MX2008013695A

MX2008013695A - Material laminar multi-estratificado y proceso para su preparacion.

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Publication number: MX2008013695A
Application number: MX2008013695A
Authority: MX
Inventors: Roelof Marissen; Jean Hubert Marie Beugels; Alexander Volker Peters; David Vanek; Steen Tanderup; Johann Van Elburg; Joseph Arnold Paul Maria Simmelink; Reinard Jozef Maria Steeman; Gijsbertus Hendrikus Maria Calis; Jacobus Johannes Mencke; Marko Dorschu
Original assignee: Dsm Ip Assets Bv
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2009-03-02
Also published as: IL226710A; AU2007241258B2; JP2014000824A; CA2650440C; US20160290769A1; JP2009534232A; IL194927A0; US20140083285A1; BRPI0710941A2; EP2711661A3; TR201900184T4; BRPI0710941B1; ZA200809462B; JP5804655B2; AU2007241258A1; KR20090009259A; EP2711661B1; IL194927A; US9702664B2; US9863742B2

Abstract

La invención concierne a un material laminar multi-estratificado que comprende una pila consolidada de mono-capas uni-direccionales de polímero estirado, en donde la dirección de estiramiento de dos mono-capas subsecuentes en la pila difieren. Al menos una mono-capa comprende una pluralidad de cintas adyacentes no se superponen. La invención también concierne a un proceso para la preparación del material laminar multi-estratificado, y a un artículo resistente a balística que comprende el material laminar multi-estratificado.

Description

MATERIAL LAMINAR MULTI-ESTRATIFICADO Y PROCESO PARA SU PREPARACION CAMPO DE LA INVENCION La invención concierne a un material laminar multiestratificado que comprende una pila consolidada de mono-capas unidireccionales de polímero estirado, y a su proceso de preparación. La invención también concierne a un artículo resistente a balística que comprende el material laminar multi-estratificado .

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Un material laminar multi-estratificado que comprende una pila consolidada de mono-capas unidireccionales de polímero estirado, es conocido de EP 1627719 Al. Esta publicación describe un material laminar multi-estratificado que comprende una pluralidad de mono-capas unidireccionales que consisten de polietileno de peso molecular ultra alto y esencialmente desprovisto de matrices de enlace; con lo cual la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere. Una mono-capa del material multi-estratificado descrito en EP 1627719 Al, es producido por posicionamiento de una pluralidad de cintas de polietileno de ultra alto peso molecular adyacentes entre sí con lo que cintas posicionadas adyacentemente se sobreponen al menos parcialmente a lo largo de sus bordes laterales. Sin la sobreposición no puede producirse el material multi-estratificado conocido. También, a fin de obtener buenas propiedades antibalísticas, el material laminar de EP 1627719 Al hace uso exclusivamente de polietileno de ultra alto peso molecular, esencialmente libre de matrices de enlace. Aunque el material laminar multi-estratificado de conformidad con EP 1627719 Al muestra un comportamiento anti-balístico satisfactorio, este comportamiento puede ser mejorado adicionalmente .

SUMARIO DE LA INVENCION El objeto de la presente invención es proporcionar un material laminar multi-estratificado que tenga al menos propiedades antibalísticas similares a las del material conocido, y dichas láminas puedan ser producidas fácilmente . Este objeto es logrado de conformidad con la invención, proporcionando un material laminar multi-estratificado que comprende una pila consolidada de mono-capas unidireccionales de polímero estirado, en donde la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere, en donde al menos una mono-capa comprende al menos una cinta unidireccional del polímero estirado, cada cinta comprende bordes longitudinales, con lo cual la mono-capa está libre de sobreposiciones , o libre de un área de espesor elevado adyacente a y a lo largo de la longitud sustancial de los bordes longitudinales. Preferiblemente, la mono-capa está libre de sobreposiciones, o libre del área de espesor elevado adyacente a y a lo largo de al menos 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % o 95 % de la longitud de los bordes longitudinales de al menos una cinta longitudinal. Más preferiblemente, la mono-capa está libre de sobreposiciones, o libre de un área de espesor elevado a lo largo y adyacente a la longitud total de los bordes longitudinales de al menos una cinta unidireccional. La formación de mono-capas que están libres de sobreposiciones o de niveles excesivos de aglutinantes facilita que las mono-capas sean más fácilmente apiladas y comprimidas en material laminar multi-estratificado con densidad de área uniforme que da como resultado un comportamiento anti-balístico homogéneo a través del material laminar multi-estratificado .

