BRPI0710941A2 - folha de material de múltiplas camadas e processo para sua preparação - Google Patents

Abstract

FOLHA DE MATERIAL DE MúLTIPLAS CAMADAS E PROCESSO PARA SUA PREPARAçãO. A invenção se refere a uma folha de material de múltiplas camadas compreendendo uma pilha consolidada de monocamadas unidirecionais de polímero estirado, pelo que difere a direção de estiramento de duas monocamadas subseqúentes na pilha. Ao menos uma monocamada compreende uma pluralidade de fitas unidirecionais do polímero estirado, alinhadas na mesma direção, pelo que fitas adjacentes não se sobrepõem. A invenção também se refere a um processo para a preparação da folha de material de múltiplas camadas, e a um artigo de resistência balística compreendo a folha de material de múltiplas camadas.

Description

FOLHA DE MATERIAL DE MÚLTIPLAS CAMADAS E PROCESSO PARA SUA PREPARAÇÃO

A invenção se refere à folha de material de múltiplas camadas compreendendo uma pilha consolidada de monocamadas unidirecionais de polímero estirado, e ao seu processo de preparação. A invenção também se refere a um artigo de resistência balística compreendendo a folha de material de múltiplas camadas.

Uma folha de material de múltiplas camadas compreendendo uma pilha consolidada de monocamadas unidirecionais de polímero estirado é conhecida a partir da EP 1627719 Al. Essa publicação revela uma folha de material de múltiplas camadas compreendendo várias monocamadas unidirecionais; consistindo em polietileno de peso molecular ultra-elevado, e essencialmente destituído de matrizes de ligação, pelo que difere a direção de estiramento de duas monocamadas subseqüentes na pilha. Uma monocamada do material de múltiplas camadas revelado na EP 1627719 Al é produzida mediante posicionamento de uma pluralidade de fitas de polietileno de peso molecular ultra-elevado adjacentes umas às outras de modo que fitas adjacentemente posicionadas se sobrepõem ao menos parcialmente ao longo de suas bordas laterais. Sem a sobreposição o material de múltiplas camadas, conhecido, não pode ser produzido. Além disso, para se obter boas propriedades antibalísticas, a folha de material da EP 1627719 Al faz uso exclusivamente de polietileno de peso molecular ultra-elevado, essencialmente livre das matrizes de ligação.

Embora a folha de material de múltiplas camadas de acordo com a EP 1627719 Al mostre um desempenho balístico satisfatório, esse desempenho pode ser aperfeiçoado ainda mais.

O objetivo da presente invenção é o de prover uma folha de material de múltiplas camadas tendo ao menos propriedades antibalísticas similares como o material conhecido, e cuja folha pode ser facilmente produzida.

Esse objetivo é alcançado de acordo com a invenção mediante provisão de uma folha de material de múltiplas camadas compreendendo uma pilha consolidada de monocamadas unidirecionais de polímero estirado, pelo que a direção de estiramento de duas monocamadas subseqüentes na pilha difere, de modo que ao menos uma monocamada compreende ao menos uma fita unidirecional do polímero estirado, cada fita compreende bordas longitudinais; com as quais a monocamada é livre de sobreposições, ou livre de uma área de espessura elevada, adjacente às bordas longitudinais, e ao longo do comprimento substancial das mesmas.

Preferivelmente, a monocamada é livre de sobreposições, ou livre da área de espessura elevada adjacente e ao longo de ao menos 50%, 60%, 70%, 80%, 90% ou 95% do comprimento das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional. Mais pref erivelmente, a monocamada é livre de sobreposições, ou livre de uma área de espessura elevada ao longo e adjacente do comprimento total das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional.

A formação das monocamadas que são livres de sobreposições ou níveis excessivos de aglutinantes permite que as monocamadas sejam facilmente empilhadas e comprimidas em uma folha de material de múltiplas camadas com densidade areai uniforme resultando em um desempenho antibalístico mais homogêneo através da folha de material de múltiplas camadas.

Em uma modalidade da presente invenção, esse objetivo é alcançado por intermédio de uma folha de material de múltiplas camadas e um processo para produzir tal folha de material de múltiplas camadas, a folha compreendendo uma pilha consolidada de monocamadas unidirecionais de polímero estirado, com as quais difere a direção de estiramento de duas monocamadas subseqüentes na pilha, com as quais ao menos uma monocamada compreende uma pluralidade de fitas unidirecionais do polímero estirado, alinhadas na mesma direção, e pelo que fitas adjacentes não se sobrepõem.

Verifica-se que uma folha de material de múltiplas camadas de acordo com a invenção, isto é, uma folha em que áreas de espessura elevada adjacentes e ao longo das bordas longitudinais das fitas unidirecionais, por exemplo, sobreposições longitudinais de fitas ou fitas extensivamente ligadas em conjunto com material aglutinante de sobreposição são substancialmente ausentes, não somente aperfeiçoando as propriedades antibalísticas da folha, mas fazendo isso em uma extensão inesperadamente elevada. Pref erivelmente, a monocamada é livre de uma área de espessura elevada que se estende ao longo (mais propriamente, transversalmente) e adjacentes às bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional. A ocorrência de áreas de espessura elevada que se estendem ao longo das bordas longitudinais da fita unidirecional ou fitas unidirecionais, e adjacentes a elas, torna mais difícil formar uma pilha consolidada homogênea em comparação com as áreas de espessura elevada atribuídas à sobreposição transversal de fitas unidirecionais, de modo que observado quando as fitas são alinhadas de tal modo que elas formam uma estrutura tecida.

Uma folha de material de múltiplas camadas particularmente preferida de acordo com a invenção compreende uma pilha de monocamadas, . pelo que cada monocamada é construída de uma pluralidade de fitas unidirecionais do polímero estirado alinhadas na mesma direção, e pelo que em cada monocamada as fitas adjacentes não se sobrepõem. Uma folha de material de acordo com a invenção é mais homogênea do que a folha de material conhecida. Na realidade, nos locais de sobreposição, a folha de material conhecida terá zonas de maior densidade areal. Essas zonas estão ausentes ou ocorrem em um grau menor na folha de material da invenção. Essa característica surpreendentemente aperfeiçoa as propriedades antibalísticas.

Uma monocamada da folha de material de múltiplas camadas da invenção é produzida preferivelmente mediante posicionamento de uma pluralidade de fitas com suas bordas longitudinais tão próximas quanto possível umas da outras, e preferivelmente em proximidade de toque. Contudo, para poder produzir uma monocamada em uma escala industrial em velocidades econômicas, seria desejável permitir uma folha entre as fitas adjacentes (isto é, as fitas adjacentes em uma monocamada não estão em contato ao longo de suas bordas longitudinais - folga maior do que 0%) . Pref erivelmente, a folha de material de acordo com a invenção é caracterizada em que a folga entre fitas adjacentes em uma monocamada é menor do que 10% da largura das fitas unidirecionais adjacentes e, ainda mais preferivelmente, menor que 5%, ainda mais preferido 3% da largura das fitas unidirecionais adjacentes. Mais preferivelmente a folga entre as fitas adjacentes em uma monocamada é menor do que 1%.

