MX2009002354A - Materiales mixtos contra balas de alto rendimiento que tienen flexibilidad mejorada y metodo para formar los mismos. - Google Patents
Materiales mixtos contra balas de alto rendimiento que tienen flexibilidad mejorada y metodo para formar los mismos.Info
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Abstract
Un material mixto que tiene excelente desempeño contra balas y tiene flexibilidad mejorada. Sorprendentemente, se ha encontrado que una combinación de fibra de poli(alfa-olefina) y resina de matriz provee estos aspectos de productos deseables. La matriz de resina es un copolímero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo, preferiblemente un copolímero de bloques de estireno-isopreno-estireno, que se aplica como una composición acuosa. La fibra tiene una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo menos aproximadamente 1200 g/d. El material mixto tiene una densidad total igual a o menor que aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto y una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 190 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. La resistencia al Desprendimiento para una estructura de dos capas menor que aproximadamente 0.45 kg para una estructura de dos capas del material mixto y menor que aproximadamente 0.32 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. El proceso de esta invención permite la fabricación de estos productos convenientes en una forma efectiva en costos. El blindaje corporal hecho del material mixto tiene flexibilidad mejorada y excelentes características contra balas.
Description
MATERIALES MIXTOS CONTRA BALAS DE ALTO RENDIMIENTO QUE TIENEN FLEXIBILIDAD MEJORADA Y MÉTODO PARA FORMAR LOS MISMOS
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional de E.U.A. Serie Número 60/843,868 presentada el 12 de septiembre de 2006.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a materiales mixtos contra balas de alto rendimiento que tienen flexibilidad mejorada y un proceso para formar los mismos.
DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA En la materia se conocen productos resistentes contra balas para chalecos y similares. Muchos de estos productos se basan en fibras de alta tenacidad, tal como fibras de polietileno de cadena extendida. El blindaje corporal, tal como chales resistentes a balas, puede formarse de materiales mixtos rigidos y/o materiales mixtos flexibles. El blindaje corporal rígido provee buena resistencia a balas, pero también son muy rígidos y relativamente voluminosos. Como resultado, las prendas de blindaje corporal rígido (v.gr., chalecos) usualmente son
menos cómodas de usar que las prendas de blindaje corporal flexibles. El blindaje corporal rígido también se denomina como blindaje "duro", que se ha definido en la materia (véase, por ejemplo, Patente de E.U.A. 5,690,526) como un artículo, tal como un peto o paneles para vehículos militares, que tiene suficiente resistencia mecánica de manera que mantiene rigidez estructural cuando se somete a una cantidad importante de tensión y puede liberarse sin colapsarse. En contraste con dicho blindaje rígido o duro, es flexible o el blindaje "suave" que no tiene los atributos asociados con el blindaje duro mencionado previamente. Aunque el blindaje corporal flexible con base en las fibras de alta tenacidad tiene excelente experiencia de servicio, su desempeño contra balas generalmente no es tan alto como el del blindaje duro. Si se desea desempeño contra balas superior en blindaje flexible, se disminuye la flexibilidad de dicho blindaje generalmente hablando. Se han hecho varios intentos para producir materiales mixtos contra balas flexibles, de manera que provee pliegues permanentes en una malla fibrosa tal como se describe en la Patente de E.U.A. 5,124,195, de Harpell y otros, y que provee superficies texturizadas según se desea en la Patente de E.U.A. 5,567,498 de McCarter y otros. Sería conveniente proveer un material mixto contra balas flexible que tenga flexibilidad mejorada y también
desempeño contra balas mejorado. También seria conveniente proveer un producto de blindaje, tal como blindaje corporal, basado en tal material que asi mismo tiene flexibilidad y desempeño contra balas mejorados. Dicho blindaje convenientemente será cómodo de usar y de manufactura no costosa .
SUMARIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con esta invención, se provee un material mixto resistente a balas flexible que tiene flexibilidad mejorada, el material mixto comprendiendo una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, las capas fibrosas, las capas fibrosas que comprenden una malla de fibras poli (alfa-olefinas ) de alta tenacidad que tienen tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo menos aproximadamente 1200 g/d, las fibras siendo una matriz que comprende un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo depositado en las fibras como una composición acuosa, el material mixto teniendo una densidad de área total igual o menor aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez de menos de aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto y una densidad de área total igual a o menor a 190 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto.
También de acuerdo con esta invención, se provee un material mixto resistente a balas flexible que tiene flexibilidad mejorada, el material mixta que comprende una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, las capas fibrosas que comprenden una red de fibras de pol i ( alfa-olefina ) de alta tenacidad que tiene una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo menos aproximadamente 12000 g/d, las fibras siendo una matriz que comprende un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo depositado en las fibras como una composición acuosa, el material mixto teniendo una densidad de área total igual a o menor a alrededor de 100 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto y una densidad de área total igual a o menor a aproximadamente 190 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto, y en donde el material mixto tiene una Resistencia al Desprendimiento menor a 0.45 kg para una estructura de dos capas del material mixto y menor a aproximadamente 0.32 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. El término "Resistencia al Desprendimiento" se define más adelante. Además, de acuerdo con esta invención, se provee un material mixto resistente a balas flexible que tienen
flexibilidad mejorada, el material mixto comprendiendo una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, las capas fibrosas comprendiendo una red de fibras de poli (alfaolefinas) delata tenacidad que tienen una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo menos aproximadamente 1200 g/d, las fibras siendo de una matriz que comprende un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo depositado de las fibras como una composición acuosa, el material mixto teniendo una densidad de área total igual a o menor a aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto, por lo que cuando se ensamblan juntos, una pluralidad de los materiales mixtos cumple con por lo menos uno de los siguientes criterios contra balas: (a) para un peso total de 3.68 kg/m2 cuando se impacta como de camisa metálica completa de bala de 9 mm: (i) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprenden estructuras de dos capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 488 mps, y (ii) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende cuatro estructuras de capa del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 519 mps; (b) para un peso total de 3.68 kg/m2 cuando se impacta con una bala de magnum 44:
(iii) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de dos capas de un matearla mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 458 mps, y (iv) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de dos capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 458 mps, y (iv) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de cuatro capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 473 mps; y (c) para un peso total de 4.90 kg/m2 cuando se impacta con un Proyectil de Simulación de Fragmentación de 17 granos que cumple con las especificaciones de MIL-P-46593A (ORD) : (v) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de dos capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 556 mps, y (vi) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de cuatro capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 572 mps. De acuerdo con esta invención, se provee un producto de blindaje resistente a balas flexibles que comprende una pluralidad de capas de un matearla mixto flexible, el material mixto comprendiendo una red de fibras de poli (alfa-olefinas) de alta tenacidad que tiene una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo
de tensión de por lo menos aproximadamente 1200 g/d, las fibras siendo una matriz que comprende un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo depositado en las fibras como una composición acuosa, el material mixto teniendo una densidad de área total igual a o menor a aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto, y una densidad de área total igual a o menor a alrededor de 190 g/m2 y una rigidez menor a alrededor de 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto . Aún además de acuerdo con esta invención, se provee un método para la manufactura de un material mixto resistente a balas flexibles que tiene flexibilidad mejorada, el método comprendiendo proveer una primera capa fibrosa no tejida que comprende una red de fibras de poli (alfa-olefina) de alta tenacidad que tiene una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo menos aproximadamente 1200 g/d; revistiendo la primera capa fibrosa con una composición acuosa que comprende un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo; que provee una segunda capa fibrosa no tejida que comprende una red de las fibras de poli (alfaolefina) de alta tenacidad; revistiendo la segunda capa fibrosa con una composición acuosa que comprende un copolimero de bloques de
un dieno conjugado y monómeros aromáticos de vinilo; evaporando agua de las primera y segunda capas fibrosas, y consolidando las primera y segunda capas fibrosas para formar un material mixto que tiene una densidad de área total igual a o menor a aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto, y una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 190 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. Más preferiblemente, el copolimero de bloques es un copolimero de bloques insaturado elastomérico de estireno-isopreno-estireno. El material mixto flexible también comprende preferiblemente películas flexibles en uno o ambos lados de cada estructura de dos capas o estructura de cuatro capas. Las capas adyacentes del material mixto puede disponerse de manera que las direcciones de las fibras en capas adyacentes se hacen girar alrededor de 90°, u otra orientación deseada, con la otra. La presente invención provee un material mixto que tiene excelente rendimiento contra balas y aún tiene flexibilidad mejorada. Sorprendentemente, se ha encontrado que la combinación de la fibra y resina de matriz empleada en la presente produce estos aspectos de productos convenientes
que no se pueden obtiene. El proceso de esta invención permite la fabricación de estos productos deseables en una forma efectiva en costos. Además, el blindaje corporal hecho del material mixto tiene flexibilidad mejorada y es más cómodo para usarse.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención comprende un material mixto flexible que es resistente a balas. Estos materiales mixtos son particularmente útiles en artículos de blindaje flexibles contra balas, tales como blindaje corporal, mantas, cortinas y similares. El material mixto comprende fibras de alta tenacidad que están en una matriz de resina elastomérica . El material mixto se forma de por lo menos dos capas de las fibra de poli (alfa-olefina) de alta tenacidad. Para los fines de la presente invención, una fibra es un cuerpo alargado, la dimensión longitudinal del cual es bastante mayor a las dimensiones transversales de anchura y grosor. Consecuentemente, el término fibra incluye monofilamento, multifilamento, cinta, tira, grapa y otras formas de fibras trituradas, cortadas o discontinuas y similares teniendo sección transversal regular o irregular. El término "fibra" incluye una pluralidad de cualquiera de los anteriores o sus
combinaciones. Un hilado es una hebra continua comprendida de muchas fibras o filamentos. Las fibra útiles en esta invención se forman de poli (alfa-olefinas ) de peso molecular ultra-alto. Estos polímeros y las fibras e hilados resultantes incluyen polietileno, polipropileno, poli (butano-1 ) , poli ( 4-metil-penteno-1), sus copolímeros, mezclas y aductos. Para los fines de la invención, la poli ( al fa-olefina ) de peso molecular ultra-alto se definen como uno que tiene una viscosidad intrínseca cuando se mide en decalina a 135 !C de aproximadamente 5 a alrededor de 45 dl/g. Las fibras de esta invención pueden ser circulares, planas u oblongas en sección transversal. También pueden estar en sección transversal multi-lobular irregular o regular que tiene uno o más lóbulos regulares o irregulares, que se proyectan del eje lineal o longitudinal del filamento. Se prefiere particularmente que las fibras son sustancialmente circulares, están en sección transversal plana u oblonga, más preferiblemente que las fibras estén en sección transversal sustancialmente circular. Como se usa en la presente, el término "fibras de alta tenacidad" significan fibras que tiene una tenacidad igual a o mayor que aproximadamente 35 g/d. Estas fibras preferiblemente tienen en módulo de tensión inicial de por lo menos aproximadamente 1200 g/d y una elongación final de por
lo menos aproximadamente 2.5%, que se puede medir por ASTM D2256. Las fibras preferidas son aquellas que tienen una tenacidad igual a o mayor que aproximadamente 36 g/d, un módulo de tensión igual que o mayor que aproximadamente 1250 g/d y una elongación final de por lo menos aproximadamente 2.9%. Las fibras particularmente preferidas son aquellas que tienen una tenacidad de por lo menos 36 g/d, un modulo de tensión de por lo menos 1285 g/d, y una elongación de por lo menos 3.0%. Como se usa en la presente, los términos "módulo de tensión inicial", "modulo de tensión" y "módulo" significa el módulo de elasticidad como se midió por ASTM 2256 para un hilado y por ASTM D636 para un material de matriz. La red de fibras usadas en el material mixto de la presente invención tiene la forma de una tela no tejida formada de las fibras de alta tenacidad mencionadas antes. Una configuración particularmente preferida de las fibras es una red en donde las fibras se alinean unidireccionalmente de manera que son sustancialmente paralelas entre ellas junto con una dirección de fibra común. Preferiblemente, por lo menos aproximadamente 50% en peso de las fibras en la tela no tejida son las fibras de alta tenaceada, y más preferiblemente por lo menos aproximadamente 75% en peso de las fibras en la tela son las fibras de alta tenacidad. Más preferiblemente, sustancialmente todas las fibras en la tela son las fibras de alta tenacidad descritas antes.
