BR112020012198B1 - Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, processo para produção do mesmo e capacete resistente a projéteis balísticos - Google Patents

Abstract

A invenção se refere a um processo para produzir um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, sendo que o dito processo compreende formar uma pilha de uma pluralidade de lâminas de compósito, pressionar a pilha que compreende as lâminas de compósito a uma temperatura dentre 80 °C a 150 °C e uma pressão dentre 10 e 400 bar por pelo menos 5 minutos para obter um artigo moldado curvado, resfriar a pilha compactada a uma temperatura abaixo de 80 °C enquanto mantém a pressão acima de 10 bar, liberar a pressão do artigo moldado curvado resfriado; em que as lâminas de compósito compreendem fibras de polietileno de alta tenacidade unidirecionalmente alinhadas e uma matriz que compreende uma resina de polietileno que é um homopolímero ou copolímero de etileno que tem uma densidade dentre 870 a 980 kg/m3 quando medida de acordo com ISO1183 e um índice de fluxo de material fundido dentre 0,5 e 50 g/10 min quando medido de acordo com ASTM 1238B-13 a uma temperatura de 190 °C e um peso de 21,6 kg.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um processo para produzir um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos que compreende uma pluralidade de lâminas de compósito que compreendem fibras de polietileno de peso molecular ultra-alto e uma matriz. A invenção também se refere a artigos moldados curvados resistentes a projéteis balísticos, e especialmente a um casco de capacete resistente a projéteis balísticos com propriedades mecânicas melhoradas.

[0002] Processos para produzir artigos moldados curvados resistentes a projéteis balísticos, isto é, um casco de capacete, que compreendem uma pilha consolidada de lâminas de compósito que compreendem fibras antibalísticas unidirecionalmente alinhadas e um ligante são conhecidos na técnica anterior. Por exemplo, no documento WO2007/107359. Nos últimos anos, o foco em desenvolvimentos de casco de capacete foi colocado em uma redução do peso do capacete enquanto se mantinha ou menos melhorava as propriedades de resistência a projéteis balísticos dos capacetes. Esse desenvolvimento ocorreu devido ao aumento do desconforto durante o uso e ao fato de que os usos modernos de capacetes resistentes a projéteis balísticos envolvem a adição de equipamento, como equipamento de comunicação, óculos de proteção e óculos de visão noturna. Tipicamente, a redução de peso é alcançada optando-se por um sistema de fibra de alta performance de menor densidade combinado a uma maior rigidez da estrutura. Nos últimos anos, relatou- se frequentemente que tais melhoras foram alcançadas por lâminas de compósito que compreendem alta resistência, porém fibras à base de polietileno de peso leve com peso molecular ultra-alto, também denominadas fibras de polietileno de alto módulo (HMPE). Os capacetes leves com propriedades balísticas mantidas ou mesmo melhoradas foram alcançados.

[0003] Um problema que foi negligenciado até o momento é que a redução da densidade de área dos capacetes, especialmente através da substituição de aramida ou sistemas de fibra inorgânica por compósitos de fibra de HMPE, resultou em sistemas de capacete com um desempenho de impacto controlado insatisfatório. Além disso, tais capacetes leves com uma densidade de área e uma espessura substancialmente reduzidas mostram o baixo desempenho do casco de capacete em testes de compressão lateral, também conhecidos como rigidez orelha a orelha.

[0004] Um objetivo da presente invenção é fornecer um processo para a fabricação de artigos moldados curvados resistentes a projéteis balísticos, especialmente cascos de capacete, o qual fornece um alto padrão de proteção balística e peso baixo combinado a um desempenho de impacto controlado melhorado, especialmente um impacto controlado médio de uma aceleração abaixo de 110 G quando medida de acordo com DOT FMVSS 218. Um objetivo adicional é fornecer um processo para fabricação de um artigo moldado curvado antibalístico, especialmente um casco de capacete, que tem um nível maior de resistência balística combinado a uma deformação à face posterior melhorada quando testada contra um risco de 9 mm FMJ RN Remmington de acordo com NIJ010601. Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um processo de fabricação de um artigo moldado curvado antibalístico, especialmente um casco de capacete, o qual combina algumas das vantagens mencionadas com uma alta rigidez orelha a orelha.

[0005] Os presentes inventores constataram que um artigo moldado curvado com as vantagens descritas acima pode ser prontamente produzido por moldagem por compressão de uma pilha de lâminas de compósito que compreendem fibras de polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE) unidirecionalmente alinhadas e uma matriz que compreende uma resina de polietileno. Consequentemente, a presente invenção fornece um processo para produzir um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, em que o dito processo compreende pressionar em um molde uma pilha que compreende uma pluralidade de lâminas de compósito que tem fibras de polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE) unidirecionalmente alinhadas e uma matriz que compreende uma resina de polietileno que é um homopolímero ou copolímero de etileno que tem uma densidade dentre 870 a 980 kg/m3 quando medida de acordo com ISO1183 e um índice de fluxo de material fundido dentre 0,5 e 50 g/10 min quando medido de acordo com ASTM 1238B-13 a uma temperatura de 190 °C e um peso de 21,6 kg.

[0006] A presente invenção também fornece um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos obtenível pelo processo como definido no presente documento.

[0007] A presente invenção fornece adicionalmente um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, sendo que tal artigo compreende uma pluralidade de lâminas de compósito moldadas que compreende fibras de polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE) unidirecionalmente alinhadas e a matriz que compreende uma resina de polietileno que é um homopolímero ou copolímero de etileno que tem uma densidade dentre 870 a 980 kg/m3 quando medida de acordo com ISO1183 e um índice de fluxo de material fundido dentre 0,5 e 50 g/10 min quando medido de acordo com ASTM 1238B-13 a uma temperatura de 190 °C e um peso de 21,6 kg, em que tal artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos tem uma densidade de área de menos de 8,0 kg/m2 e uma V50 de FSP de 17 grãos de pelo menos 770 m/s.

[0008] A presente invenção também fornece um casco de capacete resistente a projéteis balísticos ou um radome.

[0009] Um casco de capacete é a estrutura básica de um capacete, e fornece a resistência balística. O casco exclui forros, faixas, encaixes, decoração e acessórios.

[0010] Como usado no presente documento, uma pilha compactada, ou consolidada, se refere a múltiplas lâminas de compósito que são pressionadas a uma temperatura elevada para produzir um único artigo.

[0011] Como usado no presente documento, um artigo moldado “curvado” é um artigo moldado não plano. Tem uma forma tridimensional, em vez de bidimensional. O artigo pode ter uma única curva ou múltiplas curvas.