Uma folha de material de acordo com essa modalidade preferida é facilmente produzida e ainda assim apresenta propriedades antibalísticas de nível similar as das folhas de material sem folga. Embora uma monocamada de acordo com a invenção seja preferivelmente produzida mediante posicionamento de uma pluralidade de fitas com suas bordas longitudinais umas contra as outras, as monocamadas construídas a partir de apenas uma fita (larga o suficiente) de largura suficiente também está dentro do escopo da invenção, uma vez que tal monocamada não mostra áreas de espessura elevada adjacentes e ao longo da extensão das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional.

Mediante alinhamento das várias fitas de polímero estirado de tal modo que cada fita esteja orientada em paralelo a fitas adjacentes, e de tal modo que uma quantidade substancial, isto é, ao menos 90% das fitas adjacentes não se sobrepõem, um desempenho antibalístico aperfeiçoado é alcançado através de materiais conhecidos.

De acordo com a técnica anterior, conforme descrito na EP 1627719 Al, as monocamadas unidirecionais compreendem uma pluralidade de fitas de polietileno unidirecionais de alta resistência, orientadas em paralelo em um plano, mas parcialmente sobrepostas, a área de sobreposição sendo da ordem de 5 mm a 40 mm de largura. De acordo com uma modalidade alternativa, uma película polimérica estreita, de aproximadamente 5 a 20 mm de largura, é colocada sobre a área de contato é colocada sobre a área de contato entre duas fitas adjacentes. Uma vantagem adicional da folha de material de múltiplas camadas de uma modalidade preferida da presente invenção é que não há necessidade de tais películas poliméricas adicionais para se obter boas propriedades antibalísticas. Além disso, pelo fato de se ter fitas que são livres de áreas de espessura elevada, conforme definido na presente invenção, o subseqüente empilhamento e consolidação das monocamadas sob pressão resultará em uma densidade ou espessura areai mais homogênea na folha de material de múltiplas camadas em comparação com o estado da técnica.

Uma modalidade particularmente preferida da folha de material de múltiplas camadas de acordo com a invenção é caracterizada em que o polímero do qual ela é feita é selecionada do grupo consistindo em poliolefinas, poliésteres, alcoóis polivinílicos, poliacrilonitrilas, poliamidas, especialmente poli(p-fenileno tereftalamida), polímeros cristalinos líquidos e polímeros semelhantes à escada, tal como polibenzimidazol ou polibenzoxazol, especialmente poli(1,4-fenileno-2,6-benzobisoxazol), ou poli (2,6 -diimidazo [4,5-b-4',5'-e] piridinileno-1,4 -(2, 5- dihidroxi) fenileno). Fitas unidirecionais e monocamadas a partir desses polímeros são preferivelmente altamente orientadas mediante formas de material de estiramento, por exemplo, películas, em uma temperatura adequada. Com as fitas unidirecionais e monocamadas se quer dizer no contexto desse pedido fitas de monocamadas que mostram uma orientação preferida das cadeias de polímero em uma direção, isto é, na direção do estiramento. Tais fitas e monocamadas podem ser produzidas mediante estiramento, preferivelmente por intermédio de estiramento uniaxial, e apresentarão propriedades mecânicas anisotrópicas.

A folha de um material de múltiplas camadas da invenção permite o uso de polímeros estirados com resistência relativamente baixa e, portanto, não se precisa de polietileno de peso molecular ultra-elevado para se obter desempenho antibalístico adequado. Contudo, uma sua modalidade preferida compreende polietileno de peso molecular ultra-elevado. 0 polietileno de peso molecular ultra-elevado pode ser linear ou ramificado, embora polietileno preferivelmente linear seja usado. 0 polietileno linear é entendido aqui como significando polietileno com menos do que uma cadeia lateral por 100 a 100 átomos de carbono, e pref erivelmente com menos do que uma cadeia lateral por 3 00 átomos de carbono; uma cadeia lateral ou ramificação geralmente contendo ao menos 10 átomos de carbono. As cadeias laterais podem ser medidas adequadamente por intermédio de FTIR em uma película moldada por compressão de 2 mm de espessura, conforme mencionado, por exemplo, na EP 0269151. O polietileno linear pode conter adicionalmente até 5 mols% de um ou mais alquenos diferentes que são copolimerizáveis com o mesmo, tal como propeno, buteno, penteno, 4-metilpenteno, octeno. Preferivelmente, o polietileno linear é de elevada massa molar com uma viscosidade intrínseca (IV, conforme determinado em soluções em decalina a 135°C) de ao menos 4 dl/g; mais preferivelmente de ao menos 8 dl/g, mais preferivelmente de ao menos 10 dl/g. Tal polietileno também é referido como polietileno de peso molecular ultra- elevado. Viscosidade intrínseca é uma medida para peso molecular que pode mais facilmente ser determinado do que parâmetros de massa molar, efetivos como Mn e Mw. Uma película de polietileno desse tipo produz propriedades antibalísticas particularmente adequadas.

As fitas de acordo com a invenção podem ser preparadas na forma de películas. Um processo preferido para formação de tais películas ou fitas compreende alimentar um pó polimérico entre uma combinação de correias sem fim, moldar por compressão o pó polimérico em uma temperatura abaixo do seu ponto de fusão e laminar o polímero moldado por compressão resultante seguido de estiramento. Tal processo, por exemplo, é descrito na EP 0 733 460 A2, o qual é aqui incorporado como referência. Se desejado, antes de alimentar e moldar por compressão o pó de polímero, o pó de polímero pode ser misturado com um composto orgânico líquido adequado tendo um ponto de ebulição superior ao ponto de fusão do polímero. Moldagem por compressão também pode ser realizada mediante retenção temporária do pó de polímero entre as correias sem fim enquanto transportando o mesmo. Isso pode ser feito, por exemplo, mediante provisão de pratos de prensar e/ou rolos em conexão com as correias sem fim. 0 polímero UHMWPE usado nesse processo precisa ser estirável no estado sólido.

Outro processo preferido para a formação de películas compreende alimentar um polímero a uma extrusora, extrudando uma película em uma temperatura acima do ponto e fusão da mesma e estirando a película de polímero extrudada. Se desejado, antes de alimentar o polímero à extrusora, o polímero pode ser misturado com um composto orgânico líquido adequado, por exemplo, para formar um gel, tal como é preferivelmente o caso ao se utilizar polietileno de peso molecular ultra-elevado.

