ES2626624T3 - Artículo moldeado con resistencia balística curvado - Google Patents

Artículo moldeado con resistencia balística curvado Download PDF

Info

Publication number
ES2626624T3
ES2626624T3 ES07857044.7T ES07857044T ES2626624T3 ES 2626624 T3 ES2626624 T3 ES 2626624T3 ES 07857044 T ES07857044 T ES 07857044T ES 2626624 T3 ES2626624 T3 ES 2626624T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
molded article
fibers
monolayer
ballistic resistance
curved
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES07857044.7T
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Antonius Van Es
Marcel Jongedijk
Roelof Marissen
Hen Hoefnagels
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DSM IP Assets BV
Original Assignee
DSM IP Assets BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DSM IP Assets BV filed Critical DSM IP Assets BV
Priority claimed from PCT/EP2007/011324 external-priority patent/WO2008077605A1/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2626624T3 publication Critical patent/ES2626624T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00Armour; Armour plates
    • F41H5/02Plate construction
    • F41H5/04Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0471Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
    • F41H5/0485Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers all the layers being only fibre- or fabric-reinforced layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Un artículo moldeado con resistencia balística curvado que comprende al menos dos láminas con resistencia balística, en el que cada lámina con resistencia balística comprende una pila de al menos 4 monocapas, conteniendo cada monocapa fibras de refuerzo orientadas unidireccionalmente con una resistencia a la tracción de entre 3,5 y 4,5 GPa, y como máximo el 20% en masa de un material de matriz, la densidad de área de una monocapa es de al menos 25 g/m2 y estando rotada la dirección de las fibras en cada monocapa con respecto a la dirección de las fibras en una monocapa adyacente.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado
La presente invencion se refiere a un artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado que comprende al menos dos laminas con resistencia balfstica.
Una lamina con resistencia balfstica comprende una pila de al menos 4 monocapas, conteniendo cada monocapa fibras de refuerzo orientadas unidireccionalmente con como maximo el 20% en masa de un material de matriz, y estando rotada la direccion de las fibras en cada monocapa con respecto a la direccion de las fibras en una monocapa adyacente. Una lamina con resistencia balfstica de este tipo es muy adecuada para su uso en artfculos con resistencia balfstica comprimidos o moldeados tales como paneles y especialmente paneles curvados.
Una lamina con resistencia balfstica de este tipo se conoce por el documento WO 2005 066401, que constituye un punto de partida para la reivindicacion independiente 1, y por el documento US 4.623.574. Esta publicacion da a conocer la fabricacion de laminas con resistencia balfstica mediante la aplicacion cruzada y el apilamiento de una pluralidad de monocapas, cada una con fibras de polietileno de cadena extendida alineadas unidireccionalmente y un material de matriz, seguido de su introduccion a presion en una lamina. El ejemplo 1 de esta divulgacion menciona la produccion de una monocapa envolviendo helicoidalmente fibras de polietileno unas al lado de otras en una devanadora de tambor, por lo cual se uso una disolucion de Kraton D1107 para recubrir las fibras alineadas unidireccionalmente. Se apilo una pluralidad de las monocapas asf obtenidas, por lo cual la direccion de las fibras en una monocapa es perpendicular a la direccion de las fibras en una monocapa adyacente. La pila obtenida se puso entre planchas paralelas en una prensa Apollo y se prenso con una presion de 0,6 MPa a una temperatura de 130°C durante 5 minutos, seguido de enfriamiento.
El documento WO 2008/077605 describe laminas con resistencia balfstica apiladas para formar un conjunto y cosidas en las esquinas.
El documento EP1627719A describe materiales con resistencia balfstica producidos a partir de una cinta, formada a su vez por polvo de polietileno de peso molecular ultraalto compactado.
Existe una motivacion continua hacia artfculos moldeados con resistencia balfstica mejorados y los presentes inventores han encontrado sorprendentemente una lamina con resistencia balfstica que permite la fabricacion de artfculos moldeados con resistencia balfstica curvados con moldeabilidad mejorada. Moldeabilidad mejorada significa que tras el moldeo de un artfculo con resistencia balfstica curvado, que comprende varias laminas con resistencia balfstica de la invencion se obtiene un producto homogeneo; esto puede determinarse a simple vista por ejemplo por la ausencia de una cobertura no homogenea de las laminas con resistencia balfstica en dicho artfculo tras el moldeo.
