano é um polieteruretano que é com base em um polieterdiol. Tal poliuretano provê bom desempenho sobre uma ampla faixa de temperatura. Em algumas modalidades, o poliuretano ou polieteruretano é com base em di-isocianatos alifáticos visto que estes melhoram adicionalmente o desempenho do produto.

C. Fabricação

[0048] Para a fabricação das chapas com resistência balistica de acordo com as modalidades da invenção, as fibras de reforço unidirecional são impregnadas com o respectivo material de matriz, por exemplo, pela aplicação de uma ou mais peliculas plásticas do material ao topo, fundo ou ambos os lados do plano das fibras e a seguir passando as peliculas com as fibras, através dos rolos de pressão aquecidos.

[0049] Em alguns casos, no entanto, as fibras, após serem orientadas de maneira paralela em um plano, são revestidas com uma quantidade de uma substância liquida contendo o material de matriz. Métodos para revestir as fibras com um material de matriz per se são conhecidos na técnica e incluem o contato das fibras com um rolo de contato superior com o material de matriz liquido. A vantagem desta técnica de revestimento é que é alcançada a impregnação mais rápida e melhor das fibras. A substância liquida pode ser, por exemplo, uma solução, uma dispersão ou uma fusão do plástico. Se uma solução ou uma dispersão do plástico for usada na fabricação da monocamada, o processo também compreende a evaporação do solvente ou dispersante. Desta maneira, uma monocamada é obtida. Subsequentemente, as monocamadas são empilhadas de tal maneira que a direção da fibra em cada monocamada é orientada em um ângulo (inclinado) com relação à direção da fibra em uma monocamada adjacente. As monocamadas empilhadas recebem depois disso um tratamento de modo que elas sejam ligadas ou fixadas uma à outra. Um tratamento adequado pode ser compressão ou laminação da pilha em uma temperatura suficientemente alta para obter a adesão. Geralmente, uma temperatura mais alta fornecerá uma melhor adesão. A adesão pode ser ainda aumentada pela aplicação de alguma pressão. A pressão e a temperatura adequadas podem ser verificadas por alguma experimentação de rotina. No caso de fibras de polietileno com alto desempenho, tal temperatura pode, por exemplo, não exceder 150 °C.

[0050] As monocamadas e/ou subchapas de acordo com as modalidades da invenção podem ser empilhadas adequadamente de modo a formar camadas 12-1 e 12-2 e então prensadas para formar um artigo moldado com resistência balistica. Com artigos moldados com resistência balistica entende-se as partes moldadas, compreendendo as monocamadas e/ou subchapas que formam as camadas 12-1 e 12-2 as quais podem ser usadas como, por exemplo, um painel para o uso em, por exemplo, um radome, um veiculo, especialmente um painel curvado, um inserto rigido por exemplo, para o uso em roupa de proteção e coletes, capacetes resistentes à bala e os similares. Todas estas aplicações oferecem proteção contra os impactos balísticos tais como de projéteis e fragmentos balísticos.

[0051] As chapas com resistência balística empilhadas de acordo com as modalidades da invenção podem ser prensadas adequadamente em baixas pressões dentre aproximadamente 1 e 10 MPa, em uma autoclave ou uma hidroclave. Em tais ocasiões, a camada adesiva mencionada anteriormente pode ser usada adequadamente. Preferivelmente, no entanto, pressões superiores a 10 MPa são usadas. As chapas com resistência balística empilhadas de acordo com as modalidades da invenção podem ser prensadas adequadamente em uma pressão de mais do que 16,5 MPa (2393 psi), em uma máquina de moldagem por prensa ou compressão. Preferivelmente, a pressão é pelo menos 20 MPa (2900 psi) ou pelo menos 25 MPa (3625 psi) visto que isto ainda intensifica a resistência balística do artigo moldado. De acordo com algumas modalidades, a pressão de consolidação pode ser vantajosamente 44,8 MPa (6500 psi) ou mais. Assim, as pressões de consolidação entre cerca de 16,5 MPa e cerca de 45 MPa são empregadas de modo útil na formação de painéis consolidados a partir das chapas balísticas híbridas.