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La Figura 1, representa esquemáticamente una modalidad de un aparato para llevar a cabo el proceso de conformidad con la invención. La Figura 2, representa un material laminar multi-estratificado . La Figura 3, representa esquemáticamente una mono-capa de cintas tejidas. La Figura 4, representa esquemáticamente un material laminar multi-estratificado DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION En una modalidad de la presente invención, este objetivo es logrado por medio de un material laminar multi-estratificado y un proceso para producir dicho material laminar multi-estratificado, la lámina que comprende una pila consolidada de mono-capas unidireccionales de polímero estirado, con lo cual la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere, con lo cual al menos una mono-capa comprende una pluralidad de cintas unidireccionales del polímero estirado, alineado en la misma dirección, y con lo cual las cintas adyacentes no se sobreponen. Resulta que un material laminar multi-estratificado de cuerdo a la invención, es decir, una lámina en donde las áreas de espesor elevado adyacentes a y a lo largo de los bordes longitudinales de las cintas unidireccionales, es decir, sobreposiciones longitudinales de cintas o cintas enlazadas juntas extensivamente con sobreposición de material aglutinante están sustancialmente ausentes, no solamente mejora las propiedades antibalisticas de la lámina sino que inesperadamente las mejora en un alto grado. Preferiblemente, la mono-capa está libre de un área de espesor elevado que se extiende a lo largo (preferiblemente a transversal a través de) y adyacente a los bordes longitudinales de al menos una cinta unidireccional. La ocurrencia de áreas de espesor elevado que se extienden a lo largo y adyacente a los bordes longitudinales de la cinta unidireccional o las cintas unidireccionales serian más difíciles para formar una pila consolidada homogénea comparada con áreas de espesor elevado atribuidas a la sobreposición transversal de cintas unidireccionales, tales como las observadas cuando las cintas estén alienadas de modo que formen una estructura tejida. Un material laminar multi-estratificado particularmente preferido de acuerdo a la invención comprende una pila de mono-capas, en donde cada mono-capa es construida de una pluralidad de cintas unidireccionales del polímero estirado, alineadas en la misma dirección, y en donde en cada mono-capa las cintas adyacentes de la mono-capa no se sobreponen. Un material laminar de acuerdo a la invención es más homogéneo que el material laminar conocido. Realmente, en las localizaciones de sobreposición, el material laminar conocido tendrá zonas de densidad de área incrementada. Estas zonas están ausentes o tienen lugar en un menor grado en el material laminar de la invención. Esta característica sorprendentemente mejora las propiedades antibalísticas . Una mono-capa del material laminar multi-estratificado de la invención es producido preferiblemente posicionando una pluralidad de cintas con los bordes longitudinales tan próximos como sea posible entre sí, y preferiblemente en proximidad de contacto. No obstante, a fin de ser capaz de producir una mono-capa a una escala industrial a velocidades económicas, sería deseable permitir un espacio entre cintas adyacentes (es decir, las cintas adyacentes en una mono-capa no se ponen en contacto a lo largo de sus bordes longitudinales -espacio de más de 0 %.) Preferiblemente, el material laminar de acuerdo a la invención está caracterizado porque el espacio entre cintas adyacentes en una mono-capa es más pequeño que 10 % del ancho de las cintas unidireccionales adyacentes, y aún mas preferido más pequeño que 5 %, aún igualmente se prefiere más 3 % del ancho de las cintas unidireccionales adyacentes. Más preferiblemente el espacio entre cintas adyacentes en una mono-capa es más pequeño que 1 %. Un material laminar de conformidad con esta modalidad preferida es fácilmente producido y todavía muestra propiedades anti-balísticas de nivel similar a materiales laminares sin espacios. Aunque una mono-capa de acuerdo a la invención es producida preferiblemente posicionando una pluralidad de cintas con los bordes longitudinales encontrados entre sí, las mono-capas construidas solo de una cinta (ancho suficiente) de suficiente ancho también caen en el alcance de la invención, por consiguiente una mono-capa tal no muestra áreas de espesor elevado adyacentes a y a lo largo de los bordes longitudinales de al menos una cinta unidireccional . Al alinear la pluralidad de cintas poliméricas estiradas de modo que cada cinta esté orientada en paralelo a las cintas adyacentes, y de modo que una cantidad sustancial, es decir, al menos 0 % de cintas adyacentes no se sobrepongan, se logró una propiedad antibalística mejorada sobre los materiales conocidos. De acuerdo con el arte previo, como se describe en EP 1627719 Al, las mono-capas unidireccionales comprenden una pluralidad e cintas de polietileno unidireccionales de alta resistencia, orientadas en paralelo en un plano pero parcialmente sobrepuestas, siendo el área de sobreposición del orden de 5 mm a 40 mm de ancho. De conformidad con una modalidad alternativa, una película polimérica estrecha, de aproximadamente 5 a 20 mm de ancho, es conducida sobre el área de contacto entre dos cintas adyacentes. Una ventaja adicional del material laminar multi-estratificado de una modalidad preferida de la presente invención es que no son necesarias dichas películas poliméricas adicionales, a fin de obtener buenas propiedades antibalísticas. Adicionalmente, por medio de tener cintas que estén libres de áreas de espesor elevado, como se definió en la presente invención, el apilamiento y consolidación subsecuentes de las mono-capas bajo presión darán como resultado densidad de área o espesor más homogéneos en el material laminar multi-estratificado en comparación con el arte previo. Una modalidad particularmente preferida del material laminar multi-estratificado de acuerdo a la invención está caracterizada porque el polímero del cual está hecho es seleccionado del grupo que consiste de poliolefinas, poliésteres, alcoholes polivinílicos, poliacrilonitrilos , poliamidas, especialmente poli (p-fenilen- tereftalamida) , polímeros cristalinos líquidos y polímeros escalonados, tales como polibenciimidazol o polibenzoxazol, especialmente poli(l, 4- fenilen- 2, 6- benzobisoxazol ) , o poli (2, 6- diimidazol[4 , 5-b- ' , 5' -e]piridinilen- 1, 4-(2, 5- dihidroxi) fenileno) . Cintas unidireccionales y mono-capas a partir de estos polímeros están preferiblemente muy orientados por formas de material estirado, por ejemplo, películas, a una temperatura adecuada. Con cintas y mono-capas unidireccionales se quiere decir en el contexto de esta solicitud cintas y mono-capas que muestran una orientación preferida de la cadena polimérica en una dirección, es decir, en la dirección de estirado. Dichas cintas y mono-capas pueden ser producidas por estirado, preferiblemente por estirado uniaxial, y exhibirán propiedades mecánicas anisotrópicas . El material laminar multi-estratificado de la invención permite el uso de polímeros estirados con relativamente baja resistencia, y por consiguiente no se necesita polietileno de ultra alto peso molecular para obtener buenos resultados anti-balísticos . No obstante una modalidad preferida de éstos comprende polietileno de peso molecular ultra alto. El polietileno de peso molecular ultra alto puede ser lineal o ramificado, aunque preferiblemente se usa polietileno lineal. En la presente, se entiende por polietileno lineal al polietileno con menos de 1 cadena lateral por 100 átomos de carbono, y preferiblemente con menos de 1 cadena lateral por 300 átomos de carbono; una cadena o rama lateral que contenga generalmente al menos 10 átomos de carbono. Las cadenas laterales pueden ser medidas adecuadamente por medio de FTIR sobre una película moldeada por compresión de 2 mm de espesor, como se mencionó por ejemplo, en EP 0269151. El polietileno lineal puede contener adicionalmente hasta 5 % molar de uno o más alquenos diferentes que sean copolimerisables con éstos, tal como propeno, buteno, penteno, 4-metilpenteno, octeno. Preferiblemente, el polietileno lineal es de alta masa molar con una viscosidad intrínseca (IV, como se determinó en soluciones con decalina a 135 °C) de al menos 4 dl/g; más preferiblemente de al menos 8 dl/g, más preferiblemente de al menos 10 dl/g. Dicho polietileno es también mencionado como polietileno de ultra alto peso molecular. La viscosidad intrínseca es una medida para peso molecular que puede ser determinada más fácilmente que los parámetros de masa molar actuales como Mn y M . Una película de polietileno de este tipo produce propiedades antibalísticas particularmente buenas. Las cintas de acuerdo a la invención pueden ser preparadas en la forma de películas. Un proceso preferido para la formación de dichas películas o cintas comprende alimentar un polvo polimérico entre una combinación de bandas sin fin, moldear por compresión el polvo polimérico a una temperatura inferior a punto de fusión de éstos y laminar el polímero moldeado por compresión resultante seguido por estirado. Un proceso tal es por ejemplo, descrito en EP 0 733 460 A2, el cual es incorporado a la presente como referencia. Si se desea, antes de alimentar y moldear por compresión el polvo polimérico, el polvo polimérico puede ser mezclado con un compuesto orgánico líquido adecuado que tenga un punto de ebullición más alto que el punto de ebullición de dicho polímero. El moldeado por compresión puede también llevarse a cabo por retención temporalmente del polvo polimérico entre las bandas sin fin mientras lo conducen. Esto puede hacerse, por ejemplo, proporcionando rodillos y/o platinas de compresión en conexión con las bandas sin fin. El polímero de UHMWPE usado en este proceso necesita ser estirable en estado sólido. Otro proceso preferido para la formación de películas comprende alimentar un polímero a un extrusor, extruir una película a una temperatura superior al punto de fusión de éste y estirar la película del polímero extruido. Si se desea, antes de alimentar el polímero al extrusor, el polímero puede ser mezclado con un compuesto orgánico líquido adecuado, por ejemplo, para formar un gel, tal como es preferible en el caso cuando se usa polietileno de ultra alto peso molecular. El estirado, preferiblemente estirado uniaxial, de las películas producidas puede llevarse a cabo por medios conocidos en el arte. Dichos medios comprenden el alargamiento por extrusión y el alargamiento tensil sobre unidades de estirado adecuadas. Para alcanzar resistencia mecánica y rigidez creciente, el estirado puede llevarse a cabo en múltiples etapas. En caso de las películas de polietileno de ultra alto peso molecular preferidas, el estirado es llevado a cabo típicamente uniaxialmente en numerosas etapas de estirado. La primera etapa de estirado puede comprender, por ejemplo, estirar a un factor de alargamiento de 3. El estirado múltiple puede dar como resultado típicamente un factor de alargamiento de 9 para temperaturas de estirado de hasta 120 °C, un factor de alargamiento de 25 para temperaturas de estirado hasta de 140 °C, y un factor de alargamiento de 50 para temperaturas de estirado hasta de y superiores a 150 °C por estirado múltiple a temperaturas crecientes pueden alcanzarse factores de alargamiento de aproximadamente 50 y más. Esto da como resultado cintas de alta resistencia por lo que para cintas de polietileno de ultra alto peso molecular, pueden obtenerse las resistencias de 1.5 GPa a 1.8 GPa y más. Las cintas de estirado resultantes pueden ser usadas como tales para producir una mono-capa, o pueden ser cortadas a su ancho deseado o divididas a lo largo de la dirección de estirado. Preferiblemente la mono-capa es producida a partir de la cinta que no está ranurada . El ancho de las cintas unidireccionales asi producidas es limitado solamente por el ancho de la película a partir de la cual son producidas. El ancho de las cintas preferiblemente es de más de 2 mm, más preferiblemente, más de 5 mm y más preferiblemente más de 30 mm. La densidad del área de las cintas o mono-capas puede ser variada sobre un amplio intervalo, por ejemplo, entre 5 y 200 g/m2. La densidad del área preferida es de entre 10 y 120 g/m2, más preferido entre 15 y 80 g/m2 y más preferido entre 20 y 60 g/m2. Otro material laminar multi-estratificado particularmente preferido de conformidad con la invención comprende al menos una mono-capa, construida de una pluralidad de cintas unidireccionales del polímero estirado, alineadas de modo que formen una estructura tejida. Dichas cintas pueden ser manufacturadas aplicando técnicas textiles, tales como tejido, trenzado, etc. de pequeñas tiras de polímero estirado, en vez de sobre fibras, lo cual se hace usualmente. Aunque en esta modalidad las tiras de polímero tienen áreas de espesor elevado donde las tiras parcialmente se sobreponen en los puntos de cruce, las áreas de espesor elevado atraviesan los bordes longitudinales de la cinta unidireccional, preferiblemente a extenderse a lo largo y adyacente a los bordes longitudinales. Cada cinta (que es una tela tejida de tiras pequeñas) es posicionada de modo que no tenga lugar la sobreposicion entre cintas adyacentes, alineadas en la misma dirección. Al apilar las cintas de modo que las líneas de unión en diferentes mono-capas son alternadas entre sí, las propiedades antibalísticas son adicionalmente mejoradas. En algunas modalidades la mono-capa puede incluir un aglutinante, el cual es aplicado localmente para unir y estabilizar la pluralidad de cintas unidireccionales de modo que la estructura de la mono-capa sea retenida durante el manejo y elaboración de láminas unidireccionales. Se describen aglutinantes adecuados en por ejemplo, EP 0191306 Bl, EP 1170925 Al, EP 0683374 Bl y EP 1144740 Al. El aglutinante puede ser aplicado en varias formas y maneras; por ejemplo como una tira unida transversalmente (transversal con respecto a las cintas unidireccionales) . La aplicación del aglutinante durante la formación de la mono-capa estabiliza ventajosamente las cintas, facilitando así ciclos de producción más rápidos para ser logrados mientras se evitan sobre-posiciones entre cintas adyacentes. En una modalidad, un aglutinante es aplicado para poner en contacto fijamente cintas unidireccionales adyacentes a lo largo de sus bordes longitudinales. Como el papel del aglutinante es retener temporalmente y estabilizar la pluralidad de cintas unidireccionales durante el manejo y elaboración de láminas unidireccionales, se prefiere la aplicación localizada del aglutinante. La aplicación local del aglutinante es aplicación que está restringida a la vecindad inmediata de los bordes longitudinales y puede incluir aplicación localizada intermitente (aplicación en manchas a lo largo de los bordes longitudinales.) Preferiblemente, la aplicación del aglutinante da como resultado un espesor elevado máximo de la mono-capa (bordes levantados) de 150 % del espesor promedio de las cintas unidireccionales que forman la mono-capa. Más preferiblemente, la aplicación del aglutinante da como resultado un espesor elevado máximo de 120 %, 110 % o 105 % del espesor promedio de la pluralidad de cintas unidireccionales que forman la mono-capa. En otra modalidad, la aplicación del aglutinante da como resultado un incremento en el espesor de la mono-capa adyacente a los bordes longitudinales de las cintas unidireccionales de menos de 4 micrones, más preferiblemente de menos de 3.2 micrones o 1 micrón. En modalidades con aplicación localizada intermitente del aglutinante, la proporción de los bordes longitudinales que comprenden el aglutinante es preferiblemente de menos de 50 %, 30 %, 20 %, 10 %, 5 % o 2 %. De manera similar, la proporción de los bordes longitudinales (o áreas adyacentes a los bordes longitudinales) de la cinta unidireccional que es elevada debido a la aplicación del aglutinante es preferiblemente de menos de 50 %, 30 %, 20 %, 10 %, 5 % o 2 %. Preferiblemente, el aglutinante comprende menos de 20 %, 20 %, 5 %, 2 %, 1 %, 0.5 % o 0.2 % del peso de la mono-capa o pila consolidada. En modalidades alternativas, un medio de enlace, tal como soldadura ultrasónica puede ser usado para fusionar intermitentemente secciones de los bordes longitudinales de las cintas unidireccionales adyacentes juntas. Con cintas unidireccionales adyacentes en una mono-capa unida intermitentemente a lo largo de bordes longitudinales contiguos, las cintas unidireccionales adyacentes son mantenidas en una distribución en paralelo. La aplicación del aglutinante facilita a las cintas unidireccionales estar en proximidad sin sobreposición sustancial de bordes longitudinales contiguos. La variación localizada de espesor de la mono-capa es reducida ventajosamente (en comparación con las mono-capas convencionales con bordes longitudinales sobrepuestos o con tiras de enlace polimérico sobrepuestas continuas) lo cual contribuye a una pila de mono-capas consolidadas resultante con un espesor y en consecuencia distribución de fatiga más homogéneos. El espesor de las mono-capas o cintas del material laminar multi-estratificado puede ser seleccionado en principio en intervalos amplios. No obstante, preferiblemente, el material laminar multi-estratificado de conformidad con la invención está caracterizado porque el espesor de al menos una mono-capa no excede de 120 µ?t?, más preferiblemente no excede de 50 µp?, y más preferiblemente está comprendido entre 5 y 29 um. Particularmente son logradas buenas propiedades antibalisticas si el espesor de todas las mono-capas de la pila no excede de 120 µ??, más preferiblemente no excede de 50 um, y más preferiblemente está comprendido entre 3 y 29 um. Un material laminar multi-estratificado preferido adicionalmente de acuerdo a la invención está caracterizado porque el espesor de al menos una mono-capa es mayor que 10 um y no excede de 50 µp?, preferiblemente que no exceda de 100 µ?? o más preferiblemente que no exceda de 120 um. Al limitar el espesor de al menos una de las mono-capas en la pila al espesor reclamado, sorprendentemente son logradas suficientes propiedades antibalisticas aún con mono-capas que tengan resistencias bastante limitadas . Las mono-capas unidireccionales son preferiblemente suficientemente interconectadas entre si, significa que las mono-capas unidireccionales no se determinan bajo condiciones de uso normales tales como por ejemplo, a temperatura ambiente. El material laminar multi-estratificado de conformidad con la invención preferiblemente comprende al menos dos mono-capas unidireccionales, preferiblemente al menos cuatro mono-capas unidireccionales, mas preferiblemente al menos seis mono-capas unidireccionales, aún más preferiblemente al menos ocho mono-capas unidireccionales y más preferiblemente al menos diez mono-capas unidireccionales. Incrementar el número de mono-capas unidireccionales en el material laminar multi-estratificado de la invención simplifica la fabricación de artículos a partir de estos materiales laminares, por ejemplo, placas antibalísticas.