Estiramento, preferivelmente estiramento uniaxial, das películas produzidas pode ser realizado por meio conhecido na técnica. Tal meio compreende esticamento de extrusão e esticamento de tração em unidades de estiramento adequadas. Para se obter resistência mecânica aumentada e rigidez, o estiramento pode ser realizado em múltiplas etapas. No caso das películas de polietileno de peso molecular ultra- elevado, preferidas, o estiramento é realizado tipicamente uniaxialmente em um número de etapas de estiramento. A primeira etapa de estiramento pode, por exemplo, compreender estiramento até um fator de esticamento de 3. Estiramento múltiplo pode tipicamente resultar em um fator de esticamento de 9 para temperaturas de estiramento de até 120°C, um fator de esticamento de 25 para temperaturas de estiramento de até 140°C, e um fator de esticamento de 50 para temperaturas de estiramento de até 150°C e acima. Mediante estiramento múltiplo em temperaturas crescentes, os fatores de esticamento de aproximadamente 50 e superiores podem ser alcançados. Isso resulta em fitas de elevada resistência pelo que para fitas de polietileno de peso molecular ultra-elevado, resistências de 1.5 GPa a 1.8 GPa e superiores podem ser obtidos.

As fitas estiradas resultantes podem ser usadas como tal para produzir uma monocamada, ou elas podem ser cortadas em sua largura desejada, ou divididas ao longo da direção de estiramento. Preferivelmente, a monocamada é produzida a partir de fita que não é fendida. A largura das fitas unidirecionais assim produzidas é limitada apenas pela largura da película a partir da qual elas são produzidas. A largura das fitas preferivelmente é superior a 2 mm, mais pref erivelmente superior a 5 mm e ainda mais preferivelmente superior a 30 mm. A densidade areai das fitas ou monocamadas pode ser variada através de uma grande faixa, por exemplo, entre 5 e 200 g/m2. Densidade areai preferida está entre 10 e 120 /m2, mais preferida entre 15 e 80 g/m2 e mais preferida entre 20 e 60 g/m2.

Outra folha de material de múltiplas camadas particularmente preferida de acordo com a invenção compreende ao menos uma monocamada, preferivelmente todas as monocamadas, construídas de uma pluralidade de fitas unidirecionais do polímero estirado, alinhadas de tal modo que elas formam uma estrutura tecida. Tais fitas podem ser fabricadas mediante aplicação de técnicas têxteis, tal como tecelagem, entrelaçamento, etc. de pequenas tiras de polímero estirado em vez de fibras, o que normalmente é feito. Embora nessa modalidade as tiras de polímero tenham áreas de espessura elevada onde as tiras parcialmente se sobrepõem nos pontos de cruzamento, as áreas de espessura elevada cruzam as bordas longitudinais da fita unidirecional, mais propriamente do que se estendem ao longo e adjacentes às bordas longitudinais. Cada fita (sendo um tecido trançado de pequenas tiras) é posicionada de tal modo que não ocorre sobreposição entre fitas adjacentes, alinhadas na mesma direção. Mediante empilhamento das fitas de tal modo que as linhas de emenda em diferentes monocamadas são escalonadas com relação umas às outras, propriedades antibalísticas são adicionalmente aperfeiçoadas.

Em algumas modalidades, a monocamada pode incluir um aglutinante o qual é aplicado localmente para ligar e estabilizar as várias fitas unidirecionais de tal modo que a estrutura da monocamada é mantida durante manejo e fabricação de folhas unidirecionais. Aglutinantes adequados são descritos, por exemplo, na EP 0191306 BI, EP 1170925 Al, EP 0683374 Bl e EP 1144740 Al. O aglutinante pode ser aplicado em várias formas e modos; por exemplo, como uma tira de ligação transversal (transversal com relação às fitas unidirecionais). A aplicação do aglutinante durante a formação da monocamada vantajosamente estabiliza as fitas, desse modo possibilitando que ciclos de produção mais rápidos sejam obtidos enquanto evitando sobreposições entre fitas adjacentes.

Em uma modalidade, um aglutinante é aplicado para encostar fixamente fitas unidirecionais adjacentes ao longo de suas bordas longitudinais. Como a função do aglutinante é de temporariamente reter e estabilizar a pluralidade de fitas unidirecionais durante manejo e fabricação de folhas unidirecionais, a aplicação localizada do aglutinante é preferida. Aplicação local do aglutinante é aplicação que é limitada às proximidades imediatas das bordas longitudinais e pode incluir aplicação localizada intermitente (aplicação de pontos ao longo das bordas longitudinais) .

Preferivelmente, a aplicação do aglutinante resulta em uma espessura elevada máxima da monocamada (borda em relevo) de 150% da espessura média das fitas unidirecionais formando a monocamada. Mais preferivelmente, a aplicação do aglutinante resulta em uma espessura elevada máxima de 120%, 110% ou 105% da espessura média da pluralidade de fitas unidirecionais formando a monocamada. Em outra modalidade, a aplicação do aglutinante resulta em um aumento na espessura da monocamada adjacente às bordas longitudinais das fitas unidirecionais de menos do que 4 micrômetros, mais preferivelmente menos do que 3, 2 ou 1 micrômetro.

Em modalidades com aplicação localizada intermitente do aglutinante, a proporção das bordas longitudinais compreendendo aglutinante é preferivelmente menor do que 50%, 30%, 20%, 10%, 5% ou 2%. Similarmente, a proporção das bordas longitudinais (ou áreas adjacentes às bordas longitudinais) da fita unidirecional a qual está em relevo devido aplicação do aglutinante é preferivelmente inferior a 50%, 30%, 20%, 10%, 5% ou 2%. Preferivelmente, o aglutinante compreende menos do que 20%, 10%, 5%, 2%, 1%, 0,5% ou 0,2% do peso da pilha consolidada ou de monocamada.

Em modalidades alternativas, um meio de aglutinação, tal como solda ultra-sônica, pode ser usado para fundir intermitentemente as seções das bordas longitudinais das fitas unidirecionais adjacentes em conjunto.

Com fitas unidirecionais adjacentes dentro de uma monocamada intermitentemente ligada ao longo de bordas longitudinais contíguas, as fitas unidirecionais adjacentes são mantidas em um arranjo paralelo. A aplicação do aglutinante permite que as fitas unidirecionais adjacentes estejam próximas sem sobreposição substancial das bordas longitudinais contíguas. A variação localizada de espessura da monocamada é vantajosamente reduzida (em comparação com as monocamadas convencionais com bordas longitudinais sobrepostas ou com tiras de aglutinação polimérica, sobrepostas, continuas) o que contribui para uma pilha consolidada resultante de monocamadas com uma espessura mais homogênea e, portanto, distribuição de tensão.