[0052] A temperatura durante a compressão é preferivelmente pelo menos 100 °C e mais preferivelmente pelo menos 110 °C. A temperatura durante a compressão é preferivelmente entre 125 e 150°C. Uma temperatura maior tem a vantagem de que o tempo de compressão pode ser ainda reduzido, mas tal temperatura maior deve ficar preferivelmente pelo menos 10 °C abaixo da temperatura na qual as propriedades mecânicas da fibra começam a deteriorar, tal como quando a fibra começa a fundir ou perder as propriedades mecânicas como evidenciado por uma grande redução (pelo menos 20% para qualquer temperatura selecionada) de resistência como medido em um teste de tração com controle de temperatura onde a resistência da fibra é medida em várias temperaturas. No caso de fibras de polietileno com alto desempenho, a temperatura não deve exceder preferivelmente 150°C, isto é, permanecer abaixo da faixa de fusão das fibras. Por meio de exemplo, uma pilha de chapas balisticas em que as camadas da superficie 12-2 compreendem monocamadas com um material de matriz de poliuretano pode ser prensada por pelo menos 60 minutos em uma temperatura entre 125 e 135 °C. Após a compressão em temperatura elevada, antes da remoção da prensa, a pilha é resfriada até uma temperatura abaixo de 100 °C, preferivelmente abaixo de 80°C. A pilha pode ser resfriada enquanto ainda sob pressão, preferivelmente de pelo menos 5 MPa, mais preferivelmente sob a mesma pressão que na etapa de compressão anterior.

[0053] As modalidades descritas no presente documento serão ainda compreendidas a partir dos seguintes exemplos não limitantes dos mesmos.

D. Exemplos Exemplo 1

[0054] Uma chapa compreendida de três camadas, isto é, camadas superficie/núcleo/superficie com cada camada compreendendo monocamadas empilhadas transversalmente em um ângulo de 90°, foi formada geralmente de acordo com o documento US 2010/0064404. A chapa foi compreendida de uma camada do núcleo compreendendo monocamadas (projetadas "X2") formadas de fibras de polietileno UD (polietileno com peso molecular ultra-alto (UHMWPE) DYNEEMA®) tendo uma tenacidade de 3,9 GPa e uma titulação de 1 denier por filamento com um material de matriz elastomérica (copolimero em bloco de estireno-isopreno-estireno KRATON®) com a camada do núcleo sendo ensanduichada entre as respectivas camadas da superficie compreendendo monocamadas (projetadas "XI") formadas das mesmas fibras de polietileno UD que nas monocamadas no núcleo, mas com um material de matriz de poliuretano (um poliuretano com base em polieterdiol e di-isocianato alifático (Baxenden Chemicals Ltd.)). O módulo de elasticidade do copolimero em bloco de estireno-isopreno-estireno e dos materiais de matriz de poliuretano é de 1,4 MPa e 6 MPa, respectivamente. Este valor é medido em tiras de 100 mm de comprimento e 24 mm de largura, feitas de peliculas do material de matriz. A quantidade dos materiais de matriz em cada um dentre o núcleo e as monocamadas de superficie importou em cerca de 16,5 % em peso em relação ao peso total da respectiva monocamada.

[0055] A chapa resultante teve um percentual em peso de 20/60/20 em construção em sanduiche com peso total da chapa de monocamadas X1/X2/X1, respectivamente e teve uma densidade areal de 10,25 kg/m2 (2,1 lb/ft2) . Os painéis respectivos identificados como El e E2 foram formados pela consolidação das chapas sob pressões de 16,5 MPa (2400 psi) e 44,8MPa (6500 psi).