Las fibras altamente resistentes particularmente útiles en los hilados de una o más fibras diferentes de alta resistencia de la invención son preferiblemente fibras de polietileno de alto módulo de peso molecular alto, altamente orientadas (también conocidas como polietileno de cadena extendida) y fibras de polipropileno de módulo de alto módulo de peso molecular alto, altamente orientadas. Se prefieren más las fibras de polietileno de cadena extendida. Los hilados y telas de la invención pueden comprenderse de una o más fibras de alta resistencia diferentes. Preferiblemente, sin embargo, los hilados y telas de la invención se forman de la misma fibra de alta resistencia. Los hilados pueden alienarse esencialmente paralelos, o los hilados pueden estar torcidas, sobre-envueltas o trenzadas. Los hilados pueden ser de cualquier denier adecuado. Por ejemplo, los hilados pueden tener un denier de aproximadamente 50 a alrededor de 3000 denier, más preferiblemente de aproximadamente 200 a alrededor de 3000 denier, aún más preferiblemente de aproximadamente 650 a alrededor de 1700 denier, y aún más preferiblemente de aproximadamente 1100 a alrededor de 1600 denier. La Patente de E.U.A. No. 4,457,985 generalmente trata de las fibras de polietileno y polipropileno de alto peso molecular, y la descripción de esta parte se incorpora
aquí por referencia al grado que no es consistente con lo mismo. En el caso de polietileno, las fibras adecuadas son aquellas de peso molecular promedio en peso de por lo menos aproximadamente 150,000, preferiblemente por lo menos aproximadamente un millón y más preferiblemente entre aproximadamente dos millones y alrededor de cinco millones. Dichas fibras de polietileno de peso molecular alto pueden ser centrifugadas en solución (véase la Patente de E.U.A. No. 4,137,394 y la Patente de E.U.A. No. 4,356,138) o un filamento centrifugado de una solución para formar una estructura de gel (véase la Patente de E.U.A. No. 4,413,110, Germán Off. No. 3,004,699 y la Patente de GB No. 2051667), o las fibras de polietileno pueden producirse por un proceso de rolado y dibujo (véase la Patente de E.U.A. No. 5,702,657). Como se usa en la presente, el término de polietileno significa un material de polietileno que puede contener cantidades menores de la ramificación de cadenas o co-monómeros que no exceden 5 unidades de modificación por 100 átomos de carbono de la cadena principal, y que también pueden contener mezclas o con los mismos no más de aproximadamente 50% en peso de uno o más aditivos poliméricos tales como alqueno-l-polímeros , en particular polietileno de baja densidad, polipropileno o polibutileno, copolímeros que contienen mono-olefinas como monómeros primarios, poliolefinas oxidadas, copolímeros de poliolefína de injerto
y polimetilenos , o aditivos de peso molecular bajo tal como antioxidantes. Lubricantes, agentes de barrido ultravioleta, colorantes y similares que se incorporan comúnmente. Las fibras de polietileno de alta tenacidad se prefieren y se veden bajo la marca SPECTRA® por Honeywell International Inc. de Morristo n, New Jersey, EUA. Dependiendo de la técnica de formación, la relación de extracción y temperaturas y otras condiciones, una variedad de propiedades se pueden impartir a estas fibras. Los valores más altos para módulo de tensión inicial y tenacidad se pueden obtener generalmente solo empleando los procesos de desarrollo de solución o centrifugado de gel. Muchos de los filamentos tienen puntos de fusión superiores al punto de fusión del polímero de los que puede estar formado. Por lo tanto, por ejemplo, el polietileno de peso molecular alto de aproximadamente 150,000, peso molecular de aproximadamente un millón y aproximadamente dos millones tiene puntos de fusión en el volumen de 138°C. Los filamentos de polietileno orientados altamente hechos de estos materiales tienen puntos de fusión de aproximadamente 7°C a alrededor de 13°C superior. Por lo tanto, un ligero incremento en el punto de fusión refleja la perfección cristalina y orientación cristalina superior de los filamentos comparado con el polímero de volumen.
Similarmente, se pueden usarlas fibras de polipropileno de peso molecular alto altamente orientado de peso molecular promedio en peso de por lo menos 200,000, preferiblemente por lo menos aproximadamente un millón y más preferiblemente por lo menos alrededor de dos millones. Dicho polipropileno de cadena extendida puede formarse en filamentos bien orientados razonablemente por las técnicas prescritas en varias referencias a las que se hace referencia antes, y especialmente, por la técnica de la Patente de E.U.A. No. 4,413,110. Dicho polipropileno es un material mucho menos cristalino que el polietileno y contiene grupos metilo colgantes, los valores de tenacidad que pueden lograrse con polipropileno son de manera general sustancialmente inferiores a los valores correspondientes para polietileno. Consecuentemente, una tenacidad adecuada preferiblemente es de por lo menos aproximadamente de 8 g/d, más preferiblemente de por lo menos aproximadamente 11 g/d. El módulo de tensión inicial para polipropileno preferiblemente por lo menos es de aproximadamente 160 g/d, más preferiblemente por lo menos aproximadamente 200 g/d. El punto de fusión para el polipropileno generalmente se eleva varios grados por el proceso de orientación, de manera que el filamento de polipropileno preferiblemente tiene un punto de fusión principal de por lo Mens 168°C, más preferiblemente por lo menos 170°C. Los rangos particularmente preferidos
para los parámetros descritos antes ventajosamente pueden proveer desempeño mejorado en el articulo final. Empleando fibras que tienen un peso molecular promedio en peso de por lo menos aproximadamente 200,000 acoplado con los rangos referidos para los parámetros descritos antes (modulo y tenacidad) puede proveer desempeño mejorado ventajosamente en el articulo final. Una fibra particularmente preferida es una que tiene las siguientes propiedades: tenacidad de 36.6 g/d, un módulo de tensión de 1293 g/d, y una elongación final de 303 por ciento. También se prefiere un hilado que tiene un denier de 1332 y 240 filamentos. La tela de alta resistencia de esta invención tiene la forma de una tela no tejida, tal como capas de fibras orientadas unidireccionalmente , o fibras que se forran con fieltro en una orientación aleatoria y que se embeben en una matriz de resina adecuada. Las telas formadas de fibras orientadas unidireccionalmente normalmente tiene una capa de fibras que se extienden en una dirección y una segunda capa de fibras que se extienden en una dirección a 90° de las fibras en la primera capa. En donde las capas individuales son fibras orientadas unidireccionalmente, las capas sucesivas preferiblemente giran en relación una con la otra, por ejemplo a los ángulos de 0°/90°, 0°/90c/0°/90o, ó 0°/45o/90o/45o/0° o en otros ángulos.