A espessura das monocamadas ou fitas da folha de material de múltiplas camadas pode, em principio, ser selecionada dentro de faixas amplas. Preferivelmente, contudo, a folha de material de múltiplas camadas de acordo com a invenção é caracterizada em que ã espessura de ao menos uma monocamada não excede 120 μm, mais pref erivelmente não excede 50 μm, e mais pref erivelmente está compreendida entre 5 e 2 9 μm. Propriedades antibalisticas particularmente adequadas são obtidas se a espessura de todas as monocamadas da pilha não exceder 120 μm, mais pref erivelmente não exceder 50 μm, e mais preferivelmente está compreendida entre 3 e 29 μm. Uma folha de material de múltiplas camadas preferida adicional de acordo com a invenção é caracterizada em que a espessura da ao menos uma monocamada superior a 10 μm e não excedendo 50 μm, preferivelmente não excedendo 100 μm ou mais preferivelmente não excedendo 120 μm. Mediante limitação da espessura de ao menos uma das monocamadas na pilha à espessura reivindicada, propriedades antibalisticas suficientes são obtidas surpreendentemente mesmo com as monocamadas tendo resistências mais propriamente limitadas.

A resistência das fitas na folha de material de múltiplas camadas depende amplamente do polímero a partir do qual elas são produzidas, e da sua razão de esticamento (uniaxial). A resistência das fitas (e monocamadas) é de ao menos 0.75 GPa, preferivelmente de ao menos 0.9 GPa, mais pref erivelmente de ao menos 1.2 GPa, ainda mais pref erivelmente de ao menos 1.5 Gpa, ainda mais preferivelmente de ao menos 1.8 GPa, e ainda mais preferivelmente de ao menos 2.1 GPa, e mais preferivelmente de ao menos 3 GPa. As monocamadas unidirecionais são preferivelmente interconectadas suficientemente umas às outras, significando que as monocamadas unidirecionais não se desprendem sob condições de uso normal tal como, por exemplo, em temperatura ambiente.

A folha de material de múltiplas camadas de acordo com a invenção compreende pelo menos duas monocamadas unidirecionais, preferivelmente ao menos 4 monocamadas unidirecionais, mais preferivelmente ao menos 6 monocamadas unidirecionais, ainda mais preferivelmente ao menos 8 monocamadas unidirecionais e mais preferivelmente ao menos 10 monocamadas unidirecionais. Aumentar o número de monocamadas unidirecionais na folha de material de múltiplas camadas da invenção simplifica a fabricação dos artigos a partir dessas folhas de material, por exemplo, chapas antibalísticas.

Em uma modalidade da presente invenção, é provido um processo para a preparação de uma folha de material de múltiplas camadas compreendendo:

(a) posicionar uma primeira fita unidirecional de ao menos um polímero estirado sobre um substrato móvel desse modo formando uma primeira monocamada, pelo que a monocamada é livre de uma área de espessura elevada adjacente e ao longo do comprimento substancial das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional;

(b) segurar a primeira monocamada sobre o substrato móvel;

(c) posicionar uma segunda fita unidirecional de ao menos um polímero estirado sobre a primeira monocamada, desse modo formando uma segunda monocamada, pelo que a direção da segunda monocamada faz um ângulo α com relação à primeira; e

(d) comprimir a pilha assim formada para consolidar as suas monocamadas. A pilha consolidada de monocamadas tem espessura mais homogênea/densidade areai em comparação com a técnica anterior, devido à redução ou ausência de áreas de espessura elevada ao longo e adjacente às bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional, preferivelmente, em cada uma das monocamadas.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, é provido um processo para a preparação de uma folha de material de múltiplas camadas do tipo reivindicado. 0 processo de acordo com a invenção compreende as etapas de:

(a) prover uma pluralidade de fitas de polímero estirado, alinhadas de tal modo que cada fita é orientada em paralelo às fitas adjacentes, e pelo que as fitas adjacentes não se sobrepõem substancialmente;

(b) posicionar as várias fitas de polímero estirado sobre um substrato móvel desse modo formando uma primeira monocamada;

(c) segurar a primeira monocamada sobre o substrato móvel;

(d) posicionar uma pluralidade de fitas de polímero estirado sobre a primeira monocamada, desse modo formando uma segunda monocamada, pelo que a direção da segunda monocamada faz um ângulo α com relação à primeira; e

(e) comprimir a pilha assim formada para consolidar as suas monocamadas.

A etapa (a) pode incluir opcionalmente a aplicação de um aglutinante ou meio de aglutinação para reter ou estabilizar as fitas adjacentes, de tal modo que velocidades de produção aumentadas podem ser conseguidas. Com o processo reivindicado, uma folha de material de múltiplas camadas substancialmente destituída de regiões sobrepostas, isto é, regiões com maior densidade areai, podem ser facilmente produzidas. Folhas de material dessa forma produzidas têm propriedades antibalísticas aperfeiçoadas com relação a uma folha de material com regiões de sobreposição.

Preferivelmente, a pluralidade de fitas de polímero estirado é desenrolada a partir de uma estação de desenrolamento e a etapa (d) é realizada mediante dobradura das várias fitas de polímero estirado ao menos parcialmente sobre elas próprias. Mais especificamente, as várias fitas de polímero estirado são posicionadas de tal modo que a primeira monocamada forma um ângulo β com relação à direção de movimento do substrato, e a dobradura é realizada de tal modo que a linha de dobra se estende aproximadamente paralelo à direção de movimento do substrato. O processo de acordo com a invenção é caracterizado ainda em que o ângulo β está entre 40 e 50 graus, pelo que o ângulo β mais preferido é de aproximadamente 45 graus.

Outro processo preferido de acordo com a invenção é caracterizado em que a segunda monocamada é ao menos parcialmente aderida à primeira monocamada. Isso pode ser facilmente realizado por intermédio de soldagem ultra- sônica, adição de uma película de baixa fusão, um adesivo, ou mediante qualquer outro método de unir as camadas. A aderência da segunda monocamada à primeira monocamada é preferivelmente suficientemente forte para permitir o transporte do conjunto de monocamadas, sem movimento relativo, substancial, das fitas separadas e/ou das monocamadas.

De acordo com o processo da invenção, uma folha de material de múltiplas camadas é produzida em que a direção de retirada de duas monocamadas subseqüentes na pilha difere em um ângulo a. Para o processo preferido no qual a linha de dobra se estende aproximadamente paralela à direção do movimento do substrato, o ângulo α - 2β. Embora o ângulo α possa ser selecionado dentro e amplas faixas, o ângulo α está preferivelmente entre 45 e 135°, mais preferivelmente entre 65 e 115° e ainda mais preferivelmente entre 80 e 100°. Na faixa preferida mencionada por último um ângulo particularmente preferido α é de aproximadamente 90°. Um material produzido de acordo com essa modalidade preferida é denotado como camada transversal na técnica.