En una modalidad de la presente invención, se proporciona un proceso para la preparación de un material laminar multi-estratificado que comprende: (a) posicionar un primer, al menos una cinta unidireccional de polímero estirado sobre un sustrato móvil formando así una primera mono-capa, con lo cual la mono-capa es libre de un área de espesor elevado adyacente a y a lo largo de la longitud del sustrato de los bordes longitudinales de la al menos una cinta unidireccional; (b) retener la primera mono-capa sobre el sustrato móvil ; (c) posicionar una segunda, al menos una cinta unidireccional de polímero estirado sobre la primera mono-capa, formando así una segunda mono-capa, con lo cual la dirección de la segunda mono-capa forma un ángulo a con respecto a la primera; y (d) comprimir la pila así formada para consolidar las mono-capas de ésta. La pila de mono-capas consolidadas tiene espesor/densidad de área, más homogénea en comparación, con el arte previo, debido a la reducción o ausencia de áreas de espesor elevado a lo largo y adyacentes a los bordes longitudinales de al menos una cinta unidireccional en, preferiblemente, cada una de las mono-capas . En una modalidad preferida de la presente invención, se proporciona un proceso para la preparación de un material laminar multi-estratificado del tipo reclamado. El proceso de conformidad con la invención comprende las etapas de: (a) proporcionar una pluralidad de cintas poliméricas estiradas, alineadas de modo que cada cinta esté orientada en paralelo a cintas adyacentes, y asi las cintas adyacentes no se sobreponen sustancialmente ; (b) posicionar dicha pluralidad de cintas de polímero estirado sobre un sustrato móvil formando así una primera mono-capa; (c) retener la primera mono-capa sobre el sustrato móvil ; (d) posicionar una pluralidad de cintas de polímero estirado sobre la primera mono-capa, formando así una segunda mono-capa, con lo cual la dirección de la segunda mono-capa forma un ángulo a con respecto a la primera; y (e) comprimir la pila así formada para consolidar las mono-capas de ésta. La etapa (a) puede incluir opcionalmente la aplicación de un aglutinante o medio de enlace para retener o estabilizar las cintas adyacentes, de modo que sea lograble el incremento de la velocidad de producción.