[0012] Como usado no presente documento, o termo “uma pluralidade” significa um número inteiro maior que 1.

[0013] Como usado no presente documento, o termo “unidirecionalmente alinhado” significa que fibras em uma camada são orientadas de modo substancialmente paralelo umas em relação às outras, no plano definido pela camada.

[0014] Como usado no presente documento, a espessura média é medida obtendo-se pelo menos 5 medições distribuídas pelo artigo curvado, cada medição distanciada das outras medições em pelo menos 5 cm, e calculando-se o valor médio.

[0015] Como usado no presente documento, a densidade de área média é calculada multiplicando a espessura média pela densidade do artigo curvado moldado por compressão.

[0016] Como usado no presente documento, a densidade do artigo moldado por compressão é medida pesando-se uma amostra do artigo moldado por compressão e dividindo pelo volume da dita amostra.

[0017] O processo da presente invenção compreende as etapas de formar uma pilha de uma pluralidade de lâminas de compósito, pressionar a pilha que compreende as lâminas de compósito a uma temperatura dentre 80 °C a 145 °C e uma pressão dentre 1 MPa e 40 MPa (10 e 400 bar) por pelo menos 5 minutos para obter um artigo moldado curvado, resfriar a pilha compactada a uma temperatura abaixo de 80 °C enquanto mantém a pressão acima de 1 MPa (10 bar) e liberar a pressão do artigo moldado curvado resfriado. Preferencialmente, tal processo ocorre em um molde adequado, bem conhecido pela pessoa versada na técnica, em que a pilha é posicionada em um molde aberto, consistindo em uma parte fêmea e uma parte macho. Opcionalmente, a pilha é presa a uma parte do molde, geralmente a parte fêmea. Essa preensão pode ser feito através do denominado membro de controle e é feita de tal modo que a pilha seja fixada em sua posição em direção à dita parte de molde, porém de modo que a pilha ainda possa deslizar e se mover durante o fechamento do molde, isto é, quando se move da parte macho para a parte fêmea de molde. A preensão pode ser vantajosamente usada quando a parte conformada curvada tem uma curvatura substancial, como um casco de capacete.

[0018] Após o molde ter sido fechado, por exemplo, movendo a parte macho para a parte fêmea de molde e a pilha é consolidada sob temperatura e pressão em um artigo moldado curvado, como um casco de capacete. O processo compreende a etapa em que a pilha de lâminas de compósito é aquecida a uma temperatura na faixa dentre 80 °C a 150 °C, preferencialmente entre 90 °C a 145 °C e mais preferencialmente entre 100 °C a 140 °C. A temperatura inferior é preferencialmente maior que a temperatura de fusão da resina de polietileno, sendo que a temperatura superior deve permanecer abaixo da temperatura de fusão das fibras de UHMWPE, tipicamente 153 °C. A pressão que é aplicada durante a etapa de consolidação está entre 1 MPa e 40 MPa (10 e 400 bar), preferencialmente a pressão está entre 5 MPa e 35 MPa (50 e 350 bar), mais preferencialmente entre 10 MPa e 30 MPa (100 e 300 bar). Em uma modalidade preferencial, o aquecimento da pilha se sobrepõe à compressão. Em uma modalidade preferencial adicional, a compressão da pilha é realizada em mais de uma fase de compressão, em que a pressão é aplicada e liberada durante a fase de aquecimento da pilha. A pressão máxima aplicada à pilha durante a consolidação também é denominada pressão de pico. O tempo de consolidação pode ser de 5 minutos na temperatura de consolidação e na pressão de pico fornecidas acima no presente documento, preferencialmente o tempo de consolidação é de pelo menos 10 minutos, mais preferencialmente pelo menos 15. A pilha consolidada é preferencialmente resfriada no molde, ainda sob pressão. Assim que a pilha consolidada tiver sido resfriada a uma temperatura, tipicamente de 80 °C, preferencialmente 50 °C, o molde pode ser aberto e a pilha consolidada é liberada do molde. Além disso, a pilha consolidada pode ser adicionalmente processada através de técnica mecânicas conhecidas como serragem, trituração e perfuração até as dimensões finais desejadas.

[0019] No presente documento, entende-se como fibra um corpo alongado, em que a dimensão de comprimento é muito maior que as dimensões transversais de largura e espessura. Consequentemente, o termo fibra inclui filamento, laço, tira, faixa, fita e semelhantes que têm cortes transversais regulares ou irregulares. A fibra pode ter comprimentos contínuos, conhecidos na técnica, por exemplo, como filamento ou como filamento contínuo, ou comprimentos descontínuos, conhecidos na técnica como fibras cortadas. Um fio para o propósito da invenção é um corpo alongado que contém muitas fibras individuais. No presente documento, entende-se fibra individual como a fibra como tal. Preferencialmente, as fibras de polietileno de alta tenacidade da presente invenção são fitas, filamentos ou fibras curtas.

[0020] No contexto da presente invenção, as fibras de polietileno de alta tenacidade são compreendidas como fibras de polietileno com uma tenacidade de pelo menos 1,5 N/tex, mais preferencialmente pelo menos 1,8 N/tex, mais preferencialmente pelo menos 2,0 N/tex, ainda mais preferencialmente pelo menos 2,5 N/tex e com máxima preferência pelo menos 3,5 N/tex. O polietileno preferencial é polietileno de peso molecular alto (HMWPE) ou de peso molecular ultra-alto (UHMWPE). Os melhores resultados foram obtidos quando as fibras de polietileno de alta tenacidade compreendem polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE) e têm uma tenacidade de pelo menos 2,0 N/tex, mais preferencialmente, pelo menos 3,5 N/tex. Os inventores observaram que, para HMWPE e UHMWPE, os melhores desempenhos balísticos poderiam ser alcançados.

[0021] O polietileno (PE) presente nas fibras pode ser linear ou ramificado, sendo que o polietileno linear é preferencial. O polietileno linear é entendido no presente documento como sendo polietileno com menos de 1 cadeia lateral por 100 átomos de carbono e, de preferência, com menos de 1 cadeia lateral por 300 átomos de carbono; uma cadeia lateral ou ramificação que contém geralmente pelo menos 10 átomos de carbono. As cadeias laterais podem ser adequadamente medidas por FTIR. O polietileno linear pode conter, ainda, até 5 % em mol de um ou mais outros alcenos que são copolimerizáveis com o mesmo, como propeno, 1- buteno, 1-penteno, 4-metilpenteno, 1-hexeno e/ou 1-octeno.

