MX2008012438A

MX2008012438A - Desempeño balistico mejorado despues de inmersion en liquidos mediante hibridacion.

Info

Publication number: MX2008012438A
Application number: MX2008012438A
Authority: MX
Inventors: Ashok Bhatnagar; Brian D Arvidson; David A Hurst; Henry G Ardiff
Original assignee: Honeywell Int Inc
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-10-27
Also published as: TWI409172B; PE20080745A1; CN101460300B; WO2008060650A2; AR060246A1; IL194449A; US7910502B1; JP5197570B2; EP2001664A2; CL2007000887A1; IL194449A0; CN101460300A; US20110067560A1; WO2008060650A3; JP2009539053A; TW200804086A

Abstract

Se describen artículos resistentes a proyectiles balísticos que tienen excelente resistencia al deterioro debido a exposición a líquidos. Más específicamente, se describen estructuras resistentes a proyectiles balísticos y objetos formados a partir de un híbrido de componentes fibrosos tejidos y no tejidos que conservan su desempeño superior de resistencia a proyectiles balísticos luego de la exposición a líquidos, como puede ser agua de mar y disolventes orgánicos, como gasolina y otros productos a base de petróleo. Las estructuras híbridas son particularmente útiles para la formación de, o para el uso junto con, armaduras para cuerpo humano, suaves, flexibles.

Description

DESEMPEÑO BALÍSTICO MEJORADO DESPUÉS DE INMERSIÓN LÍQUIDOS MEDIANTE HIBRIDACIÓN ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a los artículos resistentes a proyectiles balísticos que tienen excelente resistencia al deterioro debido a la exposición a líquidos. Más específicamente, la invención pertenece a las estructuras resistentes a proyectiles balísticos y a los artículos que se forman a partir de un híbrido de componentes fibrosos tejidos y no tejidos que conservan su desempeño superior de resistencia balística después de exposición a líquidos como agua de mar y disolventes orgánicos, como gasolina y otros productos a base de petróleo .

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Los artículos con resistencia balística que contienen fibras de gran resistencia que tienen excelentes propiedades contra proyectiles son conocidos. Artículos como chalecos a prueba de balas, cascos, paneles para vehículos y elementos estructurales de equipo militar normalmente se fabrican de géneros que contienen fibras de gran resistencia. Las fibras de gran resistencia que se utilizan tradicionalmente incluyen fibras de polietileno, fibras de aramida como poli ( fenilendiamina tereftalamida) , fibras de grafito, fibras de nailon, fibras de vidrio y similares. Para muchas aplicaciones, como chalecos o partes de chalecos, las fibras pueden ser utilizadas en un género de tejido plano o de tejido de punto. Para otras aplicaciones, las fibras pueden ser encapsuladas o incrustadas en un material matriz para formar géneros no tejidos rígidos o flexibles .

Se conocen diversas construcciones resistentes a proyectiles balísticos que son útiles para la formación de artículos para armaduras duros y blandos como cascos, paneles y chalecos. Por ejemplo, Las Patentes US 4, 403, 012, 4, 457, 985, 4, 613, 535, 4, 623, 574, 4, 650, 710, 4, 737, 402, 4, 748, 064, 5, 552, 208, 5, 587, 230, 6, 642, 159, 6,841,492, 6,846,758, todas las cuales se incorporan en la presente para referencia, describen compuestos resistentes a proyectiles balísticos que contienen fibras de gran resistencia fabricadas de materiales como polietileno de peso molecular ultra alto, de cadena extendida. Estos compuestos presentan diferentes grados de resistencia a la penetración por choque a alta velocidad de proyectiles como balas, bala de cañón, granada de metralla y similares.

Por ejemplo, las Patentes US 4,623,574 y 4,748,064 describen estructuras compuestas sencillas que contienen fibras de gran resistencia incrustadas en una matriz elastomérica . La Patente US 4,650,710 describe un articulo flexible de fabricación que consiste en una pluralidad de capas flexibles compuestas de fibras de poliolefina de cadena extendida (ECP) de gran resistencia. Las fibras de la red están cubiertas con un material elastomérico de módulo bajo. Las Patentes US 5,552,208 y 5., 587, 230 describen un articulo y método para fabricar un articulo compuesto de por lo menos una red de fibras de gran resistencia y una composición matriz que incluye un éster vinilico y ftalato de dialilo. La Patente US 6,642,159 describe un compuesto rígido resistente a choques que tiene una pluralidad de capas fibrosas que comprenden una red de filamentos colocados en una matriz, con capas elastoméricas entre éstos. El compuesto está aglomerado a una placa dura para aumentar la protección contra proyectiles que perforan armaduras.

La armadura para cuerpo dura o rígida proporciona buena resistencia balística, pero puede ser muy rígida y voluminosa. Por consiguiente, prendas de armaduras para cuerpo, como chalecos resistentes a proyectiles balísticos, preferentemente se forman de materiales para armadura, flexibles o suaves. No obstante, aunque tales materiales flexibles o suaves presentan excelentes propiedades de resistencia balística, estos también generalmente presentan deficiente resistencia a líquidos, que incluye agua de mar y disolventes orgánicos como gasolina y otros disolventes derivados del petróleo. Esto es problemático porque, según se sabe, el desempeño de resistencia balística de tales materiales se deteriora cuando se expone o sumerge en líquidos. Por consiguiente, existe la necesidad en la técnica de materiales resistentes a proyectiles balísticos, suaves, flexibles, que funcionen en las normas aceptables después de ponerlos en contacto o sumergirlos en una variedad de líquidos como gasolina, lubricante para artillería, petróleo y agua. La invención proporciona una combinación mixta de materiales tejidos y no tejidos, resistentes a proyectiles balísticos, por lo menos uno de los cuales se forma con un material matriz que es resistente al agua y uno o más disolventes orgánicos.

Se conocen las estructuras mixtas resistentes a proyectiles balísticos. Por ejemplo, las Patentes US 5,179,244 y 5,180,880 enseñan armaduras para cuerpo suaves o duras que utilizan una pluralidad de estratos fabricados de materiales balísticos distintos, uniendo estratos de fibras de aramida y no aramida en una estructura combinada y utilizando materiales de matriz polimérica que se deterioran cuando se exponen a líquidos. La Patente US 5,926,842 también describe estructuras con resistencia balística hibridizadas que utilizan materiales de matriz polimérica que se deterioran cuando se exponen a los líquidos. Además, la Patente US 6,119,575 enseña una estructura mixta que contiene una primera sección de fibras aromáticas, una segunda sección de un plástico tejido y una tercera sección de fibras de poliolefina.

La presente invención proporciona una estructura mixta mejorada que incorpora los beneficios de los materiales distintos y ofrece la protección deseada contra líquidos. Particularmente, la invención proporciona estructuras mixtas con resistencia balística que incorporan por lo menos una capa que preferentemente se forma con un material matriz polar, hidrolíticamente estable. Los polímeros polares generalmente son resistentes a la disolución por disolventes orgánicos no polares y los polímeros hidrolíticamente estables generalmente son resistentes a la degradación debido a la exposición al agua de mar. Se ha descubierto que los polímeros matriz que tienen ambas propiedades contribuyen ventajosamente a la conservación de las propiedades de resistencia balística de un género después de la exposición prolongada a líquidos potencialmente nocivos.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La invención proporciona un artículo con resistencia balística que comprende, en el orden: a) un primer panel que comprende por lo menos una capa fibrosa tejida; b) un segundo panel que comprende una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada o consolidada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas comprende un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; y c) un tercer panel que consiste en por lo menos una capa fibrosa tejida.

La invención también proporciona un articulo con resistencia balística que comprende, en el orden: a) un primer panel que comprende una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada o consolidada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas comprende un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución con un o más disolventes orgánicos; b) un segundo panel que comprende por lo menos una capa fibrosa tejida; y c) un tercer panel que comprende una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas consiste en un arreglo de fibras paralelas, unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos.

La invención además proporciona un método para formar un articulo con resistencia balística, que consiste en: a) formar un primer panel que consista en por lo menos una capa fibrosa tejida; b) formar un segundo panel que consiste en una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas consiste en un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; c) formar un tercer panel que consiste en por lo menos una capa fibrosa tejida; y d) yuxtaponer el primer panel con el segundo panel, y yuxtaponer el segundo panel con el tercer panel.

La invención también proporciona un método para formar un artículo con resistencia balística, que consiste en: a) formar un primer panel que consiste en una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas consiste en un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; b) formar un segundo panel que consiste en por lo menos una capa de fibras tejidas; c) formar un tercer panel que consiste en una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas consiste en un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; y d) yuxtaponer el primer panel con el segundo panel, y yuxtaponer el segundo panel con el tercer panel.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención presenta artículos que conservan resistencia superior a la penetración balística después de la exposición al agua, particularmente agua de mar, y disolventes orgánicos, particularmente disolventes obtenidos de petróleo, como gasolina. Para el propósito de la invención, los artículos que tienen resistencia superior a la penetración balística describen aquellos que presentan excelentes propiedades contra proyectiles deformables. Los artículos también presentan excelentes propiedades de resistencia contra la penetración de fragmentos, como granada de metralla.