Con el proceso reclamado, puede ser fácilmente producido un material laminar multi-estratificado sustancialmente desprovisto de regiones de sobreposicion, es decir, regiones con densidad de área creciente. El material laminar asi producido tiene propiedades antibalisticas mejoradas con respecto a un material laminar con regiones de sobreposicion. Preferiblemente, la pluralidad de cintas de polímero estirado es debobinada desde una estación de debobinamiento y la etapa (d) es efectuada plegando la pluralidad de cintas poliméricas estiradas al menos parcialmente sobre sí mismas. Más preferiblemente, la pluralidad de cintas poliméricas estiradas es posicionada de modo que la primera mono-capa forme un ángulo ß con respecto a la dirección de movimiento del sustrato, y el plegado es efectuado de modo que la línea de doblez se extienda aproximadamente paralela a la dirección de movimiento del sustrato. El proceso de conformidad con la invención se caracteriza adicionalmente porque el ángulo ß está entre 40 y 50 grados, por lo que el ángulo ß más preferido es de aproximadamente 45 grados. Otro proceso preferido de conformidad con la invención se caracteriza porque la segunda mono-capa está adherida al menos parcialmente a la primera mono-capa. Esto puede lograrse fácilmente por ejemplo, por soldadura ultrasónica, adición de una película de fusión baja, un adhesivo, o por cualquier otro método de unir capaz juntas. La adherencia de la segunda mono-capa a la primera es preferiblemente suficientemente fuerte para facilitar el transporte del montaje de mono-capas sin sustancial movimiento relativo de las cintas y/o mono-capas separadas. De conformidad con el proceso de la invención, se produce un material laminar multi-estratificado en donde la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere en un ángulo a. Para el proceso preferido en el cual la línea de doblez se extiende aproximadamente paralela a la dirección de movimiento del sustrato, el ángulo a = 2ß. Aunque el ángulo a puede ser seleccionado en intervalos amplios, el ángulo a está preferiblemente entre 45 y 135°, más preferiblemente entre 65 y 115° y más preferiblemente entre 80 y 100°. En éste intervalo preferido un ángulo a particularmente preferido es de aproximadamente 90°. Un material producido de conformidad con esta modalidad preferida es denotado como un pliegue cruzado en el arte.

