MX2007015828A - Material compuestos para aplicaciones contra punales punzones para hielo y para corazas. - Google Patents

Abstract

Los materiales compuestos resistentes al impacto formados de al menos una capa fibrosa que comprende una red de fibras altamente tenaces y al menos una capa de una pelicula delgada de titanio, el material compuesto siendo resistente a al menos uno de punales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balisticos. Preferiblemente hay una pluralidad de tales capas y la capa de la pelicula de titanio esta dispuesta entre las capas fibrosas adyacentes. La coraza o blindaje corporal formado de los materiales compuestos tiene la resistencia deseada contra los punales, punzones para hielo y proyectiles balisticos.

Description

MATERIAL COMPUESTO PARA APLICACIONES CONTRA PUÑALES, PUNZONES PARA HIELO Y PARA CORAZAS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención Esta invención se refiere a materiales compuestos los cuales incorporan fibras de alta resistencia y son útiles en varias aplicaciones, en espacial para protección contra puñaladas, protección contra punzones para hielo y protección contra proyectiles balísticos en aplicaciones de corazas o blindajes corporales y los similares. Descripción de la Técnica Relacionada Los productos resistentes para chalecos y los similares se conocen en la técnica. Muchos de estos productos se basan en fibras altamente tenaces, tales como fibras de polietileno de cadena extendida. Las corazas corporales, tales como los chalecos a prueba de balas, pueden ser formadas de materiales compuestos rígidos y/o materiales compuestos flexibles. Las corazas corporales rígidas proporcionan buena resistencia a la penetración por objetos afilados, tales como hojas de cuchillos, pero estos son muy tiesos y relativamente voluminosos. Como resultado, en las prendas de blindaje corporal rígidas (por ejemplo, chalecos) son menos confortables de vestir que las prendas de blindaje corporal flexibles. Sin embargo, las últimas no pueden proporcionar una resistencia adecuada a puñales o cuchillos, punzones para hielo y los similares. Seria deseable proporcionar un material compuesto el cual sea resistente a puñales o cuchillos, punzones para hielo y/o proyectiles balísticas, para proporcionar con el fin de proporcionar protección al usuario. Sería deseable también proporcionar un blindaje corporal el cual fuera resistente a cuchillos puntiagudos, punzones para hielo y/o proyectiles balísticos. El blindaje corporal puede ser flexible para proporcionar confort o rígidos y aun no demasiado pesados como se experimentaría con una placa metálica gruesa o los similares. Tales blindajes deseablemente serian confortables al vestir y de fabricación barata. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con esta invención, se proporciona un material compuesto resistente a impactos, que comprende: (a) al menos una capa fibrosa, la capa fibrosa que comprende una red de fibras altamente tenaces, y (b) al menos una capa de una película delgada de titanio, el material compuesto que es resistente a al menos uno de puñales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balísticos . Además, de acuerdo con esta invención, se proporciona aquí un material compuesto resistente al impacto, que comprende : (a) una pluralidad de capas fibrosas, cada una de las capas fibrosas que comprende una red de fibras altamente tenaces, y (b) al menos una capa de una película delgada de titanio, la película de titanio que se dispone entre al menos dos capas fibrosas adyacentes, el material compuesto que es resistente a al menos uno de puñales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balísticos. También de acuerdo con esta invención, se proporcionan aquí corazas o blindajes corporales los cuales son resistentes a al menos uno de puñales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balísticos, los blindajes corporales que comprende al menos un material compuesto, el material compuesto que comprende : (a) al menos una capa fibrosa, la capa fibrosa que comprende una red de fibras altamente tenaces, y (b) al menos una capa de una película delgada de titanio. Además, esta invención proporciona corazas o blindajes corporales resistentes a al menos uno de puñales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balísticos, el blindaje corporal que comprende al menos un material compuesto, el material compuesto que comprende : (a) una pluralidad de capas fibrosas, cada una de las capas fibrosas que comprende una red de fibras altamente tenaces, y (b) al menos una capa de una película delgada de titanio, la película de titanio que se dispone entre al menos dos capas fibrosas adyacentes. La presente invención proporciona un material compuesto el cual se basa en una película de titanio reforzada. Se ha encontrado que una construcción la cual incorpora tales materiales compuestos de película de titanio reforzada proporciona excelente resistencia a puñales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balísticos. Las corazas o blindajes corporales son confortables de vestir y pueden ser fabricados en una manera económica. Además, el material compuesto de esta invención y el blindaje corporal fabricado de este no tienen la sensación o el sonido metálico que son característicos de las estructuras que incluyen capas metálicas gruesas que no están reforzados con fibras altamente tenaces como en la presente invención. Esta característica se agrega a la sensación y el confort deseables de los productos de esta invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención comprende un material compuesto el cual comprende una película delgada de titanio con fibras altamente tenaces. El material compuesto se forma de al menos una capa de película delgada de titanio y al menos una capa que comprende fibras altamente tenaces. Para los propósitos de la presente invención, una fibra es un cuerpo alargado, la dimensión de longitud de la cual es mucho mayor que las dimensiones transversales de anchura y espesor. Por consiguiente, el término fibra (s) incluye filamentos, cintas, tiras y los similares que tengan secciones transversales regulares o irregulares. Un hilado es un hilo compuesto de de muchas fibras o filamentos. Como se usa aquí, el término "fibras altamente tenaces" significa fibras las cuales tienen tenacidades iguales o mayores a aproximadamente 7 g/d. Preferiblemente, estas fibras tienen módulos de tensión iniciales de al menos aproximadamente 150 g/d y energía al rompimiento de al menos aproximadamente 8 J/g cuando se miden por ASTM D2256. Como se usan aquí, los términos "módulo de tracción inicial", "módulo de tracción" y "módulo" significan el módulo de elasticidad cuando se mide por ASTM 2256 para un hilado y por ASTM D638 para un elastómero o un material de matriz. Preferiblemente, las fibras altamente tenaces tienen tenacidades iguales o mayores a aproximadamente 10 g/d, más preferiblemente iguales o mayores a aproximadamente 16 g/d, aun más preferiblemente iguales o mayores a aproximadamente 22 g/d, y más preferiblemente iguales o mayores a aproximadamente 28 g/d. La red de fibras usada en el material compuesto de esta invención puede estar en forma de telas tejidas, anudadas o no tejidas formadas de las fibras altamente tenaces. Preferiblemente, al menos 50% en peso de las fibras en la tela son fibras altamente tenaces, más preferiblemente, al menos 75% en peso de las fibras en la tela son fibras altamente tenaces, y más preferiblemente, substancialmente todas las fibras en la tela son fibras altamente tenaces. El hilado y las telas de la invención se pueden componer de una o más fibras diferentes de alta resistencia. Los hilados puede estar en alineación esencialmente paralela, o los hilados pueden ser torcidos, sobre-enrollados o enmarañados. Las telas de la invención pueden ser tejidas con hilados que tienen diferentes fibras en las direcciones de urdimbre y de trama, o en otras direcciones. Las fibras de alta resistencia útiles en los hilados y las telas de la invención incluyen fibras de poliolefina de alto peso molecular altamente orientadas, en particular fibras de polietileno de alto módulo, fibras de aramida, fibras de polibenzazol tales como fibras de polibenzoxazol (PBO) y de polibenzotiazol (PBT) , fibras de alcohol polivinílico, fibras de poliacrilonitrilo, fibras de copoliéster de cristal líquido, fibras de vidrio, fibras de carbono o fibras de basalto u otros minerales, así como fibras poliméricas de varillas rígidas, y mezclas y combinaciones de las mismas. Las fibras de alta resistencia preferidas útiles en esta invención incluyen fibras de poliolefina, fibras de aramida y fibras de polibenzazol, y mezclas y combinaciones de las mismas. Las más preferidas son fibras de polietileno de alto peso molecular. La Patente Norteamericana No. 4,457,985 describe de manera general tales fibras de polietileno y polipropileno de alto peso molecular, y la