A folha de material de múltiplas camadas de acordo com a invenção é particularmente útil na fabricação de artigos resistentes à balística, tal como trajes ou chapas blindadas. Aplicações balísticas compreendem aplicações com ameaça balística de projéteis de vários tipos incluindo os assim chamados projéteis AP, de perfuração de blindagem, e partículas duras tal como, fragmentos e estilhaços de metralha.

O artigo de resistência balística de acordo com a invenção compreende ao menos duas monocamadas unidirecionais, preferivelmente ao menos 10 monocamadas unidirecionais, mais preferivelmente ao menos 20 monocamadas unidirecionais, ainda mais preferivelmente ao menos 30 monocamadas unidirecionais e mais preferivelmente ao menos 40 monocamadas unidirecionais. A direção de tiragem de duas monocamadas subseqüentes na pilha difere em um ângulo α. O ângulo α está pref erivelmente entre 45 e 135°, mais pref erivelmente entre 65 e 115° e mais preferivelmente entre 80 e 100°.

Preferivelmente o artigo de resistência balística de acordo com a invenção compreende uma folha adicional de material inorgânico selecionado do grupo consistindo em cerâmica; metal, preferivelmente alumínio, magnésio- titânio, níquel, cromo e ferro ou suas ligas; vidro; grafite, ou combinações dos mesmos. Particularmente preferido é o metal. Em tal caso o metal na folha de metal tem preferivelmente um ponto de fusão de ao menos 350°C, mais preferivelmente de ao menos 500°C, mais preferivelmente de ao menos 600°C. Metais adequados incluem alumínio, magnésio, titânio, cobre, níquel, cromo, berílio, ferro e cobre incluindo suas ligas como, por exemplo, aço e aço inoxidável e ligas de alumínio com magnésio (assim chamado alumínio da série 5000), e ligas de alumínio com zinco e magnésio ou com zinco, magnésio e cobre (assim chamado alumínio da série 7000). Nas ligas a quantidade, por exemplo, de alumínio, magnésio, titânio e ferro é preferivelmente de ao menos 50% em peso. Folhas de metal preferidas compreendendo alumínio, magnésio, titânio, níquel, cromo, berílio, ferro incluindo suas ligas. Mais preferivelmente a folha de metal se baseia em alumínio, magnésio, titânio, níquel, cromo, ferro e suas ligas. Isso resulta em um artigo antibalístico leve com boa durabilidade. Ainda mais preferivelmente o ferro e suas ligas na folha de metal têm uma dureza Brinell de ao menos 500. Mais preferivelmente a folha de metal se baseia em alumínio, magnésio, titânio, e suas ligas. Isso resulta no artigo antibalístico mais leve com a mais elevada durabilidade. Durabilidade nesse pedido significa a vida útil de um composto sob condições de exposição ao calor, umidade luz e irradiação UV. Embora a folha adicional de material possa ser posicionada em qualquer lugar na pilha de monocamadas, o artigo de resistência balística preferido é caracterizado em que a folha adicional de material é posicionada no lado externo da pilha de monocamadas, mais preferivelmente ao menos na sua face de impacto.

O artigo de resistência balística de acordo com a invenção compreende preferivelmente uma folha adicional do material inorgânico descrito acima tendo uma espessura de no máximo 100 mm. Preferivelmente a espessura máxima da folha adicional de material inorgânico é de 75 mm, mais preferivelmente 50 mm, e mais pref erivelmente de 25 mm. Isso resulta no melhor equilíbrio entre o peso e as propriedades antibalísticas. Preferivelmente, no caso da folha adicional de material inorgânico ser uma folha de metal, a espessura da folha de metal, é de ao menos 0,25 mm, mais pref erivelmente e ao menos 0,5 mm, e mais preferivelmente de ao menos 0,75 mm. Isso resulta em um desempenho antibalístico ainda melhor.

A folha adicional de material inorgânico pode ser opcionalmente pré-tratada para melhorar a adesão com a folha de material de múltiplas camadas. Pré-tratamento adequado da folha adicional inclui tratamento mecânico, por exemplo, tornar áspera ou limpar da sua superfície mediante areação ou esmerilhamento, gravação química com, por exemplo, ácido nítricô e laminação com película de polietileno.

Em outra modalidade do artigo de resistência balística uma camada de ligação, por exemplo, um adesivo, pode ser aplicado entre a folha adicional e a folha de material de múltiplas camadas. Tal adesivo pode compreender uma resina de epóxi, uma resina de poliéster, uma resina de poliuretano ou uma resina e vinil éster. Em outra modalidade preferida, a camada de ligação pode compreender ainda uma camada tecida ou não-tecida de fibra inorgânica, por exemplo, fibra de vidro ou fibra de carbono. Também é possível fixar a folha adicional à folha de material de múltiplas camadas mediante meio mecânico, tal como, por exemplo, parafusos, pinos e encaixes de pressão. No caso em que o artigo de resistência balística de acordo com a invenção é usado em aplicações balísticas onde ameaça de projéteis AP, fragmentos ou dispositivos explosivos improvisados podem ser encontrados a folha adicional é compreendida preferivelmente de uma folha de metal coberta com uma camada de cerâmica. Desse modo um artigo antibalístico é obtido com uma estrutura em camadas como a seguir: camada de cerâmica/folha de metal/ao menos duas folhas unidirecionais com a direção das fibras na folha unidirecional em um ângulo α em relação à direção das fibras em uma folha unidirecional adjacente. Materiais cerâmicos adequados incluem, por exemplo, óxido de alumina, óxido de titânio, óxido de silício, carboneto de silício e carboneto de boro. A espessura da camada de cerâmica depende do nível de ameaça balística, mas geralmente varia entre 2 mm e 30 mm. Esse artigo de resistência balística é preferivelmente posicionado de tal modo que a camada de cerâmica está voltada para a ameaça balística.

Em uma modalidade da presente invenção, é provido um processo para fabricação de um artigo de resistência balística compreendendo:

(a) empilhar ao menos duas monocamadas de polímero estirado unidirecionais, cada monocamada compreendendo ao menos uma fita unidirecional, pelo que a direção de estiramento das 2 monocamadas subseqüentes na pilha difere, pelo que ao menos uma camada está livre de uma área de espessura elevada adjacente e ao longo do comprimento substancial das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional; e uma folha de material selecionada do grupo consistindo em cerâmica, aço, alumínio, titânio, vidro e grafite, ou combinações dos mesmos; e

(b) consolidar as folhas empilhadas sob temperatura e pressão.

