Paquete flexible resistente a la penetración y uso del mismo.

Paquete flexible resistente a la penetración, que comprende

a) una pila de laminados,

consistiendo los laminados en al menos una capa de hilos que comprenden fibrascon una resistencia de al menos 900 MPa como por la norma ASTM D-885, en donde la capa de hilos estáunida a al menos un medio continuo de polímero que tiene un módulo de elasticidad en extensión de 5 a1000 MPa como por la norma ASTM D-882, y en donde la pila tiene una superficie externa que da al ladobajo ataque y una superficie interna que está alejada del lado bajo ataque, y

b) una capa de material compresible, la capa dispuesta o bien en la superficie interna de la pila de laminados oen una posición tal en la pila entre los laminados que a partir de esta posición el número de laminadoshacia la superficie externa de la pila es al menos dos veces el número de laminados hacia la superficieinterna.

Paquete flexible resistente a la penetración y uso del mismo La presente solicitud se refiere a un paquete flexible resistente a la penetración.

Los materiales de este tipo se describen en el documento EP 0 862 722 B1, por ejemplo. Esta memoria describe una composición a prueba de penetración que tiene al menos una capa que tiene hilos hechos a partir de fibras con una resistencia de al menos 900 MPa como por la norma ASTM D-885, en donde la capa está unida a un medio continuo de polímero. La composición a prueba de penetración se usa para fabricar ropa de protección.

El documento GB 2 258 389 describe una protección resistente a las balas que incorpora primeras capas con fibras incrustadas en una matriz de plástico, segundas capas con fibras que están entretejidas y no incrustadas en una matriz, y una tercera capa de un material que absorbe el impacto y moldeable al impacto. La tercera capa comprende una o más láminas de policarbonato y una o más láminas de plásticos espumados de celdas cerradas compresibles de forma elástica. Este material que absorbe el impacto de la tercera capa es un paquete de trauma.

La ropa de protección debe asegurar la protección deseada de los proyectiles, por ejemplo. Las necesidades depositadas en la acción protectora balística están aumentando constantemente. La presente invención por lo tanto se dirige al objeto de proporcionar un material con el mayor grado de protección balística.

Este objeto se alcanza mediante un paquete flexible resistente a la penetración que comprende a) Una pila de laminados, consistiendo los laminados en al menos una capa de hilos que comprenden fibras con una resistencia de al menos 900 MPa como por la norma ASTM D-885, en donde la capa de hilos está unida a al menos un medio continuo de polímero que tiene un módulo de elasticidad en extensión de 5 a 1000 MPa como por la norma ASTM D-882 y en donde la pila tiene una superficie externa que da al lado bajo ataque y una superficie interna que está alejada del lado bajo ataque, y

b) Una capa de material compresible, la capa dispuesta o bien en la superficie interna de la pila de laminados o en una posición tal en la pila entre los laminados que desde esta posición el número de laminados hacia la superficie externa de la pila es al menos dos veces el número de laminados hacia la superficie interna.

Ya que un material compresible no ofrece acción protectora balística apreciable como tal, debe considerarse como sorprendente que el paquete según la invención muestre una mayor acción protectora balística, expresada por el valor v50, que un paquete sin el material compresible. Esto es todo más cierto porque el paquete según la invención muestra un valor v50 aumentado para un material compresible con un espesor de solo un poco, por ejemplo, 2 mm.

El paquete según la invención comprende un medio continuo de polímero que tiene preferiblemente un módulo de elasticidad en extensión de 15 a 1000 MPa, por ejemplo, preferiblemente 42 a 1000 MPa, y especialmente preferiblemente 200 a 700 MPa, cada uno como por la norma ASTM D-882.

El número de laminados en el paquete según la invención depende de la acción protectora deseada, donde un paquete que comprende 5 a 100, especialmente preferiblemente 15 a 70, laminados asegura la acción protectora deseada para un gran número de especificaciones balísticas.

Los hilos del paquete según la invención pueden tomar una amplia variedad de formas. En una realización preferida del paquete según la invención, los hilos constituyen una estructura unidireccional, es decir, una en que todos los hilos están colocados en la misma dirección.

En otra realización preferida del paquete según la invención, los hilos tienen una estructura multidireccional, es decir, una en que los hilos de una capa están dispuestos en un ángulo distinto de 0º, preferiblemente 20 a 90º, y especialmente preferiblemente 90º, con respecto a los hilos de la capa adyacente. Por ejemplo, las disposiciones del hilo descritas en los documentos EP-A-0 805 332 y WO 01/78975 también son adecuadas para la presente invención.