[0022] O PE é, de preferência, de alto peso molecular com uma viscosidade intrínseca (IV) de pelo menos 2 dl/g; com mais preferência, de pelo menos 4 dl/g, com máxima preferência, de pelo menos 8 dl/g. Tal polietileno com IV que excede 4 dl/g é denominado polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE). A viscosidade intrínseca é uma medida para molecular peso que pode ser facilmente determinada como parâmetros de massa molecular atual, como pesos moleculares de média ponderada e numérica (Mn e Mw).

[0023] As fibras de alta tenacidade presentes nas lâminas de compósito de acordo com a invenção podem ser obtidas por diversos processos, por exemplo, por um processo de fiação por fusão, um processo de fiação em gel ou um processo de compactação de pó em estado sólido. Tais processos são bem conhecidos pela pessoa versada na técnica.

[0024] A lâmina de compósito usada no processo da presente invenção compreende uma matriz que compreende uma resina de polietileno que é homopolímero ou copolímero de etileno. A matriz pode compreender demais componentes poliméricos, bem como aditivos comuns, como plastificantes, tensoativos, cargas, estabilizantes, corantes, etc.

[0025] A quantidade de homopolímero ou resina de polietileno presente na lâmina de compósito de acordo com a invenção pode variar em amplas faixas e dependerá especialmente das propriedades finais necessárias do artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, bem como da natureza das fibras de polietileno presentes nas monocamadas. Tipicamente, a quantidade de resina de polietileno presente na lâmina de compósito é de pelo menos 2 % em peso, preferencialmente pelo menos 5 % em peso. Em uma modalidade preferencial, a dita concentração de resina de polietileno é, no máximo, 25 % em peso, de preferência, no máximo 20 % em peso, ainda mais preferencialmente, no máximo 18 % em peso e, com máxima preferência, no máximo 16 % em peso. Em outra modalidade preferencial, a quantidade da resina de polietileno está entre 2 e 25 % em peso, de preferência, entre 5 e 20 % em peso, com máxima preferência, entre 8 e 18 % em peso, em que a porcentagem em peso é o peso de resina de polietileno no peso total da lâmina de compósito. Em uma modalidade preferencial adicional, a quantidade de resina de polietileno é pelo menos 15 % em peso, de preferência, pelo menos 18 % em peso e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 20 % em peso. Em outra modalidade preferencial, a quantidade da resina de polietileno está entre 10 e 50 % em peso, de preferência, entre 15 e 40 % em peso, com máxima preferência, entre 18 % em peso e 30 % em peso.

[0026] A resina de polietileno presente na matriz tem uma densidade como medida de acordo com ISO1183 na faixa de 870 a 980 kg/m3, preferencialmente de 890 a 970 kg/m3, mais preferencialmente de 910 a 960 kg/m3. Os inventores identificaram que resinas de polietileno com densidades dentro das ditas faixas preferenciais fornecem uma compatibilidade melhorada com os outros componentes da lâmina de compósito.

[0027] A resina de polietileno tem um índice de fluxo de material fundido dentre 0,5 e 50 g/10 min quando medido de acordo com ASTM 1238B-13 a uma temperatura de 190 °C e um peso de 21,6 kg. Em uma modalidade preferencial, o índice de fluxo de material fundido está entre 1,0 e 30 e mais preferencialmente entre 2,0 e 20 g/10 min. Os inventores observaram que tal faixa de viscosidade da resina de polietileno fornecem a vantagem de janelas de processamento otimizadas do processo da invenção, permitindo a fabricação dos artigos moldados do dito processo da invenção em uma janela de processamento aplicável industrial. Um índice de fluxo de material fundido muito alto pode causar problemas com o desvio de fibras e/ou lâminas durante o processamento, devido a uma lubricidade muito alta da resina de polietileno. Em contraste, uma resina de polietileno com um índice de fluxo de material fundido muito baixo, isto é, um índice de fluxo de material fundido próximo de zero, não é processável por fusão e pode prejudicar a mobilidade e o caráter de fusão da matriz e/ou resina de polietileno durante o processo de fabricação das lâminas de compósito ou artigos moldados por compressão feitos a partir do mesmo, resultando em uma distribuição inomogênea e/ou descontínua da resina de polietileno através da lâmina ou artigo. Portanto, em uma modalidade preferencial da invenção, a resina de polietileno é uma resina processável por fusão. O índice de fluxo de material fundido das resinas de polietileno, e especialmente os polímeros parcialmente neutralizados descritos mais abaixo, pode ser afetado pelo teor de umidade da amostra medida. Portanto, além do método ASTM mencionado acima, as resinas de polietileno precisam ser medidas em um estado seco, o que pode ser alcançado secando-se as amostras a vácuo a 120 °C por pelo menos 12 horas antes dos testes.

[0028] Um aspecto adicional da invenção se refere ao módulo da resina de polietileno presente na matriz das lâminas de compósito, o qual pode variar em amplas faixas. Não obstante, como já descrito, a preparação e o processamento adicional das lâminas são afetados pelas propriedades da resina de polietileno à temperatura ambiente, porém também próximo à temperatura de processamento, portanto, uma modalidade preferencial da invenção é que a resina de polietileno tenha um módulo a 25 °C dentre 50 MPa e 500 MPa, preferencialmente entre 80 e 400 MPa, e mais preferencialmente entre 100 e 300 MPa e um módulo a 110 °C dentre 0,1 e 10 MPa, preferencialmente entre 0,2 e 8 MPa e com máxima preferência entre 0,4 e 5 MPa, em que o módulo é determinado por DMTA em amostras de 2 mm de espessura de acordo com ASTM D5026 a uma frequência de 1 Hz a uma taxa de aquecimento de 5 °C.

[0029] No contexto da presente invenção, a resina de polietileno se refere a copolímeros de polietileno e etileno, em conjunto ou individualmente. Pode compreender várias formas de polietileno, copolímeros de etileno- propileno, outros copolímeros de etileno com comonômeros, como 1-buteno, isobutileno, bem como copolímeros de etileno com monômeros contendo heteroátomo, como ácido carboxílicos insaturados ou derivados dos mesmos, como ácido acrílico, ácido metacrílico, acetato de vinila, anidrido maleico, acrilato de etila, acrilato de metila. Na ausência de comonômero na resina de polietileno, uma ampla variedade de polietileno ou polipropileno pode ser usada, entre os quais polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de densidade muito baixa (VLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE) ou polietileno de alta densidade (HDPE).