Los artículos contienen tres o más paneles individuales, cada panel consiste en por lo menos una capa de un material fibroso tejido o un material fibroso no tejido. En una primera modalidad, un panel que consiste en una pluralidad de capas fibrosas no tejidas se coloca entre dos paneles contrarios, cada uno consistente en por lo menos una capa fibrosa tejida. En una segunda modalidad, un panel que consiste en por lo menos una capa fibrosa tejida se coloca entre dos paneles contrarios, cada uno consistente en una pluralidad de capas fibrosas no tejidas. En cada modalidad, un panel de material fibroso no tejido consiste en por lo menos una red fusionada, unicapa, de fibras en una composición elastomérica o polimérica rígida, cuya composición polimérica se conoce en la técnica como una composición matriz. Más específicamente, una red de fibras fusionadas, unicapa, consiste en una pluralidad de capas de fibras apiladas entre sí, cada capa de fibras consiste en una pluralidad de fibras recubiertas con la composición matriz y alineadas unidireccionalmente en un arreglo de modo que éstas estén prácticamente paralelas entre sí a lo largo de una dirección de fibras común. Las capas de fibras apiladas se fusionan para formar la red fusionada, unicapa, juntando las fibras y la composición matriz de cada capa de fibras componentes. La red fusionada también puede consistir en una pluralidad de hilos que se recubren con una composición matriz como ésta, formada en una pluralidad de capas y fusionada en un género.

En cada una de la primera y segunda modalidades, el primer panel está en yuxtaposición con el segundo panel, y el segundo panel está en yuxtaposición con el tercer panel. Más específicamente, el primer panel están en yuxtaposición inmediata con el segundo panel, y el segundo panel está en yuxtaposición inmediata con el tercer panel. Además, el primer panel puede estar unido al segundo panel y el segundo panel puede estar unido al tercer panel, o los paneles pueden simplemente estar colocados cara a cara en un arreglo no unido.

En otra versión, los artículos de la invención además pueden consistir en uno o más paneles adicionales, cada panel consistente en por lo menos una capa fibrosa tejida o consistente en una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas consistente en un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, teniendo cada una de las fibras una superficie, y las superficies de las fibras estando recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos. En una modalidad preferida de la invención, los artículos de la invención consisten en más de tres paneles individuales, en donde cada panel de un material fibroso tejido está yuxtapuesto inmediatamente con un panel de un material fibroso no tejido, de modo que se alternen los paneles tejido y no tejido. Además, como se mencionó anteriormente, un solo panel de material fibroso tejido puede consistir en más de una capa fibrosa tejida. Asimismo, un solo panel de capas fibrosas no tejidas puede incluir más de una red fusionada, unicapa, de fibras no tejidas. Por ejemplo, una estructura preferida de la invención consiste en un primer panel que comprende diez capas de un material fibroso tejido, un segundo panel que comprende diez redes de fibras fusionadas, unicapa, diferentes (cada red de fibras fusionadas, unicapa, formada de dos capas de fibras unidireccionales, unidas) , y un tercer panel consistente en diez capas de un material fibroso tejido.

El número de capas que forma un solo panel, y el número de capas que forman el compuesto no tejido varia dependiendo del uso final del articulo con resistencia balístico deseado. Por ejemplo, en chalecos para armadura corporal para aplicaciones militares, con el fin de formar un artículo compuesto que logre una densidad areal o superficial de 1.0 libras por pie cuadrado (4.9 kg/m2) , pueden necesitarse un total de 22 estratos individuales, en donde los estratos pueden ser géneros de tejido plano, de tejido de punto, de fieltro o no tejido formados a partir de fibras de gran resistencia descritas en la presente, y las capas pueden o no estar unidas entre sí. En otra modalidad, los chalecos para armadura corporal para uso en los departamentos de seguridad del estado pueden tener diversas capas con base en el nivel de amenaza del Instituto Nacional de Justicia (NU) . Por ejemplo, para un chaleco con Nivel de Amenaza IIIA del NU, puede ser un total de 22 capas. Para un nivel de amenaza NU menor, es posible emplear menos capas.

En cada modalidad, en donde un solo panel incluye una pluralidad de capas fibrosas tejidas o una pluralidad de redes de fibra fusionada, unicapa, las capas múltiples pueden ser consolidadas en un arreglo aglomerado o pueden ser yuxtapuestas en un arreglo no aglomerado. Los métodos para aglomerar son bien conocidos en la técnica e incluyen la costura, acolchado, atornillado, adhesión con materiales adhesivos y similares. Preferentemente, la pluralidad de capas se une por cosido en las áreas marginales de las capas. Además, cada panel individual puede ser unido en un arreglo aglomerado utilizando las mismas técnicas, o puede ser yuxtapuesto en un arreglo no aglomerado .

Para los propósitos de la presente invención, una "fibra" es un cuerpo alargado, la dimensión longitudinal del cual es mucho más grande que las dimensiones transversales de amplitud y espesor. Las secciones transversales de las fibras para uso en esta invención pueden variar ampliamente. Estas pueden ser circulares, planas u oblongas en su corte transversal. Por consiguiente, el término fibra incluye filamentos, listones, cintas y similares que tengan corte transversal regular o irregular. Estas también pueden ser de sección transversal multilobular irregular o regular teniendo una o más lóbulos regulares o irregulares proyectándose desde el eje lineal o longitudinal de las fibras. Se prefiere que las fibras sean de un solo lóbulo y tengan un corte transversal considerablemente circular.

Cuando se utiliza en la presente, un "hilo" es una hebra de fibras entrelazadas. Un "arreglo" describe un ordenamiento de fibras o hilos, y un "arreglo paralelo" describe un ordenamiento paralelo de fibras o hilos. Una "capa" de fibras describe un ordenamiento plano de fibras o hilos tejidos o no tejidos. Una "red" de fibras, indica una pluralidad de capas de fibras o hilos interconectadas . Una "red fusionada" describe una combinación fusionada de capas de fibras con una composición matriz. Cuando se utiliza en la presente, una estructura "unicapa" se refiere a una estructura compuesta de una o más capas de fibras individuales que ha sido fusionada en una estructura unitaria única. En general, un "género" puede referirse a un material tejido o no tejido.

De acuerdo con la invención, cada una de las fibras presentes en cada capa de fibras no tejidas tiene una o mas superficies, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición de matriz polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos. Más específicamente, la superficie externa de cada fibra está considerablemente recubierta con la composición de la matriz polimérica resistente al agua y resistente a los disolventes orgánicos de modo que preferentemente el 100% del área de superficie de cada fibra individual esté recubierta por la composición de la matriz polimérica. Si las capas fibrosas no tejidas comprenden una pluralidad de hilos, cada fibra que forma una sola hebra de hilo está recubierta con la composición de la matriz polimérica .

Para los propósitos de la presente invención, el término "recubierto" no está destinado para limitar el método por el cual la composición de la matriz polimérica se aplica sobre la superficie o superficies de la fibra. La aplicación de la matriz se hace antes de fusionar las capas de fibras y es posible utilizar cualquier método apropiado de aplicación de la composición de la matriz polimérica sobre las superficies de las fibras. Por consiguiente, las fibras de la invención están recubiertas sobre, impregnadas con, incrustadas en, o de otra manera aplicadas con una composición matriz aplicando la composición matriz a las fibras y luego fusionando la combinación composición matriz-fibras para formar un compuesto. Por "fusión" o consolidación se entiende que el material matriz y cada una de las capas de fibras individuales se combinan en una sola capa unitaria. La fusión o consolidación puede ocurrir a través de secado, enfriamiento, calentamiento, presión o una combinación de éstos. El término "compuesto" se refiere a las combinaciones fusionadas de fibras con el material matriz. El término "matriz" cuando se utiliza en la presente es bien conocido en la técnica y se utiliza para representar un material aglomerante, como puede ser un material aglomerante polimérico, que aglomere las fibras entre si después de la fusión.

Con respecto a las capas fibrosas tejidas, generalmente no es necesario que las fibras estén recubiertas con la composición de la matriz polimérica, porque no se hace ninguna fusión. Sin embargo, está dentro del alcance de la invención que las fibras que contienen las capas fibrosas tejidas pueden estar recubiertas con una composición matriz polimérica, preferentemente con una composición polimérica que sea resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos.