[0056] Os ditos painéis El e E2 foram submetidos ao teste de tiro de acordo com o procedimento estabelecido em STANAG 2920. Especificamente, um projétil com núcleo de aço macio (MSC) de 7,62 x 39 mm, frequentemente também referido como "projétil AK47 MSC", foi usado no teste de tiro. O projétil foi obtido de Messrs Sellier &Belliot, Czech Republic. Estes testes foram realizados com o objetivo de determinar um desempenho balistico, expresso como um valor V50 para as chapas consolidadas. V50 é a velocidade na qual 50% dos projéteis penetrarão na pilha de chapas consolidadas. O procedimento de teste foi como a seguir. O primeiro projétil foi disparado na velocidade V50 antecipada. A velocidade atual foi medida um pouco antes do impacto. Se o projétil for interrompido, um próximo projétil é disparado em uma velocidade pretendida de cerca de 10% maior. Se ele perfurar, o próximo projétil é disparado em uma velocidade pretendida de cerca de 10% menor. A velocidade de impacto atual foi sempre medida.

[0057] Os valores V50 de painéis consolidados El e E2 foram comparados contra painéis tendo a mesma densidade areal, mas formados apenas de 100% de monocamadas XI consolidadas na menor pressão de 16,5 MPa (2400 psi) e a pressão superior de 44,8 MPa (6500 psi) . Estes painéis feitos nos experimentos comparativos foram identificados como CE1 e CE2, respectivamente. Os resultados deste teste são mostrados na Tabela 1 abaixo: Tabela 1

[0058] Como pode ser visto a partir dos dados da Tabela 1 acima, a formação de um painel hibridizado de acordo com uma modalidade da invenção resultou em um aumento do desempenho de 6% de V50 quando comparado a uma chapa monolitica de densidade areal comparável (El vs. CEl) . No entanto, na pressão superior de consolidação, o painel hibridizado de acordo com uma modalidade da invenção resultou em um aumento de desempenho de 20% de V50 sobre o painel monolitico de densidade areal comparável, consolidado na pressão inferior (E2 vs. CEl) e um aumento extra de 12% sobre o painel monolitico de densidade areal comparável consolidado na mesma pressão superior (E2 vs. CE2) . Esta diferença significativa em resposta da pressão para o painel hibridizado não era esperada com base na resposta da pressão do painel monolitico formado de 100 % em peso de chapas XI quando consolidado nas pressões inferiores e superiores (CE2 vs. CEl) . Além disso, este aumento de desempenho de V50 da estrutura hibrida com 3 camadas X1/X2/X1 também provou ser maior do que o esperado para uma estrutura hibrida com 2 camadas com base em apenas X1/X2.

Exemplo 2

[0059] O exemplo 1 foi repetido usando chapas hibridizadas com densidade areal reduzida de 9,27 kg/m2 (1,9 lb/ft2) e consolidadas na pressão superior de 44,8 MPa (6500 psi) . Um painel identificado como E3 foi formado com um percentual em peso de 20/60/20 por construção em sanduiche com peso total da chapa de monocamadas X1/X2/X1, respectivamente, embora outro painel identificado como E4 tenha sido formado com um percentual em peso de 30/40/30 por construção em sanduiche com peso total da chapa de monocamadas X1/X2/X1, respectivamente.

[0060] Os resultados do teste de desempenho balistico de V50 de acordo com STANAG 2920 usando um projétil Núcleo de aço macio (MSC) com 7,62 x 39 mm para os painéis E3 e E4 são mostrados na Tabela 2 abaixo. Tabela 2

[0061] Como pode ser visto a partir dos dados da Tabela 2, com os painéis com peso mais leve (densidade areal inferior), projetados de acordo com a invenção, consolidados em pressão superior, os aumentos de desempenho de V50 de 11% e 14% podem ser alcançados sobre uma construção monolitica de densidade areal superior consolidada em uma pressão inferior (E3 e E4 vs. CEl (vide a Tabela 1)).

[0062] Embora a invenção tenha sido descrita em conexão com o que é atualmente considerado ser a modalidade mais prática e preferida, deve-se entender que a invenção não deve ser limitada à modalidade descrita, mas pelo contrário, ela é destinada a cobrir várias modificações e disposições equivalentes incluidas dentro do espirito e escopo da mesma.