[0030] Portanto, uma modalidade preferencial da invenção compreende uma lâmina de compósito em que a resina de polietileno compreende pelo menos 90 % em mol de unidades monoméricas derivadas de etileno, preferencialmente pelo menos 92 % em mol, mais preferencialmente pelo menos 93 % em mol, ainda mais preferencialmente pelo menos 94 % em mol e com máxima preferência pelo menos 95 % em mol de unidades monoméricas derivadas de etileno. Preferencialmente, a quantidade de unidades monoméricas derivadas de etileno é de no máximo 99 % em mol, mais preferencialmente no máximo 98 % em mol.

[0031] Preferencialmente, a resina de polietileno pode ser um copolímero de polietileno ou etileno funcionalizado. Tais polímeros funcionalizados são, em geral, denominados copolímeros funcionais ou polímeros de enxerto, em que o enxerto se refere à modificação química da cadeia polimérica principal, principalmente, com monômeros etilenicamente insaturados que compreendem heteroátomos e enquanto que copolímeros funcionais se referem à copolimerização com monômeros etilenicamente insaturados que compreendem heteroátomos. De preferência, o monômero etilenicamente insaturado compreende átomos de oxigênio e/ou nitrogênio. Com máxima preferência, o monômero etilenicamente insaturado compreende um grupo ácido carboxílico ou derivados do mesmo, resultando em um polímero acilado, especificamente um polietileno acetilado. De preferência, os reagentes carboxílicos são selecionados a partir do grupo que consiste em reagentes acrílicos, metacrílicos, cinâmicos, crotônicos e maleicos, fumáricos e itacônicos. Os ditos polímeros funcionalizados tipicamente compreendem entre 1 e 8 % em peso de reagente carboxílico. A presença de tal funcionalização na resina pode aperfeiçoar substancialmente a dispersibilidade da resina e/ou permitir uma redução de aditivos adicionais presentes para esse propósito como tensoativos.

[0032] No caso em que a resina de polietileno é um polietileno funcionalizado com grupos de ácido carboxílico ou derivados dos mesmos, é uma modalidade preferencial da invenção que os grupos de ácido carboxílico sejam pelo menos parcialmente neutralizados. No presente documento, neutralizado ou neutralização se refere ao fato de que o grupo de ácido carboxílico está presente como um sal de carboxilato, com um contraíon catiônico correspondente. Tais polímeros ácidos pelo menos parcialmente neutralizados também são denominados como ionômeros. Os inventores identificaram que a presença de uma funcionalidade de ácido carboxílico pelo menos parcialmente neutralizado na resina de polietileno melhorou adicionalmente a robustez do processo de fabricação de artigos moldados por compressão das lâminas da invenção. Ainda não está claro para os inventores se tal melhora pode ter se dado devido a uma reologia de polímero mais complexa, ao aumento de polaridade e/ou qualquer outra mudança de propriedade física da resina de polietileno.

[0033] Em uma modalidade preferencial adicional da invenção, a resina de polietileno é um copolímero de etileno pelo menos parcialmente neutralizado que compreende adicionalmente unidades monoméricas derivadas de pelo menos um ácido carboxílico insaturado. Tais resinas de polietileno mostram módulo corda de cisalhamento em plano ainda mais aumentado das lâminas da invenção. Embora a razão molar de unidades monoméricas derivadas do etileno e o monômero de ácido carboxílico insaturado posa variar amplamente, os inventores identificaram que resinas de polietileno com níveis aumentados de unidades monoméricas de etileno são favorecidas já que melhoram adicionalmente o desempenho das lâminas e artigos moldados por compressão da invenção a temperaturas elevadas, enquanto ainda fornecem resinas de polietileno facilmente processáveis durante a fabricação.

[0034] No caso de um copolímero pelo menos parcialmente neutralizado de etileno com unidades monoméricas de ácido carboxílico, a densidade da resina de polietileno está preferencialmente na faixa de 910 a 970 kg/m3, preferencialmente de 920 a 970 kg/m3, mais preferencialmente de 930 a 960 kg/m3, em que a densidade pode depender tanto da composição de polímero quanto do grau de neutralização.

[0035] Em uma modalidade preferencial adicional da presente invenção, o pelo menos um comonômero de ácido carboxílico insaturado presente no copolímero pelo menos parcialmente neutralizado de etileno é ácido acrílico ou ácido metacrílico ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade ainda preferencial, o copolímero de etileno é copolímero de etileno e ácido acrílico (EAA) ou copolímero de etileno e ácido metacrílico (EMA) ou misturas dos mesmos. Os inventores identificaram que os derivados ionoméricos desses polímeros fornecem um conjunto de condições de processamento adequados para o processamento das lâminas de compósito que compreendem fibras de polietileno de alta tenacidade. Durante as ditas condições de processamento, as resinas de polietileno em questão se tornam processáveis por fusão sem uma perda substancial de viscosidade ou pegajosidade aumentada a partes do equipamento usado.

[0036] A resina de polietileno pode ser neutralizada por uma grande variedade de espécies catiônicas, como átomos que portam pelo menos uma carga positiva, porém também estruturas moleculares, como polímeros, portando 2 ou mais cargas positivas. Preferencialmente, o ácido carboxílico compreende como íon neutralizante um cátion selecionado a partir do grupo que consiste em Na+, K+, Li+, Ag+, Cu+, Cu2+, Be+, Mg2+, Ca2+, Sn2+, Sn4+, Fe2+, Fe3+, Zn2+, Al3+, NH4+ e combinações dos mesmos. Observou-se que com esses cátions preferenciais, a viscosidade e outras propriedades físicas da resina de polietileno podem ser controladas nas condições de processamento para preparar e/ou usar a lâmina de compósito da invenção. Os cátions especialmente preferenciais são Na+, K+, Li+, Mg2+, Ca2+, Sn2+, Zn2+, Al3+ e misturas dos mesmos. Esses cátions fornecem resinas de polietileno com processabilidade otimizada a temperaturas na faixa de 80 a 140 °C.

[0037] Em uma modalidade preferencial da invenção, a resina de polietileno, especialmente o copolímero pelo menos parcialmente neutralizado de etileno com pelo menos um comonômero de ácido carboxílico insaturado, compreende pelo menos dois íons neutralizantes distintos.

