Brevet FR3071050A1 — publié le 20190315

La présente invention se rapporte à un article résistant aux balles et/ou aux armes blanches, notamment de type aiguille, notamment un vêtement de protection contre les balles, par exemple un gilet pare-balles. On connaît déjà dans l'art antérieur, notamment du brevet français n° 1500395 au nom de la demanderesse, un gilet pare-balles comportant un empilement de panneaux comprenant un premier panneau non tissé et un ou plusieurs deuxièmes panneaux constitués chacun d'un tissé auquel est fixée une nappe en matière thermoplastique, notamment par surmoulage. Ce type d'empilement offre une grande résistance aux balles et autres impacts, mais est lourd et rigide à porter, et on aimerait bien avoir à disposition un empilement de ce genre à utiliser notamment dans un gilet pare-balles qui présente les mêmes avantages en terme de protection vis-à-vis des balles et/ou armes blanches, mais qui soit plus agréable à porter, notamment moins lourd et plus souple. Suivant l'invention, un article résistant aux balles et/ou aux armes blanches, notamment un vêtement, par exemple un gilet pare-balles, comprenant un empilement de panneaux à base de fibres, comportant au moins un premier panneau et au moins un deuxième panneau, le ou chaque deuxième panneau comportant un tissu, notamment un tissé, notamment de fibres d'aramide, et une nappe respective en matière thermoplastique fixée sur une face du tissu, est caractérisé en ce que le premier panneau ou chaque premier panneau est constitué d'une pluralité de 2 feuilles, comportant chacune un tissé, notamment en aramide, fixées les unes aux autres, notamment en étant cousues ensemble par un ou des fils de couture le long de leur bord périphérique. 5 De préférence, chaque feuille est renforcée par une série de fils de renforcement associée, chaque fil de la série de fils associée à une feuille passant alternativement d'un côté du tissé à l'autre, sans passer à travers une autre des feuilles du ou de chaque premier panneau. 10 De préférence, les fils sont parallèles entre eux, notamment en étant espacés les uns des autres de manière régulière, notamment en s'étendant à la verticale, telle que définie lorsque le gilet est porté. De préférence, il est prévu un unique premier panneau. 15 Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le ou chaque premier panneau comporte au moins 3 feuilles, en particulier entre 5 et 9, encore plus préférablement entre 6 et 8 feuilles, en particulier 7 feuilles. De préférence, chaque feuille du premier panneau ou de 20 chaque premier panneau est laminée. De préférence, chaque tissé des feuilles du premier panneau ou de chaque premier panneau comporte deux plis ou couches entrecroisées (-45°/+45°) de fibres aramides, de préférence unidirectionnelles. 25 De préférence, les plis de chaque tissé du ou de chaque premier panneau sont consolidés entre eux pour former une feuille. 3 En particulier, chaque feuille a une épaisseur comprise entre 0,43 et 0,49 mm et un poids compris entre 490 et 530 g/m2. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, il 5 est prévu une pluralité de deuxièmes panneaux, notamment trois deuxièmes panneaux, séparés les uns des autres par un ou plusieurs troisièmes panneaux, notamment deux troisièmes panneaux entre deux deuxièmes panneaux successifs et deux troisièmes panneaux à l'extrémité de 10 l'empilement du côté du corps. De préférence, chaque troisième panneau est constitué de quatre plis de fibres aramides unidirectionnelle entrecroisés à 0°/90°/0°/90° consolidés. Dans la présente invention, on entend par une matrice un 15 matériau qui notamment lie les fibres, par exemple d'aramide ou de polyéthylène, de chacun des plis de fibres d'aramide, notamment alignées monodirectionnelles, et stabilise ainsi les fibres à l'intérieur du ou de chacun des plis de fibres et, après entrecroisement 