BRPI0710941A2

Multilayered material sheet and process for its preparation

Abstract

The invention relates to a sheet of multilayer material comprising a consolidated stack of unidirectional monolayers of stretched polymer, whereby the direction of stretching of two subsequent monolayers in the stack differs. At least one monolayer comprises a plurality of unidirectional strips of the stretched polymer, aligned in the same direction, so that adjacent strips do not overlap. The invention also relates to a process for preparing the multilayer material sheet, and to a ballistic resistance article comprising the multilayer material sheet.

BRPI0710941A2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 49

Term

Projected expiry 26 April 2027.

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28 claims: 12 independent, 16 dependent

  1. 1
    REIVINDICAÇÕES 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. 2
    Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a área de espessura elevada ê ao menos 4 micrômetros maior do que a espessura de ao menos uma fita unidirecional.
  3. 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. 4
    Folha de material de múltiplas camadas, de acordo adjacente ao comprimento total das bordas longitudinais da ao menos uma fita unidirecional.
  5. 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, 2/8 alinhadas na mesma direção, pelo que as fitas adjacentes não se sobrepõem.
  6. 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 polímero estirado e em que a folga entre fitas adjacentes é menor do que 10% da largura das fitas unidirecionais adjacentes.
  7. 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. 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. 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. 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. 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 2 9 micrômetros.
  12. 12
    Folha de material de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada pelo fato de 3/8 que a espessura de ao menos uma camada é superior a 10 micrômetros.
  13. 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. 14
    Folha de material de múltiplas camadas, de acordo de que a resistência de ao menos uma monocamada é de pelo menos 1.5 GPa.
  15. 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 polivinílicos, poliacrilonitrilas, poliamidas, especialmente poli(tereftalamida de p-fenileno), polímeros cristalinos líquidos e polímeros semelhantes à escada, tal como polibenzimidazol ou polibenzoxazol, especialmente poli(1,4fenileno-2,6-benzobisoxazol) , ou poli (2,6-diimidazo [4,5-b 4 ' , 5 ' -e] piridinileno-1,4- (2,5-dihidroxi)fenileno) .
  16. 16
    Folha de material de múltiplas camadas, de com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de poliolefina compreende polietileno de peso molecular acordo que a ultraelevado.
  17. 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:4/8 (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 móve1;(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 monocamadas.
  18. 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. 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. primeira monocamada forma um ângulo β com relação à direção 5/8 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. fato de que a segunda monocamada é ao menos parcialmente aderida à primeira monocamada.
  20. 20
    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.
  21. 21
    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.
  22. 22
    25. Artigo de resistência balística, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por compreender ao menos 40 monocamadas unidirecionais. 6/8
  23. 23
    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.
  24. 24
    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.
  25. 25
    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.
  26. 26
    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 nãotecida de fibra inorgânica.
  27. 27
    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 7/8 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;móve1;segunda monocamada faz um ângulo a com relação à primeira monocamada;e suas monocamadas.
  28. 28
    31. Processo para a fabricação de um artigo de resistência balística caracterizado por compreender:menos uma fita unidirecional, por meio da qual difere a direção de tiragem de 2 monocamadas subseqüentes na pilha, 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 pressão. 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 8/8 fitas unidirecionais do polímero estirado, alinhadas de tal modo que as várias fitas unidirecionais formam um tecido trançado. w 2./4
Independent claims28