Segun la presente invencion, un artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado mejorado que comprende al menos dos laminas con resistencia balfstica, en el que se proporciona cada lamina con resistencia balfstica, que comprende una pila de al menos 4 monocapas, conteniendo cada monocapa
fibras de refuerzo orientadas unidireccionalmente con una resistencia a la traccion de entre 3,5 y 4,5 GPa y como maximo el 20% en masa de un material de matriz,
la densidad de area de una monocapa de al menos 25 g/m2
y estando rotada la direccion de las fibras en cada monocapa con respecto a la direccion de las fibras en una monocapa adyacente.
La lamina con resistencia balfstica usada para producir un artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la invencion proporciona una buena moldeabilidad.
Esto puede verse tras el moldeo de un artfculo con resistencia balfstica curvado, que comprende varias laminas con resistencia balfstica apiladas usadas para producir el artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado de la invencion, obteniendo un artfculo moldeado homogeneo sin plegado irregular de las laminas con resistencia balfstica. Una ventaja adicional es que la lamina con resistencia balfstica usada para producir el artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la invencion muestra un rendimiento antibalas mejorado adicional.
En la presente invencion, el termino monocapa se refiere a una capa de fibras de refuerzo orientadas unidireccionalmente y un material de matriz que basicamente mantiene juntas las fibras.
Una lamina con resistencia balfstica comprende una pila de al menos 4 monocapas, estando las al menos 4 monocapas preferiblemente enlazadas o unidas entre sr Las monocapas estan apiladas de tal manera que la direccion de las fibras en cada monocapa esta rotada con respecto a la direccion de las fibras en una monocapa
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
adyacente. El angulo de rotacion, que significa el angulo mas pequeno que forman las fibras de las monocapas adyacentes, es preferiblemente de entre 0° y 90°, mas preferiblemente de entre 10° y 80°. Lo mas preferiblemente, el angulo es de entre 45° y 90°.
Las fibras en la lamina con resistencia baftstica usada para producir el artfculo moldeado con resistencia baftstica curvado de la invencion tienen una resistencia a la traccion de entre 3,5 y 4,5 GPa. Las fibras tienen preferiblemente una resistencia a la traccion de entre 3,6 y 4,3 GPa, mas preferiblemente de entre 3,7 y 4,1 GPa o lo mas preferiblemente de entre 3,75 y 4,0 GPa.
Las fibras pueden ser fibras inorganicas u organicas. Fibras inorganicas adecuadas son, por ejemplo, fibras de vidrio, fibras de carbono y fibras de ceramica.
Fibras organicas adecuadas con una resistencia a la traccion tan alta son, por ejemplo, fibras de poliamida aromatica (tambien denominadas a menudo fibras de aramida), especialmente poli(teraftalamida de p-fenileno), poftmero cristalino ftquido y fibras de poftmero de tipo escalera como polibencimidazoles o polibenzoxazoles, especialmente poli(1,4-fenileno-2,6-benzobisoxazol) (PBO), o poli(2,6-diimidazo[4,5-b-4',5'-e]piridinileno-1,4-(2,5- dihidroxi)fenileno) (PIPD; tambien denominado M5) y fibras de, por ejemplo, poliolefinas, poli(alcohol vimlico) y poliacrilonitrilo que estan altamente orientadas, tal como se obtienen, por ejemplo, mediante un proceso de hilatura en gel. Preferiblemente se usan fibras de poliolefina, aramida, PBO y PIPD altamente orientadas, o una combinacion de al menos dos de las mismas.
Incluso mas preferiblemente se usan fibras de polietileno de alto rendimiento o fibras de polietileno muy estiradas que consisten en filamentos de polietileno que se han preparado mediante un proceso de hilatura en gel, tal como se describe, por ejemplo, en el documento GB 2042414 A oWO 01/73173. La ventaja de estas fibras es que tienen una resistencia a la traccion muy alta combinada con un peso ligero, de modo que son en particular muy adecuadas para su uso en artfculos con resistencia baftstica de peso ligero.
Lo mas preferiblemente, se hace uso de hilos multifilamento de polietileno lineal de masa molar ultraalta con una viscosidad intrmseca de al menos 5 dl/g.