Em uma modalidade preferida da presente invenção é provido um processo para a fabricação de um artigo de resistência balística compreendendo as etapas de:

(a) empilhar ao menos duas monocamadas de polímero estirado unidirecionais, pelo que a direção de estiramento das duas monocamadas subseqüentes na pilha difere, pelo que ao menos uma monocamada, e preferivelmente todas as monocamadas, compreende uma pluralidade de fitas unidirecionais do polímero estirado, alinhadas na mesma direção, pelo que fitas adjacentes não se sobrepõem, e uma folha adicional de material inorgânico selecionado do grupo consistindo em cerâmica, aço, alumínio, titânio, vidro e grafite, ou combinações dos mesmos; e

(b) consolidar as folhas empilhadas sob temperatura e pressão.

Em um processo alternativo a pilha de ao menos duas monocamadas unidirecionais de polímero estirado foi fabricada em um processo separado, tal como descrito acima. Essa pilha pré-fabricada é então combinada com a folha adicional de material selecionado do grupo consistindo em cerâmica, aço, alumínio, titânio, vidro e grafite, ou combinações dos mesmos, na etapa (a) do processo.

A consolidação para todos os processos descritos acima pode ser feita adequadamente em uma prensa hidráulica. Consolidação pretende significar que as monocamadas são fixadas de forma relativamente firme umas às outras para formar uma unidade. A temperatura durante a consolidação geralmente é controlada através da temperatura da prensa. Uma temperatura mínima geralmente é escolhida de tal modo que uma velocidade de consolidação razoável é obtida. A esse respeito 80°C é um limite de temperatura inferior adequado, preferivelmente esse limite inferior é de ao menos 100°C, mais preferivelmente de ao menos 120°C, mais preferivelmente de ao menos 140°C. Uma temperatura máxima é escolhida abaixo da temperatura na qual as monocamadas de polímero estirado perdem suas elevadas propriedades mecânicas devido, por exemplo, à fusão. Preferivelmente a temperatura é de ao menos 10°C, preferivelmente de ao menos 15°C e ainda mais pref erivelmente de ao menos 20°C abaixo da temperatura de fusão da monocamada de polímero estirado.

No caso da monocamada de polímero estirado não exibir uma temperatura de fusão evidente, a temperatura na qual a monocamada de polímero estirado começa a perder suas propriedades mecânicas deve ser lida em vez da temperatura de fusão. No caso do polietileno de peso molecular ultra- elevado preferido, uma temperatura abaixo de 145°C geralmente será escolhida. A pressão durante a consolidação pref erivelmente é de ao menos 7 MPa, mais pref erivelmente de ao menos 15 MPa. Desse modo obtém-se um artigo antibalístico rígido. O tempo ótimo para consolidação geralmente varia de 5 a 120 minutos, dependendo das condições tal como temperatura, pressão e espessura da peça e pode ser verificado através de experimento de rotina. No caso em que artigos antibalísticos curvos devem ser produzidos, pode ser vantajoso em primeiro lugar pré- modelar a folha adicional de material no formato desejado, seguido pela consolidação com as monocamadas e/ou folha de material de múltiplas camadas.

Preferivelmente, para se obter uma elevada resistência balística, esfriamento após moldagem por compressão em alta temperatura é realizada também sob pressão. Pressão é preferivelmente mantida ao menos até que a temperatura esteja suficientemente baixa para prevenir relaxamento.

Essa temperatura pode ser estabelecida por aqueles versados na técnica. Quando um artigo de resistência balística compreendendo monocamadas de polietileno de peso molecular ultra-elevado é fabricado, temperaturas de compressão típicas variam de 90 a 150°C, preferivelmente de 115 a 130°C. Pressões de compressão típicas variam entre 100 a 300 bares, preferivelmente 100 a 180 bares, mais preferivelmente 120 a 160 bares, enquanto que os tempos de compressão estão tipicamente entre 40 a 180 minutos.

A folha de material de múltiplas camadas e o artigo antibalístico da presente invenção são particularmente vantajosos em relação aos materiais antibalísticos anteriormente conhecidos uma vez que eles proporcionam ao menos o mesmo nível de proteção que os artigos conhecidos em um peso significativamente inferior, ou um desempenho balístico aperfeiçoado em peso igual em comparação o artigo conhecido. Materiais de partida são não-dispendiosos e o processo de fabricação é relativamente curto e desse modo eficaz em termos de custo. Como polímeros diferentes podem ser usados para produzir a folha de material de múltiplas camadas da invenção, as propriedades podem ser otimizadas de acordo com aplicação específica. Além de resistência balística, as propriedades incluem, por exemplo, estabilidade térmica, durabilidade em prateleira, resistência à deformação, capacidade de ligação com outras folhas de material, propriedade de modelagem, e assim por diante.

A invenção será explicada agora adicionalmente por intermédio das figuras 1-4 a seguir sem, contudo, ser limitada a elas.

A Figura 1 representa esquematicamente uma modalidade de um aparelho para realizar o processo de acordo com a invenção. A Figura 2 representa esquematicamente uma folha de material de múltiplas camadas.

A Figura 3 representa esquematicamente uma monocamada de fitas tecidas.

A Figura 4 representa esquematicamente uma folha de material de múltiplas camadas.

Com referência à Figura 1, um aparelho 1 para produzir uma folha de material de múltiplas camadas do tipo reivindicado é mostrado. 0 aparelho compreende meio 2 para prover uma pluralidade de fitas de polímero estirado 10. O meio 2 pode, por exemplo, compreender uma estação de desenrolamento para rolos de fitas de polímero 10. As fitas de polímero 10 são alinhadas de tal modo que cada fita 10 é orientada em paralelo às fitas adjacentes 10. 0 aparelho 1 compreende ainda um substrato móvel 3, o qual, na modalidade mostrada é uma correia, acionada por dois rolos cilíndricos 4. A correia 3 é móvel em uma velocidade V3 na direção mostrada pela seta. As várias fitas 10 são posicionadas sobre o substrato 3 mediante passagem das fitas 10 através de um conjunto de rolos de passe (5a, 5b). As várias fitas 10 são seguras sobre o substrato 3 mediante meio de retenção, por exemplo, mediante perfuração do substrato 3, e proporcionando um espaço 6, o qual pode ser colocado sob vácuo pela bomba 7 abaixo do substrato 3. Atrás do substrato móvel 3, uma prensa de correia 20 é posicionada, compreendendo duas superfícies aquecidas (21, 22), acionadas pelos rolos cilíndricos 23.