descripción de esta patente se incorpora por este motivo aquí como eferencia en la extensión en que no es inconsistente con esta. En el caso del polietileno, las fibras adecuadas son aquellas con peso molecular promedio en peso de al menos aproximadamente 150,000, preferiblemente al menos aproximadamente un millón y más preferiblemente entre aproximadamente dos millones y aproximadamente cinco millones. Tales fibras de polietileno de alto peso molecular pueden ser hiladas en solución (véase la Patente Norteamericana No. 4,137,394 y la Patente Norteamericana No. 4,356,138), o un hilado en filamentos a partir de una solución para formar una estructura en gel (véase la Patente Norteamericana No. 4,413,110, Publicación alemana No. 3,004,699 y la Patente Británica No. 2051667), o las fibras de polietileno se pueden producir por un proceso de devanado y estirado (véase la Patente Norteamericana No. 5,702,657). Como se usa aquí, el término polietileno significa un material polietilénico predominantemente lineal que puede contener cantidades pequeñas de ramificaciones de la cadena o comonómeros no excediendo 5 unidades de modificación por 100 átomos de carbono de la cadena principal, y que también puede contener mezclado con este, no más de aproximadamente 50% en peso de uno o más aditivos poliméricos tales como alqueno- 1--polímeros, en particular polietileno, polipropileno o polibutileno de baja densidad, copolímeros que contienen monoolefinas como monómeros primarios, poliolefinas oxidadas, copolímeros de injerto de poliolefina y polioximetilenos, o aditivos de bajo peso molecular, tales como antioxidantes, lubricantes, agentes de filtrado de ultravioleta, colorantes y los similares los cuales se incorporan comúnmente. Las fibras de polietileno altamente tenaces (conocidas también como fibras de polietileno de cadena extendida o de alto peso molecular) se prefieren y se venden bajo la marca comercial SPECTRA® por Honeywell International Inc. de Morristown, Nueva Yersey. Dependiendo de la técnica de formación, la tasa y las temperaturas de estiramiento, y otras condiciones, se puede impartir una variedad de propiedades a estas fibras. La tenacidad de las fibras de polietileno es de al menos aproximadamente 7 g/d, preferiblemente al menos aproximadamente 15 g/d, más preferiblemente al menos aproximadamente 20 g/d, aun más preferiblemente al menos aproximadamente 25 g/d y más preferiblemente al menos aproximadamente 30 g/d. De manera similar, el módulo de tracción inicial de las fibras, cuando se mide por una máquina para ensayos de tracción, es preferiblemente al menos aproximadamente 300 g/d, más preferiblemente al menos aproximadamente 500 g/d, aun más preferiblemente al menos aproximadamente 1,000 g/d y más preferiblemente al menos aproximadamente 1,200 g/d. Estos valores más altos para el módulo de tracción inicial y la tenacidad se pueden obtener por lo general empleando procesos de crecimiento en solución o hilado en gel. Muchos de los filamentos tienen puntos de fusión mayores que el punto de fusión del polímero del cual se formaron. Por lo tanto, por ejemplo, el polietileno de alto peso molecular de aproximadamente 150,000, peso molecular de aproximadamente un millón y aproximadamente dos millones tienen puntos de fusión en volumen de 138°C. Los filamentos de polietileno altamente orientados fabricados se estos materiales tienen puntos de fusión desde aproximadamente 7°C a aproximadamente 13 °C más altos. Por lo tanto, un ligero aumento en el punto de fusión refleja la perfección cristalina y la mayor orientación cristalina de los filamentos cuando se compara con el polímero en conjunto. De manera similar, se pueden usar fibras de polipropileno de alto peso molecular altamente orientadas con peso molecular promedio en peso de al menos aproximadamente 200,000, preferiblemente al menos aproximadamente un millón y más preferiblemente al menos dos millones. Tal polipropileno de cadena extendida se puede formar en filamentos razonablemente bien orientados por medio de las técnicas prescritas en las varias referencias mencionadas arriba, y en especial por la técnica de la Patente Norteamericana No. 4,413,110. Ya que el polipropileno es un material mucho menos cristalino que el polietileno y contiene grupos metilo colgantes, los valores de tenacidad que se pueden lograr con el polipropileno son por lo general substancialmente menores que los valores correspondientes para el polietileno. Por consiguiente, una tenacidad adecuada es preferiblemente al menos aproximadamente 8 g/d, más preferiblemente al menos aproximadamente 11 g/d. El módulo de tracción inicial para el polipropileno es preferiblemente al menos aproximadamente 160 g/d, más preferiblemente al menos aproximadamente 200 g/d. el punto de fusión del polipropileno se eleva por lo general varios grados por el proceso de orientación, de manera tal que los filamentos de polipropileno preferiblemente tienen un punto de fusión promedio de al menos 168 °C, más preferiblemente de al menos 170°C. Los rangos preferidos particularmente para los parámetros descritos arriba se pueden proporcionar ventajosamente un desempeño mejorado en el artículo final. Emplear fibras que tengan un peso molecular promedio en peso de al menos aproximadamente 200,000 acopladas con los rangos preferidos para los parámetros descritos anteriormente (módulo y tenacidad) puede proporcionar un desempeño mejorado ventajosamente en el artículo final. En el caso de fibras de aramida, las fibras adecuadas formadas a partir de poliamidas aromáticas se describen en la Patente Norteamericana No. 3,671,542, la cual se incorpora aquí como referencia en la extensión en que no es inconsistente con esta. Las fibras de aramida preferidas tendrán una tenacidad de al menos aproximadamente 20 g/d, un módulo de tracción inicial de al menos aproximadamente 400 g/d y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 8 J/9 Y las fibras de aramida preferidas particularmente tendrán una tenacidad de al menos aproximadamente 20 g/d y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 20 J/g. Las fibras de aramida más preferidas tendrán una tenacidad de al menos aproximadamente 20 g/d, un módulo de al menos aproximadamente 900 g/d y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 30 J/g. Por ejemplo, los filamentos de poli (p-fenilen tereftalamida) los cuales tienen valores de módulos y tenacidad relativamente altos son particularmente útiles para formar materiales compuestos con resistencia balística. Los ejemplos son el Keviar® el cual tienen 500 g/d y 22 g/d como valores de módulo de tracción inicial y tenacidad, respectivamente, así como Keviar® 129 y KM2 , los cuales están disponibles en 400, 640, y 840 denier. Las fibras de aramida de otros fabricantes también pueden ser usadas en esta invención. También sin útiles en la practica de esta invención las fibras de poli (m-fenilen isoftalamida) producidas comercialmente por Du Pont bajo el nombre comercial Nomex® . Las fibras de alcohol polivinílico (PV-OH) de alto peso molecular que tienen módulo de tracción alto como se describen en la Patente Norteamericana No. 4,440,711 de Kwon et al., la cual se incorpora aquí por este motivo como referencia en la medida en que no es inconsistente con esta. Las fibras de PVOH de alto peso molecular deben tener un peso molecular promedio en peso de al menos aproximadamente 200,000. Las fibras de PV-OH particularmente útiles deben tener un módulo de al menos aproximadamente 300 g/d, una tenacidad preferiblemente al menos 10 g/d, más preferiblemente al menos aproximadamente 14 g/d y más preferiblemente al menos aproximadamente 17 g/d, y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 8 J/G. las fibras de PV-OH que tengan tales propiedades pueden ser producidas, por ejemplo, por el proceso descrito en la Patente Norteamericana No. 4,599,267. En el caso del poliacrilonitrilo (PAN) las fibras de PAN deben tener un peso molecular promedio en peso de al menos 400,000. Las fibras de PAN particularmente útiles deben tener una tenacidad de al menos preferiblemente aproximadamente 10 g/d y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 8 J/g. Las fibras de PAN que tienen un peso molecular de al menos aproximadamente 400,000, una tenacidad de al menos aproximadamente 15 a 20 g/d y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 8 J/g son más útiles; y tales fibras se describen, por ejemplo, en la Patente Norteamericana No. 4,535,027. Las fibras de copoliéster de cristal líquido adecuadas para la práctica de esta invención se describen, por ejemplo, en las Patentes Norteamericanas Nos. 3,975,487; 4,118,372 y 4,161,470. Las fibras de polibenzazol adecuadas para la practica de esta invención se describen, por ejemplo, en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,286,833, 5,296,185, 5,356,584, 5,534,205 y 6,040,050. Preferiblemente, las fibras de polibenzazol son fibras de la marca Zylon® de Toyobo Co .