El material laminar multi-estratificado de conformidad con la invención es particularmente útil en la fabricación de artículos resistentes a balística, tales como chalecos, o placas blindadas. Las aplicaciones balísticas comprenden aplicaciones con amenazas balísticas contra proyectiles de varias clases incluyendo contra perforaciones blindadas, denominadas balas AP y partículas duras tales como, por ejemplo, fragmentos y granalla . El artículo resistente a balística de conformidad con la invención comprende al menos dos mono-capas unidireccionales, preferiblemente al menos diez mono-capas unidireccionales, más preferiblemente al menos veinte mono-capas unidireccionales, aún más preferiblemente al menos treinta mono-capas unidireccionales y más preferiblemente al menos cuarenta mono-capas unidireccionales. La dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere en un ángulo a. El ángulo a está preferiblemente entre 45 y 135°, más preferiblemente entre 65 y 115° y más preferiblemente entre 80 y 100°. Preferiblemente el artículo resistente a balística de conformidad con la invención comprende una lámina adicional de material inorgánico seleccionado del grupo que consiste de cerámica; metal, preferiblemente aluminio, magnesio, titanio, níquel, cromo, y hierro o sus aleaciones; vidrio, grafito, o combinaciones de éstos. Particularmente preferido es el metal. En cuyo caso el metal en la lámina de metal preferiblemente tiene un punto de fusión de al menos 350 °C, más preferiblemente al menos 500 °C, más preferiblemente al menos 600 °C. Los metales adecuados incluyen aluminio, magnesio, titanio, níquel, cromo, berilio, hierro y cobre incluyendo sus aleaciones como por ejemplo, acero y acero inoxidable y aleaciones de aluminio con magnesio (denominada serie aluminio 5000), y aleaciones de aluminio con zinc y magnesio o con zinc, magnesio y cobre (denominada serie aluminio 7000) . En dichas aleaciones la cantidad de por ejemplo, aluminio, magnesio, titanio y hierro preferiblemente es de al menos 50 % en peso. Los metales laminares preferidos comprenden aluminio, magnesio, titanio, níquel, cromo, berilio, hierro incluyendo sus aleaciones. Más preferiblemente la lámina de metal está basada en aluminio, magnesio, titanio, níquel, cromo, hierro y sus aleaciones. Esto da como resultado un artículo balístico ligero con una buena durabilidad. Aún más preferiblemente el hierro y sus aleaciones en la lámina de metal tienen una dureza de Brinell de al menos 500. Más preferiblemente la lámina de metal está basada en aluminio, magnesio, titanio, y sus aleaciones. Esto da como resultado un articulo antibalístico ligerísimo con la máxima durabilidad. La durabilidad en esta solicitud significa el tiempo de vida de un compuesto bajo condiciones de exposición al calor, humedad, luz y radiación UV. Aunque la lámina de material adicional sea posicionada en cualquier parte en la pila de mono-capas, el artículo resistente a balística preferido se caracteriza porque la lámina de material adicional es posicionada en el exterior de la pila de mono-capas, más preferiblemente al menos en la superficie de choque de ésta. El artículo resistente a balística de conformidad con la invención preferiblemente comprende una lámina adicional del material inorgánico descrito anteriormente que tiene un espesor de a lo más 100 mm. Preferiblemente el espesor máximo de la lámina adicional de material inorgánico es de 75 mm, más preferiblemente 50 mm, y más preferiblemente 25 mm. Esto da como resultado el mejor balance entre el peso y las propiedades antibalísticas. Preferiblemente, en el caso en que la lámina adicional de material inorgánico sea una lámina metálica, el espesor de la lámina de metal, es al menos de 0.25 mm, más preferiblemente al menos de 0.5 mm, y más preferiblemente al menos 0.75 mm. Esto da como resultado aún mejor comportamiento anti-balístico .