[0038] Em uma modalidade ainda preferencial da invenção, a resina de polietileno, especialmente o copolímero pelo menos parcialmente neutralizado de etileno que compreende adicionalmente unidades monoméricas derivadas de pelo menos um ácido carboxílico insaturado, compreende entre 1,0 e 30 % em mol de íon de NH4+ como o íon neutralizante. O restante dos íons neutralizantes pode ser qualquer um ou combinações dos cátions preferenciais descritos acima. Preferencialmente, a quantidade de cátion de amônia (NH4+) está entre 2,0 e 25 % em mol e mais preferencialmente entre 5,0 e 20 % em mol. Por % em mol, compreende-se no presente documento a razão molar entre cátion em questão e o total de cátions presentes como íon neutralizante na resina de polietileno. Os inventores observaram que a presença de cátions de amônia nas faixas preferenciais acima fornece resinas de polietileno que são facilmente processável por fusão sob condições de processamento comercial das lâminas da invenção e artigos moldados por compressão feitos a partir das mesmas. Mais preferencialmente, a resina de polietileno, especialmente o copolímero pelo menos parcialmente neutralizado de etileno que compreende adicionalmente unidades monoméricas derivadas de pelo menos um ácido carboxílico insaturado, compreende entre 70 e 99 % em mol, mais preferencialmente 75 e 98 % em mol e ainda mais preferencialmente 80 e 95 % em mol de íons neutralizantes selecionados a partir do grupo que consiste em Na+, K+, Li+, Mg2+, Ca2+, Sn2+, Zn2+, Al3+ e misturas dos mesmos. Os inventores observaram que as misturas e as razões preferenciais acima fornecem lâminas de compósito com robustez de processamento não satisfeita, especialmente em relação à formação de feitos internos por borbulhamento.

[0039] Por neutralizar pelo menos parcialmente, compreende-se no presente documento que pelo menos alguns dos grupos carboxila estão presentes como sais de carboxilato. Preferencialmente, o nível geral de neutralização é de pelo menos 10 % em mol, preferencialmente pelo menos 20 % em mol e mais preferencialmente pelo menos 30 % em mol, em que o nível de neutralização em % em mol expressa os mols de sais de carboxilato divididos pelos mols de ácido carboxílico e sal de carboxilato presentes na resina de polietileno, especialmente o copolímero pelo menos parcialmente neutralizado de etileno que compreende adicionalmente unidades monoméricas derivadas de pelo menos um ácido carboxílico insaturado. O nível máximo de neutralização é de 100 % em mol, em referência a uma resina de polietileno em que nenhuma quantidade mensurável de grupos de ácido carboxílico está presente em uma forma protonada. Em uma modalidade preferencial, o grau de neutralização dos grupos de ácido carboxílico da resina de polietileno, especialmente o copolímero, está entre 50 e 100 % em mol, mais preferencialmente entre 60 e 99 % em mol.

[0040] O artigo moldado curvado como aqueles produzidos pelo processo da presente invenção fornece uma combinação de propriedades até o momento não alcançada por artigos moldados curvados antibalísticos que compreendem fibras de polietileno de alta tenacidade. Portanto, a presente invenção também se refere a um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, especialmente um casco de capacete, em que tal artigo compreende uma pluralidade de lâminas de compósito moldadas que compreende fibras de polietileno de alta tenacidade unidirecionalmente alinhadas e uma matriz que compreende uma resina de polietileno que é um homopolímero ou copolímero de etileno que tem uma densidade dentre 870 a 980 kg/m3 quando medida de acordo com ISO1183 e um índice de fluxo de material fundido dentre 0,5 e 50 g/10 min quando medido de acordo com ASTM 1238B-13 a uma temperatura de 190 °C e um peso de 21,6 kg, em que tal artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos tem uma densidade de área de menos de 8,0 kg/m2 e uma V50 de FSP de 17 grãos de mais de 750 m/s. Além disso, o artigo moldado curvado, especialmente o casco de capacete, da presente invenção pode ter uma V50 de FSP de 17 grãos de pelo menos 770 m/s, mais preferencialmente pelo menos 790 m/s. Preferencialmente, a densidade de área do artigo moldado curvado é de menos de 7,5 kg/m2, mais preferencialmente menos de 7,0 kg/m2, ainda mais preferencialmente menos de 6,5 kg/m2 e com máxima preferência menos de 6,0 kg/m2. Preferencialmente, a densidade de área do artigo moldado curvado está entre 4,0 e 7,0 kg/m2, mais preferencialmente entre 4,5 e 6,5 kg/m2 e com máxima preferência entre 5,0 e 6,0 kg/m2. Os inventores identificaram que, mesmo em densidades de área tão baixas, cascos de capacetes de acordo com a invenção são obtidas mostrando uma boa rigidez orelha a orelha e boas propriedades de resistência a projéteis balísticos.

[0041] Uma modalidade preferencial da presente invenção se refere a um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos contendo mais de 70 % em peso de fibras de polietileno de alta tenacidade, preferencialmente mais de 75 % em peso e com máxima preferência mais de 80 % em peso fibras de polietileno de alta tenacidade, em que a % em peso é expressa como massa de fibras em relação à massa total do artigo moldado.

[0042] Os inventores identificaram que os artigos moldados curvados de acordo com a invenção fornecem propriedades mecânicas e antibalísticas superiores a uma espessura média reduzida do artigo moldado curvado. Portanto, uma modalidade preferencial da presente invenção se refere a um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos que tem uma espessura média de no máximo 8,0 mm, preferencialmente de no máximo 7,5 mm, mais preferencialmente de no máximo 7,0 mm e com máxima preferência de no máximo 6,5 mm. Preferencialmente a espessura média dos artigos moldados curvados da invenção está entre 4,0 e 8,0 mm, mais preferencialmente entre 5,0 e 7,5 mm e com máxima preferência entre 5,5 e 7,0 mm. Os artigos moldados curvados e especialmente cascos de capacete nessas faixas preferenciais mostram um meio termo entre o desempenho antibalístico e o peso leve do artigo moldado.

[0043] Os presentes inventores constataram que, além disso, outras propriedades de resistência a projéteis balísticos podem ser melhoradas, por exemplo, deformação à face posterior. A assinatura à face posterior é efetivamente o tamanho da marca do impacto mensurável no lado sem impacto do artigo. Tipicamente, a mesma é medida em mm da maior deformação perpendicular ao plano da superfície impactada do artigo resistente à balística. Foi surpreendentemente observado que o tamanho da marca de impacto é pequeno, se artigos moldados curvados de acordo com a presente invenção forem usados na proteção. Em outras palavras, a característica à face posterior é pequena. Tal proteção é especialmente adequada para carcaças de capacete de combate, devido ao fato de que as mesmas mostram característica à face posterior reduzidas em interrupção de projéteis reduzindo, desse modo, traumas no crânio humano e cérebro após ser atingido por um projétil interrompido. Portanto, uma modalidade da presente invenção se refere a um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos que tem uma assinatura à face posterior (BFS) de menos de 20 mm quando medida de acordo com NIJ010601 / 9 mm FMJ. Preferencialmente, a BFS é de menos de 18 mm, mais preferencialmente menos de 16 mm.