Como está descrito en la presente, la composición de la matriz polimérica es independientemente a la disolución por, particularmente agua de mar, e independientemente resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos, como puede ser diesel o gasolina no diesel, lubricante para artillería, petróleo y disolventes orgánicos derivados del petróleo. La composición de la matriz polimérica también preferentemente es resistente a la disolución por una combinación de agua y uno o más disolventes orgánicos. De manera tradicional, hay dos tipos de polímeros que se utilizan principalmente en la fabricación de armadura para cuerpo humano, suave, es decir, cauchos sintéticos a base de disolventes y a base de agua; y poliuretano (normalmente a base de agua) . Tales cauchos sintéticos generalmente son copolímeros en bloque de estireno e isopreno, particularmente copolímeros de estireno-isopreno-estireno (SIS) . Estos copolímeros SIS se procesan en soluciones a base de disolventes y dispersiones a base de agua. Los cauchos sintéticos a base de disolventes generalmente son sensibles a los disolventes de petróleo y se disolverán tras la exposición. Los cauchos sintéticos a base de disolvente generalmente no se afectan por el agua. No obstante, las dispersiones a base de agua pueden ser muy sensibles al agua y agua de mar, dependiendo del método y los materiales de dispersión. Los polímeros de la matriz de poliuretano actualmente empleados, debido a su polaridad propia, generalmente son resistentes a los disolventes de petróleo, con algunas excepciones. Los poliuretanos a base de agua pueden degradarse por el agua, particularmente el agua de mar, lo cual puede provocar rompimiento hidrolítico de la cadena poliuretano, dando como resultado una reducción en el peso molecular y las propiedades físicas.

Se ha encontrado inesperadamente que los polímeros los cuales son polares e hidrolíticamente estables consiguen el equilibrio deseado de resistencia al agua y resistencia a disolventes orgánicos, manteniendo las propiedades de resistencia balística deseadas, necesarias para un artículo eficaz con resistencia balística. Los polímeros polares generalmente son resistentes a la disolución o disolventes orgánicos no polares, y los polímeros hidrolíticamente estables son estables a la hidrólisis por agua, es decir, resistentes a la descomposición química cuando se exponen al agua. Por consiguiente, los artículos con resistencia balística que se forman incorporando tales materiales de matriz polimérica conservan sus propiedades de resistencia balística después de exposición prolongada a tales líquidos .

En las modalidades preferidas de la invención, las composiciones de la matriz polimérica apropiadas preferentemente incluyen cauchos sintéticos, cauchos dienos y copolímeros en bloque estirénicos que incluyen estireno-isopreno-estireno (SIS) y estireno-butadieno-estireno (SBS) , polímeros basados en vinilo, polares, polímeros acrílicos polares, homopolímeros de policloruro de vinilo, copolímeros de policloruro de vinilo, terpolímero de policloruro de vinilo, polivinil butiral, policloruro de vinilideno, polifluoruro de vinilideno, copolímeros polares de etileno acetato de vinilo, copolímeros polares de etileno ácido acrílico, silicona, poliuretanos termplásticos, caucho nitrilo, policloroprenos como neopreno (fabricado por DuPont) , policarbonatos, policetonas, poliamidas, celulósicos, poliimidas, poliésteres, epóxicos, alquídicos, fenólicos, poliacrilonitrilo, poliéter sulfonas y combinaciones de éstos .

También son apropiados otros polímeros hidrolíticamente estables, polares, no especificados en la presente. Los cauchos sintéticos no polares y los copolimeros en bloque estirénicos, como SIS y SBS, generalmente deben ser modificados con grupos polares, como puede ser mediante la formación del injerto de grupos carboxilo o adicionando la funcionalidad ácido o alcohol, o cualquier otro grupo polar, para que sea suficientemente repelente al aceite. Por ejemplo, los polímeros no polares pueden ser copolimerizados con monómeros que contengan grupos ácido carboxílico, como ácido acrílico o ácido maléico, u otro grupo polar como los grupos amino, nitro o sulfonato. Tales técnicas son bien conocidas en la materia.

Son particularmente preferidos los polímeros polares los cuales tienen un esqueleto polimérico C-C. Como se menciona en la presente, los polímeros polares generalmente son resistentes a la disolución por disolventes orgánicos no polares. Los polímeros que tienen un esqueleto C-C, como los polímeros a base de vinilo, incluyen, por ejemplo, acrílicos, etileno acetato de vinilo, policloruro de vinilideno, etc., tienen una estructura molecular hidrolíticamente estable. Asimismo, particularmente preferidos son los poliuretanos termoplásticos polares, particularmente aquellos que han sido formulados para mejorar la estabilidad hidrolítica. A diferencia de los enlaces C-C, los enlaces uretano y los enlaces éster generalmente son susceptibles a la degradación hidrolitica. Por consiguiente, los polímeros que tienen tales enlaces generalmente se formulan o modifican para mejorar la repelencia al agua y la estabilidad hidrolitica. Por ejemplo, los poliuretanos pueden ser formulados para mejorar la estabilidad hidrolitica mediante la copolimerización con componentes poliol de poliéter o poliol alifático, u otros componentes conocidos para mejorar la estabilidad hidrolitica. La principal reacción que produce poliuretano es entre un diisocianato alifático o aromático y un poliol, por lo regular un polietilen glicol o poliol de poliéster, en presencia de catalizadores. La selección del co-reactante isocianato también puede influir en la estabilidad hidrolitica. Los grupos pendientes voluminosos en cualquiera o ambos co-reactantes también pueden proteger el enlace uretano contra el ataque. El poliuretano puede prepararse en diversas densidades y durezas modificando el tipo de monómeros que se utilizan y adicionando otras sustancias para modificar sus características o mejorar su estabilidad hidrolitica, como puede ser con repelentes de agua, amortiguadores del pH, agentes reticuladores y agentes quelantes, etc. La composición de la matriz de poliuretano más preferida consiste en un poliuretano termoplástico a base de poliéter o alifático, hidroliticamente estable, polar, los cuales son preferidos sobre los poliuretanos a base de poliéster.

El poliuretano termoplástico puede ser un homopolimero, un copolimero o una mezcla de un homopolímero de poliuretano y un copolimero de poliuretano. Estos polímeros están a la disposición en el comercio. Poliuretanos como estos generalmente están disponibles como soluciones acuosas, dispersiones o emulsiones, en las cuales los componentes sólidos pueden comprender desde aproximadamente 20% hasta 80% en peso, más preferentemente desde cerca de 40 hasta cerca de 60% en peso, siendo el peso restante agua. Para facilidad de uso se prefiere un sistema acuoso. Las capas fibrosas recubiertas con poliuretano, preferidas, están descritas en la Solicitud de Patente US Serie Número 11/213,253, la cual se incorpora en la presente para referencia en su totalidad.

Las composiciones de la matriz polimérica útiles incluyen materiales de matriz termoplástica de módulo bajo y materiales de matriz termofija, de módulo alto, que tengan las propiedades deseadas anteriores, o una combinación de éstos. Las composiciones de la matriz termoplástico apropiadas preferentemente tienen un módulo de tracción inicial de menos que aproximadamente 6000 psi (41.3 MPa) , y las composiciones termofijas, de módulo alto, apropiadas, preferentemente tienen un módulo de tracción inicial de por lo menos aproximadamente 300,000 psi (2068 MPa) , cada una tal como se mide a 37°C por AS M D638. Cuando se utiliza en la presente, el término, módulo de tracción significa un módulo de elasticidad tal y como se mide por ASTM D638 para un material matriz. Para la fabricación de armadura corporal suave, se prefiere más las composiciones de matriz termoplástica de módulo bajo. Las composiciones termoplásticas de módulo bajo, preferidas, tienen un módulo de tracción de aproximadamente 4000 psi (27.6 MPa) o menos, más preferentemente alrededor de 2400 psi (16.5 MPa) o menos, más preferentemente 1200 psi (8.23 MPa) o menos, y más preferentemente es aproximadamente 500 psi (3.45 MPa) o menos. La temperatura de transición vitrea (Tg) de la composición de la matriz termoplástica preferida es preferentemente menor que aproximadamente 0°C, más preferentemente menor que aproximadamente -40°C, y más preferentemente menor que alrededor de -50°C. Las composiciones termoplásticas preferidas también tienen una elongación al rompimiento preferida de al menos aproximadamente 50%, más preferentemente al menos alrededor de 100% y más preferentemente una elongación al rompimiento de por lo menos aproximadamente 300%.