Las fibras de varillas rígidas se describen, por ejemplo, en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,674,969, 5,939,553, 5,945,537 y 6,040,478. Tales fibras están disponibles bajo la designación de fibras M5® de Magellan Systems International. Como se menciona arriba, las fibras de alta resistencia pueden estar en forma de una tela tejida, anudada o no tejida. Un material preferido es una tale tejida formada de fibras de polietileno SPECTRA®. En una modalidad, la tela preferiblemente tiene entre aproximadamente 15 y aproximadamente 55 extremos por pulgada (aproximadamente 5.9 a aproximadamente 21.6 extremos por centímetro) tanto en la dirección de la urdimbre y de relleno, y más preferiblemente entre aproximadamente 17 y aproximadamente 45 extremos por pulgada (aproximadamente 6.7 a aproximadamente 17.7 extremos por cm) . Los hilados tienen cada uno preferiblemente entre aproximadamente 200 y aproximadamente 1200 denier. El resultado es una tela tejida que pesa preferiblemente entre aproximadamente 2 y aproximadamente 15 onzas por yarda cuadrada (aproximadamente 67.8 a aproximadamente 508.6 g/m2), y más preferiblemente entre aproximadamente 5 y aproximadamente 11 onzas por yarda cuadrada (aproximadamente 169.5 a aproximadamente 373.0 g/m2) . Los ejemplos de tales telas son aquellos designados como estilos de telas SPECTRA® 902. 904, 952, 955 y 960. Como apreciarán aquellas personas experimentadas en la técnica, las construcciones de telas descritas aquí son sólo ejemplificantes y no tienen la intención de limitar la invención a estas. Las telas de alta resistencia pueden estar en forma de una tela no tejida tal como laminados de fibras orientadas unidireccionalmente, o fibras las cuales están enfurtidas en una orientación al azar, las cuales se incrustan en una matriz de resina adecuada, como se conoce en la técnica. Otro material textil preferido aquí como la o las capas fibrosas son las telas formadas de fibras orientadas unidireccionalmente, las cuales típicamente tienen una capa de fibras las cuales se extienden en una dirección y una capa de fibras las cuales se extienden en una dirección a 90° de las primeras fibras. Cuando las capas individuales son fibras orientadas unidireccionalmente, las capas sucesivas se giran preferiblemente con relación unas a otras, por ejemplo a ángulos de 0°/90° o 0°/45o/90o45o/0° o a otros ángulos. Los ejemplos de estas telas no tejidas orientadas unidireccionalmente son los siguientes, todas las cuales están disponibles de Honeywell International Inc.: SPECTRA SHIELD® PCR (la cual es una tela no tejida de cintas de fibras de polietileno de cadena extendida SPECTRA® que incluyen una resina, las cuales cintas se pliegan transversalmente a 0°/90° y usualmente se usan en aplicaciones de corazas rígidas) , SPECTRA SHIELD® PLUS PCR (la cual es una versión más ligera de la tela SPECTRA SHIELD® PCR) , SPECTRA SHIELD® LCR (la cual es una tela no tejida de cintas de fibras de polietileno de cadena extendida SPECTRA® que incluye una resina, las cuales cintas se pliegan transversalmente a 0°/90°, intercaladas con una película termoplástica, y se usan usualmente en aplicaciones de corazas blandas) , SPECTRA SHIELDS® PLUS LCR (la cual es una versión más ligera de la tela SPECTRA SHIELD® LCR) , y GOLD FLEX® (la cual es un material de protección de aramida de cuatro capas de cintas de fibras de aramida unidireccionales que incluye una resina, las cuales se pliegan transversalmente a 0°/90°, 0°/90°, y se intercalan con una película termoplástica) . La matriz de resina para las capas de fibras orientadas unidireccionalmente se puede formar de una amplia variedad de materiales elastoméricos que tengan las características deseadas. En una modalidad, los materiales elastoméricos usados en tal matriz poseen un módulo de tracción inicial (módulo de elasticidad) igual o menor que aproximadamente 6,000 psi (41.4 MPa) cuando se mide por ASTM D638. Más preferiblemente, el elastómero tienen un módulo de tracción inicial igual o menor que aproximadamente 2,400 psi (16.5 MPa) . Más preferiblemente, el material elastomérico tienen un módulo de tracción inicial igual o menor que aproximadamente 1,200 psi (8.23 MPa). Estos materiales resinosos son típicamente de naturaleza termoplástica. Alternativamente, la matriz de resina se puede seleccionar para tener un alto módulo de tensión cuando se cura, como al menos 1 x 106 psi (6895 MPa) . Los ejemplos de tales materiales se describen, por ejemplo, en la Patente Norteamericana 6,642,159, la descripción de la cual se incorpora expresamente aquí como referencia. La proporción del material de matriz de resina a fibras en las capas compuestas puede variar ampliamente dependiendo del uso final . El material elastomérico preferiblemente forma aproximadamente 1 a aproximadamente 98 por ciento en peso, más preferiblemente desde aproximadamente 10 a aproximadamente 95 por ciento en peso, de las capas de fibras orientadas unidireccionalmente . Se puede usar una amplia variedad de materiales elastoméricos como la matriz de resina. Por ejemplo, se puede emplear alguno de los siguientes materiales: polibutadieno, poliisopreno, caucho natural, copolímeros de etileno-propileno, terpolímeros de etileno-propileno-dieno, polímeros de polisulfuro, elastómeros de poliuretano, polietileno clorosulfonado, policloropreno, cloruro de polivinilo plastificado que usa ftalato de dioctilo u otros plastificantes bien conocidos en la técnica, elastómeros de butadieno acrilonitrilo, poli ( isobuti1eno-co-isopreno) , poliacrilatos, poliésteres, poliéteres, fluoroelastomeros, elastómeros de silicona, elastómeros termoplásticos, y copolímeros de etileno. Los ejemplos de resinas termoestables incluyen aquellas las cuales son solubles en solventes saturadas con carbono-carbono tales como metil etil cetona, acetona, etanol, metanol, alcohol isopropílico, ciciohexano, etil acetona y combinaciones de los mismos. Entre las resinas termoestables están los vinil esteres, copolímeros de bloque de estireno-butadieno, ftalato de dialilo, fenol formaldehído, polivinil butiral y mezclas de los mismos, como se describe en la Patente Norteamericana 6,642,159 antes mencionada. Las resinas termoestables preferidas para las telas de fibras de polietileno incluyen al menos un vinil éster, ftalato de dialilo y opcionalmente un catalizador para curar la resina de vinil éster. Un grupo preferido para las telas de fibras de polietileno son los copolímeros de bloque de dienos conjugados y copolímeros aromáticos de vinilo. El butadieno y el isopreno son elastómeros de dienos conjugados preferidos. El estireno, vinil tolueno y t-butil estireno son monómeros aromáticos conjugados preferidos. Los