En otra realización preferida del paquete según la invención, los hilos son telas tejidas, que tienen preferiblemente un ligamento tafetán. Sin embargo, otros ligamentos tales como cruzados, atlas o arpillera, también son adecuados.

Las telas tejidas del paquete según la invención tienen un conteo de hilos preferiblemente en el intervalo de 2 a 50 por cm y consiste en hilos que tienen preferiblemente un título de 50 a 3360 dtex. Los hilos del paquete según la invención pueden comprender preferiblemente fibras seleccionadas de uno o más grupos que consisten en las siguientes fibras, con tal que las fibras tengan una resistencia de al menos 900 MPa como por la norma ASTM D

885:

• Fibras de polibenzoxazol, en particular fibras ZYLON®,

• Fibras de polibenzimidazol, en particular fibras M5,

• Fibras de polietileno, en particular aquellas hechas de polietileno molecular ultra-alto (ECPE, polietileno de cadena extendida) tal como SPECTRA®,

• Fibras de poliimida,

• Fibras de poliéster, en particular aquellas hechas de poliéster cristalino líquido tal como VECTRAN®,

• Fibras de poliaramida, es decir, fibras en cuyo polímero al menos el 85% de los grupos amida (CO-NH-) están unidos directamente a dos anillos aromáticos, donde las fibras de para-aramida (fibras de poli (tereftalamida de p-fenileno) ) tal como TWARON®, KEVLAR®, TECHNORA®, ARMOS®, TERLON® o RUSAR® se prefieren especialmente,

• Fibras de poliamida alifática o cicloalifática tales como

- Copoliamidas hechas de 30% de isoftalato de hexametilendiamonio y 70% de adipato de hexametilendiamonio,

- Copoliamidas hechas de hasta 30% de bis- (amidociclohexil) -metileno, ácido tereftálico y caprolactama,

- Poli (adipamida de hexametileno) ,

• Fibras de poli (alcohol de vinilo) , tal como KURALON®, hecho por Kuraray, y

• Fibras basadas en proteína tal como BIOSTEEL®, hecho por Nexa.

En una realización preferida, el paquete según la invención contiene hilos hechos a partir de fibras de solo uno de los tipos de fibra citados, por ejemplo, solo fibras de poliaramida, en particular fibras de poli (tereftalamida de pfenileno) . Dichas fibras están disponibles a partir de Teijin Twaron bajo la designación TWARON®, por ejemplo.

En otra realización preferida, el paquete según la invención contiene una tela tejida F en la que los hilos de urdimbre son hilos de fibras de poliaramida y los hilos de trama son hilos de fibras de poliéster, donde la tela tejida F está unida por medio del medio continuo de polímero, denominado en adelante PC, a una tela tejida F’ en que los hilos de urdimbre son hilos de fibras de poliéster y los hilos de la trama son hilos de fibras de poliaramida, y los hilos de urdimbre de F marchan paralelos a los hilos de urdimbre de F’ y los hilos de trama de F marchan paralelos a los hilos de trama de F’. La capa resultante comprende hilos en el orden F/PC/F’.

En otra realización especialmente preferida, el paquete según la invención tiene una capa de hilos que difiere de la capa con hilos en el orden F/PC/F’ en que, además, ambas telas F y F’ están unidas a un medio continuo de polímero de manera que se forma una capa de hilos en el orden PC/F/PC/F’/PC. Dichas secuencias se describen en el documento WO 02/075238.

Además, pueden usarse laminados tales como los descritos en el documento WO 00/42246 en el paquete según la invención.

El medio continuo de polímero del paquete según la invención puede seleccionarse a partir de una amplia variedad de polímeros, con tal que tenga un módulo de elasticidad en extensión de 5 a 1000 MPa como por la norma ASTM D-882. Preferiblemente, el medio continuo de polímero se selecciona del grupo de polímeros termoplásticos, elastoméricos o duroméricos, o a partir de mezclas de estos polímeros, por ejemplo el grupo de poliimidas, polieteretercetonas, resinas ionoméricas, resinas modificadas fenólicamente, poliésteres, y en particular polietilenos. Especialmente preferido del grupo de polímeros termoplásticos es una película LDPE, del grupo de polímeros elastoméricos con propiedades termoplásticas, una película de poliuretano.