Claims (15)

1. Chapa com resistência balística compreendendo uma camada do núcleo e camadas da superfície unidas às respectivas superfícies opostas da camada do núcleo, em que a camada do núcleo compreende pelo menos uma primeira monocamada compreendida de primeiras fibras orientadas unidirecionalmente (UD) e um material de matriz, em que cada uma das camadas da superfície compreende pelo menos uma segunda monocamada compreendida de segundas fibras orientadas UD e um material de matriz, CARACTERIZADApelo fato de que o material de matriz da camada do núcleo sendo elastomérico e o material de matriz das camadas da superfície sendo não elastomérico, em que cada camada de superfície está presente em uma quantidade dentre 10 e 40% em massa de chapa balística e em que a camada do núcleo está presente em uma quantidade dentre 80 e 20% em massa de chapa balística.

2. Chapa, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADApelo fato de que a primeira e segunda fibras UD podem ser as mesmas ou diferentes e são selecionadas de fibras orgânicas e fibras inorgânicas.

3. Chapa, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADApelo fato de que pelo menos uma das primeira e segundas fibras UD é formada de fibras inorgânicas selecionadas do grupo que consiste em fibras de vidro, fibras de carbono e fibras de cerâmica.

4. Chapa, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADApelo fato de que pelo menos uma das primeira e segundas fibras UD é formada de fibras orgânicas selecionadas do grupo que consiste em fibras de poliamida aromática, fibras de polímero cristalino líquido e fibras de polímero tipo escada, fibras de poliolefina, fibras de álcool polivinílico e fibras de poliacrilonitrilas.

5. Chapa, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADApelo fato de que pelo menos uma das primeira e segunda fibras UD é formada de fibras de polietileno com peso molecular ultra-alto (UHMW), fibras de polibenzimidazol, fibras de poli(1,4-fenileno-2,6- benzobisoxazol e fibras de poli(2,6-diimidazo[4,5-b-4’,5’- e]piridinileno-1,4-(2,5-di-hidroxi)fenileno).

6. Chapa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADApelo fato de que os materiais de matriz das camadas do núcleo e da superfície estão presentes em uma quantidade de no máximo 20 % em massa da massa total da chapa.

7. Chapa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADApelo fato de que o material de matriz elastomérica tem um módulo de elasticidade menor do que 3 MPa.

8. Chapa, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADApelo fato de que o material de matriz elastomérica é compreendido de pelo menos um selecionado do grupo que consiste em polibutadieno, poli-isopreno, borracha natural, copolímeros de etileno-propileno, terpolímeros de etileno-propileno-dieno, polímeros de polissulfeto, poliuretano, elastômeros de poliuretano, poliolefinas modificadas, polietileno clorossulfonado, policloropreno, polivinilcloreto plasticizado, elastômeros de butadieno acrilonitrila, poli(isobutileno-co-isopreno), poliacrilatos, poliésteres, poliéteres, fluoroelastômeros, elastômeros de silicone, elastômeros termoplásticos, plastômeros e copolímeros de etileno.

9. Chapa, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADApelo fato de que a matriz elastomérica compreende um copolímero em bloco de um dieno conjugado e um monômero de vinila aromático.

10. Chapa, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADApelo fato de que o dieno conjugado é butadieno ou isopreno.

11. Chapa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADApelo fato de que o material de matriz não elastomérica tem um módulo de elasticidade de pelo menos 3 MPa ou maior.

12. Chapa, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADApelo fato de que o material de matriz não elastomérica é pelo menos um selecionado do grupo que consiste em acrilatos, poliuretanos, poliolefinas modificadas e etileno vinil acetato.

13. Artigo com resistência balística, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos uma chapa, como definida na reivindicação 1, consolidada em temperatura de 100°C até 150°C e pressão de 16,5 MPa até 350 MPa.

14. Artigo, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADOpelo fato de que exibe uma V50 de pelo menos 750 m/s de acordo com Stanag 2920 usando um projétil com núcleo de aço macio de 7,62x39 mm.

15. Método de fabricação de um artigo com resistência balística, CARACTERIZADOpelo fato de que compreende a consolidação de pelo menos uma chapa, como definida na reivindicação 1, sob uma pressão de 16,5 MPa até 350 MPa e uma temperatura de 100°C até 150°C na qual as propriedades mecânicas das primeira e segundas fibras UD se deterioram.

Images