Las propiedades de rigidez, choque y balísticas de los artículos formados a partir de los géneros compuestos de la invención se afectan por el módulo de tracción del polímero matriz. Por ejemplo, la Patente US 4,623,574 describe que los compuestos reforzadas de fibras construido con matrices elastoméricas que tienen módulos de tracción menores que aproximadamente 6000 psi (41,300 kPa) tienen propiedades balísticas superiores en comparación con los modelos construidos con polímeros de módulo mayor, y también en comparación con la misma estructura de fibras sin una matriz. Sin embargo, los polímeros matriz con módulo de tracción bajo también producen compuestos con menor rigidez. Además, en ciertas aplicaciones, particularmente aquellas donde un compuesto debe funcionar en modos antibalístico y estructural, existe la necesidad de una combinación superior de resistencia balística y rigidez. Por consiguiente, el tipo de polímero matriz más apropiado para utilizarlo variará dependiendo del tipo de artículo que ha de ser formado a partir de los géneros de la invención. Con el fin de conseguir un compromiso en ambas propiedades, una composición matriz apropiada puede combinar materiales de módulo bajo y de módulo alto para formar una sola composición de matriz, siempre que la combinación produzca una composición de matriz polimérica que sea resistente a la disolución por agua y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos.

En la modalidad preferida de la invención, la proporción de la composición matriz que constituye cada panel compuesto no tejido preferentemente consiste desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 30% en peso del compuesto, más preferentemente desde cerca de 7% a cerca de 20% en peso del compuesto, más preferentemente desde cerca de 7% a cerca de 16%, y más preferentemente desde alrededor de 11 a alrededor de 15% en peso del compuesto. La composición matriz también puede incluir diluyentes o cargas como negro de humo o sílice, pueden ser aumentados con aceites o pueden ser vulcanizados con azufre, peróxido, óxido metálico o sistemas de curado por radiación como es bien conocido en la técnica.

La porción restante del compuesto preferentemente se compone de fibras. De acuerdo con la invención, las fibras que comprenden cada una de las capas fibrosas tejida y no tejida, preferentemente contiene fibras de módulo de tracción alto, de gran resistencia. Cuando se utiliza en la presente, una "fibra de módulo de tracción alto, de gran resistencia" es aquella que tiene una tenacidad preferida de por lo menos aproximadamente 7 g/denier o más, un módulo de tracción preferido de al menos aproximadamente 150 g/denier o más, y preferentemente una energía al rompimiento de por lo menos aproximadamente 8 J/g o más, cada una según se mide por ASTM D2256. Cuando se utiliza en la presente el término "denier" se refiere a la unidad de densidad lineal, igual a la masa en gramos por 9000 metros de fibra o hilo. Cuando se utiliza en la presente, el término "tenacidad" se refiere al esfuerzo de tracción expresado como fuerza (gramos) por densidad lineal unitaria (denier) de un ejemplar no sometido a esfuerzo. El "módulo inicial" de una fibra es la propiedad de un material representativo de su resistencia a la deformación. El término "módulo de tracción" se refiere a la proporción del cambio en la tenacidad, expresado en gramos-fuerza por denier (g/d) al cambio en la deformación, expresado como una fracción de la longitud original de la fibra (pulgada/pulgada) .

Los materiales fibras de módulo de tracción alto, de gran resistencia, particularmente apropiados incluyen fibras de poliolefinas de cadena extendida, como pueden ser las fibras de polietileno de peso molecular alto, altamente orientadas, fibras de polietileno de peso molecular particularmente ultra alto y fibras de polipropileno de peso molecular ultra alto. También apropiadas son las fibras de aramida, particularmente las fibras de para-aramida, fibras de polialcohol vinilico de cadena extendida, fibras de poliacrilonitrilo de cadena extendida, fibras de polibenzazol , como puede ser fibras de polibenzoxazol (PBO) y de polibenzotiazol (PBT) , y fibras de copoliéster de cristal liquido. Cada uno de estos tipos de fibra es tradicionalmente conocido en la técnica .

En el caso de polietileno, las fibras preferidas son polietilenos de cadena extendida que tienen pesos moleculares de por lo menos 500,000, preferentemente al menos un millón, y más preferentemente entre dos millones y cinco millones. Fibras de polietileno de cadena extendida como éstas (ECPE) pueden ¦ ser crecidas en procesos de hilado en solución, como está descrito en la Patente US 4,137,394 o 4,356,138, las cuales se incorporan en la presente para referencia, o pueden ser hiladas a partir de una solución para formar una estructura de gel, como está descrito en la Patente US 4,551,296 y 5,006,390, las cuales también se incorporan en la presente para referencia. Un tipo de fibra particularmente preferido para uso en la invención son las fibras de polietileno comercializadas con la marca Spectra® de Honeywell International, Inc. Las fibras Spectra® son bien conocidas en la técnica y están descritas, por ejemplo, en las Patentes US 4 , 623 , 547 y 4 , 748 , 064 .

También particularmente preferidas son las fibras de aramida (poliamida aromática) o para-aramida . Estas están a la disposición en el comercio y están descritas, por ejemplo, en la Patente US 3 , 671 , 542 . Por ejemplo, los filamentos de poli (p-fenileno tereftalamida) útiles se producen comercialmente por DuPont Corporation con el nombre comercial de KEVLAR®. También útiles en la práctica de esta invención son las fibras de poli (m-fenilen isoftalamida) producidas a escala comercial por Dupont bajo el nombre comercial NOMEX® y las fibras producidas a escala comercial por Teijin con la marca TWARON®.

Las fibras de polibenzazol apropiadas para la práctica de esta invención están a la disposición en el comercio y están descritas por ejemplo en las Patente US 5 , 286 , 833 , 5 , 296 , 185 , 5 , 356 , 584 , 5 , 534 , 205 y 6 , 040 , 050 , cada una de las cuales se incorpora en la presente para referencia. Las fibras de polibenzazol preferidas son las fibras marca ZYLON® de Toyobo Co. Las fibras de copoliéster de cristal liquido apropiadas para la práctica de esta invención están disponibles en el comercio y están descritas, por ejemplo, en las Patentes US 3, 975, 487; 4, 118, 372 Y 4, 161, 470, cada una de las cuales se incorpora en la presente para referencia.

Las fibras de polipropileno apropiadas incluyen las fibras de polipropileno de cadena extendida (ECPP) altamente orientadas como se describe en la Patente U. S. 4,413,110, la cual se incorpora en la presente para referencia. Las fibras de polialcohol vinilico (PV-OH) apropiadas están descritas, por ejemplo, en las Patentes U. S. 4, 440, 711 y 4, 599, 267 las cuales se incorporan en la presente para referencia. Las fibras de poliacrilonitrilo (PAN) apropiadas están descritas, por ejemplo, en la Patente US 4,535,027, la cual se incorpora en la presente para referencia. Cada uno de estos tipos de fibra es tradicionalmente conocido y está a la disposición en el comercio.

Los otros tipos de fibra apropiados para uso en la presente invención incluyen fibras de vidrio, fibras formadas a partir de carbono, fibras formadas a partir de basalto u otros minerales, fibras de varillas rígidas como las fibras M5®, y combinaciones de todos los materiales anteriores, todos los cuales están a la disposición en el comercio. Por ejemplo, las capas fibrosas pueden formarse a partir de una combinación de fibras Spectra® y fibras Kevlar®. Las fibras M5® se fabrican por Magellan Systems International de Richmond, Virginia y están descritas, por ejemplo, en las Patentes U.S. 5, 674, 969, 5, 939, 553, 5.945, 537 y 6, 040, 478, cada una de las cuales se incorpora en la presente para referencia. Específicamente, las fibras preferidas incluyen fibras M5®, fibras de polietileno Spectra® y fibras de aramida Kevlar®. Las fibras pueden ser de cualquier denier apropiado, como puede ser, por ejemplo, 50 a aproximadamente 3000 denier, más preferentemente desde cerca de 200 a 3000 denier, todavía más preferentemente desde cerca de 650 a aproximadamente 1500 denier, y más preferentemente desde cerca de 800 a aproximadamente 1300 denier.

Las fibras más preferidas para el propósito de la invención son las fibras de polietileno de cadena extendida, de módulo de tracción alto, de gran resistencia o fibras de para-aramida, de módulo de tracción alto, de gran resistencia. Como se menciona en lo anterior, una fibra de módulo de tracción alto, de gran resistencia, es aquella que tiene una tenacidad preferida de aproximadamente 7 g/denier o más, un módulo de tracción preferido de aproximadamente 150 g/denier o más y una energía al rompimiento preferida de aproximadamente 8 J/g o más, cada una tal y como se mide por ASTM D2256. En la modalidad preferida de la invención, la tenacidad de las fibras debe ser aproximadamente 15 g/denier o más, preferentemente alrededor de 20 g/denier o más, más preferentemente cerca de 25 g/denier o más, y más preferentemente cerca de 30 g/denier o más. Las fibras de la invención también tienen un módulo de tracción preferido de aproximadamente 300 g/denier o más, más preferentemente alrededor de 400 g/denier o más, más preferentemente alrededor de 50.0 g/denier o más, más preferentemente cerca de 1000 g/denier o más y más preferentemente alrededor de 1500 g/denier o más. Las fibras de la invención también tienen una energía al rompimiento proferida de aproximadamente 15 J/g o más, más preferentemente alrededor de 25 J/g o más, más preferentemente cerca de 30 J/g o más, y más preferentemente tienen una energía al rompimiento de aproximadamente 40 J/g o más.