[0044] Em uma modalidade adicional, o artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos também pode compreender uma segunda fibra antibalística, diferente das fibras de polietileno de alta tenacidade acima. Com isso são compreendidas fibras de alta tenacidade que não são fabricadas de polietileno, como fibras inorgânicas, como fibra de carbono, fibras minerais e fibras de vidro, ou fibras orgânicas fabricadas de um polímero escolhido a partir do grupo que consiste em poliamidas e poliaramidas, por exemplo, poli(p-fenileno tereftalamida) (conhecidas como Kevlar®); poli(tetrafluoroetileno) (PTFE); poli{2,6- diimidazo-[4,5b-4’,5’e]piridinileno-1,4(2,5-di- hidroxi)fenileno} (conhecido como M5); poli(p-fenileno-2, 6-benzobisoxazol) (PBO) (conhecido como Zylon®); polímeros de cristal líquido (LCP); poli(hexametilenoadipamida) (conhecido como náilon 6,6), poli(4-ácido aminobutírico) (conhecido como náilon 6); poliésteres, por exemplo, poli(etileno tereftalato), poli(butilenotereftalato), e poli(1,4 ciclo-hexilideno dimetileno tereftalato); álcoois polivinílicos; e também poliolefinas, por exemplo, homopolímeros e copolímeros propileno. Preferencialmente, tais fibras estão presentes em pelo menos uma lâmina de compósito adicional que compreende a dita segunda fibra antibalística e uma matriz. Essa camada pode ser posicionada na superfície interna ou externa da pilha de camadas, ou entre duas camadas da pilha ou uma combinação das duas, por exemplo, alternando com as camadas de fibra antibalística unidirecionalmente alinhada e um ligante. A segunda fibra antibalística pode ser escolhida a partir da gama listada de fibras antibalísticas. Preferencialmente, a segunda fibra antibalística é uma fibra inorgânica. Com máxima preferência, a segunda fibra antibalística é fibra de carbono.

[0045] Preferencialmente, a camada que compreende uma segunda fibra antibalística está próxima ou sobre a superfície externa (ou face de impacto) do artigo moldado curvado antibalístico da presente invenção. A face de impacto da parte conformada é o lado do produto voltado para o impacto balístico. A camada que compreende uma segunda fibra antibalística pode ser menor que a área de superfície do artigo moldado curvado antibalístico. Por exemplo, pode estar presente apenas através de um corte transversal de parte do artigo. No caso em que o artigo moldado curvado antibalístico é um casco de capacete, pode assumir a forma de um pequeno disco, localizado próximo à coroa. Alternativamente, pode ser um círculo aberto ou anel anular presente na frente, atrás e nos lados do casco de capacete, porém não na coroa. Uma vantagem disso é que uma parte conformada, por exemplo, na forma de um capacete, como obtida com o processo de acordo com a invenção, produz uma maior rigidez na direção lateral. Isso significa que uma pessoa, enquanto usa tal capacete, tem uma proteção lateral adicionalmente melhorada de, por exemplo, suas orelhas mediante impacto. Tipicamente, o artigo moldado curvado antibalístico da presente invenção compreende adicionalmente pelo menos uma camada de fibra de carbono. Preferencialmente, a pelo menos uma camada de fibra de carbono é posicionada próxima ou na superfície externa do artigo moldado curvado antibalístico, especialmente o casco de capacete. Uma camada de fibra de carbono compreende fibras de carbono de tecido ou não tecido, incluindo fibras de carbono unidirecionalmente orientadas, e um ligante.

[0046] O artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, preferencialmente o casco de capacete, pode compreender adicionalmente um revestimento. Por exemplo, um revestimento que confere resistência a impacto que seja de fácil decoração ou fácil liberação do molde. O revestimento poderia ser poliamida ou polietileno. Preferencialmente, o artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos da presente invenção compreende adicionalmente na superfície externa um revestimento que compreende poliureia, por exemplo, Paxcon® disponível junto à Line-X®, Huntsville, Alabama, EUA.

[0047] Os inventores identificaram que cascos de capacete produzidos de acordo com o processo da presente invenção fornecem propriedades antibalísticas e não balísticas. Constatou-se surpreendentemente que os cascos que compreendem fibras de polietileno de alta tenacidade mostraram uma alta rigidez não prevista quando submetidos a compressão única ou cíclica. Especialmente a resistência do casco de capacete a uma compressão transversal, orelha a orelha, é substancialmente melhorada em comparação com o polietileno de alta tenacidade conhecido que compreende capacetes da técnica anterior. Portanto, uma modalidade preferencial da presente invenção é um casco de capacete resistente a projéteis balísticos que tem uma rigidez orelha a orelha de no máximo 5 mm medida 24 h após 25 ciclos de compressão a 90,71 kg (200 lbs). Preferencialmente, o casco de capacete tem uma rigidez orelha a orelha de no máximo 4 mm, mais preferencialmente de no máximo 3 mm e com máxima preferência de no máximo 2 mm. Os cascos de capacete de acordo com a invenção mostraram, ainda, que satisfazem igualmente os requerimentos de rigidez orelha a orelha quando medida a uma carga ciclizada de 136,07 kg (300 lbs). Portanto, uma modalidade adicional preferencial da invenção é um casco de capacete resistente a projéteis balísticos que tem uma rigidez orelha a orelha de no máximo 5 mm medida 24 h após 25 ciclos de compressão a 90,71 kg (300 lbs). Preferencialmente, o casco de capacete tem uma rigidez orelha a orelha de no máximo 4 mm, mais preferencialmente de no máximo 3 mm e com máxima preferência de no máximo 2 mm

[0048] Além disso, apesar da alta rigidez dos capacetes de acordo com a invenção, os cascos de capacete mostraram uma resistência melhorada contra impacto controlado, sendo que o casco de capacete mostra uma aceleração máxima consideravelmente menor que a aceleração máxima observada para cascos de capacete do estado da técnica. Portanto, uma modalidade adicional da invenção se refere a cascos de capacete resistentes a projéteis balísticos que têm um desempenho de impacto controlado médio de menos de 110 G quando medido de acordo com DOT FMVSS 218. Preferencialmente, o desempenho de impacto controlado médio é de no máximo 100 G, mais preferencialmente no máximo 95 G. Não apenas tais cascos de capacete são mais leves e fornecem robustez contra deformação, mas esses cascos de capacete também fornecem proteção adicional contra lesões na cabeça quando atingidas por objetos pesados.