El tftulo de un unico filamento de estas fibras o hilos es preferiblemente de como maximo 2 denier, mas preferiblemente el tftulo de un unico filamento de estas fibras es como maximo de 1,9 denier. Esto da como resultado una mejor moldeabilidad del artfculo moldeado con resistencia baftstica curvado que comprende la lamina con resistencia baftstica. Lo mas preferiblemente, el tftulo de un unico filamento de estas fibras es como maximo de 1,8 denier.
El termino material de matriz se refiere a un material que une o mantiene juntas las fibras y puede envolver las fibras en su totalidad o en parte, de modo que la estructura de la monocapa se conserva durante la manipulacion y elaboracion de laminas preformadas. El material de material de matriz puede haberse aplicado de diversas formas y maneras; por ejemplo como peftcula entre monocapas de fibra, como tira adhesiva transversal entre las fibras alineadas unidireccionalmente o como fibras transversales (transversales con respecto a las fibras unidireccionales), o impregnando y/o embebiendo las fibras con un material de matriz.
En una realizacion preferida, el material de matriz es un material de matriz polimerico, y puede ser un material termoendurecible o un material termoplastico, o mezclas de los dos. El alargamiento a la rotura del material de matriz es preferiblemente mayor que el alargamiento de las fibras. El material de matriz tiene preferiblemente un alargamiento del 3 al 500%. En otra realizacion preferida, el material de matriz es un material de matriz polimerico que tiene preferiblemente un alargamiento de al menos el 200%, mas preferiblemente de desde el 300 hasta el 1500%, mas preferiblemente de desde el 400 hasta el 1200%. Del grupo de los materiales termoendurecibles, preferiblemente se seleccionan como material de matriz esteres vimlicos, poliesteres insaturados, compuestos epoxi o resinas fenolicas. Del grupo de los materiales termoplasticos, preferiblemente se seleccionan como material de matriz poliuretanos, polivinilos, compuestos poliacnlicos, poliolefinas o copoftmeros de bloque elastomericos termoplasticos tales como copoftmeros de bloque de poliisopropeno-polietileno-butileno-poliestireno o de poliestireno-poliisopreno-poliestireno.
Mas preferiblemente, el material de matriz en el artfculo segun la invencion tiene un modulo al 100% de al menos 3 MPa. Se entiende que este es un modulo secante medido segun la norma ISO 527 a una deformacion del 100%.
Son particularmente adecuados aquellos materiales de matriz que pueden aplicarse como dispersion en agua. Los ejemplos de materiales termoplasticos adecuados incluyen: acrilatos, poliuretanos, poliolefinas modificadas y acetato de etilenvinilo. Preferiblemente, el material de matriz contiene un poliuretano. Mas preferiblemente, el poliuretano es un polieteruretano, que se basa en un polieterdiol. Esto proporciona un buen rendimiento a lo largo de un amplio intervalo de temperaturas. En una realizacion especial, el poliuretano o polieteruretano se basa en diisocianatos alifaticos ya que esto mejora adicionalmente el rendimiento del producto, especialmente su estabilidad cromatica.
Preferiblemente el modulo al 100% es de al menos 5 MPa. El modulo al 100% es generalmente inferior a 500 MPa.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
La cantidad de material de matriz en la monocapa es como maximo del 20% en masa. Esto da como resultado una buena combinacion de rendimiento baKstico y moldeabilidad. Preferiblemente, la cantidad de material de matriz en la monocapa es como maximo del 18,5% en masa; mas preferiblemente como maximo del 17,5% en masa. Esto da como resultado una combinacion incluso mejor de rendimiento balfstico y moldeabilidad. Lo mas preferiblemente, la cantidad de material de matriz en la monocapa es como maximo del 16% en masa. Esto da como resultado la mejor combinacion de rendimiento balfstico y moldeabilidad del artfculo moldeado con resistencia balfstica.
Se encontro que con el fin de conseguir la moldeabilidad requerida, el peso, o densidad de area, de la monocapa tiene que ser al menos de 25 g/m2 Preferiblemente, el peso de la monocapa es de entre 30 y 200 g/m2 Mas preferiblemente, el peso de la monocapa es de entre 30 y 180 g/m2. Lo mas preferiblemente, el peso de la monocapa es de entre 40 y 150 g/m2.