Estas propiedades de alta resistencia combinadas pueden obtenerse empleando los procesos bien conocidos. Las Patentes US 4,413,110, 4,440,711, 4,535,027, 4,457,985, 4,623,547 4,650,710 y 4,748,064 generalmente describen la formación de fibras de polietileno de cadena extendida, de gran resistencia, preferidas, empleadas en la presente invención. Tales métodos, incluido el crecimiento en solución o los procesos de la fibra en gel, son bien conocidos en la técnica. Los métodos de formación de cada una de ios tipos de fibra preferidos, incluidas las fibras de para-aramida, también son tradicionalmente conocidos en la técnica, y las fibras están disponibles en el comercio.

Como se menciona en lo anterior, la matriz puede ser aplicada a una fibra en una variedad de formas, y el término "recubierto" no está destinado a limitar el método por el cual la composición matriz se aplica sobre la superficie o superficies de las fibras. Por ejemplo, la composición de la matriz polimérica puede ser aplicada en solución por aspersión o recubrimiento con rodillo de una solución de la composición matriz sobre las superficies de las fibras, en donde una porción de la solución consiste en el polímero o los polímeros deseados y una porción de la solución consiste en un disolvente capaz de disolver el polímero o los polímeros, seguido por secado. Otro método es aplicar un polímero puro del material de recubrimiento a las fibras como un líquido, un sólido pegajoso o partículas en suspensión o como un lecho fluidizado. En otra versión, el recubrimiento puede ser aplicado como una solución o emulsión en un disolvente apropiado que no afecte de manera adversa las propiedades de la fibra a la temperatura de aplicación. Por ejemplo, la fibra puede ser transportada a través de una solución de la composición matriz para recubrir considerablemente la fibra y luego puede ser secada para formar una fibra recubierta. La fibra recubierta resultante entonces puede ser ordenada en la configuración deseada de red. En otra técnica de recubrimiento, una capa de fibra puede ser primero arreglada, seguido por la inmersión de la capa en un baño de una solución que contenga la composición matriz disuelta en un disolvente apropiado, de modo que cada una de las fibras individuales sea considerablemente recubierta con la composición matriz, y luego secada a través de evaporación del disolvente. El procedimiento de inmersión puede ser repetido varias veces según sea necesario para colocar una cantidad deseada de composición matriz que recubra las fibras, preferentemente encapsulando cada una de las fibras individuales o cubriendo el 100% del área de superficie de las fibras con la composición matriz.

Aunque es posible utilizar cualquier liquido que pueda disolver o dispersar un polímero, los grupos de disolventes preferidos pueden ser agua, aceites parafínicos y disolventes aromáticos o disolventes hidrocarburos, siendo los disolventes específicos demostrativos incluido el aceite de parafina, xileno, tolueno, octano, ciclohexano, metil etil cetona (MEK) y acetona. Las técnicas que se utilizan para disolver o dispersar los polímeros de recubrimiento en los disolventes serán los tradicionalmente utilizados para el recubrimiento de materiales semejantes en una variedad de sustratos.

Otras técnicas para aplicar el recubrimiento a las fibras pueden utilizarse, que incluyen el recubrimiento del precursor de módulo alto (fibra en gel) antes de que las fibras sean sometidas a operación de estiramiento a temperatura alta, antes o después de la eliminación del disolvente de la fibra (si se utiliza la técnica de formación de la fibra con hilado en gel) . La fibra puede entonces ser estirada a temperaturas elevadas para producir las fibras recubiertas. Las fibras de gel pueden pasar a través de una solución del polímero de recubrimiento apropiado en condiciones que logren el recubrimiento deseado. La cristalización del polímero de peso molecular alto en la fibra de gel puede o no tomar lugar antes de que la fibra pase a la solución. De otro modo, la fibra puede ser extruida en un lecho fluidizado de un polvo polimérico apropiado. Además, si se realiza una operación de estirado u otro proceso manipulativo, por ejemplo, intercambio de disolventes, secado o similar, el recubrimiento puede ser aplicado al material precursor de la fibra final. En la modalidad más preferida de la invención, las fibras de la invención primero se recubren con la composición matriz, seguido por el ordenamiento de una pluralidad de fibras en una capa de fibras tejidas o no tejidas. Estas técnicas son bien conocidas en la materia.

Luego de la aplicación del material matriz, las fibras individuales en una capa no tejida pueden o no ser aglomeradas entre sí antes de la fusión. En los paneles de la invención que contienen capas fibrosas no tejidas, cada capa no tejida consiste en fibras alineadas unidireccionalmente en paralelo entre sí a lo largo de una dirección común de las fibras. Como se sabe tradicionalmente en la técnica, se logra excelente resistencia balística cuando la capa de fibras individuales se pliega transversalmente de modo que la dirección de alineamiento de las fibras de una capa se gire en un ángulo con respecto a la dirección de alineamiento de las fibras de la otra capa. Por consiguiente, capas sucesivas de tales fibras alineadas unidireccionalmente preferentemente se giran con respecto a la capa anterior. Un ejemplo es una estructura de dos capas en donde las capas contiguas se alinean en una orientación 0°/90°. No obstante, las capas adyacentes pueden estar alineadas en prácticamente cualquier ángulo entre aproximadamente 0° y aproximadamente 90° con respecto a la dirección longitudinal de la fibra de la otra capa. Por ejemplo, una estructura no tejida de cinco capas puede tener estratos en una orientación de 0°/45o/90o/45o/0° o en otros ángulos. En la modalidad preferida de la invención, solo dos capas no tejidas individuales, plegadas transversalmente a 0° y 90°, se fusionan en una red unicapa, en donde una o más de las redes unicapa constituyen un panel no tejido único. Sin embargo, debe entenderse que las redes fusionadas unicapa de la invención generalmente pueden incluir cualquier número de capas plegadas transversalmente, como puede ser aproximadamente 20 a aproximadamente 40 o más capas, como se pueda desear para diversas aplicaciones. Los alineamientos unidireccionales girados están descritos, por ejemplo, en las Patentes US Nos. 4, 457, 985; 4, 748, 064; 4, 916, 000; 4, 403, 012; 4, 623, 573 y 4, 737, 402. Las redes de fibras no tejidas pueden ser construidas utilizando los métodos bien conocidos, como puede ser por los métodos que están descritos en la Patente U.S. 6,642,159. Las redes de fibras no tejidas también pueden comprender una estructura de fieltro que se forma utilizando las técnicas tradicionalmente conocidas, que contienen fibras en una orientación aleatoria incrustadas en una composición matriz apropiada. Las capas de fibras tejidas de la invención también se forman utilizando las técnicas que son bien conocidas en la materia utilizando cualquier tejido de género, como puede ser el tejido plano, tejido de pata de gallo, tejido de canasta, tejido de satín, tejido de sarda o tejido cruzado y similares. El tejido plano es el más común. Antes del tejido, las fibras individuales de cada material fibroso tejido pueden o no ser recubiertas con una composición de matriz polimérica en un modo semejante a las capas de fibras no tejidas utilizando las mismas composiciones matriz que las capas fibrosas no tejidas. Sin embargo, si las fibras tejidas individuales no están recubiertas en una composición matriz, se prefiere que por lo menos la superficie externa de cada capa tejida sea recubierta o aplicada con un recubrimiento repelente al agua para protección adicional. Los recubrimientos repelentes al agua apropiados, no exclusivamente incluyen los materiales hidroliticamente estables comúnmente conocidos, y pueden consistir en las composiciones de la matriz polimérica descritas en lo anterior.

Las condiciones de unión o aglomeración apropiadas para fusionar o consolidar las capas de fibras en una sola capa, red fusionada o género compuesto, incluyen las técnicas de laminación tradicionalmente conocidas . Un proceso de laminación común consiste en comprimir las capas de fibras plegadas transversalmente entre si a aproximadamente 110°C, bajo aproximadamente 200 psi (1379 kPa) de presión durante aproximadamente 30 minutos. La fusión de las capas de fibra de la invención preferentemente se hace a una temperatura desde aproximadamente 200°F (~93°C) a aproximadamente 350°F (~177°C) , más preferentemente a una temperatura desde aproximadamente 200°F a aproximadamente 300°F (~149°C) y más preferentemente a una temperatura desde alrededor de 200°F a aproximadamente 280°F (~121°C) , y a una presión desde aproximadamente 25 psi (~172 kPa) a aproximadamente 500 psi (3447 kPa) o superior. La fusión puede realizarse en una autoclave, como se sabe tradicionalmente en la técnica. Cuando se calienta, es posible que la matriz pueda pegarse o fluir sin fusión completa. No obstante, en general, si el material matriz se funde, se necesita relativamente poca presión para formar el compuesto, mientras que si el material matriz solo se calienta a un punto de adhesión o retención, normalmente se necesitará más presión. El paso de fusión puede tardar generalmente desde cerca de 10 segundos a cerca de 24 horas. Sin embargo, las temperaturas, presiones y tiempos generalmente dependerán del tipo de polímero, el contenido de polímero, el proceso y tipo de fibra.