[0049] Cascos de capacete conforme descritos no presente documento permitem a fabricação de capacetes resistentes a projéteis balísticos que são mais leves e mais seguros que capacetes conhecidos até o momento. Portanto, uma modalidade da invenção se refere a capacetes resistentes a projéteis balísticos que compreendem o casco de capacete resistente a projéteis balísticos como descrito acima no presente documento.

[0050] Métodos de teste como chamados no presente pedido são como a seguir: • IV: a Viscosidade Intrínseca é determinada de acordo com o método ASTM D1601(2004) a 135 °C em decalina, em que o tempo de dissolução é de 16 horas, com BHT (Hidroxitolueno Butilado) como antioxidante em uma quantidade de 2 g/l de solução, extrapolando-se a viscosidade, conforme medido em concentrações diferentes para concentração zero. • Propriedades de tração: A tenacidade e o alongamento na ruptura (ou eab) são definidos e determinados em fibra monofilamentar com um procedimento de acordo com o ISO 5079:1995, com o uso de um Favimat da Textechno (testador n° 37074, da Textechno Herbert Stein GmbH & Co. KG, Monchengladbach, Alemanha) com um comprimento original nominal da fibra de 50 mm, uma velocidade de tração de 25 mm/min e prendedores com faces de garra padrão (4*4 mm) fabricadas a partir de Plexiglas® do tipo agarre pneumático. O filamento foi pré-carregado com 0,004 N/tex na velocidade de 25 mm/min. Para o cálculo da tenacidade, as forças de tração medidas são divididas pela densidade linear de filamento (título); valores em GPa são calculados supondo-se uma densidade de 0,97 g/cm3 • As medições de DMTA da resina de polietileno são realizadas em amostras com uma largura de aproximadamente 2 mm, perfuradas de filmes comprimidos da resina de polietileno. A espessura é medida com um medidor de espessura Heidenhain calibrado. As análises mecânicas dinâmicas são realizadas de acordo com ASTM D5026 com o uso de um sistema de teste RSA-G2 da TA Instruments a uma frequência de 1 Hz e em uma temperatura na faixa de -130 °C a 250 °C com uma taxa de aquecimento de 5 °C/min. Durante as medições, o módulo de armazenamento (E’), o módulo de perda (E”) e a tangente delta (tan δ) são determinados como uma função de temperatura. • O índice de fluxo de material fundido foi determinado secando-se a amostra a vácuo a 120 °C por pelo menos 12 horas antes dos testes. A amostra foi então medida de acordo com ASTM 1238B-13 a uma temperatura de 190 °C e um peso de 21,6 kg. • V50 de FSP de 17 g foi determinada de acordo com MIL- STD-662f (1997): Os disparos foram realizados com o uso de Simulação de Fragmentos de Projéteis (FSP) de 17 gramas. Os disparos foram realizados com uma velocidade de FSP pretendida aproximadamente igual à V50 esperada (800 m/s). A velocidade de FSP real foi medida antes do impacto. Caso uma perfuração ocorresse, a velocidade do próximo disparo era reduzida com uma quantidade antecipada de 15 m/s. Caso o projétil fosse contido, a próxima velocidade de FSP pretendida era aumentada em 15 m/s. Cada capacete foi submetido a 8 disparos ao redor do aro do capacete a uma distância aproximadamente igual uns dos outros e a uma distância de cerca de 6 cm da borda do capacete. A V50 final foi determinada como a média das três velocidades mais altas com uma retenção, e as três velocidades mais baixas que causaram a perfuração. • Testes de impacto controlado dos cascos de capacete PASGT_L foram realizados à temperatura ambiente de acordo com DOT FMVSS 218. Através disso, as acelerações reportadas são promediadas ao longo dos testes realizados. Os capacetes foram equipados com coxins Zorbium da Team Wendy de 1,9 cm (3/4 polegadas) e sistema de tira ACH-5 com retenção de 5 pontos. O peso de queda era uma cabeça de teste de 4,98 kg (11 lbs) a uma altura de queda de 50 cm e uma velocidade de impacto de 3,04 m/s (10 ft/segundo). • A Assinatura à Face Posterior foi medida de acordo com NIJ010601 com um disparo de risco de 9 mm FMJ RN Remmington a 426,72-441,96 m/s (1400-1450 ft/s). O casco, os coxins e o sistema de retenção eram idênticos àqueles usados para o teste de impacto controlado. • A rigidez orelha a orelha, também denominada resistência à compressão (lado a lado), foi realizada no casco de capacete a uma taxa constante de máquina de extensão (CRE) de acordo com o Método de Teste ASTM D76, exceto pelo fato de que a máquina é usada no modo de compressão. A dimensão de largura de casco máxima do casco de capacete é medida com o uso de uma bigorna plana superior para posicionar o espécime de teste para que a maior dimensão de largura seja alinhada com o centro da bigorna superior. O espécime de teste é comprimido na taxa de 300 mm/minuto até que uma força de 90,71 ou respectivamente 136,07 kg (200 ou respectivamente 300 lbs) seja alcançada. A força aplicada é liberada a 2,26 kg (5 lbs) e o teste é repetido por um total de 25 ciclos. Após um período de 24 horas, a dimensão de altura é medida novamente. O desvio de altura é relatado em mm.

Experimento Comparativo

[0051] O casco de capacete (PASGT_L) é feito por empilhamento de lâminas de monocamadas com estrato cruzado de fibra de polietileno de peso molecular ultra-alto unidirecionalmente alinhada com uma tenacidade de fio de cerca de 40,5 cN/dtex em uma matriz de poliuretano de 17 % em peso. Em cada estrato cruzado e entre todos os estratos cruzados, a direção de fibra das monocamadas está em um ângulo de 90° em relação às monocamadas adjacentes. Os estratos cruzados têm uma espessura de cerca de 140 micrômetros e uma densidade de área de cerca de 136 g/m2. Para obter uma espessura igual no casco de capacete, 32 estratos com dimensões de 53 cm x 53 cm, 5 estratos de enchimento circular com um diâmetro de 260 mm, 2 estratos de enchimento com um diâmetro de 200 mm e um estrato de enchimento com um diâmetro de 160 mm foram empilhados em uma densidade de área total da pilha de cerca de 5,4 kg/m2. A pilha foi presa na posição sobre a parte fêmea de um molde de capacete. A densidade de área é medida em relação à superfície externa do casco de capacete.