Es conveniente caracterizar las geometrías de los materiales mixtos de la invención por las geometrías de las fibras. Una disposición adecuada es una capa fibrosa en la cual las fibras se alinean paralelas una con la otra a lo largo de una dirección de fibra común (denominada como "red de fibras alineadas unidireccionalmente" ) . Las capas sucesivas de dichas fibras alineadas unidireccionalmente se pueden rotar con respecto de la capa previa. Preferiblemente, las capas fibrosas del material mixto se aplican de manera transversal, es decir, con la dirección de fibra de las fibras unidireccionales de cada capa de red girada con respecto a la dirección de la fibra de las fibras unidireccionales de las capas adyacentes. Un ejemplo es un artículo de cinco capas con las segunda, tercera, cuarta y quinta capas rotadas +45°, -45°, 90° y 0o con respecto a la primera capa. Un ejemplo preferido incluye dos capas con una capa de 0°/90°, en las Patentes de E.U.A. Nos. 4,457,985, 4,748,061; 4,916,000; 4,403,012; 4,623,574; y 4,737,402. En general, las capas fibrosas de la invención se forman preferiblemente por la construcción de una red de fibras inicialmente y luego revistiendo la red con la composición de matriz. Como se usa en la presente, el término "revestimiento" se usa en un amplio sentido para describir una red de fibras en donde las fibras individuales tienen una capa continua de la composición de matriz que rodea las
fibras o una capa discontinua de la composición de matriz que rodea las fibras o una capa discontinua de la composición de matriz en la superficie de las fibras. En el caso anterior, se puede decir que las fibras se embeben completamente en la composición de matriz. Los términos revestimiento e impregnación se usan intercambiablemente en la presente. Las redes de fibras pueden construirse vía una variedad de métodos. En el caso preferido de alinear unidireccionalmente las redes de fibras, los haces de ñame de los filamentos de alta tenacidad se suministran de una canasta y se conduce a través de guias en un combo de colimación y una o más barras difusoras antes del revestimiento co el material de matriz. El combo de colimación alinea los filamentos coplanarmente y en una forma sustancialmente unidireccional. El método de esta invención incluye la formación inicial de la capa de redes de fibras, preferiblemente una red unidireccional como se describió antes, aplicando una solución, dispersión o emulsión de la composición de matriz en la capa de redes de fibras y luego secando la capa de redes de fibras revestidas con la matriz. La solución, dispersión o emulsión es un producto acuoso de la resina de matriz elastomérica , que puede rociarse sobre el filamento. Alternativamente, la estructura de filamentos se puede revestir con la solución acuosa, dispersión o emulsión por sumergimiento o por medio de un revestidor de rodillos o
similares. Después de revestir, la capa fibrosa revestida entonces puede pasar a través de un horno para secado en el cual la capa de redes de fibras revestidas ("cinta única") se somete a un calor suficiente para evaporar el agua en la composición de matriz. La red fibrosa revestida entonces se puede colocar en una red de vehículo, que puede ser un papel o un sustrato de película, o las fibras se pueden colocar inicialmente en una red portadora antes de revestirse con la resina de matriz. El sustrato y o cinta única consolidada entonces puede devanarse en un rodillo continuo en una forma conocida . La cinta única consolidada puede cortarse en láminas discretas y colocarse en una pila de formación en el material mixto de uso final. Como se mencionó previamente, el material mixto más preferido es uno en donde la red de fibra de cada capa se aliena unidireccionalmente y se orienta de manera que las direcciones de fibras en capas sucesivas están en una orientación de 0°/90°. Las fibras en cada capa adyacente pueden ser iguales o diferentes, aunque se prefiere que las fibras en cada dos capas adyacentes del material mixto sean iguales. La matriz de resina para las fibras en las capas fibrosas preferiblemente es un copolímero de bloques insaturado elastomérico de estireno-isopreno-estireno . Una dispersión basada en agua particularmente útil es una
dispersión de elastómero de estireno-isopreno-estireno de Kraton® D1107 que preferiblemente contiene menos de aproximadamente 0.5 por ciento en peso de solvente orgánico retenido. La dispersión preferiblemente contiene un derivado de colofonia de madera como un modificador de resina, agentes tensioactivo y antioxidantes. El contenido de sólidos totales normales de dicha dispersión pueden variar de aproximadamente 30 a alrededor de 60 por ciento en peso, más preferiblemente de aproximadamente 35 a alrededor de 50 por ciento en peso, y aún más preferiblemente de aproximadamente 40 a alrededor de 45 por ciento en peso. El contenido de sólidos puede diluirse si se desea por la adición de agua, o puede incrementarse si se desea por la adición de modificadores de viscosidad y similares. Una dispersión típica como se vende tiene una viscosidad de aproximadamente 400 cps medida a 25°C, y tiene un tamaño de partículas que varía de 1-3µ. Los aditivos convencionales tales como rellenos y similares se pueden incluir en la composición elastomérica . Otros copolímeros de bloque de dienos conjugados y onoceros aromáticos de vinilo alternativamente ese pueden emplear como la resina de matriz. El butadieno e isopreno son elastómeros de dieno conjugado proferidos. Estireno, vinil tolueno y t-butil estireno son monómeros aromáticos de vinilo preferidos. Los copolímeros de bloque que incorporan poli-isopreno pueden hidrogenarse para producir elastómeros
termoplásticos que tienen segmentos elastoméricos de hidrocarbono saturados. Los polímeros pueden ser copolímeros de tras bloques sencillos del tipo R-(BA)X (x=3-150); en donde A es un Blume de un monómero aromático de vinilo y B es un bloque de un elastomero de dieno conjugado. Dichos materiales elastoméricos basados en guía se conocen en la materia y están comercialmente disponibles. La cantidad de composición basada en agua que se deposita en las fibras en las redes fibrosas de la invención se eligen de manera que logran un nivel deseado de contenido de resina en la red de fibras. La cantidad de la composición usada desde luego depende del contenido de tejidos y el porcentaje del material elastomérico en los sólidos. Esta cantidad se elige deseablemente de manera que la proporción del material de matriz de resina a fibra en las capas mixtas es inferior al empleado más adelante en productos comerciales. Preferiblemente, la resina, sobre una base sólida, forma preferiblemente de aproximadamente 7 a alrededor de 20 por ciento en peso, más preferiblemente de aproximadamente 13 a alrededor de 17 por ciento en peso y aún más preferiblemente de aproximadamente 15 por ciento en peso, de cada capa mixta. Los materiales mixtos de esta invención se pueden formar de láminas individuales por consolidación bajo calor y presión, de manera que, por ejemplo, a temperaturas que
varían de aproximadamente 24 a 127°C, presiones de aproximadamente 6.9 a 1725 kPa y durante un tiempo de aproximadamente 1 a alrededor de 30 minutos. El número de capas en el material mixto depende del uso final particular. Más preferiblemente, cada material mixto se forma de dos capas fibrosas que se orientan 90° con respecto una a la otra y se tienen que consolidar en una sola estructura. En una modalidad alterna, el material mixto puede formarse de dos grupos de dichas estructuras solas, de manera que se emplea un total de cuatro capas de fibras; en este caso, dos de las estructuras consolidadas de dos capas se consolidan una con la otra. Una o más películas plásticas se incluyen convenientemente en el material mixto para permitir que las capas mixtas diferentes se deslicen una sobre la otra para que se formen fácilmente con una configuración del cuerpo y sean fáciles de usar. Estas películas de plástico normalmente pueden adherirse sobre una o ambas superficies de cada material misto. Se puede emplear cualquier película de plástico adecuada, las películas preferidas siendo formadas de poliolefinas . Ejemplos de dichas películas son películas de polietileno de baja densidad lineal (LLAPE, por sus siglas en inglés), películas de polietileno de peso molecular ultra-alto (HUM PE, por sus siglas en inglés) , películas de poliéster, películas de nylon, películas de policarbonato y
