Brevet FR3030031A1 — publié le 20160617

La présente invention se rapporte à un vêtement de protection, par exemple un gilet pare-balles, un porte plaque ou analogue. La présente invention se rapporte également à des plaques de blindage, notamment léger, comportant des matériaux de grande dureté, tels que du métal, de l'acier ou de la céramique, qui sont notamment destinées à être glissées dans des réceptacles prévues à cet effet à l'avant et/ou à l'arrière et/ou sur les côtés des gilets pare-balles ou des porte plaques ou analogue. Pour résister à des munitions de gros calibres ou des éclats, il est nécessaire que les gilets pare-balles, porte plaques ou analogue soient complétés par des plaques de blindage, notamment glissées dans des poches prévues à cet effet dans les gilets pare-balles. Ces plaques de blindage comportent classiquement un bloc en un matériau dur, par exemple un bloc en métal, acier, céramique ou analogue, empilé avec un bloc en un matériau moins dur, notamment un bloc constitué d'un empilement de feuilles de polymère thermoplastique, notamment de polyéthylène, de para amide ou analogue, compressées. Les deux blocs respectivement en un matériau plus dur et moins dur, par exemple de céramique et de polyéthylène, sont fixés ensemble au niveau de leur interface et l'ensemble ainsi obtenu est entouré le long de son pourtour latéral d'un joint ayant pour fonction de protéger la plaque en cas de chute. Ces plaques de blindage de l'art antérieur sont très lourdes et on aimerait soit en diminuer le poids pour une même efficacité vis-à-vis des munitions de gros calibres ou des éclats, soit en augmenter l'efficacité pour un poids identique. 3030031 2 La présente invention vise une plaque de blindage destinée à être insérée dans un vêtement de protection, par exemple un gilet pare-balles un porte plaque ou analogue, qui présente une plus grande résistance aux 5 balles pour un poids qui n'est pas supérieur à ceux de l'art antérieur. Suivant l'invention, la plaque de blindage comporte un bloc extérieur en un matériau de grande dureté, par exemple en métal, acier, céramique ou analogue, et un 10 bloc intérieur en un matériau moins dur que le matériau de grande dureté, par exemple une matière thermoplastique, notamment en polyéthylène, constitué d'un empilement d'une pluralité de feuilles ou plis du matériau moins dur, les deux blocs extérieur et intérieur 15 étant fixés l'un à l'autre, notamment par collage et/ou calandrage, est caractérisée en ce qu'il est déposé par surmoulage sur les faces latérales des blocs un élément surmoulé en un matériau mousse, notamment une mousse expansée à cellule ouverte, par exemple à base de 20 polyuréthane. En prévoyant ainsi d'entourer les bords latéraux des deux blocs par une mousse, on obtient une plaque de blindage particulièrement résistante aux munitions de gros calibres ou aux éclats, la mousse ayant notamment pour 25 effet de maintenir les blocs suivant des forces radiales, qui agissent pour s'opposer à la formation de fissures, notamment après l'impact d'une ou deux balles. Il en résulte un moindre grand nombre de fissures dans la plaque de blindage et par conséquent une moindre 30 fragilité lors des impacts des balles suivantes, notamment d'une troisième balle ou plus. De préférence, la mousse est une mousse expansée. 3030031 3 Encore plus préférentiellement, la mousse est une mousse à cellule ouverte. Suivant un mode de réalisation avantageux, la mousse est à base de polyuréthane, notamment la mousse est 5 constituée d'un mélange de polyol et d'isocyanate, notamment dans un rapport d'environ 100/50. Suivant un mode de réalisation préféré, l'un des deux blocs s'étend sur une plus petite largeur et/ou longueur que l'autre bloc, de sorte qu'il est formée dans les 10 faces latérales des blocs une rainure, notamment en forme de coin, dans laquelle la mousse est reçue. Suivant un mode de réalisation très favorable, le bloc extérieur s'étend sur une plus petite largeur et/ou longueur que le bloc intérieur. 15 De préférence, la rainure en forme de coin s'étend sur tout le pourtour des deux blocs. On obtient ainsi un effet de maintien encore plus important des blocs par la mousse. Suivant un perfectionnement avantageux, la plaque de 20 blindage y compris le surmoulage en mousse, est recouverte d'une résine. En particulier, il est avantageux que la résine soit à base de polyuréthane. De préférence, il est disposé sur la face extérieure du 25 bloc extérieur au moins un pli de para aramide tissé, et/ou il est disposé entre le bloc extérieur et le bloc intérieur au moins un pli de para aramide tissé. De préférence, les deux blocs sont fixés par collage. 