Para la fabricacion de la lamina con resistencia balfstica usada para producir el artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la invencion, las fibras de refuerzo unidireccional se impregnan con el material de matriz por ejemplo aplicando una o mas pelfculas de plastico en la parte superior, la parte inferior o en ambos lados del plano de las fibras y haciendo pasar despues estas, junto con las fibras, a traves de rodillos de prensado calentados. Preferiblemente, sin embargo, las fibras, tras orientarse de manera paralela en un plano, se recubren con una cantidad de una sustancia lfquida que contiene el material de matriz. La ventaja de esto es que se consigue una impregnacion mas rapida y mejor de las fibras. La sustancia lfquida puede ser por ejemplo una disolucion, una dispersion o una masa fundida del plastico. Si se usa una disolucion o una dispersion del plastico en la fabricacion de la monocapa, el proceso tambien comprende evaporar el disolvente o dispersante. De esta manera se obtiene una monocapa. Posteriormente se apilan al menos 4 de tales monocapas de tal manera que la direccion de las fibras en cada monocapa esta rotada con respecto a la direccion de las fibras en una monocapa adyacente. Finalmente, a las monocapas apiladas se les aplica un tratamiento de modo que se enlazan o unen entre sf. Un tratamiento adecuado puede ser prensar o laminar la pila a una temperatura suficientemente alta como para obtener adhesion. Generalmente, una temperatura mayor proporcionara una adhesion mejor. La adhesion puede aumentarse adicionalmente aplicando algo de presion. Una presion y temperatura adecuadas pueden encontrarse mediante algunos experimentos rutinarios. En el caso de las fibras de polietileno de alto rendimiento, tal temperatura puede no superar los 150°C.
La lamina con resistencia balfstica puede apilarse de manera adecuada y comprimirse para formar un artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado. Por artfculos moldeados con resistencia balfstica curvados quiere decirse piezas conformadas, que comprenden al menos dos laminas con resistencia balfstica usadas para producir el artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la invencion, que puede usarse, por ejemplo, como panel para su uso en por ejemplo un vehuculo, especialmente un panel curvado, un inserto duro por ejemplo para su uso en ropa de proteccion y chalecos antibalas, etc. Todas estas aplicaciones ofrecen proteccion frente a impactos balfsticos tales como balas y fragmentos de bala.
La invencion se refiere a un artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado que comprende al menos dos laminas con resistencia balfstica. Para que el artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado tenga una buena resistencia balfstica, el numero de laminas con resistencia balfstica en el artfculo es de al menos 10, mas preferiblemente de al menos 15 y lo mas preferiblemente de al menos 20.
Generalmente el artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado de la invencion no tendra un grosor mayor de 125 mm; preferiblemente no tendra un grosor mayor de 100 mm y mas preferiblemente no tendra un grosor mayor de 80 mm.
El artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la invencion puede combinarse de manera adecuada con una capa de ceramica y/o una capa de metal. Dicha capa de metal y/o ceramica se coloca entonces en el lado del artfculo moldeado con resistencia balfstica dirigido hacia el impacto balfstico, es decir como cara de impacto.
En el caso de que el artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la invencion se use en aplicaciones balfsticas en las que puede encontrarse una amenaza de balas perforadoras de blindaje, la cara de impacto es preferiblemente una capa de ceramica. De esta manera, se obtiene un artfculo con una estructura en capas tal como sigue: capa de ceramica/laminas con resistencia balfstica apiladas comprimidas. Opcionalmente puede estar presente una capa de metal como capa adicional entre la capa de ceramica y las laminas con resistencia balfstica apiladas comprimidas.
Los materiales ceramicos adecuados incluyen por ejemplo oxido de alumina, oxido de titanio, oxido de silicio, carburo de silicio, nitruro de silicio y carburo de boro. El grosor de la capa de ceramica depende del nivel de amenaza balfstica, pero vana generalmente entre 2 mm y 30 mm. Este artfculo compuesto se colocara preferiblemente de modo que la capa de ceramica este dirigida hacia la amenaza balfstica.