O processo de acordo com a invenção compreende desenrolar uma pluralidade de fitas de polímero estirado não axialmente 10 a partir da estação de desenrolamento 2 em uma velocidade VI. As fitas 10 são posicionadas de tal modo que fitas adjacentes não se sobrepõem substancialmente, e não existem substancialmente folgas (tipicamente menos do que 2 mm) entre fitas adjacentes. As fitas 10 são então alimentadas através do conjunto de rolos de passe (5a, 5b) . Conforme mostrado na Figura 1, o conjunto de dispositivo de desenrolamento 2 e conjunto de rolos de passe (5a, 5b) se desloca para cima e para baixo do substrato 3 na direção transversal em uma velocidade V2.

O substrato de correia sob vácuo 3 se desloca em uma velocidade V3 em uma direção essencialmente perpendicular à direção transversal. A razão entre V2 e V3 é escolhida de tal modo que as várias fitas 10 são posicionadas sobre o substrato móvel 3 em um ângulo de aproximadamente 4 5 graus com relação à direção de movimento do substrato 3, desse modo formando uma primeira monocamada. A primeira monocamada é segura sobre o substrato móvel 3 por intermédio da sucção produzida pelo meio de vácuo (6, 7).

Quando o dispositivo de desenrolar 2 alcança o lado do substrato móvel 3, sua direção de movimento é invertida, e o dispositivo de desenrolar 2 se desloca na direção oposta. Desse modo, as várias fitas de polímero estirado 10 são dobradas parcialmente sobre elas próprias. Mais especificamente, as várias fitas de polímero estirado 10 são dobradas de tal modo que a linha de dobra se estende aproximadamente paralela à direção de movimento do substrato 3. Desse modo uma segunda monocamada é posicionada sobre a primeira monocamada, pelo que a direção da segunda monocamada faz um ângulo de aproximadamente 90 graus com relação à primeira monocamada. Para garantir que o conjunto de primeira e segunda monocamada possa ser transportado sem movimento relativo das fitas separadas e/ou monocamadas, a segunda monocamada de fitas é aderida à primeira monocamada ao menos parcialmente. Meio adequado para fazer isso inclui, mas não é limitado à solda ultra- sônica, adição de uma película de baixa fusão, um adesivo, um adesivo termofusivel, ou qualquer outro método de unir as camadas.

Finalmente, o conjunto assim formado de monocamadas é alimentado a uma prensa de correia ou calandra 20 para consolidação final da folha de material de múltiplas camadas. Na prensa de correia ou calandra 20 as várias fitas empilhadas são ligadas em uma temperatura próxima ao ponto de fusão das fitas. O material de múltiplas camadas resultante é na modalidade descrita um material de duas camadas, de dobras transversais, feito de fitas, com a direção das fitas em um ângulo de aproximadamente 4 5 graus em relação ã direção de movimento do substrato 3.

A largura das várias fitas 10 no dispositivo 2 é determinada pela largura do material de múltiplas camadas no substrato 3 que deve ser posicionado sobre a prensa de correia ou calandra 20. No caso em que o ângulo β das fitas com a direção de movimento do substrato 3 é de 45°C, a largura das várias fitas 10 é a largura V2* do material de múltiplas camadas.

Com referência à Figura 2, é mostrada uma apresentação gráfica da folha de material de múltiplas camadas de acordo com a invenção compreendendo uma pilha consolidada de duas monocamadas unidirecionais de polímero estirado, pelo que a direção de tiragem de duas monocamadas subseqüentes na pilha é girada em 90°, pelo que cada monocamada compreende uma pluralidade de fitas unidirecionais do polímero estirado alinhado na mesma direção, pelo que fitas adjacentes não se sobrepõem. Por razões de clareza, as fitas individuais se estendem nas bordas da folha de material de múltiplas camadas.

Com referência à Figura 3, é mostrada uma apresentação gráfica de uma monocamada de acordo com a invenção pelo que a monocamada é construída de uma pluralidade de fitas unidirecionais do polímero estirado, alinhadas de modo que elas formam uma estrutura tecida.

Com referência à Figura 4, é mostrada uma apresentação gráfica de uma folha de material de múltiplas camadas de acordo com a invenção compreendendo a monocamada da Figura 3 denotada pelo numerai 1 (em linhas cheias) , com abaixo da mesma uma segunda monocamada de fitas tecidas denotadas pelo numerai 2 (em linhas pontilhadas). A segunda monocamada é posicionada de tal modo que as linhas de emenda das monocamadas respectivas são alinhadas e uma forma escalonada.

Os métodos de teste conforme referidos no presente pedido são como a seguir

• Viscosidade Intrínseca (IV) é determinada de acordo com o método PTC-179 (Hercules Inc. Rev. 29 de abril de 1982) a 135°C em decalina, o tempo de dissolução sendo de 16 horas, com DBPC como antioxidante em uma quantidade de 2 g/l de solução, mediante extrapolação da viscosidade conforme medido em diferentes concentrações para concentração zero;

· Propriedades de tração (medidas a 25°C): resistência à tração (ou resistência), módulo de tensão (ou módulo) e alongamento em ruptura (ou eab) são definidos e determinados em fios de multifilamentos conforme especificado em ASTM D885M, utilizando um comprimento padrão nominal da fibra e 500 mm, uma velocidade de cruzeta de 50%/minuto. Com base na curva de tensão-esforço medida o módulo é determinado como o gradiente entre 0,3 e 1% de tensão. Para cálculo do módulo e resistências, as forças de tração medidas são divididas pela titulação, conforme determinado mediante pesagem de 10 metros de fibra; valores em GPa são calculados supondo uma densidade de 0,97 g/cm3.

As propriedades de tração dessas películas são medidas de acordo com ISO 1184(H).

Claims (32)

1. Folha de material de múltiplas camadas caracterizada por compreender uma pilha consolidada de monocamadas unidirecionais de polímero estirado, por meio das quais difere a direção de tiragem de duas monocamadas subseqüentes na pilha, por meio das quais ao menos uma monocamada compreende ao menos uma fita unidirecional do polímero estirado, cada fita compreende bordas longitudinais, pelo que a monocamada é livre de uma área de espessura elevada ao longo do e adjacente ao comprimento substancial das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional.

2. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a área de espessura elevada é ao menos 4 micrômetros maior do que a espessura de ao menos uma fita unidirecional.

3. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a área de espessura elevada é ao menos 50% maior do que a espessura da ao menos uma fita unidirecional.

4. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que ao menos uma monocamada é livre de uma área de espessura elevada ao longo do e adjacente ao comprimento total das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional.

5. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que ao menos uma monocamada é construída de uma pluralidade de fitas unidirecionais do polímero estirado, alinhadas na mesma direção, pelo que as fitas adjacentes não se sobrepõem.

6. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que ao menos uma monocamada compreende uma pluralidade de fitas unidirecionais do polimero estirado e em que a folga entre fitas adjacentes é menor do que 10% da largura das fitas unidirecionais adjacentes.

7. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a folga entre fitas adjacentes é menor do que 5% da largura das fitas unidirecionais adjacentes.

8. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que as bordas longitudinais das fitas adjacentes se encostam, pelo menos parcialmente, umas nas outras.

9. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que as fitas adjacentes se encostam, ao menos parcialmente fixamente, umas nas outras.

10. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que a espessura de ao menos uma monocamada não excede 100 micrômetros.

11. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a espessura de ao menos uma monocamada não excede 29 micrômetros.

12. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada pelo fato de que a espessura de ao menos uma camada é superior a 10 micrômetros.

13. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, - 9, 10, 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que a resistência de ao menos uma monocamada é de pelo menos 0.9 GPa.

14. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a resistência de ao menos uma monocamada é de pelo menos 1.5 GPa.

15. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, - 9, 10, 11, 12, 13 ou 14, caracterizada pelo fato de que o polímero é selecionado do grupo consistindo em poliolefinas, poliésteres, alcoóis polivinilicos, poliacrilonitrilas, poliamidas, especialmente poli(tereftalamida de p-fenileno), polímeros cristalinos líquidos e polímeros semelhantes à escada, tal como polibenzimidazol ou polibenzoxazol, especialmente poli(1,4- fenileno-2 , 6-benzobisoxazol) , ou poli (2 , 6-diimidazo [4 , 5-b- - 4 ' , 5 ' -e] piridinileno-1, 4 - (2 , 5-dihidroxi) f enileno) .

16. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a poliolefina compreende polietileno de peso molecular ultra- elevado.

17. Processo para preparação de uma folha de material de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16, caracterizado por compreender: (a) prover uma pluralidade de fitas de polímero estirado, alinhadas de tal modo que cada fita é orientada em paralelo às fitas adjacentes, e pelo que as fitas adjacentes não se sobrepõem; (b) posicionar as várias fitas de polímero estirado sobre um substrato móvel desse modo formando uma primeira monocamada; (c) segurar a primeira monocamada sobre o substrato móvel; (d) posicionar uma pluralidade de fitas de polímero estirado sobre a primeira monocamada, desse modo formando uma segunda monocamada, onde a direção da segunda monocamada faz um ângulo α com relação à primeira monocamada; e (e) comprimir a pilha assim formada para consolidar as suas monoeamadas.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) compreende ainda a etapa de aplicar um aglutinante ou um meio e aglutinação às fitas adjacentes.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que as várias fitas de polímero estirado são desenroladas de uma estação de desenrolamento e a etapa (d) é realizada mediante dobradura das várias fitas de polímero estirado ao menos parcialmente sobre elas próprias.

20. Processo, de acordo com a reivindicação 17, 18 ou -19, caracterizado pelo fato de que as várias fitas de polímero estirado são posicionadas de tal modo que a primeira monocamada forma um ângulo β com relação à direção de movimento do substrato, e a dobradura é realizada de tal modo que a linha de dobra se estende aproximadamente paralela à direção de movimento do substrato.

21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o ângulo β está entre 4 0 e -50 graus.

22. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17, 18, 19, 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que a segunda monocamada é ao menos parcialmente aderida à primeira monocamada.

23. Processo para fabricação de um artigo de resistência balística, caracterizado por compreender: (a) empilhar ao menos duas monocamadas de polímero estirado unidirecionais, por meio das quais difere a direção de tiragem de 2 monocamadas subseqüentes na pilha, onde ao menos uma monocamada compreende uma pluralidade de fitas unidirecionais do polímero estirado, alinhadas na mesma direção, por meio das quais fitas adjacentes não se sobrepõem, e uma folha de material selecionada do grupo consistindo em cerâmica, aço, alumínio, titânio, vidro e grafite, ou suas combinações; e (b) consolidar as folhas empilhadas sob temperatura e pressão.

24. Artigo de resistência balística, caracterizado por compreender uma folha de material de múltiplas camadas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, -6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16.

25. Artigo de resistência balística, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por compreender ao menos 40 monocamadas unidirecionais.

26. Artigo de resistência balística, de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracterizado por compreender uma folha adicional de material inorgânico selecionado do grupo consistindo em cerâmica, aço, alumínio, magnésio-titânio, níquel, cromo e ferro ou suas ligas, vidro e grafite, ou combinações dos mesmos.

27. Artigo de resistência balística, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a folha adicional de material inorgânico é posicionada do lado externo da pilha de monocamadas ao menos na sua face de impacto.

28. Artigo de resistência balística, de acordo com a reivindicação 26 ou 27, caracterizado pelo fato de que a espessura da folha adicional de material inorgânico é de no máximo 50 mm.

29. Artigo de resistência balística, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26, 27 ou 28, caracterizado pelo fato de que uma camada de ligação está presente entre a folha adicional de material inorgânico e a folha de material de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, -2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16, a camada de ligação compreendendo uma camada tecida ou não- tecida de fibra inorgânica.

30. Processo para preparação de uma folha de material de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, -14, 15 ou 16, caracterizado por compreender: (a) posicionar ao menos uma primeira fita unidirecional de polímero estirado sobre um substrato móvel desse modo formando uma primeira monocamada, pelo que a monocamada é livre de uma área de espessura elevada adjacente e ao longo do comprimento substancial das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional; (b) segurar a primeira monocamada sobre o substrato móvel; (c) ao menos uma segunda fita unidirecional de polímero estirado sobre a primeira monocamada, desse modo formando uma segunda monocamada, pelo que a direção da segunda monocamada faz um ângulo α com relação à primeira monocamada; e (d) comprimir a pilha assim formada para consolidar as suas monocamadas.

31. Processo para a fabricação de um artigo de resistência balística caracterizado por compreender: (a) empilhar ao menos duas monocamadas de polímero estirado unidirecionais, cada monocamada compreendendo ao menos uma fita unidirecional, por meio da qual difere a direção de tiragem de 2 monocamadas subseqüentes na pilha, pelo que ao menos uma monocamada é livre de uma área de espessura elevada adjacente e ao longo do comprimento substancial das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional; e uma folha de material selecionada do grupo consistindo em cerâmica, aço, alumínio, titânio, vidro e grafite, ou combinações dos mesmos; e (b) consolidar as folhas empilhadas sob temperatura e pressão.

32. Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, -9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16, caracterizada pelo fato de que ao menos uma monocamada compreende uma pluralidade de fitas, unidirecionais do polímero estirado, alinhadas de tal modo que as várias fitas unidirecionais formam um tecido trançado.