El espesor de las capas de géneros individuales y los paneles corresponderán con el espesor de las fibras individuales. Por consiguiente, una capa fibrosa tejida preferida tendrá un espesor preferido desde aproximadamente 25 µp? a aproximadamente 500 µt?, más preferentemente desde cerca de 75 µ?? a aproximadamente 385 µp?, y más preferentemente desde cerca de 125 µ?? a cerca de 255 µt?. Una red fusionada, unicapa, preferida tendrá un espesor preferido desde cerca de 12 µ?? a aproximadamente 500 um, más preferentemente desde cerca de 75 µp? a cerca de 385 |im, y más preferentemente desde cerca de 125 |im a cerca de 255 Jim. El artículo mixto combinado tiene un espesor total preferido de cerca de 63 µp? a cerca de 1000 µ?t?, más preferentemente desde cerca de 125 µ?? a aproximadamente 850 µp?, y más preferentemente desde cerca de 250 µp? a aproximadamente 725 µ??.

Si bien tales espesores son preferidos, se entenderá que es posible producir otros espesores de película para satisfacer una necesidad particular y todavía entrar dentro del alcance de la presente invención.

Las estructuras multipanel de la invención pueden utilizarse en diversas aplicaciones para formar una variedad de diferentes artículos con resistencia balística utilizando las técnicas bien conocidas. Por ejemplo, las técnicas apropiadas para formar artículos con resistencia balística están descritas en, por ejemplo, las Patentes US 4,623,574, 4,650,710, 4,748,064, 5, 552, 208, 5, 587, 230, 6, 642, 159, 6, 841, 492 y 6, 846,758.

Las estructuras multipanel son particularmente útiles para la formación de artículos para armadura flexibles, suaves, incluidas las prendas como chalecos, pantalones, sombreros y otros artículos de vestir, y cubiertas o mantas, utilizadas por personal militar para derrotar diversas amenazas balísticas, como puede ser las balas de chaqueta metálica completa (FMJ) de 9 mm y una variedad de fragmentos generados debido a la explosión de granadas de mano, proyectiles de artillería, dispositivos explosivos improvisados (IED) y otros de estos dispositivos que se encuentran en misiones militares y que mantienen la paz. Cuando se utiliza en la presente, armadura "suave" o "flexible" es armadura que no conserva su forma cuando se somete a una cantidad significativa de tensión y es incapaz de permanecer en pie sin derrumbarse. Las estructuras multipanel también son útiles para la formación de artículos de armadura rígidos, duros. Por armadura "dura" se entiende un artículo, como cascos, paneles para vehículos militares o escudos protectores, que tienen suficiente resistencia mecánica de modo que mantienen la rigidez estructural cuando se someten a una cantidad significativa de tensión y es capaz de estar en pie sin derrumbarse. Las estructuras pueden cortarse en una pluralidad de hojas pequeñas y apilarse para la formación de un artículo o pueden formarse en un precursor que posteriormente se utilice para formar un artículo. Estas técnicas son bien conocidas en la materia.

Las prendas de vestir de la invención pueden formarse mediante métodos tradicionalmente conocidos en la técnica. Preferentemente, una prenda de vestir puede formarse uniendo los artículos con resistencia balística de la invención con el artículo de vestir. Por ejemplo, un chaleco puede consistir en un chaleco de tela genérica que se una con estructuras con resistencia balística de la invención, con esto las estructuras inventivas se insertan en sacos estratégicamente colocados. Esto permite la maximización de la protección balística, mientras lleva al mínimo el peso del chaleco. Cuando se utiliza en la presente, el término "unir" o "unido" se pretende para incluir la unión, como puede ser costura o adhesión y similares, así como un acoplamiento no unido o yuxtaposición con otra tela, de modo que los artículos con resistencia balística pueden opcionalmente retirarse fácilmente del chaleco u otro artículo de vestir. Los artículos que se utilizan para formar estructuras flexibles como hojas flexibles, chalecos y otras prendas de vestir preferentemente se forman a partir de utilizar una composición matriz de módulo de tensión bajo. Artículos duros como cascos y armaduras preferentemente se forman utilizando una composición matriz de módulo de tracción alto.

Las propiedades de resistencia balística se determinan utilizando procedimientos analíticos normales que son bien conocidos en la técnica.

Particularmente, el poder protector o resistencia a la penetración de una estructura normalmente se expresa citando la velocidad de choque a la cual 50% de los proyectiles penetran la composición, mientras que 50% se detienen por el escudo, también conocido por el valor V50. Cuando se utiliza en la presente, la "resistencia a la penetración" de un articulo es la resistencia a la penetración por una amenaza designada, como puede ser objetos físicos que incluyen balas, fragmentos, granada de metralla y similares, y objetos no físicos como la ráfaga de una explosión. Para compuestos de densidad areal equivalente, que es el peso del panel compuesto dividido entre el área de superficie, a mayor V50, mejor la resistencia del compuesto. Las propiedades de resistencia balística de los artículos de la invención variarán dependiendo de múltiples factores, particularmente el tipo de fibras que se utilicen para fabricar las telas. No obstante, se ha encontrado que el uso' de una composición de matriz polimérica que es resistente a la disolución por agua y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos no afecta negativamente las propiedades balísticas de los artículos de la invención .

La armadura balística flexible formada en la presente preferentemente tiene una V50 de por lo menos aproximadamente 1920 pie/segundo (fps) (585.6 m/s) cuando choca con un proyectil de grano 16, después de que la armadura ha sido sumergida en agua de mar durante 24 horas a 70°F ± 5°F (21°C ± 2.8°C). La armadura balística flexible de la invención también preferentemente se caracteriza por retener por lo menos aproximadamente 85%, más preferentemente por lo menos aproximadamente 90% de su desempeño V50 después de inmersión en agua corriente a 70°F ± 5°F (21°C ± 2.8°C) durante 20 horas cuando choca con un proyectil simulado de fragmentos (fps) de grano 17. En estas condiciones, la armadura balística flexible también presenta un aumento de peso de preferencia no mayor de 50%, y más preferentemente no mayor de aproximadamente 40% de su peso seco. Además, la armadura balística flexible de la invención preferentemente se caracteriza por retener por lo menos 85%, más preferentemente al menos cerca de 90% de su desempeño V50 después de inmersión en gasolina a 70°F ± 5°F (21°C ± 2.8°C) durante 4 horas, cuando choca con un proyectil de grano 16.

Los siguientes ejemplos no limitativos ilustran la invención.

EJEMPLO 1 El desempeño balístico de un paquete de tiro flexible, mixto, de aramida tej ida/aramida no tej ida/aramida tejida, de tres paneles, se probó contra una bala FMJ de grano 129, de 9 mm. Los paneles fueron hilvanados entre sí en las cuatro esquinas del paquete de tiro. La longitud y el ancho del paquete de tiro flexible fue 15" x 15" (38.1 cm x 38.1 cm) con un espesor de aproximadamente ½" (12.7 mm) . El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD- 662F . Cada capa de aramida tejida fue aramida Style 706 en una construcción de género de tejido plano (600 denier, número de hilos de trama por pulgada de tejido (pasadas) : 34 x 34 extremos/pulgada (2.54 mm) ; peso areal : 180 g/m2, disponible en el comercio de Hexcel Corporation de Stamford, Connecticut, y se formó a partir de fibras Kevlar® KM2 disponible de E. I. du Pont de Nemours and Company de Wilmington, Delaware. Cada capa de aramida no tejida fue Gold Shield® GN 2115, (matriz de poliuretano termoplástico a base de agua; peso areal: 112 g/m2) disponible en el comercio de Honeywell International, Inc., de Morristown, NJ. El peso areal total del paquete de tiro fue 1.09 lb/ft2 (5320 g/m2) . Por consiguiente, el contenido total del paquete de tiro de aramida tejida Style 706 fue aproximadamente 75% en peso, y el contenido total del paquete de tiro de Gold Shield® GN 2115 fue aproximadamente 25% en peso. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro híbrido o mixto se resumen en la Tabla 1 siguiente.

EJEMPLO 2 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante como se describe en el Ejemplo 1, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 2. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los datos se resumen en la Tabla 1 siguiente .