20 éventuel des plis de fibres les lie l'un à l'autre. Dans la présente invention, on entend par plis croisés ou entrecroisés un agencement d'au moins deux plis de fibres alignées monodirectionnelles, dans lesquels les au moins deux plis de fibres alignées monodirectionnelles sont 25 liés l'un à l'autre de sorte que les fibres alignées des deux plis font un angle, de préférence de 90°. Dans la présente invention, on entend par pli(s) consolidé(s) le fait que les fibres du pli ou des plis, notamment alignées monodirectionnelles, sont maintenues 30 ensemble, notamment liées les unes aux autres par ajout 4 d'un matériau de matrice, par leur recouvrement par deux films, par un traitement de surface, par exemple un enzymage, ou par une combinaison dei deux ou plus de ces techniques. 5 Suivant la présente invention, on entend par fibres un corps oblong, dont la dimension en longueur est bien plus grande qu'une dimension transversale en largeur et en épaisseur. Par conséquent, des fibres incluent des fibres ou monofilaments, des fibres multifilaments, des rubans, 10 des bandes, des fibres courtes et des fils réalisés à partir d'un ou de plusieurs des exemples qui précèdent, par exemple des fils multifilaments ou des fils à base de fibres courtes. De manière particulièrement préférée, fibres signifient des fils multifilaments. Les sections 15 transversales des fibres à utiliser dans la présente invention peuvent varier dans une très large mesure. Ils peuvent être circulaires, plats, oblongs en section transversale. Ils peuvent également être de forme régulière ou irrégulière, avoir un plusieurs lobes 20 réguliers ou irréguliers faisant saillie de l'axe longitudinal, de par exemple un filament. De préférence, les fibres présentent une section transversale sensiblement circulaire. Suivant la présente invention, on entend par fibres 25 aramides des fibres produites à partir d'un polyamide aromatique en tant que le polymère formant la fibre. Dans le polymère formant la fibre, au moins 85% des liaisons amides couronnes 30 polyamides directement liées SUT deux aromatiques. Notamment préférés sont des aromatiques P-aramide. Parmi les P-aramide, le ( -CO -NH -) sont poly(p-phénylènetéréphtalamide) est le plus préféré. Le poly(p-phénylènetéréphtalamide) résulte de la polarisation 5 mole à mole du p-phénylènediamine et du dichlorure d'acide téréphtalique. Des fibres, constituées par exemple de fils multifilaments réalisés à partir de poly(p-phénylènetéréphtalamide), peuvent être obtenues 5 sous la marque TWARON. D'autres fibres aramides utiles pour former les tissus ou les plis de fibres dans les panneaux des articles résistants aux balles suivant la présente invention sont celles formées à partir du copolymère aromatique en tant 10 que le polymère formant la fibre. Dans le copolymère aromatique en question, une diamine p-phénylène et/ou un dichlorure d'acide téréphtalique sont partiellement ou complètement substitués par d'autres diamines aromatiques et/ou chlorures d'acide dicarboxylique. 15 A titre d'exemple, on décrit un mode de réalisation de l'invention se reportant aux dessins dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un gilet pare-balles comportant une poche avant dans laquelle est reçu l'empilement de panneaux 20 suivant un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 représente, vu en coupe transversale, l'empilement de panneaux de la figure 1. 25 Tel que représenté aux figures, le gilet pare-balles comporte un empilement de panneaux, à savoir un premier panneau 1, des (trois) deuxièmes panneaux 2 et des troisièmes panneaux 3 qui sont disposés entre chaque deuxième panneau et à l'extrémité de l'empilement du côté 6 du corps ou intérieur, tandis que Le premier panneau se trouve du côté dit de la menace ou extérieur. Il est disposé deux troisièmes panneaux 3 entre deux deuxièmes panneaux 2 successifs. 