similares. Estas películas pueden ser de cualquier grosor deseable. El rango de grosor típico de aproximadamente 2.5 a 30 µp\, más preferiblemente de aproximadamente 5 a 25 µ?t?. Se prefieren más las películas de LLDPE. Una construcción preferida de esta invención es un material laminar de dos capas que se coloca transversalmente de 0°/90° y tiene películas de LLDPE en ambas superficies exteriores. Una segunda construcción preferida de esta invención es un material laminar de cuatro capas que es la combinación de dos capas del material laminar de dos capas mencionado previamente. Este material laminar de cuatro capas también tiene películas de LLAPE en ambas de sus superficies exteriores . El número de capas del material mixto usado en artículos formados de los mismos puede variar dependiendo del uso final del artículo. De preferencia, los materiales mixtos de esta invención forman las capas que miran hacia fuera del blindaje corporal, tal como un chaleco, pero alternativamente pueden formar las capas internas. El número de capas de la construcción de dos capas o cuatro capas se elige para dar una densidad aérea deseada en el producto final, considerando el desempeño deseado, peso y costo. Por ejemplo, en los chalecos de blindaje corporal con el fin de lograr una densidad de área aproximada deseada de 4.90 kg/m2, en una construcción típica puede haber un total de aproximadamente
51 capas de la construcción de dos capa so aproximadamente 27 capas de la construcción de cuatro capas. En otra modalidad típica en chalecos lindados, con el fin de logar una densidad de área aproximada deseada de 3.68 kg/m2, puede haber un total de aproximadamente 39 capas de una construcción de dos capas o aproximadamente 21 capas de la construcción de cuatro capas de esta invención. La densidad de área deseada del chaleco u otro artículo resistente a balas puede ser de cualquier cantidad deseada, tal como de aproximadamente 2.45 a 5.88 kg/m2. En general, el número de capas es un artículo contra balas de la construcción de dos capas varia preferiblemente de aproximadamente 25 a alrededor de 65 capas, más preferiblemente de aproximadamente 35 a alrededor de 55 capas; y el número de capas en un artículo contra balas de la construcción de cuatro capas varia preferiblemente de aproximadamente 13 a alrededor de 33 capas, más preferiblemente de aproximadamente 20 a alrededor de 30 capas. Deberá reconocerse que el número de capas se refiere únicamente a las capas de las construcciones mixtas descritas antes y más preferiblemente son para materiales mixtos en donde las fibras son fibras de polietileno de cadena extendida. Deberá señalarse que las otras capas pueden estar presentes juntas con el material mixto de esta invención en un producto blindado o similares. Estas capas adicionales
pueden ser tejidas, de punto o telas que no son de punto y preferiblemente se forman de fibras de alta tenacidad, dichas fibras también pueden ser fibras de poli ( alfa-olefina ) de alta tenacidad, o pueden ser otras fibras de alta tenacidad tales como aramida, copoliéster de cristal liquido, fibras de PBO, etc. La densidad de área total de los materiales mixtos de esta invención es preferiblemente igual a o menor que aproximadamente 100 g/m2, y más preferiblemente de aproximadamente 75 a alrededor de 100 g/m2, y más preferiblemente de aproximadamente 75 a alrededor de 100 g/m2, para una estructura de dos capas del material mixto de esta invención. Más preferiblemente la densidad de área total para dicha estructura es de aproximadamente 97 g/m2. Como se usa en la presente, la densidad de área total del material mixto se define como el peso por área unitaria del material de múltiples capas que forma el material mixto de esta invención (junto con películas de plástico si se utiliza). Debido a la naturaleza de la fibra y material de resina empleado en la construcción de las capas del material mixto de esta invención, se pueden lograr dichas densidades de área de fibra comparativamente baja. Como tal, hay más fibras por peso disponibles para proveer las propiedades contra balas deseadas .
Como se observo antes, las fibras de alta tenacidad de cada capa se revisten con la composición de matriz y luego se consolida la composición de matriz/combinación de fibras. Por "consolidación" se entiende que el material de matriz y la capa fibrosa se combinan en una sola capa unitaria. La consolidación puede ocurrir vía secado, enfriado, calentamiento, presión o una combinación de los mismos. Varias construcciones se conocen para materiales mixtos reforzados con fibras usados en artículos resistentes al impacto y a balas. Estos materiales mixtos exhiben arios grados de resistencia a la penetración por impacto de alta velocidad de proyectiles tales como balas, metalla y fragmentos, y similares. Por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos 6,219,842; 5,677,029, 5,587,230; 5,552,208; 5,471,906; 5,330,820; 5,196,252; 5,290,802; 5,187,023; 5,285,195; 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 4,403,012; Publicación de PCT No. O 91/12136 todos describen materiales mixtos resistentes a balas que incluyen fibras de alta resistencia hechas de polietileno de alto peso molecular. En una modaldiad de la invención, un chaleco y otro blindaje corporal y otro artículo se forman en una manera
convencional de una pluralidad de capas del material mixto. Estas capas preferiblemente no se laminan pero pueden coserse juntas para evitar el deslizamiento de las capas individuales con respecto una a la otra por ejemplo, las capas pueden coserse apiladas en cada esquina. Alternativamente, las capas pueden encerrarse como un todo en una bolsa y otra cubierta. El blindaje contra balas flexible de esta invención se caracteriza preferiblemente teniendo un V50 de por lo menos 488 mps, preferiblemente por lo menos 503 mps cuando se impacta co una bala de camisa metálica completa de 9 mm, para una construcción basada en un material mixto de dos capas cuando se prueba de acuerdo con MIL-STD-662E . También para una construcción basada en un material mixto de dos capas, el material mixto de esta invención se caracteriza en un V50 de por lo menos aproximadamente 458 mps, preferiblemente por lo menos aproximadamente 465 mps cuando se impacta con una bala de magnum 44, cuando se prueba de acuerdo con IL-STD-662E . Estas propiedades se determinan usando un paquete de tiros de 45.7 x 45.7 cm teniendo un peso de 3.68 kg/m2. Como se sabe en la técnica, la velocidad de V50 es la velocidad para la cual el proyecto tiene una probabilidad de penetración del 50%. Similarmente , los materiales mixtos de esta invención basados en la construcción de cuatro capas se caracterizan en el desempeño contra balas de una V50 de por
lo menos aproximadamente 519 mps cuando se impactan con una bala de camisa completamente metálica de 9 mm, más preferiblemente una V50 de por lo menos aproximadamente 526 mps cuando se prueban de acuerdo con MIL-STD-662E . Los materiales laminares de cuatro capas también se caracterizan en una V50 de por lo menos aproximadamente 473 mps, preferiblemente por lo menos aproximadamente 480 pps cuando se impacta con una bala de magnum 44 cuando se prueba de acuerdo con MIL-STD-662E . Estas propiedades se determinan en el mismo paquete de tiros como con la bala con camisa metálica completa de 9 mm escrita antes. Además, el blindaje contra balas flexible de esta invención se caracteriza preferiblemente por tener una V50 de por lo menos aproximadamente 556 mps, más preferiblemente por lo menos aproximadamente 572 mps cuando se impacta con un Proyectil de Simulación de Fragmentos (FSP) de grano 17 por MIL-STD-662E, para una construcción basada en un material mixto de dos capas. El fragmento fue como se especificó por MIL-P-46593A (ORD) , calibre = 0.22. Los materiales laminares de cuatro capas preferiblemente también se caracterizan en una V50 de por lo menos aproximadamente 572 mps, más preferiblemente por lo menos aproximádmele 579 mps cuando se impactan con el mismo FSP de grano 17. Estas propiedades se determinan usando un paquete de tiros de 45.7 x 45.7 cm que tienen un peso de 4.90 kg/m".