Los metales adecuados incluyen aluminio, magnesio, titanio, cobre, mquel, cromo, berilio, hierro incluyendo sus aleaciones, tal como por ejemplo acero y acero inoxidable, y aleaciones de aluminio con magnesio (el denominado
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
aluminio serie 5000) y aleaciones de aluminio con zinc y magnesio o con zinc, magnesio y cobre (el denominado aluminio serie 7000).
Durante el proceso para producir un artfculo moldeado con resistencia baftstica curvado, las laminas con resistencia baftstica apiladas usadas para producir el artfculo moldeado con resistencia baftstica curvado segun la invencion pueden comprimirse de manera adecuada a una presion de mas de 16,5 MPa, en una prensa o maquina de moldeo por compresion. Preferiblemente, la presion es de al menos 20, o al menos 25 MPa, dado que esto potencia adicionalmente la resistencia baftstica del artfculo moldeado. La temperatura durante la compresion es preferiblemente de entre 125 y 150°C. Una temperatura superior tiene la ventaja de que puede reducirse adicionalmente el tiempo de compresion, pero tal temperatura superior debe quedarse al menos 10°C por debajo de la temperatura a la que las propiedades mecanicas de la fibra empiezan a deteriorarse. En el caso de fibras de polietileno de alto rendimiento, la temperatura no debe superar los 150°C, es decir permanecer por debajo del intervalo de fusion de las fibras. En una realizacion preferida, la pila que comprende preferiblemente un material de matriz de poliuretano se comprime durante al menos 60 minutos a una temperatura de entre 125 y 135°C. Tras prensar a una temperatura elevada, antes de retirarla de la prensa, la pila se enfna hasta una temperatura por debajo de los 100°C, preferiblemente por debajo de los 80°C. En una realizacion preferida, la pila se enfna mientras esta todavfa bajo presion, preferiblemente de al menos 5 MPa, mas preferiblemente bajo la misma que en la etapa de prensado anterior.
Finalmente, la invencion se refiere a una prenda protectora, tal como un chaleco antibalas, que comprende el artfculo moldeado con resistencia baftstica curvado de la invencion en forma de un panel duro.
Los metodos de prueba a los que se hace referencia en la presente solicitud son tal como sigue:
• VI: la viscosidad intnnseca se determina segun el metodo PTC-179 (Hercules nc. Rev. 29 de abril de 1982) a 135°C en decalina, siendo el tiempo de disolucion de 16 horas, con DBPC como antioxidante en una cantidad de 2 g/l de disolucion, extrapolando la viscosidad tal como se mide a diferentes concentraciones a la concentracion cero;
• Propiedades de traccion (medidas a 25°C): se definen la resistencia a la traccion (o resistencia), el modulo de traccion (o modulo) y el alargamiento a la rotura y se determinan en hilos multifilamento tal como se especifica en la norma ASTM D885M, usando una longitud de calibre nominal de la fibra de 500 mm, una velocidad de avance del 50%/min. Basandose en la curva de esfuerzo-deformacion medida se determina el modulo como el gradiente entre el 0,3 y el 1% de deformacion. Para el calculo del modulo y de la resistencia, las fuerzas de traccion medidas se dividen entre el tftulo, tal como se determina pesando 10 metros de fibra; se calculan valores en GPa asumiendo una densidad de 0,97 g/cm3. Las propiedades de traccion de las peftculas delgadas se miden segun la norma ISO 1184(H).
• El modulo del material de matriz se determino segun la norma ISO 527. El modulo al 100% se determino en tiras de peftcula con una longitud de 100 mm (longitud libre entre los elementos de sujecion) y una anchura de 24 mm. El modulo al 100% es el modulo secante medido entre deformaciones del 0% y el 100%.
La invencion se explicara ahora adicionalmente con el siguiente ejemplo y experimento comparativo, sin limitarse a los mismos.
Ejemplo 1
En primer lugar se elaboro una monocapa unidireccional en una devanadora de tambor. Para esto, se unio un papel siliconado al tambor de la devanadora de tambor. El tambor tema una circunferencia y una anchura que eran ambas de 160 cm. Se devano un hilo de polietileno con una tenacidad de 3,6 GPa y un tftulo de 1,92 denier por filamento alrededor de la devanadora de tambor con una separacion de 3,08 mm. Antes de devanarse alrededor del tambor, el hilo se humedecio con una dispersion de copoftmero de bloque de estireno-isopreno-estireno en agua. Diluyendo la dispersion, se ajusto la cantidad de solidos absorbida por el hilo al 18% en peso con respecto a la cantidad de hilo.