La lámina adicional de material inorgánico puede ser pre-tratada opcionalmente a fin de mejorar la adhesión con el material laminar multi-estratificado . El pre-tratamiento adicional de la hoja adicional incluye tratamiento mecánico, por ejemplo, corrugar o limpiar la superficie del mismo, por amoladura, por mordentado químico con por ejemplo, ácido nítrico y laminación con película de polietileno. En otra modalidad del artículo resistente a balística una capa de enlace, por ejemplo un adhesivo, puede ser aplicado entre la lámina adicional y el material laminar multi-estratificado . Dicho adhesivo puede comprender una resina epoxi, una resina de poliéster, una resina de poliuretano o una resina de éster vinílico. En otra modalidad preferida, la capa de enlace puede comprender adicionalmente una capa tejida o no tejida de fibra inorgánica, por ejemplo, fibra de vidrio o fibra de carbono. Es también posible fijar la lámina adicional al material laminar multi-estratificado por medios mecánicos, tales como, por ejemplo, tornillos, pernos y remaches. En el caso en el que el artículo resistente a balística de conformidad con la invención sea usado en aplicaciones balísticas donde una amenaza contra balas AP, fragmentos o dispositivos explosivos improvisados puedan ser encontrados la lámina adicional comprende preferiblemente una lámina metálica cubierta con una capa de cerámica. De esta manera es obtenido un articulo anti-balistico con una estructura estratificada como sigue: capa de cerámica/lámina metálica, al menos dos láminas unidireccionales con la dirección de las fibras en la lámina unidireccional en un ángulo a a la dirección de las fibras en una lámina unidireccional adyacente. Materiales de cerámica adecuados incluyen, por ejemplo, óxido de alúmina, óxido de titanio, óxido de silicio, carburo de silicio y carburo de boro. El espesor de la capa de cerámica depende del nivel de amenaza balística pero generalmente varía entre 2 mm y 30 mm. Este artículo resistente a balística es preferiblemente posicionado de modo que la capa de cerámica enfrente a la amenaza balística. En una modalidad de la presente invención, se proporciona un proceso para la fabricación de un artículo resistente a balística que comprende: a) apilar al menos dos mono-capas poliméricas estiradas unidireccionales, cada mono-capa que comprenda al menos una cinta unidireccional, con lo que la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere, con lo que al menos una mono-capa está libre de un área de espesor elevado adyacente a y a lo largo de la longitud sustancial de los bordes longitudinales de al menos una cinta unidireccional; y una lámina de material seleccionado del grupo que consiste de cerámica, acero, aluminio, titanio, vidrio y grafito, o combinaciones de los mismos; y (b) consolidar las láminas apiladas bajo temperatura y presión. En una modalidad preferida de la presente invención se proporciona un proceso para la fabricación de un articulo resistente a balística que comprende las etapas de: (a) apilar al menos dos mono-capas poliméricas estiradas unidireccionales, con lo que la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere, con lo cual al menos una mono-capa, y preferiblemente todas las mono-capas, comprenden una pluralidad de cintas unidireccionales del polímero estirado, alineada en la misma dirección, con lo cual cintas adyacentes no se sobreponen, y una lámina adicional de material inorgánico seleccionado del grupo que consiste de cerámica, acero, aluminio, titanio, vidrio y grafito, o combinaciones de éstos, y (b) consolidar las láminas apiladas bajo temperatura y presión. En un proceso alternativo la pila de al menos dos mono-capas poliméricas estiradas unidireccionales ha sido fabricada en un proceso separado, tal como se ha descrito anteriormente. Esta pila pre-fabricada es entonces combinada con la lámina adicional de material seleccionado del grupo que consiste de cerámica, acero, aluminio, titanio, vidrio y grafito, o combinaciones de los mismos, en al etapa (a) del proceso. La consolidación para todos los procesos descritos anteriormente puede ser hecha adecuadamente en una prensa hidráulica. La consolidación está prevista para mono-capas que son fijadas relativamente con firmeza entre si para formar una unidad. La temperatura durante la consolidación generalmente es controlada a través de la temperatura de la prensa. Generalmente es seleccionada una temperatura mínima de modo que se obtiene una velocidad razonable de consolidación. A este respecto 80 °c es un límite inferior de temperatura adecuado, preferiblemente este límite inferior es al menos 100 °C, más preferiblemente al menos 120 °C, más preferiblemente al menos 140 °C . Una temperatura máxima es seleccionada inferior a la temperatura a la cual las mono-capas de polímero estirado pierden sus altas propiedades mecánicas debido a por ejemplo, fusión. Preferiblemente, la temperatura es al menos 10 °C, preferiblemente al menos 15 °C y aún más al menos 20 °C abajo de la temperatura de fusión de la mono-capa de polímero estirado. En caso de que la mono-capa de polímero estirado no exhiba una temperatura de fusión clara, la temperatura a la cual la mono-capa de polímero estirado comienza a perder sus propiedades mecánicas deberá ser leída en vez de la temperatura de fusión. En el caso del polietileno de ultra alto peso molecular preferido, una temperatura inferior a 145 °C generalmente será seleccionada. La presión durante la consolidación, generalmente es al menos de 7 MPa, más preferiblemente al menos de 15 MPa, aún más preferiblemente 20 MPa y más preferiblemente al menos 35 MPa. De esta manera se obtiene un artículo anti-balístico rígido. El tiempo óptimo para consolidación, generalmente varía desde 5 a 120 minutos, dependiendo de condiciones tales como temperatura, presión y espesor de partes y puede ser verificada a través de experimentación de rutina. En el caso en que los artículos anti-balísticos sean flexionados para ser producidos puede ser ventajoso primero pre-conformar la lámina adicional de material en la forma deseada, seguido por consolidación con la mono-capa y/o el material laminar multi-estratificado . Preferiblemente, a fin de alcanzar una alta resistencia antibalística, el enfriamiento después de moldeado por compresión a alta temperatura se lleva a cabo bajo presión también. La presión es mantenida preferiblemente al menos hasta que la temperatura sea suficientemente baja para prevenir el relajamiento. Esta temperatura puede ser establecida por un experto en el arte. Cuando se fabrica un articulo resistente a balística que comprende mono-capas de polietileno de ultra alto peso molecular, las temperaturas de compresión típicas varían desde 90 a 150 °C, preferiblemente desde 115 a 130 °C . Las presiones de compresión típicas varían entre 100 a 300 bares, preferiblemente 100 a 180 bares, más preferiblemente 120 a 160 bares, mientras que los tiempos de compresión están típicamente entre 40 a 180 minutos . El material laminar multi-estratificado y el artículo anti-balístico de la presente invención son particularmente ventajosos sobre materiales antibalísticos previamente conocidos cuando proporcionan al menos el mismo nivel de protección que los artículos conocidos a un peso significativamente más bajo, o un comportamiento anti-balístico mejorado a igual peso en comparación con el artículo conocido. Los materiales iniciales no son costosos y el proceso de fabricación es relativamente corto y así efectivo en costo. Puesto que pueden usarse polímeros diferentes par producir el material laminar multi-estratificado de la invención, las propiedades pueden ser optimizadas de acuerdo a la aplicación particular. Junto a la resistencia balística, las propiedades incluyen por ejemplo, estabilidad térmica, vida de anaquel, resistencia a la deformación, capacidad de unión a otros materiales laminares, posibilidad de conformación y así sucesivamente. La invención será ahora explicado adicionalmente por medio de las siguientes figuras 1 - 4, sin no obstante estar limitada a éstas.

Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra un aparato 1 para producir un material laminar multi-estratificado del tipo reclamado. El aparato comprende medios 2 para proporcionar una pluralidad de cintas poliméricas estiradas 10. Los medios 2 pueden comprender, por ejemplo, una estación de debobinado para rollos de cintas poliméricas 10. Las cintas poliméricas 10 son alineadas de modo que cada cinta 10 es orientada en paralelo a cintas adyacentes 10. El aparato 1 comprende adicionalmente un sustrato móvil 3, el cual, en la modalidad mostrada es una banda, activada por dos rodillos cilindricos 4. La banda 3 es móvil a una velocidad V3 en la dirección mostrada por la flecha. La. pluralidad de cintas 10 está posicionada sobre el sustrato 3 pasando las cintas a través del grupo de cilindros estiradores posteriores (5a, 5b) . La pluralidad de cintas 10 es retenidas sobre sustrato 3 por medios de retención, por ejemplo por perforación del sustrato 3, y proporcionando un espacio 6, el cual puede ponerse al vacio por medio de una bomba 7 abajo del sustrato 3. Detrás del sustrato móvil 3, una prensa de banda 20 es posicionada, que comprende dos superficies calentadas (21, 22) activadas por rodillos cilindricos 23. El proceso de conformidad con la invención comprende debobinar una pluralidad de cintas poliméricas estiradas uniaxialmente 10 desde la estación de debobinado 2 a una velocidad VI. Las cintas 10 son posicionadas de modo que cintas adyacentes no se sobrepongan sustancialmente, y no haya espacios sustancialmente (típicamente de menos de 2 mm) entre cintas adyacentes. Las cintas 10 son entonces alimentadas a través del grupo de cilindros estiradores posteriores (5a, 5b) . Como se muestra en la Figura 1, el montaje del debobinador 2 y del grupo de cilindros estiradores posteriores (5a, 5b) atraviesa arriba y abajo el sustrato 3 en la dirección transversal a una velocidad V2. El sustrato en la banda al vacío 3 se mueve a una velocidad V3 en una dirección esencialmente perpendicular a la dirección transversal. La proporción entre V2 y V3 es seleccionada de modo que la pluralidad de cintas 10 es posicionada sobre el sustrato móvil 3 en un ángulo de aproximadamente 45 grados con respecto a la dirección de movimiento del sustrato 3, formando así una primera mono-capa, la primera mono-capa es retenida sobre el sustrato móvil 3 por medio de la succión producida por los medios de vacío (6,7). Cuando el debobinador 2 alcanza el lado del sustrato móvil 3, su dirección de movimiento es invertida, y el debobinador 2 se mueve en la dirección opuesta. Por consiguiente, la pluralidad de cintas poliméricas estiradas 10 es plegada al menos parcialmente sobre sí mismas. Más en particular, la pluralidad de cintas poliméricas estiradas 10 es plegada de modo que la línea de doblez se extienda aproximadamente paralela a la dirección de movimiento del sustrato 3. Por consiguiente, una segunda mono-capa es posicionada sobre la primera mono-capa, con lo cual la dirección de la segunda mono-capa forma un ángulo de aproximadamente 90 grados con respecto a la primera.. A fin de asegurar que el montaje de la primera y segunda mono-capas puedan ser transportadas sin movimiento relativo de las cintas separadas y/o mono-capas, la segunda mono-capa de cintas es adherida a la primera mono-capa al menos parcialmente. Los medios adecuados para hacer esto incluyen pero no se limitan a soldadura ultrasónica, adición de una película de fusión baja, un adhesivo, una fusión térmica, o cualquier otro método de unir capas juntas.

Finalmente, el montaje asi formado de mono-capas es alimentado en una prensa de banda o calandria 20 para consolidación final del material laminar multi-estratificado . En la prensa de banda o calandria 20 la pluralidad de cintas apiladas es unida a temperatura próxima al punto de fusión de las cintas. El material laminar multi-estratificado es en la modalidad descrita un material de dos capas plegado transversalmente elaborado de cintas, con la dirección de las cintas en un ángulo de aproximadamente 45 grados a la dirección del movimiento del sustrato 3. El ancho de la pluralidad de cintas 10 sobre los medios 2 es determinado por el ancho del material multi-estratificado sobre el sustrato 3 que es para ser posicionado sobre la prensa de banda o calandria número 20. En el caso que el ángulo ß de las cintas con la dirección de movimiento del sustrato 3 es de 45 °C, el ancho de la pluralidad de cintas 10 es V2 *ancho del material multi-estratificado . Haciendo referencia a la Figura 2, se muestra una presentación gráfica del material laminar multi-estratificado de conformidad con la invención que comprende una pila consolidada de dos mono-capas unidireccionales de polímero estirado, con lo cual la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila es girada 90°, con lo cual cada mono-capa comprende una pluralidad de cintas adyacentes del polímero estirado alineadas en la misma dirección, con lo que cintas adyacentes no se sobreponen. Por razones de claridad, las cintas individuales se extienden a los bordes del material laminar multi-estratificado . Haciendo referencia a la Figura 3, se muestra una presentación gráfica de una mono-capa de conformidad con la invención en donde la mono-capa es construida de una pluralidad de cintas unidireccionales del polímero estirado alineada de modo que formen una estructura tej ida . Haciendo referencia a la Figura 4, , se muestra una presentación gráfica de un material laminar multi-estratificado de conformidad con la invención que comprende la mono-capa de la Figura 3 indicada como número 1 (en línea llena) , con abajo una segunda mono-capa de cintas tejidas indicadas como número 2 (en línea punteada) . La segunda mono-capa es posicionada de modo que las líneas de unión de las respectivas mono-capas están alineadas en un estilo escalonado. Los métodos de prueba como se indican en la presente solicitud, son como sigue • Viscosidad Intrínseca (IV) es determinada de conformidad con el método PTC-179 (Hercules Inc.Rev. Apr. 29, 1982) a 135 °C en decalina, siendo el tiempo de disolución 16 horas, con DBPC como anti-oxidante en una cantidad de 2 g/1 de solución, por extrapolación de la viscosidad como de mide a diferentes concentraciones a concentración cero; • Propiedades tensiles (medidas a 25 °C) : resistencia tensil (o resistencia) , módulo tensil (o módulo) y alargamiento a la ruptura (o eab) se definen y determinan sobre hilo cortado como se especifica en ASTM D885M, usando una longitud de medidor nominal de la fibra de 500 MI, una velocidad de cruceta de 50 % /min. Sobre la base de la curva de deformación-esfuerzo, el módulo es determinado como el gradiente entre 0.3 y 1 % de deformación. Para cálculo del módulo y la resistencia, las fuerzas tensiles medidas son divididas entre el titulo, como se determinó por peso de diez metros de fibra; los valores en GPa son calculados asumiendo una densidad de 0.97 g/cm3. Las propiedades tensiles de películas delgadas se midieron de conformidad con ISO 118 (H) .