Como se mencionó antes, los materiales mixtos de esta invención se caracterizan además por tener un arrigidse menor a aproximadamente 1.14 kg, preferiblemente menor a aproximadamente 0.91 kg, para el material mixto de dos capas. La rigidez se mide de acuerdo con ASTM D4032, y mientras es inferior la rigidez, es superior la flexibilidad de un material mixto. Para el material mixto de cuatro capas de esta invención, la rigidez es menor a aproximadamente 1.36 kg y preferiblemente menor aproximadamente 1.27 kg . Adicionalmente , los materiales mixtos de esta invención se caracterizan en resistencias al desprendimiento relativamente bajas, medido por una versión modificada de ASTM D34330. La resistencia al desprendimiento como se describió en la presente se denomina como una resistencia al Desprendimiento en la siguiente descripción y en las reivindicaciones . La prueba de Resistencia al Desprendimiento se lleva a cabo para medir la Resistencia al Desprendimiento entre las capas de dos o más materiales unidos. Para probar la Resistencia al Desprendimiento entre las capas del material en capas transversales, con o sin laminación entre películas de plástico, se cortan tres muestras por material de la lámina del material en capas transversales. Se deberá tener cuidado para seguir la dirección de las fibras durante
el corte de la muestra. El tamaño de la muestra es de 5 x 28 era . Para determinar la resistencia de unión de un material de 2 capas o las capas externas de un material de 4 capas (lo que se denomina como la unión de 1-2 y la unión de 3-4) una tira de 2.5 cm de ancho de la muestra de 5 cm de ancho se desprenden del centro, dejando 1.25 cm en cada borde de fibras en dirección transversal. Es necesario sujetar el otro lado del material dado que el lado es el lado de la fibra en dirección transversal y no tiene la resistencia para ser desprendido sin algunas de las fibras direccionales de la máquina que están presente en la pinzas junto con las fibras en dirección transversal. Cada muestra de prueba se desprende hasta una longitud de 5 cm de manera que la muestra se puede sujetar en una máquina de pruebas Instron. Una vez que la muestra se sujeta firmemente en las pinzas de la máquina, la prueba se inicia para desprender la muestra a una velocidad de cabeza transversal de 24.4 cm/min. Una longitud de 12.7 cm de la muestra se desprende en la máquina. Se calculan la fuerza de desprendimiento se registra y la fuerza de desprendimiento pico promedio (de los 5 picos superiores) y la fuerza de desprendimiento promedio. Tres desprendimientos idénticos se probaron para cada inferíase de cada muestra y la resistencia al
desprendimiento promedio se reportó para cada interfase de cada muestra. Hay una interfase probada para una muestra de dos capas (la interfase de 0°/90°) y 3 interfases probadas para una muestra de cuatro capas (las intratases de 0°/90°, 90°/0° y 0°/90°) . El procedimiento ara el material de 4 capas es igual, excepto que mide la Resistencia al Desprendimiento de unión de 2-3 capas, el tamaño de la muestra se corta a 2.5 x 28 cm de largo y la mitad del grosor de la muestra (película y 0°/90°) se desprende de la otra mitad de la muestra (película y 0°/90°), dado que las mitades tienen fibras de dirección de máquinas para dar la resistencia a la tira de desprendimiento . Para el material mixto de dos capas de esta invención, preferiblemente la Resistencia de Desprendimiento es menor a aproximadamente 0.45 kg, y más preferiblemente menor a aproximadamente 0.41 kg. La Resistencia al Desprendimiento para un material mixto de dos capas se mide entre las dos capas (v.gr., entre la capa de 0o y la capa de 90° en una construcción de capas transversales). Para el material mixto de cuatro capas de esta invención, la Resistencia al Desprendimiento preferiblemente es menor a aproximadamente 0.32 kg y más preferiblemente menor a aproximadamente 0.27 kg . La Resistencia al Desprendimiento para un material mixto de cuatro capas se midió entre las
segunda y tercera capas, (v.gr., entre la primera capa de 0°/90° y la segunda capa de 0°/90° en una construcción de 0°/90o/0°/90o) . Comparado con los productos comerciales existentes con base en fibras de poli (alfa-olefina ) , los materiales mixtos contra balas de esta invención tienen densidad de área de fibra inferior, propiedades contra balas de V50 superiores, y rigidez inferior (flexibilidad superior). Los materiales mixtos de esta invención se caracterizan además por tener Resistencias al Desprendimiento inferiores a los materiales mixtos contra balas de poli (alfa-olefina) convencionales . Como se mencionó antes, el blindaje flexible o suave de esta invención es en contraste al blindaje rígido o duro. Los materiales flexibles y blindaje de esta invención no retienen su forma cuando se someten a una cantidad importante de tensón y no pueden estar libres ni colapsarse. Los siguientes ejemplos no limitantes se presentan para proveer un entendimiento más completo de la invención. Las técnicas, condiciones, materiales, proporciones y datos reportados específicos exhibidos para ilustrar los principios de la invención son ilustrativos y no se deberán interpretar como limitantes del alcance de la invención. Todos los porcentajes son en peso, a menos que se establezca de otra manera.
EJEMPLOS Ejemplos 1 y 2 Un material mixto no tejido de dos capas se formó de capas de fibra de polietileno Spectra® 100 de cadena extendida de Honeywell International Inc. La fibra tuvo una tenacidad de 36.6 g/d, un módulo de tensión de 1293 g/d y una elongación final de 3.03 por ciento. El denier de ñame fue de 1332 (240 filamentos) . Las cintas preimpregnadas unidireccionales ("cintas unitarias") de estas fibras se prepararon y se revistió una en la misma. La resina de matriz fue Prinlin® B7137HV (de Pierce & Stevens Corp.), que es una dispersión basada en agua de Kraton® D1107, 22.7% de un derivado de colofonia de madera como un modificador de resina, 3.9% de un agente tensioactivo no iónico, 2.1% de un agente tensioactivo aniónico, 2.3% de un antioxidante y 0.3% de hidróxido de sodio y una viscosidad a 25°C de 400 cps. La cantidad de estireno en el polímero se describió como 14% en peso, y el tamaño de partícula se describió como 1-3 µ. Después del revestimiento, el agua se evapora de la composición y la red de fibras se devanó en un rodillo. Dos rodillos continuos pre-impregnados se prepararon de esta manera. Dos cintas unitarias se colocaran en capas transversales a 90° y se consolidaron bajo calor y presión para crear un material laminar con dos láminas de fibras de
polietileno idénticas. La estructura resultante contuvo 15 por ciento en peso de la resina elastomérica . Dos de dichas estructuras consolidadas de dos capas luego se colocaron en capas transversales de nuevo a 90°, y se consolidaron bajo calor y presión. La estructura resultante fue un material mixto en fibras de polietileno de 4 capas. Ambas de las capas consolidadas de dos capas y cuatro capas (Ejemplo 1 y 2, respectivamente) se emparedador entre dos películas de LLDPE (grosor de aproximadamente 8.9 µp?) bajo calor y presión. Las muestras de estos materiales que miden 45.7 x 45.7 cm se probaron para sus propiedades contra balas y sus propiedades de flexibilidad. Las muestras del Ejemplo 1 tuvo un grosor de 0.127 mm y las muestras del Ejemplo 2 tuvo un grosor de 0.229 mm. La prueba contra balas para las balas de FMJ de 9 mm y balas de Magnum 44 se llevaron a cabo como por MIL-STD-662E, y el refuerzo del paquete de tiros fue arcilla. La prueba contra balas para FSP de grano 17 se llevó a cabo por MIL-STD-662E, y el refuerzo del paquete de tiros fue de aire. Para las pruebas contra balas de 9 mm y Magnum 44, la densidad de área tota fue de 3.68 kg/m2. Como tal, los paquetes de tiros incluyeron 39 capas del material mixto de 2 capas (incluyendo películas) y las 21 capas del material mixto de 4 capas (incluyendo películas) . Para las pruebas contra balas de FSP de grano 17, la densidad de área total fue de 4.90 kg/m2. Como tal, los
paquetes de tiros incluyeron 51 capas del material mixto en dos capas (incluyendo películas) y 27 capas del matrial mixto de 4 capas (incluyendo películas) . Los resultados se muestran en la Tabla 1 para diferentes pruebas de balas.