Se evaporo toda el agua calentando el tambor hasta ~65°C. Al hacer esto, se elaboro una monocapa con una densidad de area de hilo de 48,6 g/m2 y una densidad de area de matriz de 10,7 g/m2.
Antes de anadir la segunda monocapa, se retiro la primera monocapa del tambor, se giro 90° y se unio de nuevo al tambor. Usando el mismo procedimiento se adhirio una segunda monocapa a la primera monocapa devanando hilo alrededor del tambor. Los hilos de la segunda capa estan orientados esencialmente en perpendicular a los hilos en la primera monocapa. Este procedimiento se repitio para anadir una tercera y una cuarta monocapa.
La lamina final, es decir la lamina antibalas usada para producir un artfculo moldeado resistente curvado segun la invencion, consistfa en 4 monocapas orientadas en una direccion de 0°/90°/0°/90°. Tema una densidad de area (DA) de 237,4 g/m2.
5
10
15
20
25
30
35
40
En total 67 de tales laminas finales de 40x40 cm se apilaron juntas y se prensaron para dar un panel antibalas.
Las condiciones de prensado para obtener el panel antibalas fueron las siguientes:
La pila con las 67 laminas finales se coloco entre dos platos de una prensa estandar. La temperatura de los platos era de entre 125-130°C. Se retuvo el paquete en la prensa hasta que la temperatura en el centro del paquete era de entre 115-125°C. Posteriormente, la presion se aumento hasta una presion de compresion de 30 MPa y se mantuvo el paquete bajo esta presion durante 65 min. Posteriormente, el paquete se enfrio hasta una temperatura de 60°C a la misma presion de compresion.
La densidad de area del panel prensado era de 15,9 kg/m2 La densidad de area de hilo en el panel era de 13 kg/m2
Los paneles obtenidos se sometieron a una prueba de disparo segun el procedimiento expuesto en STANAG 2920. Se uso una bala de nucleo de acero blando de 7,62 x 39 mm, denominada a menudo tambien “bala AK47 MSC”. La bala se obtuvo de Messrs Sellier & Belliot, Republica Checa. Estas pruebas se realizaron con el proposito de determinar una V50 y/o la energfa absorbida. V50 es la velocidad a la que el 50% de los proyectiles penetraran en la plancha de blindaje. El procedimiento de prueba fue tal como sigue. El primer proyectil se disparo a la velocidad V50 anticipada. Se midio la velocidad real poco antes del impacto. Si el proyectil se detema, un siguiente proyectil se disparo a una velocidad prevista de aproximadamente un 10% mas. Si perforaba, el siguiente proyectil se disparo a una velocidad prevista de aproximadamente un 10% menos. Siempre se midio la velocidad de impacto real. V50 era el promedio de las dos paradas mas altas y las dos penetraciones mas bajas. El rendimiento del blindaje tambien se determino calculando la energfa cinetica del proyectil a V50 y dividiendo esto entre la DA de la plancha, la denominada “Eabs”.
Se encontro que la V50 del panel era de 782 m/s, y la Eabs era de 186 J m2/kg.
Experimento comparativo A
Se uso el mismo procedimiento que el descrito en el ejemplo 1 para elaborar una lamina, excepto porque la tenacidad del hilo era de 3,3 GPa y un tttulo de 3,3 denier por filamento, el contenido de matriz era del 22% y la separacion entre hilos era de 6,08 mm. Esto dio como resultado una lamina que comprendfa 4 monocapas, teniendo cada monocapa una densidad de area de hilo de 24,3 g/m2 y una densidad de area de matriz de 6,9 g/m2.
Prensando 134 laminas se obtuvo un panel con una densidad de area de 16,7 kg/m2 y una DA de hilo de 13,0 kg/m2. La DA de hilo era igual a la DA de hilo en el ejemplo 1.
Se encontro que la V50 del panel era de 666 m/s, la Eabs era de 142 J m2/kg.
Estos resultados muestran que a pesar de la misma cantidad de fibra de polietileno en el panel, a saber 13 kg/m2, el panel segun la invencion en el ejemplo 1 mostro una Eabs mayor significativa.