[0052] A pilha foi fixada em sua posição em direção à dita parte fêmea de molde. O molde foi fechado inserindo-se a parte macho na parte fêmea do molde, sendo que a pilha plana foi lentamente posicionada contra a superfície fêmea do molde. O fechamento foi feito em um período de tempo de 5 minutos para ter uma transferência de temperatura da parte de molde macho e fêmea para a pilha. A temperatura do molde era de cerca de 130 °C. A pressão aplicada era de 2 MPa e a pilha foi retida no molde até que a temperatura no centro da pilha fosse 130 °C. O sistema foi desgaseificado 3 vezes enquanto a 2 MPa e deixado em repouso por 5 minutos. Subsequentemente, a pressão foi aumentada a uma pressão compressiva de cerca de 25 MPa, e a pilha foi mantida sob essa pressão por 15 minutos a 130 °C. Em seguida, a pilha foi resfriada a uma temperatura de 50 °C por um período de 30 minutos na mesma pressão compressiva. Subsequentemente, o molde foi aberto e debris foram cortados do capacete para obter uma borda de capacete lisa.

Exemplo

[0053] O experimento comparativo acima é repetido com a diferença de que 42 lâminas de compósito de monocamadas com estrato cruzado de fibra de polietileno de peso molecular ultra-alto unidirecionalmente alinhada com uma tenacidade de fio de cerca de 40,5 cN/dtex incorporada em uma resina de polietileno que é um copolímero de etileno e ácido acrílico neutralizado. O nível de ácido acrílico do copolímero era de cerca de 10 % em peso, sendo que a neutralização do ácido carboxílico excedeu 98 % e consistia em cerca de 17 % em mol de amônia e 83 % em mol de contraíons de potássio. O índice de fluxo de material fundido do copolímero neutralizado seco era 4,5 g/10 min (21,6 kg, 190 °C). O copolímero neutralizado tinha uma temperatura de fusão de pico a 85 °C, um módulo por DMTA de 150 MPa e 0,7 MPA a 25 °C e 110 °C, respectivamente. A lâmina de compósito tinha um teor de matriz de cerca de 13 % em peso e uma densidade de área de cerca de 126 g/m2 e uma espessura de cerca de 130 micrômetros. Um padrão de empilhamento como do Experimento Comparativo foi usado com a diferença de que 34 estratos com dimensões de 53 cm x 53 cm foram usados. A densidade de área da pilha era de cerca de 5,4 kg/m2. A pilha foi submetida a uma etapa de moldagem por compressão idêntica àquela do Experimento Comparativo.

[0054] Os resultados são mostrados na Tabela 1. Tabela 1

[0055] Os resultados indicam que um casco de capacete da presente invenção com propriedades balísticas consideráveis e uma rigidez orelha a orelha de menos de 5 mm tem uma desaceleração de impacto controlado médio de cerca de 93 G. Além disso, surpreendentemente, o casco de capacete da presente invenção tem uma assinatura à face posterior melhorada.

Claims (15)

1. Processo para produzir um artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos compreendendo: - formar uma pilha de uma pluralidade de lâminas de compósito; - pressionar a pilha que compreende as lâminas de compósito a uma temperatura dentre 80°C a 150°C e uma pressão dentre 1 MPa e 40 MPa (10 e 400 bar) por pelo menos 5 minutos para obter um artigo moldado curvado; - resfriar a pilha compactada a uma temperatura abaixo de 80°C enquanto mantém a pressão acima de 1 MPa (10 bar), - liberar a pressão do artigo moldado curvado resfriado; em que as lâminas de compósito compreendem fibras de polietileno de alta tenacidade unidirecionalmente alinhadas e uma matriz que compreende uma resina de polietileno que é um homopolímero ou copolímero de etileno que tem uma densidade dentre 870 a 980 kg/m3 quando medida de acordo com ISO1183, o processo sendo caracterizado pelo fato de que a resina de polietileno tem um índice de fluxo de material fundido dentre 0,5 e 50 g/10 min quando medido no estado seco e de acordo com ASTM 1238B-13 a uma temperatura de 190°C e um peso de 21,6 kg.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lâmina de compósito compreende de 2 a 25% em peso da resina de polietileno com base no peso total da lâmina de compósito.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a resina de polietileno tem um módulo de tração a 25°C dentre 50 MPa e 500 MPa e um módulo de tração a 110°C dentre 0,1 e 10 MPa, determinado de acordo com ASTM D5026 a uma frequência de 1 Hz a uma taxa de aquecimento de 5°C.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a resina de polietileno compreende pelo menos 90% em mol de unidades monoméricas derivadas de etileno.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a resina de polietileno é um copolímero pelo menos parcialmente neutralizado de etileno que compreende adicionalmente unidades monoméricas derivadas de pelo menos um ácido carboxílico insaturado.

6. Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos compreendendo uma pluralidade de lâminas de compósito moldadas que compreendem fibras de polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE) unidirecionalmente alinhadas e uma matriz que compreende uma resina de polietileno que é um homopolímero ou copolímero de etileno que tem uma densidade dentre 870 a 980 kg/m3 quando medida de acordo com ISO1183, o artigo sendo caracterizado pelo fato de que a resina de polietileno tem um índice de fluxo de material fundido dentre 0,5 e 50 g/10 min quando medido no estado seco e de acordo com ASTM 1238B-13 a uma temperatura de 190°C e um peso de 21,6 kg, em que tal artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos tem uma densidade de área de menos de 8,0 kg/m2 e uma V50 de FSP de 17 grãos de mais de 750 m/s de acordo com MIL-STD-662f (1997).

7. Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ser obtido por um processo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.

8. Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por ter uma espessura média de menos de 8 mm.

9. Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, de acordo com a reivindicação 6 ou 8, caracterizado por ter uma assinatura à face posterior de menos de 20 mm quando medida de acordo com NIJ010601 de risco de 9 mm FMJ RN Remmington.

10. Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos uma camada que compreende fibra de carbono.

11. Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado por compreender adicionalmente na superfície externa um revestimento que compreende poliuréia.

12. Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 11, caracterizado por ser um casco de capacete resistente a projéteis balísticos ou um radome.

13. Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ser um casco de capacete resistente a projéteis balísticos em que o casco de capacete tem uma rigidez orelha a orelha de no máximo 5 mm medida 24 h após 25 ciclos de compressão a 90,71 kg (200 lbs).

14. Artigo moldado curvado resistente a projéteis balísticos, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por ter um desempenho de impacto controlado de menos de 110 G quando medido de acordo com DOT FMVSS 218.

15. Capacete resistente a projéteis balísticos caracterizado por compreender o casco de capacete resistente a projéteis balísticos, conforme definido na reivindicação 13 ou 14.