copolímeros de bloque que incorporan poliisopreno se pueden hidrogenar para producir elastómeros termoplásticos que tengan segmentos elastoméricos de hidrocarburos saturados. Los polímeros pueden ser copolímeros de tri-bloque simples del tipo R-(BA)X (X=3-150); en donde A es un bloque de un monómero aromático polivinílico y B es un bloque de un elastómero de dieno conjugado. Las capas fibrosas unidireccionales altamente tenaces se pueden impregnar con o incrustar en la resina de matriz elegida, aplicando la composición de matriz a las fibras y después consolidando la composición de matriz/fibras altamente tenaces en una manera conocida. Por "consolidar" se da a entender que el material de matriz y la capa de red de fibras se combinan en una capa unitaria única. La consolidación puede ocurrir por medio de secado, enfriamiento, calentamiento, presión o una combinación de los mismos. La película de titanio usada en esta invención está en forma de una película delgada. Por "película delgada" se da a entender que el espesor de la película es igual o menor que aproximadamente 1 mm. Por ejemplo, la película de titanio puede tener un espesor en el rango desde aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.5 mm, más preferiblemente desde aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.35 mm, y más preferiblemente desde aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.2 mm. Una película preferida es una película de titanio de 0.127 mm disponible de Deutsche Titán de Alemania.

Una o más películas de titanio se disponen con y preferiblemente se laminan a una o más capas que comprenden fibras altamente tenaces. Se puede usar cualquier sistema de adhesión y método se laminación adecuados. Por ejemplo, el adhesivo se puede rociar en uno o ambos lados de la película de titanio. Preferiblemente, la película de titanio se limpia con un material tal como acetona u otros agentes de limpieza antes de la aplicación del adhesivo. Los ejemplos de adhesivos que pueden ser empleados en esta invención incluyen adhesivos termoplásticos y termoestables, ya sea en forma de resinas o películas fundidas. Una o más películas de plástico se pueden incluir en el material compuesto para permitir que diferentes capas de material compuesto se deslicen unas sobre cada una de las otras para facilidad de moldeado en una forma corporal y facilidad de uso. Cualquier película de plástico adecuada se puede emplear, tales como las películas fabricadas de poliolefinas. Los ejemplos de tales películas son películas de polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) , películas de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) , películas de poliéster, películas de nylon, películas de policarbonato y las similares. Estas películas pueden ser de cualquier espesor deseado. Los espesores típicos varían desde aproximadamente 0.1 a aproximadamente 1.2 milésimas de pulgada (2.5 a 30 µm) , más preferiblemente desde aproximadamente 0.2 a aproximadamente 1 milésima (5 a 25 µm) , y más preferiblemente desde aproximadamente 0.3 a aproximadamente 0.5 milésimas (7.5 a 12.5 µm) . Las capas compuestas de esta invención se pueden formar en cualquier manera adecuada. Por ejemplo, el adhesivo se puede rociar en ambos lados de la película de titanio delgada, y la capa de refuerzo se proporciona en un (preferiblemente en ambos) lado de la película de titanio y la película de LLDPE se aplica en un (preferiblemente ambos) lado de la película de titanio revestida con adhesivo. El material compuesto se moldea entonces por calor y presión para consolidar el material compuesto, en una manera conocida en la técnica. Por ejemplo, las presiones pueden variar desde aproximadamente 1 a aproximadamente 250 psi (6.9 a 1725 KPa) . Las temperaturas pueden variar desde aproximadamente 75 a aproximadamente 260°F (24 a 127°C) . El tiempo de moldeo puede variar, por ejemplo, desde aproximadamente 1 a aproximadamente 30 minutos. En una modalidad de esta invención, el blindaje corporal es resistente a proyectiles balísticos. En esta modalidad se presenta un material compuesto con resistencia balística que comprende una red de fibras altamente tenaces. Estas fibras pueden estar en una matriz de un material de módulo bajo. En general, aquellas fibras las cuales se discuten arriba con respecto a la capa resistente a puñales o cuchillos para usarse en la capa con resistencia balística. Preferiblemente, al menos 50 por ciento en peso de las fibras en el material compuesto con resistencia balística comprenden las fibras altamente tenaces, y más preferiblemente al menos 75 por ciento en peso de las fibras en tal material compuesto comprende las fibras altamente tenaces. Se debe notar que las mismas o diferentes fibras de alta tenacidad se pueden usar en la capa resistente a puñales o cuchillos y la capa con resistencia balística. Se conocen varias construcciones para los materiales compuestos reforzados con fibras usados en artículos resistentes a impactos y a balas tales como cascos, paneles y chalecos. Estos compuestos muestran grados variables de resistencia a la penetración por impactos de alta velocidad de proyectiles tales como balas, metralla y fragmentos, y los similares. Por ejemplo, las Patentes Norteamericanas 6,268,301 Bl, 6,248,676 Bl, 6,219,842 Bl; 5,677,029, 5,587,230; ,552,208 5,471,906 5,330,820; 5,196,252; 5,190,802; 5,187,023 5, 185,195 5,175,040; 5,167,876; 5,165,989; 5,124,195 5, 112,667 5,061,545; 5,006,390; 4,953,234; 4,916,000 4, 883, 700 4,820,568; 4,748,064; 4,737,402; 4,737,401 4,681,792 4,650,710; 4,623,574; 4,613,535; 4, 584,347 4,563,392; 4,543,286; 4,501,856; 4,457,985; y 4,403,102; la Publicación PCT No. WO 91/12136; y la publicación de 1984 de E.l. DuPont De Neumours International S.A. titulada "Lightweight Composite Hard Armor Non Apparel Systems with T-963 3300 dtex DuPont Keviar 29 Fibre", todas describen materiales compuestos con resistencia balística los cuales incluyen fibras de alta resistencia fabricadas de materiales tales como polietileno de alto peso molecular, aramidas y polibenzazoles . Se dice que tales materiales compuestos son flexibles o bien rígidos dependiendo de la naturaleza de su construcción y los materiales empleados. Los materiales compuestos resistentes balísticamente se forman típicamente de telas tejidas o enfurtidas o laminas de fibras las cuales se doblan o pliegan juntas. Las fibras en una hoja puede estar orientadas unidireccionalmente, con dos capas de tales fibras orientadas unidireccionalmente en un arreglo de plegado transversal 0o/90o o enfurtidas en una orientación al azar. Cuando las capas individuales son fibras orientadas unidireccionalmente, las capas sucesivas se giran