Tabla 1
Ejemplo 1 Comp. A
Resistencia a la traccion
[GPa] 3,6 3,3
N.° de monocapas por lamina
[-] 4 4
% en masa de la matriz
18 22
DA de hilo por monocapa
[g/m2] 48,6 24,3
DA de matriz por
[g/m2] 10,7 6,9
monocapa
DA de monocapa
[g/m2] 59,4 31,2
DA por lamina
[g/m2] 237,4 124,9
N^ de laminas por paquete
67 134
DA de paquete
[kg/m2] 15,9 16,7
DA de hilo en el paquete
[kg/m2] 13,0 13,0
V50
[m/s] 782 683
Eabs de hilo
188 143

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. - Un artfculo moldeado con resistencia baKstica curvado que comprende al menos dos laminas con resistencia baUstica, en el que cada lamina con resistencia balfstica comprende una pila de al menos 4 monocapas, conteniendo cada monocapa
    fibras de refuerzo orientadas unidireccionalmente con una resistencia a la traccion de entre 3,5 y 4,5 GPa, y como maximo el 20% en masa de un material de matriz, la densidad de area de una monocapa es de al menos 25 g/m2
    y estando rotada la direccion de las fibras en cada monocapa con respecto a la direccion de las fibras en una monocapa adyacente.
  2. 2. - El artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la reivindicacion 1, en el que la densidad de area de una monocapa es de al menos 40 g/m2.
  3. 3. - El artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la reivindicacion 1 o 2, en el que la monocapa comprende como maximo el 18,5% en masa del material de matriz.
  4. 4. - El artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, en el que las fibras de refuerzo orientadas unidireccionalmente tienen una resistencia a la traccion de entre 3,6 y 4,3 GPa.
  5. 5. - El artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en el que las fibras de refuerzo orientadas unidireccionalmente son fibras de polietileno muy estiradas.
  6. 6. - El artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, en el que el material de matriz tiene un modulo al 100% de al menos 3 MPa.
  7. 7. - El artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que el tftulo de un unico filamento de las fibras es de como maximo 2 denier.
  8. 8. - El artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende al menos 10 de las laminas con resistencia balfstica.
  9. 9. - El artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la reivindicacion 8, que comprende ademas una cara de impacto de ceramica o metal.
  10. 10. - Prenda protectora, tal como un chaleco antibalas, que comprende el artfculo moldeado con resistencia balfstica curvado segun la reivindicacion 8 o 9.
ES07857044.7T 2006-12-22 2007-12-21 Artículo moldeado con resistencia balística curvado Active ES2626624T3 (es)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US87654306P 2006-12-22 2006-12-22
EP06026726 2006-12-22
EP06026726 2006-12-22
US876543P 2006-12-22
PCT/EP2007/011324 WO2008077605A1 (en) 2006-12-22 2007-12-21 Ballistic resistant sheet and ballistic resistant article

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2626624T3 true ES2626624T3 (es) 2017-07-25

Family

ID=38053534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES07857044.7T Active ES2626624T3 (es) 2006-12-22 2007-12-21 Artículo moldeado con resistencia balística curvado

Country Status (3)

Country Link
BR (1) BRPI0720680B1 (es)
ES (1) ES2626624T3 (es)
ZA (1) ZA200904245B (es)

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200904245B (en) 2010-04-28
BRPI0720680A2 (pt) 2014-02-04
BRPI0720680B1 (pt) 2019-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8592023B2 (en) Ballistic resistant sheet and ballistic resistant article
KR101481178B1 (ko) 다층 재료 시트 및 이의 제조 방법
JP5202311B2 (ja) 防弾性物品
DK2679947T3 (en) STACK OF LAW NO. 1 AND LAW NO. 2, A PANEL AND A SHOOTING ARTICLE INCLUDING THE STACK OR PANEL
US20100050310A1 (en) Ballistic resistant sheet and ballistic resistant article
AU2007204399B2 (en) Process for the production of a monolayer composite article, the monolayer composite article and a ballistic-resistant article
WO2018114266A1 (en) Ballistic-resistant assembly
BRPI0710757A2 (pt) folha de material em multicamada e processo para sua preparaÇço
ES2626624T3 (es) Artículo moldeado con resistencia balística curvado