Ejemplo 3 y 4 (Comparativo)
Para fines comparativos, las muestras de materiales mixtos basados en fibras de polietileno comerciamente disponibles se probaron para sus propiedades. Los resultados también se muestran en la siguiente Tabla 1. El ejemplo 3 fue LCR Plus de Spectra Shield® de Honeywell International Inc. (que tiene un grosor de 0.152 mm) , que es un material laminar colocado de manera transversal en dos capas de fibras Spectra® 1000 (denier 1100), con una resina de estireno-isopreno-estireno Kraton® D1107 aplicada de un solvente orgánico y teniendo un contenido de resina de aproximadamente 20% en peso. El ejemplo 4 fue Dyneema® SB31 de DSM (teniendo un grosor de 0.152 mm) , que es una material laminar colocado transversalmente de dos capas de fibras de polietileno, con una resina de estireno-isopreno-estireno de Kraton® D1107, y teniendo un contenido de resina de aproximadamente 16±2% en peso .
TABLA 1
1 = peso de paquete de tiros de 3.68 kg/m2 2 = peso de paquete de tiros = 4.90 kg/m2 Se puede observar que los materiales contra balas de dos capas y cuatro capas no solo tienen la resistencia contra balas superior contra una bala de pistola manual de FMJ de 9 mm, sino también tiene la misma resistencia o superior contra balas contra una bala altamente deformable de una magnum 44. Es sorprendente para un material contra balas que tiene excelente flexibilidad. También, sorprendentemente, el material mixto de esta invención tiene excelente resistencia a la fragmentación contra Proyectiles de Simulación de Fragmentos de Calibre 22.
El producto de dos capas también tiene la flexibilidad superior comparada con los productos de comparación. La flexibilidad superior es muy deseable dado que provee comodidad en un chaleco contra balas. Dichos chalecos pueden usarse por personal militar o funcionarios para cumplir la ley durante largas horas en cumplimiento de su deber. Consecuentemente, se puede observar que la presente invención provee un material mixto contra balas y artículos formados de los mismos que tienen flexibilidad mejorada y excelente resistencia contra balas. La presente invención también provee un proceso para crear los materiales mixtos flexibles mejorados. Habiendo descrito así la invención en lugar de en detalle completo, se entenderá que dicho detalle no necesita adherirse estrictamente a la misma pero se pueden sugerir cambios y modificaciones por alguien experto en la materia, y están dentro del alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES 1.- Un material mixto resiente a balas, flexible, que tiene flexibilidad mejorada, dicho material mixto comprendiendo una pluralidad de capas fibrosas no tejida, dicha capas fibrosas comprendiendo una red de fibras de poli (alfa-olefina) de alta tenacidad que tiene una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo amenos aproximadamente 1200 g/d, dichas fibras estando en una matriz que comprende un copolímero de bloque de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo depositado en las fibras como una composición acuosa, el material mixto teniendo una densidad de área total igual a o menor a aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto y una densidad de área total igual a o menor a aproximadamente 190 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. 2. - El material mixto de la reivindicación 1, en donde las capas fibrosas adyacentes están colocadas transversalmente con respecto una a la otra. 3.- El material mixto de la reivindicación 1, en donde las capas fibrosas adyacentes están colocadas transversalmente a 90° con respecto una a la otra. A.- El material mixto de la reivindicación 1, en donde las fibras en por lo menos una de las capas fibrosas comprende fibras de polietileno de cadena extendida. 5. - El material mixto de la reivindicación 1, en donde el copolimero de bloques comprende un copolimero de bloques de estireno-isopreno-estireno . 6. - El material mixto de la reivindicación 1, que comprende además por lo menos una película de plástico en contacto con por lo menos una de las capas fibrosas. 7. - El material mixto de la reivindicación 6, en donde la película de plástico comprende una película de polietileno de baja densidad lineal. 8. - El material mixto de la reivindicación 1, que comprende además una película de plástico en contacto con cada una de las capas fibrosas, de manera que las capas fibrosas se colocan entre dos películas de plástico. 9. - El material mixto de la reivindicación 1, en donde el material mixto comprende dos capas del material fibroso . 10.- El material mixto de la reivindicación 1, en donde el material mixto comprende cuatro capas del material fibroso . 11.- El material mixto de la reivindicación 1, en donde las fibras en las capas fibrosas no tejidas se disponen unidireccionalmente en cada capa. 12.- El material mixto de la reivindicación 1, en donde el copolimero esta presente en una cantidad de aproximadamente 7 a alrededor de 20 por ciento en peso del material mixto. 13.- El material mixto de la reivindicación 1, en donde el copolimero esta presente en una cantidad de aproximadamente 13 a alrededor de 17 por ciento en peso del material mixto. 14. - El material mixto de la reivindicación 1, en donde las fibras tienen un denier de aproximadamente 1100 a aproximadamente 1600. 15. - El material mixto de la reivindicación 1, en donde el material mixto tiene una Resistencia al desprendimiento menor aproximadamente 0.45 kg para una estructura de dos capas del material mixto y es menor aproximadamente 0.32 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. 16. - El material mixto de la reivindicación 1, en dond el material mixto tiene una resistencia al Desprendimiento menor aproximadamente 0.41 kg para una estructura de dos capas del material mixto, y menor aproximadamente 0.27 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. 17. - El material mixto de la reivindicación 1, en donde el material mixto tiene una rigidez menor a aproximadamente 0.91 kg para una estructura de dos capas del material mixto, y una rigidez menor a aproximadamente 1.27 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. 18. - El material mixto de la reivindicación 1, en donde la densidad de área total es de aproximadamente 75 a alrededor de 100 g/m2 para una estructura de dos capas del material mixto, y de aproximadamente 140 a alrededor de 190 g/m2 para una estructura de cuatro capas del material mixto. 19. - El material mito de la reivindicación 18, en donde la densidad de área total es de aproximadamente 97 g/m2 para una estructura de dos capas del material mixto. 20. - Un articulo formado del material mixto de la reivindicación 1. 21. - Un material mixto resistente a balas flexible que tiene flexibilidad mejorada, dicho matearla mixto comprendiendo una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, las capas fibrosas comprendiendo una red de fibras de polialfa-olefina ) de alta tenacidad que tiene una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un modulo de tensión de por lo manos aproximadamente 1200 g/d, dichas fibras estando en una matriz que comprende un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo depositado en las fibras como una composición acuosa, el material mixto teniendo una densidad de área de fibras igual a o menor que aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto, y una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 190 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto, y en donde el material mixto tiene una Resistencia al Desprendimiento menor a aproximadamente 0.45 kg para una estructura de dos capas del material mixto y menor aproximadamente 0.32 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. 