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:
REIVINDICACIONES 1. - Un material laminar multi-estratificado caracterizado porque comprende una pila consolidada de mono-capas unidireccionales de polímero estirado, por lo que la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere, por lo que al menos una mono-capa comprende al menos una cinta unidireccional del polímero estirado, cada cinta comprende bordes longitudinales, por lo que la mono-capa está libre de un área de espesor elevado adyacente a y a lo largo de la longitud sustancial de los bordes longitudinales de la al menos una cinta unidireccional. 2. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el área de espesor elevado es de al menos 4 micrones mayor que el espesor de la al menos una cinta unidireccional .
3. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el área de espesor elevado es de al menos 50 % mayor que el espesor de al menos una cinta unidireccional.
4. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos una mono-capa está libre de un área de espesor elevado a lo largo y adyacente a la longitud entera de los bordes longitudinales de al menos una cinta unidireccional.
5. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al menos una mono-capa es construida de una pluralidad de cintas unidireccionales del polímero estirado, alineado en la misma dirección por lo cual las cintas adyacentes no se sobreponen.
6. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque al menos una mono-capa comprende una pluralidad de cintas del polímero estirado y porque el espacio entre cintas adyacentes es más pequeño que 10 % del ancho de las cintas unidireccionales adyacentes.
7. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el espacio entre cintas adyacentes es más pequeño que 5 % del ancho de las cintas unidireccionales adyacentes.
8. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los bordes longitudinales de las cintas adyacentes al menos parcialmente empalman entre si.
9. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las cintas adyacentes al menos parcialmente fijadas empalman entre si.
10. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el espesor de al menos una mono-capa no excede de 100 micrones.
11. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el espesor de al menos una mono-capa no excede de 29 micrones.
12. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el espesor de la al menos una mono-capa es mayor que 10 micrones.
13. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la resistencia de al menos una mono-capa es de al menos 0.9 GPa.
14.- Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la resistencia de al menos una mono-capa es al menos de 1.5 GPa.
15.- Material laminar multi-estratificado de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el polímero es seleccionado del grupo que consiste de poliolefinas , poliésteres, alcoholes polivinílieos, poliacrilonitrilo, poliamidas, especialmente poli (p-fenilen tereftalamida ) , polímero cristalino líquido, y polímeros escalonados, tales como polibencimidazol o polibenzoxazol , especialmente poli ( 1 , 4-fenilen- 2, 6- benzobisoxazol ) , o poli (2 , 6-diimidazo[4 , 5- b- 4 ' , 5' -e]piridinileno- 1, 4- (2, 5- dihidroxi) fenileno) .
16.- Material laminar multi-estratificado de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la poliolefina comprende polietileno de peso molecular ultra alto.
17.- Proceso para la preparación de un material laminar multi-estratificado de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 5 - 16, caracterizado porque comprende: (a) proporcionar una pluralidad de cintas poliméricas estiradas, alineadas de modo que cada cinta es orientada en paralelo a cintas adyacentes, y por consiguiente, las cintas adyacentes no se sobreponen. (b) posicionar dicha pluralidad de cintas de polímero estirado sobre un sustrato móvil formando así una primera mono-capa; (c) retener la primera mono-capa sobre el sustrato móvil ; (d) posicionar una pluralidad de cintas de polímero estirados sobre la primera mono-capa, formando así una segunda mono-capa, con lo cual la dirección de la segunda mono-capa forma un ángulo a con respecto a la primera; y (e) comprimir la pila así formada para consolidar las mono-capas de ésta.
18. - Proceso de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la etapa (a) comprende adicionalmente la etapa de aplicar un aglutinante o un medio de unión a cintas adyacentes.
19. - Proceso de conformidad con la reivindicación 17 o 18, caracterizado porque la pluralidad de cintas poliméricas estiradas es debobinada a partir de una estación de debobinado y la etapa (d) es efectuada plegando la pluralidad de cintas de polímero estirado al menos parcialmente sobre sí misma.
20. - Proceso de conformidad con la reivindicación 17, 18 o 19, caracterizado porque la pluralidad de cintas poliméricas estiradas es posicionada de modo que la primera mono-capa forma un ángulo ß con respecto a la dirección del movimiento del sustrato, y el plegado es efectuado de modo que la linea del doblez se extiende aproximadamente paralela a la dirección del movimiento del sustrato.
21. - Proceso de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el ángulo ß está entre 40 y .50 grados .
22. - Proceso de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 17 - 21, caracterizado porque la segunda mono-capa está al menos parcialmente adherida a la primera mono-capa.
23. - Proceso para la fabricación de un articulo resistente a balística caracterizado porque comprende: (a) apilar al menos dos mono-capas poliméricas estiradas unidireccionales, con lo que la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere, con lo cual al menos una mono-capa comprende una pluralidad de cintas unidireccionales del polímero estirado alineadas en la misma dirección, con lo cual cintas adyacentes no se sobreponen, y una lámina de material seleccionado a partir del grupo que consiste de cerámica, acero, aluminio, titanio, vidrio y grafito, o combinaciones de éstos, y (b) consolidar las láminas apiladas bajo temperatura y presión.
24. - Un articulo resistente a balística caracterizado porque comprende un material laminar multi-estratificado de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.
25. - Artículo resistente a balística de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque comprende al menos 40 mono-capas unidireccionales.
26.- Artículo resistente a balística de conformidad con las reivindicaciones 24 o 25, caracterizado porque comprende una lámina adicional de material inorgánico seleccionado del grupo que consiste de cerámica, acero, aluminio, magnesio, titanio, níquel, cromo y hierro o sus aleaciones, vidrio y grafito, o combinaciones de los mismos .
27. - Artículo resistente a balística de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la lámina adicional de material inorgánico es posicionada al exterior de la pila de mono-capas al menos en la cara del choque de éstas
28. - Artículo resistente a balística de conformidad con las reivindicaciones 26 o 27, caracterizado porque el espesor de la lámina adicional de material inorgánico es a lo más 50 mm.
29. - Artículo resistente a balística de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28, caracterizado porque una capa de unión está presente entre la lámina de material inorgánico adicional y la lámina de material de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, la capa de enlace que comprende una capa tejida o no tejida de fibra inorgánica .
30. - Proceso para la preparación de un material laminar multi-estratificado de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque comprende: (a) posicionar un primer, al menos una cinta unidireccional de polímero estirado sobre un sustrato móvil formando así una primera mono-capa, con lo cual la mono-capa es libre de un área de espesor elevado adyacente a y a lo largo de la longitud sustancial de los bordes longitudinales de la al menos una cinta unidireccional ; (b) retener la primera mono-capa sobre el sustrato móvil ; (c) posicionar una segunda, al menos una cinta unidireccional de polímero estirado sobre la primera mono-capa, formando así una segunda mono-capa, con lo cual la dirección de la segunda mono-capa forma un ángulo a con respecto a la primera; y (d) comprimir la pila asi formada para consolidar las mono-capas de ésta.
31. - Proceso para la fabricación de un articulo resistente a balística caracterizado porque comprende: (a) apilar al menos dos mono-capas poliméricas estiradas unidireccionales, cada mono-capa que comprenda al menos una cinta unidireccional, con lo que la dirección de estirado de dos mono-capas subsecuentes en la pila difiere, con lo cual al menos una mono-capa está libre de un área de espesor elevado adyacente a y a lo largo de la longitud sustancial de los bordes longitudinales de la al menos una cinta unidirecional ; y una lámina de material seleccionado del grupo que consiste de cerámica, acero, aluminio, titanio, vidrio y grafito, o combinaciones de éstos, y (b) consolidar las láminas apiladas bajo temperatura y presión.
32. - Material laminar multi-estratificado de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque al menos una mono-capa comprende una pluralidad de cintas unidireccionales del polímero estirado; alineado de modo que la pluralidad de cintas unidireccionales forma una tela tejida.