3030031 4 Suivant un mode de réalisation avantageux, le au moins un pli de para aramide tissé interposé entre les deux blocs est imprégné de la colle. La présente invention se rapporte aussi à un vêtement de 5 protection, par exemple un gilet pare-balles, un porte plaque ou analogue, dans lequel est incorporée au moins une plaque de blindage suivant l'invention. A titre d'exemple, on décrit maintenant un mode de réalisation préféré de l'invention en se reportant aux 10 dessins dans lesquels : la figure 1 représente un vêtement de protection sous la forme d'un gilet pare-balles dans lequel a été insérée une plaque de blindage suivant l'invention ; 15 la figure 2 est une vue en perspective éclatée des différents éléments de la plaque de blindage insérée dans le gilet pare-balles de la figure 1, à l'exception du surmoulage en mousse ; et 20 la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne de la plaque de blindage de la figure 1. A la figure 1, il est représenté un gilet pare-balles comportant une poche dans lequel est reçue une plaque de blindage 1. La plaque de blindage est représentée plus en 25 détail aux figures 2 et 3. La plaque 1 de blindage comporte d'une part un bloc 2 de dos ou intérieur destiné à se trouver du côté du corps et d'autre part un bloc 3 d'arrêt ou extérieur destiné à se trouver du côté opposé au corps, c'est-à-dire vers 30 l'extérieur. 3030031 5 Le bloc 2 de dos est un empilement de feuilles ou plis balistiques rectangulaires pressés entre eux. Il peut notamment s'agir de plis de polyéthylène ou de plis de para aramide. Il peut notamment comporter de 20 à plus de 5 100 plis, notamment en fonction du matériau choisi. Le bloc 3 d'arrêt est une plaque de forme sensiblement rectangulaire, résistante aux impacts, qui a notamment pour effet de stopper la balle lors de l'impact. Il est notamment en céramique (alumine, carbure de silicium, 10 carbure de bore ou analogue), en métal, en acier ou analogue. La plaque peut être plane ou comporter des courbures, simple ou multiples, notamment pour se conformer au corps. Elle peut également avoir d'autres formes classiques dans le domaine. 15 Entre le bloc 2 de dos et le bloc 3 d'arrêt, il est disposé un tissu 4 d'aramide, notamment sous la forme d'un pli de para aramide tissé imprégné dans de la colle, notamment acrylique, réalisant le collage mutuel des deux blocs. 20 Le tissus 4 comporte de préférence 1 pli. Il peut cependant en comporter plus et avoir une masse surfacique compris entre 100 et 400 g/m2, notamment entre 120 et 280 g/m2. Un tissu 5 sous la forme d'un pli de para aramide tissé 25 est également disposé sur la face extérieure du bloc 3 d'arrêt et y est collé par une colle epoxy. Le tissus 5 comporte de préférence 1 pli. Il peut cependant en comporter plus et avoir une masse surfacique compris entre 100 et 400 g/m2, notamment entre 120 et 30 280 g/m2. 3030031 6 Un bloc surmoulé 7 en mousse expansée à cellule ouverte, notamment à base de polyuréthane, est surmoulé sur les deux chants ou faces latérales périphériques des deux blocs 2 et 3. 5 De préférence, en section transversale, la face latérale extérieure du bloc surmoulé 7 la mousse surmoulée a une forme arrondie. Comme représenté aux figures, les deux blocs 2 et 3 ont des dimensions différentes, de sorte qu'il est formé 10 entre eux, le long de leur pourtour latéral une rainure 5 périphérique en forme de coin, coin dans lequel la mousse a également pénétré bien à fond lors du surmoulage. Suivant un autre mode de réalisation, on pourrait prévoir qu'il n'y ait pas de rainure et que les deux blocs 2 et 3 15 soient en affleurement mutuel. L'ensemble blocs 2 et 3, bloc surmoulé 7 et tissus 4 et 5 d'aramide est recouvert d'une couche de résine 6. La mousse est notamment constituée d'un mélange de polyol et d'isocyanate. De préférence, le rapport polyol/isocyanate 20 est de 100/50, en particulier les données techniques des deux matériaux sont les suivantes : - pour le polyol : - Viscosité à 25°C en Mpas 750. - Couleur translucide. 25 - Densit 1 060 g/l. - Point éclair > 200°C. - pour l'isocyanate : - Viscosité à 25°C en Mpas 220. - Couleur brune. 30 - Densité 1 220 g/l. 3030031 7 - Point éclair ... > 200°C. Les caractéristiques de mise en oeuvre du mélange sont choisies de sorte que la densité libre soit de 210 g/l. En ce qui concerne les tissus de para aramide, ils 5 peuvent notamment être constitués de tissés en Kevlar à 660 dtex pour un grammage de 145 g/m2 et une épaisseur de 200 pm pour un titre de 10 à 11 fils de trame par centimètre pour une résistance à la traction supérieure à 1 300 newtons par centimètre. On peut également prévoir à 10 la place du Twaron (marque déposée). Comme résine de recouvrement, on peut notamment prévoir une résine à base de polyuréthane. Les étapes de la fabrication de la plaque de blindage renforcement (aussi appelée plaque balistique) sont les 15 suivantes : lère étape Enveloppement par la pose sur la face externe de la céramique d'un pli de para aramide tissé. L'adhésion entre la céramique et ce pli est réalisée à 20 l'aide d'un film adhésif. Ensuite, le pli de para aramide est collé à la surface extérieure de la céramique à l'aide d'une colle époxy. 