preferiblemente con relación unas a otras, por ejemplo, a ángulos de 0°/90° o 0°/45o/90°/45o/0° o a otros ángulos. Las capas individuales de telas tejidas o fibras están ya sea revestidas o incrustadas en materiales de matriz polimérica los cuales rellenan los espacios vacíos entre las fibras. Si no está presente la matriz, la tela o la hoja de fibras es inherentemente flexible, y si se usa la matriz está es preferiblemente una flexible. Preferiblemente, las capas con resistencia balística de esta invención son telas formadas de fibras de polietileno o aramida. Como se conoce en la técnica, típicamente varias capas del material compuestos con resistencia balística se emplean en la coraza o blindaje corporal para proporcionar la resistencia balística necesaria, y las capas individuales pueden ser formadas de diferentes fibras o estar en diferentes configuraciones que una capa adyacente. La porción de la tela de las capas resistentes balísticamente puede ser una tela tejida que puede ser de algún patrón tejido, incluyendo telas tejidas de tejido plano, asargadas, satinadas, tridimensionales, y alguna de sus varias combinaciones. Las telas de tejido plano se prefieren y las más preferidas son las telas de tejido plano que tengan un conteo igual de urdimbre y trama. Se entenderá por aquellas personas experimentadas en la técnica que por ahora no es posible especificar a priori el mejor conteo del tejido para alguna combinación particular del material, el denier de las fibras o el denier del hilado. Por otro lado, los tejidos más apretados que tienen la mayor cobertura posible hacen más difícil que los proyectiles encuentren orificios y empujen los hilos y las fibras a un lado. Por otro lado, la alta frecuencia de los cruces de los hilos restringe la propagación del evento balístico a través de la tela y aminora el volumen de las fibras capaces de absorber energía del proyectil. Los artesanos experimentados descubrirán fácilmente por experimentación el mejor conteo de hilos para cada material fibroso, el denier de los hilos y el denier de los filamentos. Los hilos de los laminados útiles en las capas con resistencia balística pueden ser de aproximadamente 50 denier a aproximadamente 3000 denier. La selección se rige por consideraciones de efectividad balística y costo. Los hilos más finos son más costosos de fabricar y de tejer, pero pueden producir mayor efectividad balística por peso unitario. Los hilos tienen preferiblemente desde aproximadamente 200 denier a aproximadamente 3000 denier. Más preferiblemente, los hilos tienen desde aproximadamente 650 denier a aproximadamente 1500 denier. Más preferiblemente, los hilos tienen desde aproximadamente 800 denier a aproximadamente 1300 denier. La sección transversal de las fibras útiles aquí puede variar ampliamente. Estas pueden tener sección transversal circular, plana o alargada. Estas también pueden tener sección transversal irregular o regular de lóbulos múltiples que tengan uno o más lóbulos regulares o irregulares que se proyecten desde el eje lineal o longitudinal de las fibras. Se prefiere que las fibras sean de sección transversal substancialmente circular, plana o alargada, más preferiblemente la primera. En una modalidad, un chaleco se forma en una manera convencional a partir de una pluralidad de capas de los compuestos. Estas capas preferiblemente no están laminadas juntas sino que usualmente se disponen en una manera holgada en un cojín o los similares. Puede ser deseable coser las capas juntas para evitar el deslizamiento de las capas individuales unas con respecto las otras. Alternativamente, estas podrían ser laminadas entre si. Para proporcionar la resistencia deseada a puñales o cuchillos, punzones para hielo y/o proyectiles balísticos, las capas que incorporan la película de titanio delgada preferiblemente se disponen de manera tal que estas capas se localicen hacia el exterior del chaleco u otro blindaje corporal, mirando por lo tanto al exterior del usuario. Los materiales compuestos de esta invención y la coraza o blindaje corporal formado de estos son preferiblemente materiales flexibles, aunque estos también podrían estar en forma de materiales semi -rígidos o rígidos, dependiendo del tipo de resina y el sistema usado. Al seleccionar un diseño apropiado de los materiales compuestos y el blindaje corporal, una persona experimentada en la técnica puede lograr fácilmente estructuras las cuales sean resistentes a puñales o cuchillos, resistentes a punzones para hielo, resistentes a proyectiles balísticos, resistentes a dos o más de tales amenazas o resistentes a todas las tres amenazas. Los siguientes ejemplos no limitantes se presentan para proporcionar un entendimiento más completo de la invención. Las técnicas, condiciones, materiales y proporciones específicos y los datos reportados definidos para ilustrar los principios de la invención son ejemplificantes y no deben ser considerados como limitantes del ámbito de la invención. EJEMPLOS Ejemplo 1 Se formó un material compuesto el cual tiene resistencia balística a partir de una estructura la cual incluyó capas de fibras de polietileno de cadena extendida orientadas unidireccionalmente y una película de titanio. El material compuesto se formó a partir de capas de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR y capas de una película de titanio gruesa de 0.127 mm disponible de Deutsche Titán de Alemania. La construcción tuvo una capa de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR, una capa de película de titanio, 4 capas de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR, una capa de titanio, y 36 capas de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR. Las capas de fibras de polietileno de cadena extendida se adhirieron a la capa de titanio por medio de un adhesivo (Super 77, un adhesivo general en aerosol disponible de 3M. Las capas de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR se formaron a partir de hilos polietileno SPECTRA® 1000 que tenían 1100 denier, disponibles de Honeywell International Inc. Estos hilos tenían propiedades de tracción de 36 g/d de tenacidad y 1250 g/d de módulo. Se formaron paneles de 12 x 12 pulgadas (30.5 x 30.5 cm) , los cuales tenían un espesor de 0.210 pulgadas (5.334 mm) y un peso de 459 gramos. Los paneles se evaluaron en cuanto su protección contra fragmentos balísticos por el método de prueba MIL-STD-662F, y los fragmentos se usaron conforme a MIL-P-46593A. Estos fragmentos eran simuladores de fragmentos endurecidos FSP, de 17 granos, calibre 22. Una medición de la potencia de protección de un material compuesto de muestra se expresa citando la velocidad de impacto a la cual se detienen 50% de los proyectiles. Esta velocidad se expresa en unidades de pie por segundo, se designa como la V50. Los resultados para el grano FSP fueron V50= 1768 apuestas compradas previamente. Ejemplo 2 Se produjeron paneles en una manera similar a la del Ejemplo 1 y se evaluaron en cuanto a su protección contra balas de rifle. El tamaño de los paneles fue el mismo que en el Ejemplo 1. La construcción del material compuesto fue como sigue. 