22.- El material mixto de la reivindicación 21, en donde el copolimero de bloques comprende un copolimero de bloques de estireno-isopreno-estireno . 23. - El material mixto de la reivindicación 22, en donde las fibras en las capas fibrosas comprenden fibras de polietileno de cadena extendida. 24. - Un material mixto resistente a balas flexible que tiene flexibilidad mejorada, dicho material mixto comprendido una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, las capas fibrosas comprendiendo una red de fibras de poli(alfa-olefina) de alta tenacidad que tiene una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo menos aproximadamente 1200 g/d, dichas fibras estando en una matriz que comprende un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo depositado en las fibras como una composición acuosa, el material mixto teniendo una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor a próximamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto y una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 190 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto, en donde cuando se ensambla junto con una pluralidad de los materiales mixtos se cumple por lo menos uno de los siguientes criterios contra balas: (a) para un peso total de 3.68 kg/m2 cuando se impacta como de camisa metálica completa de bala de 9 mm: (i) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprenden estructuras de dos capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 488 mps, y (ii) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende cuatro estructuras de capa del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 519 mps; (b) para un peso total de 3.68 kg/m2 cuando se impacta con una bala de magnum 44: (üi) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de dos capas de un matearla mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 458 mps, y (iv) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de dos capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 458 mps, y (iv) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de cuatro capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 473 mps; y (c) para un peso total de 4.90 kg/m2 cuando se impacta con un Proyectil de Simulación de Fragmentación de 17 granos que cumple con las especificaciones de IL-P- 6593A (ORD) : (v) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de dos capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 556 mps, y (vi) para una pluralidad de los materiales mixtos que comprende estructuras de cuatro capas del material mixto, un V50 de por lo menos aproximadamente 572 mps. 25. - El material mixto de la reivindicación 24, en donde la pluralidad de los materiales mixtos cumple ton todos los criterios contra balas establecidos. 26. - El material mixto de la reivindicación 24, en donde el copolimero de bloques comprende un copolímero de emboques de estireno-isopreno-estireno, y las fibras en las capas fibrosas comprende fibras de polietileno de cadena extendida . 27. - Un articulo formado de una pluralidad de capas del matearla mixto de la reivindicación 26. 28. - Un producto de blindaje resistente a balas flexible que comprende una pluralidad de capas de un material mixto flexible, el material mixto comprendiendo una red de fibras de poli (alfa-olefina) de alta tenacidad que tiene una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo menos aproximadamente 1200 g/d, dichas fibras estando en una matriz que comprende un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo depositado en las fibras como una composición acuosa, el material mixto teniendo una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto, y una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 190 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. 29.- El producto de blindaje de la reivindicación 28, en donde el copolimero de bloque comprende un copolimero de bloques de estireno-isopreno-estireno y dichas fibras en las capas fibrosas comprende fibras de polietileno de cadena extendida . 30.- Un método para la manufactura de un material mixto resistente a balas flexible que tiene flexibilidad mejorada, el método comprendiendo proveer una primera capa fibrosa no tejida que comprende una red de fibras de poli (alfa-olefina) de alta tenacidad que tienen una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo menos aproximadamente 1200 g/d; revistiendo dicha primera capa fibrosa con una composición acuosa de un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo; proporcionando una segunda capa fibrosa no tejida que comprende una red de la fibras de poli(alfa-olefina de alta tenacidad; revistiendo la segunda capa fibrosa con una composición acuosa de un copolimero de bloques de un dieno conjugad y un momero aromático de vinilo; evaporando agua de las primera y segunda capas fibrosas, y consolidando las primera y segunda capas fibrosas para forma un material mixto que tiene una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas de material mixto, y una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 190 g/m2 y una rigidez menor aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. 31. - El método de la reivindicación 30, en donde el material mixto tiene una Resistencia al desprendimiento para una estructura de dos capas menor aproximadamente 0.45 kg para una estructura de dos capas del material mixto y menor aproximadamente 0.32 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. 32. - El método de la reivindicación 30, en donde la composición acuosa que reviste las primera y segunda capas fibrosas comprende una dispersión de un copolimeros de bloques de estireno-isopreno-estireno; y las fibras en las primer a y segunda capas fibrosas comprende fibras de polietileno de cadena extendida. 33.- El método de la reivindicación 32, en donde las primera y segunda capas fibrosas tienen las fibras dispuestas unidireccionalmente en cada capa fibrosa e incluyendo el paso de colocar transversalmente las capas fibrosas de manera que la dirección de las fibras en capas adyacentes están en ángulos con respecto una a la otra. RESUMEN Un material mixto que tiene excelente desempeño contra balas y tiene flexibilidad mejorada. Sorprendentemente, se ha encontrado que una combinación de fibra de poli (alfa-olefina) y resina de matriz provee estos aspectos de productos deseables. La matriz de resina es un copolimero de bloques de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo, preferiblemente un copolimero de bloques de estireno-isopreno-estireno, que se aplica como una composición acuosa. La fibra tiene una tenacidad de por lo menos aproximadamente 35 g/d y un módulo de tensión de por lo menos aproximadamente 1200 g/d. El material mixto tiene una densidad total igual a o menor que aproximadamente 100 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.14 kg para una estructura de dos capas del material mixto y una densidad de área total igual a o menor que aproximadamente 190 g/m2 y una rigidez menor a aproximadamente 1.36 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. La resistencia al Desprendimiento para una estructura de dos capas menor que aproximadamente 0.45 kg para una estructura de dos capas del material mixto y menor que aproximadamente 0.32 kg para una estructura de cuatro capas del material mixto. El proceso de esta invención permite la fabricación de estos productos convenientes en una forma efectiva en costos. El blindaje corporal hecho del material mixto tiene flexibilidad mejorada y excelentes características contra balas.
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