2ème étape Assemblage de la céramique et du bloc de dos ou backing 25 L'assemblage est réalisé par un collage de la face interne de la céramique (avec interposition d'un pli de para aramide) avec le bloc dos ou backing à l'aide d'une 3030031 8 colle acrylique, le tout sous vide et à une température constante. La colle est déposée sur la surface du bloc d'arrêt en céramique (c'est-à-dire sur le pli de para aramide qui va 5 ainsi être imprégné de la colle), notamment à l'aide d'un pistolet. Une pression est exercée sur le bloc de dos et le bloc en céramique par le vide, afin de favoriser un collage homogène. 10 Sème étape Injection et expansion de la mousse autour de la plaque Le moussage est réalisé par injection et expansion dans un moule fermé dans lequel est positionné l'assemblage. La mousse vient se positionner sur tout le contour 15 latéral de la plaque de blindage renforcement, sur toute l'épaisseur de celle ci. A l'issue de cette opération, l'assemblage est retiré du moule et laissé au repos. 4ème étape 20 Finition de la plaque et pose d'une étiquette La finition est réalisée par projection d'une résine polyuréthane sur la surface de la plaque de recouvrement. Lors de cette étape, la pose d'une étiquette est effectuée. L'étiquette est posée à l'envers de la plaque, 25 face contre corps. Celle-ci est prise dans la résine sur tout son contour de manière à ce que l'étiquette ne puisse pas se décoller de la plaque. REVENDICATIONS1. Plaque de blindage comportant un bloc (3) extérieur en un matériau de grande dureté, notamment en métal ou en céramique, et un bloc (2) intérieur en un matériau moins dur que le matériau de grande dureté, par exemple une matière thermoplastique, notamment en polyéthylène, constitué d'un empilement d'une pluralité de feuilles ou plis du matériau thermoplastique, les deux blocs extérieur et intérieur étant fixés l'un à l'autre, notamment par collage et/ou calandrage, caractérisée en ce qu'il est déposé par surmoulage sur les faces latérales des blocs un élément surmoulé en un matériau mousse. 2. Plaque suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la mousse est une mousse expansée. 3. Plaque suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la mousse est une mousse à cellule ouverte. 4. Plaque suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la mousse est à base de polyuréthane. 5. Plaque suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la mousse est constituée d'un mélange de polyol et 25 d'iso cyanate, notamment dans un rapport de 100/50. 3030031 10 6. Plaque suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'un des deux blocs s'étend sur une plus petite largeur et/ou longueur que l'autre bloc, de sorte qu'il est formée dans les faces latérales des 5 blocs une rainure, notamment en forme de coin, dans laquelle la mousse est reçue. 7. Plaque suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le bloc extérieur s'étend sur une plus petite largeur et/ou longueur que le bloc intérieur. 10 8. Plaque suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la rainure en forme de coin s'étend sur tout le pourtour des deux blocs. 9. Plaque suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la plaque de blindage, y compris 15 le surmoulé, est recouverte d'une résine. 10. Plaque suivant la revendication 9, caractérisée en ce que la résine est à base de polyuréthane. 11. Plaque suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'il est disposé sur la face 20 extérieure du bloc extérieur un tissu d'aramide, notamment sous la forme d'un pli de para aramide tissé. 12. Plaque suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'il est disposé entre le bloc extérieur et le bloc intérieur un tissu d'aramide, 25 notamment sous la forme d'un pli de para aramide tissé. 13. Plaque suivant l'une des revendications 11 ou 12, caractérisée en ce que les deux blocs sont fixés par collage. 3030031 11 14. Plaque suivant les revendications 12 et 13, caractérisée en ce que le pli de para aramide interposé entre les deux blocs est imprégné de la colle. 15. Vêtement de protection, par exemple gilet pare-5 balles, porte plaque ou analogue, dans lequel est incorporée au moins une plaque de blindage suivant l'une des revendications précédentes.