1 capa de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR, 1 capa de película de titanio, 4 capas de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR, 1 capa de película de titanio, 4 capas de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR, 1 capa de película de titanio, 4 capas de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR, 1 capa de película de titanio, 4 capas de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR, 1 capa de película de titanio, y 139 capas de SPECTRA SHIELD® PLUS PCR. Los paneles tenían un peso de 3.59 libras (1.63 kg) y un espesor de 0.689 pulgadas (1.750 cm) . Los paneles se evaluaron de acuerdo con el método de prueba MIL-STD-662F, con balas que tenían esferas M80, 7.62 x 51 mm. El resultado fue una V50 de 2585 fps. Ejemplo 3 Se produjeron paneles y se evaluaron en cuanto a su protección contra punzones para hielo. Los paneles se formaron a partir de 4 capas de un material compuesto reforzado con titanio y 30 capas de tela de aramida no tejida GOLD FLEX® . El material compuesto reforzado con titanio (denominado aquí como RTI) tuvo dimensiones de 8 x 8 pulgadas (20.3 x 20.3 cm) era una estructura de película de polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) /tela tejida SPECTRA estilo 955/adhesivo/película de titanio/adhesivo/tela tejida SPECTRA estilo 955/película de LLDPE. La película de LLDPE tuvo un espesor de 0.35 milésimas (8.75 µm) . El compuesto RTI se formó rociando una capa delgada de adhesivo Super 77 de 3M en ambos lados de la película de titanio, agregando las capas de refuerzo a los lados revestidos con adhesivo de la película de titanio, aplicando la película de LLDPE sobre las capas de refuerzo, y moldeando a 240°F (115.6°C) a 200 psi (1375 kPa) por 30 minutos. La tela de aramida no tejida GOLD FLEX® tuvo dimensiones de 18 x 18 pulgadas (45.7 x 45.7 cm) . Los paneles se evaluaron en cuanto a su protección contra punzones para hielo de acuerdo con el estándar de pruebas de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 con las capas de película de titanio mirando al exterior. Los resultados se muestran en la Tabla 1. Ejemplo 4 Se repitió el Ejemplo 3, excepto que se usó un material reforzado con titanio sustituto. Este material compuesto (designado RT2 ) fue una estructura fibrosa no tejida la cual tubo una construcción de película de LLDPE/SPECTRA SHIELD® PLUS PCR/adhesivo/película de titanio/SPECTRA SHIELD® PLUS PCR/película de LLDPE. Las dimensiones de la estructura RT2 fueron las mismas que en el Ejemplo 3 y la estructura RT2 se formó en una manera similar a la estructura RTI. En este ejemplo también se usaron 30 capas de tela no tejida GOLD FLEX®, de las mismas dimensiones que en el Ejemplo 3.

Los paneles también se evaluaron en cuanto su protección contra punzones para hielo de acuerdo con el estándar de pruebas para Resistencia a Apuñalamiento de NIJ de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 , con las capas de película de titanio mirando al exterior. Los resultados también se muestran en la Tabla 1. Ejemplo 5 En este ejemplo se formó un material compuesto formado de 4 capas de película de titanio de 8 x 8 pulgadas (20.3 x 20.3 cm) en dimensión y 30 capas de tela de aramida no tejida GOLD FLEX® de 18 x 18 pulgadas (45.7 x 45.7 cm) de dimensión. Las capas de fibra de titanio se apilaron juntas, como lo fueron las capas de GOLD FLEX®. Los paneles también se evaluaron en cuanto a su protección contra punzones para hielo de acuerdo con el estándar de pruebas para Resistencia a Apuñalamiento de NIJ de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 , con las capas de película de titanio mirando al exterior. Los resultados también se muestran en la Tabla 1. Ejemplo 6 (comparativo) Se repitió el Ejemplo 3 excepto que el material compuesto se formó con 30 capas de tela de aramida no tejida GOLD FLEX® de las mismas dimensiones que en el Ejemplo 2, y sin ninguna película de titanio.

Los paneles también se evaluaron en cuanto a su protección contra punzones para hielo de acuerdo con el estándar de pruebas para Resistencia a Apuñalamiento de NIJ de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 , con las capas de película de titanio mirando al exterior. Los resultados también se muestran en la Tabla 1. Ejemplo 7 (comparativo) Se repitió el Ejemplo 3 excepto que el material compuesto se formó con 43 capas de tela de aramida no tejida GOLD FLEX®, y sin ninguna película de titanio. Los paneles también se evaluaron en cuanto a su protección contra punzones para hielo de acuerdo con el estándar de pruebas para Resistencia a Apuñalamiento de NIJ de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00. Los resultados también se muestran en la Tabla 1. Tabla 1 Los ejemplos de arriba demuestran la eficiencia de protección contra púas (punzones para hielo) de acuerdo con el nivel de energía E2 y el nivel de protección 1, especificados por el estándar 0115.00 de NIJ para construcciones de chalecos flexibles. Se puede observar que las construcciones de chalecos típicas (Ejemplos Comparativos 6 y 7) con sólo capas de fibras altamente tenaces (30 y 43 respectivamente) tienen buena resistencia balística pero mala resistencia a púas. Con la adición de un número limitado (4) de capas de película de titanio un material de chaleco con 30 capas (Ejemplo 5) logra el desempeño deseado (penetración debajo de 20 mm) y pasa la prueba. También se puede observar que la adición de un número limitado (4) de capas de película de titanio delgada reforzada (RTI) que contiene fibras de polietileno altamente tenaces a un material de chaleco de 30 capas reduce significativamente la distancia de penetración (Ejemplo 3) . Además, la adición de 4 capas de película de titanio delgada reforzada las cuales contienen fibras de polietileno altamente tenaces no tejidas a un material de chaleco de 30 capas (Ejemplo 4) redujo más la penetración para cumplir con el estándar. Ejemplo 8 Se produjeron paneles del mismo tamaño como en el Ejemplo 4 y se evaluaron en cuanto a su protección contra puñales y cuchillos. Los paneles se formaron a partir de 5 capas de compuesto de titanio reforzado RTI y 19 capas de tela de aramida no tejida GOLD FLEX® que se apilaron juntas. Las capas de titanio reforzadas miran al exterior.