Preferiblemente, la capa de material compresible en el paquete según la invención se extiende en la superficie interna de la pila o entre los laminados. Sin embargo, la capa de material compresible puede estar unida además puntualmente a al menos una de los laminados adyacentes respectivos, por ejemplo mediante... [Seguir leyendo]

1. Paquete flexible resistente a la penetración, que comprende a) una pila de laminados, consistiendo los laminados en al menos una capa de hilos que comprenden fibras con una resistencia de al menos 900 MPa como por la norma ASTM D-885, en donde la capa de hilos está unida a al menos un medio continuo de polímero que tiene un módulo de elasticidad en extensión de 5 a 1000 MPa como por la norma ASTM D-882, y en donde la pila tiene una superficie externa que da al lado bajo ataque y una superficie interna que está alejada del lado bajo ataque, y

b) una capa de material compresible, la capa dispuesta o bien en la superficie interna de la pila de laminados o en una posición tal en la pila entre los laminados que a partir de esta posición el número de laminados hacia la superficie externa de la pila es al menos dos veces el número de laminados hacia la superficie interna.

2. El paquete según la reivindicación 1, caracterizado por que el medio continuo de polímero tiene un módulo de elasticidad en extensión de 15 a 1000 MPa según la norma ASTM D-882.

3. El paquete según la reivindicación 1, caracterizado por que el medio continuo de polímero tiene un módulo de elasticidad en extensión de 42 a 1000 MPa según la norma ASTM D-882.

4. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el paquete comprende de 5 a 100 laminados.

5. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que los hilos constituyen una estructura unidireccional.

6. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que los hilos constituyen una estructura multidireccional.

7. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que los hilos están en forma de una tela tejida.

8. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los hilos comprenden fibras que están seleccionadas de uno o más de los grupos que consisten en fibras de polibenzoxazol, polibenzimidazol, polietileno, poliimida, poliéster, poliaramida y fibras de poliamida alifática o cicloalifática.

9. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el medio continuo de polímero está seleccionado del grupo de polímeros termoplásticos, elastoméricos o duroméricos o mezclas de estos polímeros.

10. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la capa de material compresible está colocada en la superficie interna de la pila o entre los laminados.

11. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el material compresible es visiblemente compresible de forma manual.

12. El paquete según la reivindicación 11, caracterizado por que el material compresible muestra una reducción en espesor en el intervalo de 5 a 25% a una fuerza de 100 N y de 10 a 46% a una fuerza de 500 N, en donde en ambos casos dicha fuerza actúa perpendicular a la superficie del material compresible y la reducción en espesor se mide según la norma ASTM D 6478-00.

13. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el material compresible está seleccionado de uno de los grupos que consiste en plásticos de espuma, fieltros, plumas o telas espaciadoras.

14. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que el material compresible tiene un peso por unidad de volumen de 10 a 1000 kg/m3.

15. El paquete según la reivindicación 14, caracterizado por que el material compresible tiene un peso por unidad de volumen de 10 a 200 kg/m3.

16. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que la capa de material compresible tiene un espesor de 2 a 10 mm.

17. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que al menos una parte de las fibras está en contacto con un polímero en forma de líquido viscoso o visco-elástico.

18. El paquete según la reivindicación 17, caracterizado por que el polímero es un líquido visco-elástico no Newtoniano.

19. El paquete según las reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado por que el polímero está en la forma de un líquido visco-elástico, en donde el componente de disipación G’’ es mayor con respecto al componente elástico G’.

20. El paquete según una o más de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado por que el polímero tiene una viscosidad dinámica en el intervalo de 250 a 25.000.000 MPa.s a 25ºC.

21. El paquete según una o más de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado por que el polímero tiene un peso molecular en el intervalo de 250 a 50.000.

22. El paquete según una o más de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizado por que el polímero tiene una viscosidad cinemática mayor que 250 MPa.s a 25ºC.

23. El paquete según una o más de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado por que el polímero se selecciona del

grupo que comprende poliolefinas, poli (alcohol de vinilo) , poliisoprenos, polibutadienos, polibutenos, poliisobutilenos, poliésteres, poliacrilatos, poliamidas, polisulfonas, polisulfuros, poliuretanos, policarbonatos, fluorocarbonos, siliconas, glicoles, copolímeros en bloque líquidos, poliacrílicos, epoxi, fenólicos, cauchos líquidos y sus mezclas.

24. El paquete según una o más de las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado por que el polímero está en forma líquida por debajo de una temperatura de -128ºC.

25. El paquete según una o más de las reivindicaciones 17 a 24, caracterizado por que el polímero es un líquido con un comportamiento tixotrópico.

26. El paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 25, caracterizado por que está colocado en una cobertura.

27. El uso del paquete según una o más de las reivindicaciones 1 a 26, para hacer ropa de protección, en particular 20 chalecos protectores, trajes protectores y esteras protectoras.