EJEMPLO 3 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al descrito en el Ejemplo 1, se analizó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 4. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los datos se resumen en la Tabla 1 siguiente.

EJEMPLO 4 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al descrito en el Ejemplo 1, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 16. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los datos se resumen en la Tabla 1 siguiente.

EJEMPLO 5 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al descrito en el Ejemplo 1, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 64. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los datos se resumen en la Tabla 1 siguiente.

EJEMPLO 6 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al descrito en el Ejemplo 1, se probó contra un fragmento de Proyectil Simulado de Fragmentos grano 17. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los datos se resumen en la Tabla 1 siguiente.

EJEMPLO 7 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al descrito en el Ejemplo 1, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 16 después de remojar el paquete de tiro durante 4 horas en gasolina, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los datos se resumen en la Tabla 1 siguiente.

EJEMPLO 8 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al descrito en el Ejemplo 1, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 2 después de remojar el paquete de tiro en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los datos se resumen en la Tabla 1.

TABLA 1 Número de Material Capas V50 (ft/s) ejemplo (fps) 1 Mixto de Style 706 + GN 11+12+11 1636 2115 + Style 706 2 Mixto de Style 706 + GN 11+12+11 2591 2115 + Style 706 3 Mixto de Style 706 + GN 11+12+11 2531 2115 + Style 706 4 Mixto de Style 706 + GN 11+12+11 2147 2115 + Style 706 5 Mixto de Style 706 + GN 11+12+11 1766 2115 + Style 706 6 Mixto de Style 706 + GN 11+12+11 2034 2115 + Style 706 7 Mixto de Style 706 + GN 11+12+11 1977 2115 + Style 706 8 Mixto de Style 706 + GN 11+12+11 2348 2115 + Style 706 EJEMPLO 9 El desempeño balístico de un paquete de tiro flexible, mixto, de aramida tej ida/aramida no tej ida/aramida tejida, de tres paneles, no remojado, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 2. Los paneles fueron hilvanados entre sí en las cuatro esquinas del paquete de tiro. La longitud y el ancho del paquete de tiro flexible fue 15" x 15" (38.1 cm x 38.1 cm) con un espesor de aproximadamente ½" (12.7 mm) . La construcción del paquete de tiro incluyó un panel no tejido que tenía 24 capas de Gold Shield® GN 2115 intercalado entre dos paneles tejidos, cada panel tejido tenía 7 capas de aramida tejida Style 706. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. El peso areal total del paquete de tiro fue 1.09 lb/ft2 (5329 g/m2) . Por consiguiente, el contenido total del paquete de tiro de aramida tejida Style 706 fue aproximadamente 50% en peso, y el contenido total del paquete de tiro de Gold Shield® GN 2115 fue aproximadamente 50% en peso. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 2 siguiente.

EJEMPLO 10 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al que se describe en el Ejemplo 9, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 2 después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 2 siguiente.

EJEMPLO 11 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, no remojado, semejante al que se describe en el Ejemplo 9, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 4. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 2 siguiente.

EJEMPLO 12 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al que se describe en el Ejemplo 9, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 4, después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba' fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 2 siguiente.

EJEMPLO 13 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, no remojado, semejante al que se describe en el Ejemplo 9, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 16. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 2 siguiente.

EJEMPLO 14 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al que se describe en el Ejemplo 9, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 16 después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 2 siguiente.

EJEMPLO 15 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, no remojado, semejante al que se describe en el Ejemplo 9, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 64. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 2 siguiente.

EJEMPLO 16 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, no remojado, semejante al que se describe en el Ejemplo 9, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 64, después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 2 siguiente.

TABLA 2 Número de Construcción del Remoj ado en Capas V50 (ft/s) ejemplo paquete de tiro agua de mar (fps) 9 Mixto de Style 706 + No 7+24+7 2634 GN 2115 + Style 706 10 Mixto de Style 706 + Si 7+24+7 2474 GN 2115 + Style 706 11 Mixto de Style 706 + No 7+24+7 2450 GN 2115 + Style 706 12 Mixto de Style 706 + Si 7+24+7 2107 GN 2115 + Style 706 13 Mixto de Style 706 + No 7+24+7 2138 GN 2115 + Style 706 14 Mixto de Style 706 + Si 7+24+7 1906 GN 2115 + Style 706 15 Mixto de Style 706 + No 7+24+7 1776 GN 2115 + Style 706 16 Mixto de Style 706 + Si 7+24+7 1572 GN 2115 + Style 706 EJEMPLO 17 El desempeño balístico de un paquete de tiro flexible, mixto, de aramida tej ida/aramida no tej ida/aramida tejida, de tres paneles, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 2 después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. Los paneles fueron hilvanados entre sí en las cuatro esquinas del paquete de tiro. La longitud y el ancho del paquete de tiro flexible fue 15" x 15" (38.1 cm x 38.1 cm) con un espesor de aproximadamente ½" (12.7 mm) . La construcción del paquete de tiro incluyó un panel no tejido que tenía 12 capas de Gold Shield® GN 2115 intercalado entre dos paneles tejidos que contenían aramida Style 751 en una construcción de tejido plano (600 denier; número de hilos de trama por pulgada de tejido: 29 x 29 extremos/pulgada (2.54 mm) ; peso areal : 152.6 g/m2 (4.5 oz/yd2)) el cual se formó a partir de fibras Kevlar® KM2 y está a la disposición en el comercio de Hexcel Corporation de Stamford, Connecticut, cada panel tejido contenía 13 capas de aramida Style 751. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. El peso areal total del paquete de tiro fue 1.07 lb/ft2 (5320 g/m2). Por consiguiente, el contenido total del paquete de tiro de aramida tejida Style 751 fue aproximadamente 76% en peso, y el contenido total del paquete de tiro de Gold Shield® GN 2115 fue aproximadamente 24% en peso. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 3 siguiente.

EJEMPLO 18 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al que se describe en el Ejemplo 17, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 4, después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 3 siguiente.

EJEMPLO 19 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al que se describe en el Ejemplo 17, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 16, después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 3 siguiente.

EJEMPLO 20 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al que se describe en el Ejemplo 17, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 64, después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 3 siguiente.

TABLA 3 EJEMPLO 21 El desempeño balístico de un paquete de tiro flexible, mixto, de aramida tej ida/aramida no tej ida/aramida tejida, de tres paneles, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 2 después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. Los paneles fueron hilvanados entre si en las cuatro esquinas del paquete de tiro. La longitud y el ancho del paquete de tiro flexible fue 15" x 15" (38.1 cm x 38.1 cm) con un espesor de aproximadamente ½" (12.7 ram) . La construcción del paquete de tiro incluyó un panel no tejido que tenia 17 capas de Gold Shield® GN 2115 intercaladas entre dos paneles tejidos que contenían aramida Style 751, disponible en el comercio de Hexcel Corporation de Stamford, Connecticut, cada panel tejido comprendía 11 capas de aramida Style 751. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. El peso areal total del paquete de tiro fue 1.07 lb/ft2 (5320 g/m2) . Por , consiguiente, el contenido total del paquete de tiro de aramida tejida Style 751 fue aproximadamente 65% en peso, y el contenido total del paquete de tiro de Gold Shield® GN 2115 fue aproximadamente 35% en peso. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 4 siguiente.

EJEMPLO 22 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al que se describe en el Ejemplo 21, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto grano 4, después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 4 siguiente.

EJEMPLO 23 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al que se describe en el Ejemplo 21, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto grano 16, después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 4 siguiente.

EJEMPLO 24 Un paquete de tiro mixto, de tres paneles, semejante al que se describe en el Ejemplo 21, se probó contra un fragmento de Cilindro Circular Recto de grano 54, después de remojar en agua de mar durante 24 horas, seguido por secado por goteo durante 15 minutos. El patrón de prueba fue el patrón militar MIL-STD-662F. Los resultados de la prueba para el paquete de tiro mixto se resumen en la Tabla 4 siguiente.

TABLA 4 Los ejemplos anteriores muestran en forma colectiva que los paquetes de tiro mixtos conservan excelentes propiedades de resistencia balística incluso después de ser remojados en agua de mar o gasolina.

Aunque la presente invención ha sido mostrada particularmente y descrita con referencia a las modalidades preferidas, apreciarán fácilmente los expertos en la técnica que diferentes cambios y modificaciones pueden hacerse sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Se desea que las reivindicaciones sean interpretadas para cubrir la modalidad descrita, aquellas alternativas que han sido discutidas antes y todos los equivalentes a éstas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un artículo con resistencia balística que consiste en, en orden: a) un primer panel que contiene por lo menos una capa fibrosa tejida; b) un segundo panel que contiene una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas contiene un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; y c) un tercer panel que contiene por lo menos una capa fibrosa tejida.

2. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque uno o más de los disolventes orgánicos se deriva del petróleo.

3. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque el primer panel está en yuxtaposición con el segundo panel, y el segundo panel está en yuxtaposición con el tercer panel.

4. El articulo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque el primer panel está en yuxtaposición inmediata con el segundo panel, y el segundo panel está en yuxtaposición inmediata con el tercer panel.

5. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque el primer panel está unido al segundo panel y el segundo panel está unido al tercer panel.

6. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque la composición polimérica consiste en un polímero polar, hidrolíticamente estable.

7. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque la composición polimérica consiste en un polímero a base de vinilo, polar.

8. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque la composición polimérica consiste en un caucho dieno, copolimero en bloque estirénico, un polímero a base de vinilo, polar, un polímero acrílico polar, un homopolímero policloruro de vinilo, un copolimero de policloruro de vinilo, un terpolímero de policloruro de vinilo, polivinilbutiral, policloruro de vinilideno, polifluoruro de vinilideno, un copolimero etileno acetato de vinilo polar, un copolimero etileno ácido acrílico polar, silicona, un poliuretano termoplástico, un caucho de nitrilo, un policloropreno, un policarbonato, una policetona, una poliamida, un celulósico, una poliimida, un poliéster, un epoxi, un alquídico, un fenólico, un poliacrilonitrilo, un poliéter sulfona o combinaciones de éstos.,

9. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque la composición polimérica consiste en un poliuretano termoplástico hidrolíticamente estable.

10. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque el primer panel, el segundo panel y el tercer panel cada uno contiene fibras que tienen una tenacidad de aproximadamente 7 g/denier o más y un módulo de tracción de aproximadamente 150 g/denier o más.

11. El articulo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque el primer panel, el segundo panel y el tercer panel cada uno independientemente contiene una o más fibras de poliolefina, fibras de aramida, fibras de polibenzazol, fibras de polialcohol vinílico, fibras de poliamida, fibras de polietileno tereftalato, fibra de polietileno naftalato, fibras de poliacrilonitrilo, fibras de copoliéster de cristal líquido, fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de varillas rígidas o una combinación de éstas.

12. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porqi el primer panel, el segundo panel y el tercer panel cada uno contiene fibras de aramida.

13. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque el primer panel, el segundo panel y el tercer panel cada uno contiene fibras de polietileno.

14. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque la composición polimérica constituye desde aproximadamente 7% hasta aproximadamente 16% en peso de cada panel.

15. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo panel contiene una pluralidad de capas de fibras no tejidas unidireccionales que están plegadas transversalmente en un ángulo de 90° en relación con una dirección longitudinal de las fibras de cada capa de fibra adyacente .

16. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1 que consta de por lo menos un panel adicional yuxtapuesto con el tercer panel, el por lo menos un panel adicional consiste en: i) por lo menos una capa fibrosa tejida; ó ii) una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de. las capas fibrosas no tejidas comprende un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y la superficie de las fibras está recubierta con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; ó iii) un panel adicional que contiene i) y un panel adicional que contiene ii) .

17. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, el cual consiste en una armadura flexible .

18. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo panel contiene fibras que tienen 100% de su área de superficie recubierta con la composición de la matriz polimérica.

19. Un artículo con resistencia balística que consiste en, en el orden: a) un primer panel que contiene una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas comprende un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; b) un segundo panel que consiste en por lo menos una capa fibrosa tejida; y c) un tercer panel que consiste en una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas comprende un arreglo de fibras paralelas, unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos.

20. El articulo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque uno o más de los disolventes orgánicos se deriva del petróleo.

21. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque el primer panel está en yuxtaposición con el segundo panel, y el segundo panel está en yuxtaposición con el tercer panel.

22. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque el primer panel está en yuxtaposición inmediata con el segundo panel, y el segundo panel está en yuxtaposición inmediata con el tercer panel.

23. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque el primer panel está unido al segundo panel y el segundo panel está unido al tercer panel.

24. El articulo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque la composición polimérica contiene un polímero polar, hidrolíticamente estable.

25. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque la composición polimérica consiste en un polímero a base de vinilo, polar.

26. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque la composición polimérica consiste en un caucho dieno, copolímero en bloque estirénico, un polímero a base de vinilo, polar, un polímero acrílico polar, un homopolímero policloruro de vinilo, un copolímero de policloruro de vinilo, un terpolímero de policloruro de vinilo, polivinilbutiral , policloruro de vinilideno, polifluoruro de vinilideno, un copolímero etileno acetato de vinilo polar, un copolímero etileno ácido acrílico polar, silicona, un poliuretano termoplástico, un caucho de nitrilo, un policloropreno, un policarbonato, una policetona, una poliamida, un celulósico, una poliimida, un poliéster, un epoxi, un alquídico, un fenólico, un poliacrilonitrilo, un poliéter sulfona o combinaciones de éstos.

27. El articulo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque la composición polimérica consiste en un poliuretano termoplástico hidrolíticamente estable.

28. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque el primer panel, el segundo panel y el tercer panel cada uno contiene fibras que tienen una tenacidad de aproximadamente 7 g/denier o más y un módulo de tracción de aproximadamente 150 g/denier o más.

29. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque el primer panel, el segundo panel y el tercer panel cada uno independientemente contiene una o más fibras de poliolefina, fibras de aramida, fibras de polibenzazol, fibras de polialcohol vinílico, fibras de poliamida, fibras de polietileno tereftalato, fibra de polietileno naftalato, fibras de poliacrilonitrilo, fibras de copoliéster de cristal líquido, fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de varillas rígidas o una combinación de éstas.

30. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque el primer panel, el segundo panel y el tercer panel cada uno contiene fibras de aramida.

31. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque el primer panel, el segundo panel y el tercer panel cada uno contiene fibras de polietileno.

32. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque la composición polimérica constituye desde aproximadamente 7% hasta aproximadamente 16% en peso de cada panel.

33. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque el primer panel y el tercer panel contienen una pluralidad de capas de fibras no tejidas, unidireccionales que están plegadas transversalmente en un ángulo de 90° en relación con una dirección longitudinal de las fibras de cada capa de fibras adyacente.

34. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, que consta de por lo menos un panel adicional uniéndose al tercer panel, el por lo menos un panel adicional consta de: i) por lo menos una capa fibrosa tejida; ó ii) una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas comprende un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y la superficie de las fibras está recubierta con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; ó iii) un panel adicional que contiene i) y un panel adicional que contiene ii) .

35. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, el cual comprende la armadura flexible.

36. El artículo con resistencia balística de la reivindicación 19, caracterizado porque el primer panel y el segundo panel contienen fibras que tienen 100% de su área de superficie recubierta con la composición de la matriz polimérica.

37. Un método para formar un articulo con resistencia balística, que consiste en: a) formar un primer panel que contiene por lo menos una capa fibrosa tejida; b) formar un segundo panel que contiene una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas contiene un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; c) formar un tercer panel que contiene por lo menos una capa fibrosa tejida; y d) yuxtaponer el primer panel con el segundo panel, y yuxtaponer el segundo panel con el tercer panel.

38. El método de la reivindicación 37, caracterizado porque el primer panel está unido al segundo panel y el segundo panel está unido al tercer panel.

39. El método de la reivindicación 37 además consiste en yuxtaponer por lo menos un panel adicional con el tercer panel, el por lo menos un panel adicional consiste en: i) por lo' menos una capa fibrosa tejida; ó ii) una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas contiene un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; ó iii) yuxtaponer un panel adicional que contiene i) y un panel adicional que contiene ii) con el tercer panel.

40. Un método para formar un articulo con resistencia balística, que consiste en: a) formar un primer panel que contiene una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas contiene un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; b) formar un segundo panel que contiene por lo menos una capa fibrosa tejida; c) formar un tercer panel que contiene una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas contiene un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; y d) yuxtaponer el primer panel con el segundo panel, y yuxtaponer el segundo panel con el tercer panel.

41. El método de la reivindicación 40, caracterizado porque el primer panel se une al segundo panel, y el segundo panel se une al tercer panel.

42. El método de la reivindicación 40 además consiste en yuxtaponer por lo menos un panel adicional con el tercer panel, el por lo menos un panel adicional contiene: i) por lo menos una capa fibrosa tejida; ó ii) una pluralidad de capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas siendo fusionada con las otras capas fibrosas no tejidas, cada una de las capas fibrosas no tejidas contiene un arreglo de fibras paralelas unidireccionales, cada una de las fibras tiene una superficie, y las superficies de las fibras están recubiertas con una composición polimérica que es resistente a la disolución por agua, y resistente a la disolución por uno o más disolventes orgánicos; ó iii) yuxtaponer un panel adicional que contiene i) y un panel adicional que contiene ii) con el tercer panel.