Los paneles se evaluaron en cuanto a su protección contra hojas de cuchillo de acuerdo con el estándar de pruebas de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 , usando un cuchillo Pl (que tiene una hoja de aproximadamente 1/16 de pulgada (1.59 mm) de espesor con un borde de corte) . Los resultados se muestran en la Tabla 2 a continuación. Ej emplo 9 Se produjeron paneles del mismo tamaño como en el Ejemplo 3 y se evaluaron en cuanto a su protección contra puñales y cuchillos. Los paneles se formaron a partir de 5 capas de compuesto de titanio reforzado RTI y 19 capas de tela de aramida no tejida GOLD FLEX®. Las capas se apilaron juntas, con las capas de titanio reforzadas mirando al exterior. Los paneles se evaluaron en cuanto a su protección contra hojas de cuchillos y puñales de acuerdo con el estándar de pruebas de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 , usando un cuchillo Pl . Los resultados también se muestran en la Tabla 2 a continuación. Ejemplo 10 Se produjeron paneles del mismo tamaño como en el Ejemplo 3 y se evaluaron en cuanto a su protección contra puñales y cuchillos. Los paneles se formaron a partir de 9 capas de compuesto de titanio reforzado RTI. Los paneles se evaluaron en cuanto a su protección contra hojas de cuchillos y puñales de acuerdo con el estándar de pruebas de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales NIJ-STD-0115.00 , usando un cuchillo Pl . Los resultados también se muestran en la Tabla 2 a continuación. Ejemplo 11 Se produjeron paneles del mismo tamaño como en el Ejemplo 3 y se evaluaron en cuanto a su protección contra puñales y cuchillos. Los paneles se formaron a partir de 3 capas de compuesto de titanio reforzado RTI. Los paneles se evaluaron en cuanto a su protección contra hojas de cuchillos y puñales de acuerdo con el estándar de pruebas de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 , usando un cuchillo Pl. Los resultados también se muestran en la Tabla 2 a continuación. Ejemplo 12 Se produjeron paneles del mismo tamaño como en el Ejemplo 3 y se evaluaron en cuanto a su protección contra puñales y cuchillos. Los paneles se formaron a partir de 5 capas de una película delgada de titanio (0.127 mm de espesor, de Deutsche Titán) y 19 capas de tela de aramida no tejida GOLD FLEX® que se apilaron juntas, con las capas de titanio mirando al exterior. Los paneles se evaluaron en cuanto a su protección contra hojas de cuchillos y puñales de acuerdo con el estándar de pruebas de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales NIJ-STD-0115.00 , usando un cuchillo Pl, y los resultados también se muestran en la Tabla 2 a continuación. Ejemplo 13 (comparativo) Se produjeron paneles del mismo tamaño como en el Ejemplo 3 y se evaluaron en cuanto a su protección contra puñales o cuchillos. Los paneles se formaron sólo con 30 capas de tela de aramida no tejida GOLD FLEX®, y sin ninguna película de titanio. Los paneles se evaluaron en cuanto a su protección contra hojas de cuchillos y puñales de acuerdo con el estándar de pruebas de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales NIJ-STD-0115.00 , usando un cuchillo Pl . Los resultados también se muestran en la Tabla 2 a continuación. Ejemplo 14 (comparativo) Se produjeron paneles del mismo tamaño como en el Ejemplo 3 y se evaluaron en cuanto a su protección contra puñales y cuchillos. Los paneles se formaron a partir de 9 capas de una película delgada de titanio (0.127 mm de espesor, de Deutsche Titán) sin ninguna fibra de refuerzo. Los paneles se evaluaron en cuanto a su protección contra hojas de cuchillos y puñales de acuerdo con el estándar de pruebas de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 , usando un cuchillo Pl . Los resultados también se muestran en la Tabla 2 a continuación.

Tabla 2 Se puede observar que la presente invención proporciona materiales compuestos y corazas corporales que son resistentes a puñales y cuchillos, punzones para hielo y/o proyectiles balísticos. Los materiales compuestos son fáciles de fabricar y proporcionar la protección deseada al usuario.

Los ejemplos de arriba demuestran el desempeño de resistencia contra cuchillos de acuerdo con el nivel de Energía E2 y el nivel de protección 1, especificados por el estándar 0115.00 de NIJ para construcciones de chalecos flexibles. El material de chaleco formado sólo de fibras altamente tenaces (Ejemplo Comparativo 1) tiene buena resistencia balística pero mala resistencia contra cuchillos. El uso de sólo 3 capas de película delgada de titanio en forma reforzada con fibras altamente tenaces (Ejemplo 11) resulta en un material que puede lograr la resistencia deseada contra cuchillos (penetración de púas menor de 20 mm) y pasa la prueba. La adición de más capas de titanio delgado reforzado (9 capas de RTI en el Ejemplo 10) proporciona la mejor resistencia a la penetración. La adición de 5 capas de película delgada de titanio reforzadas (que incluyen fibras altamente tenaces tejidas) a un material de chaleco de sólo 19 capas (Ejemplo 8) también proporciona un material compuesto que tiene menos de 20 mm de penetración por púas. Además, se puede observar que la adición de 5 capas de una película delgada de titanio reforzadas (que incluyen fibras altamente tenaces no tejidas) a una material de chaleco de sólo 19 capas (Ejemplo 9) reduce significativamente la penetración de púas cuando se copara con un material de chaleco que tiene 30 capas de sólo fibras altamente tenaces (Ejemplo Comparativo 13). Del mismo modo, se puede observar que la adición de 5 capas de película delgada de titanio a un material de chaleco de sólo 19 capas (Ejemplo 12) también reduce la penetración por púas cuando se compara con un material que chaleco que tienen 30 capas de las mismas fibras altamente tenaces (Ejemplo Comparativo 13) . Finalmente, se puede observar que el uso de 9 capas de película delgada de titanio en si (Ejemplo Comparativo 14) tiene mala resistencia a la penetración por púas . Esta invención, como se resume por los ejemplos listados en las Tablas 1 y 2, demuestra por lo tanto que los chalecos flexibles pueden lograr tanto resistencia a punzones para hielo y puñales o cuchillos usando película de titanio reforzada flexible. Habiéndose descrito así la invención más bien en pleno detalle se entenderá que tal detalle no necesita estar apegado estrictamente sino que otros cambios y modificaciones pueden sugerirse por si mismos a una persona experimentada en la técnica, todas que caen dentro del ámbito de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (38)

1. REIVINDICACIONES 1. Un material compuesto resistente al impacto, caracterizado en que comprende: (a) al menos una capa fibrosa, la capa fibrosa que comprende una red de fibras altamente tenaces, y (b) al menos una capa de una película delgada de titanio, el material compuesto que es resistente a al menos uno de puñales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balísticos .
2. 2. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dichas fibras altamente tenaces tienen una tenacidad de al menos aproximadamente 30 gramos por denier.
3. 3. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que al menos aproximadamente 50 por ciento en peso de las fibras en dicha capa fibrosa comprende dichas fibras altamente tenaces.
4. 4. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dichas fibras altamente tenaces se seleccionan del grupo que consiste de fibras de polietileno de alto peso molecular, polipropileno de alto peso molecular, aramida, alcohol polivinílico, poliacrilonitrilo, polibenzazol, poliéster y fibras de varillas rígidas y mezclas de las mismas.
5. 5. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dichas fibras altamente tenaces se seleccionan del grupo que consiste de fibras de polietileno de alto peso molecular, aramida y mezclas de las mismas.
6. 6. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dichas fibras altamente tenaces comprenden polietileno de alto peso molecular.
7. 7. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que la capa fibrosa se selecciona del grupo que consiste de telas tejidas, telas no tejidas y telas enfurtidas .
8. 8. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dicho material compuesto comprende una pluralidad de dichas capas fibrosas y una pluralidad de dichas capas de película de titanio.
9. 9. El material compuesto de la reivindicación 8, caracterizado en que dichas capas fibrosas están en forma de una tela no tejida.
10. 10. El material compuesto de la reivindicación 9, caracterizado en que las capas fibrosas adyacentes están orientadas 0°/90° con relación unas a otras.
11. 11. El material compuesto de la reivindicación 10, caracterizado en que dichas fibras altamente tenaces se seleccionan del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, aramida y mezclas de las mismas.
12. 12. El material compuesto de la reivindicación 8, caracterizado en que dichas capas fibrosas están en forma de una tela tejida.
13. 13. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dicho material compuesto es resistente a puñales o cuchillos.
14. 14. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dicho material compuesto es resistente a punzones para hielo.
15. 15. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dicho material compuesto es resistente a proyectiles balísticos.
16. 16. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dicho material compuesto se forma de al menos una capa laminada que comprende una primera película termoplástica que tiene una primera y segunda superficies; una capa fibrosa que tiene una primera y segunda superficies y que comprende fibras seleccionadas del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, aramida y mezcla de las mismas y unidas vía su primera superficie a la primera superficie de dicha película termoplástica; una capa de película delgada de titanio que tiene una primera y segunda superficies; una primera capa adhesiva que une la primera superficie de dicha película de titanio a la segunda superficie de dicha primera capa fibrosa; una segunda capa fibrosa que tiene una primera y segunda superficies y que comprende las fibras seleccionadas del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, aramida y mezclas de las mismas; una segunda capa adhesiva que une dicha primera superficie de dicha segunda capa fibrosa a dicha segunda superficie de dicha película de titanio, y una segunda película termoplástica que tiene una primera y una segunda superficies y que se une a dicha segunda superficie de dicha segunda capa fibrosa.
17. 17. El material compuesto de la reivindicación 16, caracterizado en que dicho material compuesto se forma de una pluralidad de dichas capas laminadas.
18. 18. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dicha película de titanio tiene un espesor desde aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.35 mm.
19. 19. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dicho material compuesto tiene una penetración de punzones de hielo cuando se evalúa de acuerdo con el estándar de prueba de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 de 20 mm o menos.
20. 20. El material compuesto de la reivindicación 1, caracterizado en que dicho material compuesto tiene una penetración a puñales o cuchillos cuando se evalúa con el estándar de prueba de NIJ para Resistencia a Apuñalamiento de Blindajes Corporales Personales NIJ-STD-0115.00 , usando un cuchillo Pl, de 20 mm o menos.
21. 21. Un material compuesto resistente al impacto, caracterizado en que comprende: (a) una pluralidad de capas fibrosas, cada una de las capas fibrosas que comprende una red de fibras altamente tenaces, y (b) al menos una capa de una película delgada de titanio, la película de titanio que se dispone entre al menos dos capas fibrosas adyacentes, el material compuesto que es resistente a al menos uno de puñales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balísticos.
22. 22. El material compuesto de la reivindicación 21, caracterizado en que dichas fibras altamente tenaces se seleccionan del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, polipropileno de alto peso molecular, aramida, alcohol polivinílico, poliacrilonitrilo, polibenzazol, poliéster y fibras de varillas rígidas y mezclas de los mismos .
23. 23. El material compuesto de la reivindicación 21, caracterizado en que dicha fibras altamente tenaces se seleccionan del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, aramida y mezclas de los mismos.
24. 24. El material compuesto de la reivindicación 21, caracterizado en que dichas fibras altamente tenaces comprenden polietileno de alto peso molecular.
25. 25. La coraza corporal la cual es resistente a al menos uno de puñales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balísticos, la coraza corporal, caracterizada en que comprende al menos un material compuesto, el material compuesto que comprende al menos una capa del material compuesto de la reivindicación 1.
26. 26. La coraza corporal de la reivindicación 25, caracterizada en que dichas fibras altamente tenaces tienen una tenacidad de al menos aproximadamente 30 gramos por denier .
27. 27. La coraza corporal de la reivindicación 25, caracterizada en que dichas fibras altamente tenaces se seleccionan del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, polipropileno de alto peso molecular, aramida, alcohol polivinílico, poliacrilonitrilo, polibenzazol, poliéster y fibras de varillas rígidas y mezclas de los mismos .
28. 28. La coraza corporal de la reivindicación 25, caracterizada en que dichas fibras altamente tenaces se seleccionan del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, aramida y mezclas de los mismos.
29. 29. La coraza corporal de la reivindicación 25, caracterizada en que dichas fibras altamente tenaces comprenden polietileno de alto peso molecular.
30. 30. La coraza corporal de la reivindicación 25, caracterizada en que dicho material compuesto comprende una pluralidad de dichas capas fibrosas y una pluralidad de dichas capas de película de titanio.
31. 31. La coraza corporal de la reivindicación 25, caracterizada en que dichas capas fibrosas están en forma de una tela no tejida.
32. 32. La coraza corporal de la reivindicación 25, caracterizada en que dichas capas fibrosas están en forma de una tela tejida.
33. 33. La coraza corporal de la reivindicación 25, caracterizada en que dicho material compuesto se forma de al menos una capa laminada que comprende una primera película termoplástica que tiene una primera y segunda superficies; una capa fibrosa que tiene una primera y segunda superficies y que comprende fibras seleccionadas del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, aramida y mezcla de las mismas y unidas vía su primera superficie a la primera superficie de dicha película termoplástica; una capa de película delgada de titanio que tiene una primera y segunda superficies; una primera capa adhesiva que une la primera superficie de dicha película de titanio a la segunda superficie de dicha primera capa fibrosa; una segunda capa fibrosa que tienen una primera y segunda superficies y que comprende las fibras seleccionadas del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, aramida y mezclas de las mismas; una segunda capa adhesiva que une dicha primera superficie de dicha segunda capa fibrosa a dicha segunda superficie de dicha película de titanio, y una segunda película termoplástica que tiene una primera y una segunda superficies y que se une a dicha segunda superficie de dicha segunda capa fibrosa.
34. 34. La coraza corporal la cual es resistente a al menos uno de puñales o cuchillos, punzones para hielo y proyectiles balísticos, la coraza corporal, caracterizada en que comprende al menos un material compuesto, el material compuesto que comprende al material compuesto de la reivindicación 21.
35. 35. La coraza corporal de la reivindicación 34, caracterizada en que las fibras altamente tenaces se seleccionan del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, polipropileno de alto peso molecular, aramida, alcohol polivinílico, poliacrilonitrilo, polibenzazol, poliéster y fibras de varillas rígidas y mezclas de los mismos .
36. 36. La coraza corporal de la reivindicación 34, caracterizada en que dichas fibras altamente tenaces se seleccionan del grupo que consiste de polietileno de alto peso molecular, aramida y mezclas de los mismos.
37. 37. La coraza corporal de la reivindicación 34, caracterizada en que dichas fibras altamente tenaces comprenden polietileno de alto peso molecular.
38. 38. La coraza corporal de la reivindicación 36, caracterizada en que dicha película de titanio tiene un espesor desde aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.35 mm.