5 Le premier panneau 1 est constitué de sept (7) feuilles 4 laminées et fixées ensemble par une couture 5 périphérique. A la place d'une couture 5, on pourrait prévoir une fixation par adhésif, fusion thermique, soudure ultrason ou analogue. 10 Chaque feuille 4 est constituée d'un tissé formé de deux plis ou couches entrecroisées (-45°/+45°) de fibres aramides, de préférence unidirectionnelles. On peut prévoir pour la consolidation de chaque feuille une matrice de résine assurant la consolidation de la 15 feuille, le tissé et la résine étant pris en sandwich entre deux films thermoplastiques, films que l'on fait adhérer aux deux surfaces de chaque couche, tels que des films en polyoléfine, des films en polyéthylène basse densité linéaire (LLDPE) et films en polyéthylène à poids 20 moléculaire ultra élevé (UHMWPE), ainsi que des films de polyester, des films en nylon, des films en polycarbonate et analogue. Ces films peuvent avoir n'importe quelle épaisseur souhaitée, classiquement comprise entre 2 et 20 pm. 25 Chaque feuille a une épaisseur comprise entre 0,43 et 0,49 mm et un poids compris entre 490 et 530 g/m2. Il peut notamment s'agir d'une feuille de Kevlar (marque déposée) XP S103 disponible auprès de la société Dupont. Une série de fils 8 de renforcement, parallèles les uns 30 aux autres et espacés de manière régulière, renforce 7 chaque feuille 4. Chaque fil 8 de la série traverse la feuille 4 à intervalles réguliers de manière à s'étendre alternativement d'un côté de la feuille puis de l'autre, sans passer à travers les autres feuilles. Ces fils 5 peuvent être en PES et ont de préférence un titre dTex compris entre 60 et 150, notamment entre 80 et 130, par exemple 110. En particulier tous les fils de toutes les feuilles sont alignés ensemble, notamment à la verticale. Chaque deuxième panneau 2 comporte une couche constituée 10 d'un tissé 6 de fibres d'aramide, notamment du Twaron (marque déposée) LFT AT Flex disponible auprès de la société Teijin, le tissé étant consolidé. Chaque deuxième panneau a un poids compris entre 440 et 540 grammes par m2 et une épaisseur comprise entre 0,5 et 15 0,7 mm. D'autre part, chaque deuxième panneau comporte une nappe 7 fixée sur une face de chaque tissé 6, notamment la face tournée vers l'extérieur. La nappe 7 est en matière thermoplastique, notamment vinylique, par exemple 20 polyvinylebutyrale, et est fixée, notamment par calandrage, thermo fusion, soudure ultrason, interposition d'un adhésif ou analogue sur le tissé pour former avec lui le deuxième panneau dans son ensemble. Un autre matériau favorable pour les nappes 7 est le 25 polypropylène. L'épaisseur de la nappe 7 en matière thermoplastique peut notamment être comprise entre 0,4 et 5 mm, notamment entre 1 et 4 mm. On peut également prévoir que les épaisseurs des nappes varient d'un deuxième panneau à l'autre. 8 Compte tenu de la présence de la nappe 7, il n'est pas nécessaire de consolider le tissé 6. Cependant, on peut le faire si on le souhaite. Chaque troisième panneau est constitué de quatre plis de 5 fibres aramides unidirectionnelle entrecroisés à 0°/90°/0°/90°, une matrice de résine assurant la consolidation des plis et l'ensemble étant pris en sandwich entre deux films thermoplastiques. Chaque troisième panneau peut avoir un poids de base compris 10 entre 75 et 260 grammes par m2. A la place de l'aramide, on pourrait également prévoir du polyéthylène. Il peut s'agir notamment de Kevlar (marque REVENDICATIONS1. Article résistant aux balles et/ou aux armes blanches, notamment un vêtement, par exemple un gilet pare-balles, comprenant un empilement de panneaux (1,2) à base de fibres, comportant au moins un premier panneau (1) et au moins un deuxième panneau (2), le ou chaque deuxième panneau (2) comportant un tissu, notamment un tissé (6), notamment de fibres d'aramide, et une nappe (7) respective en matière thermoplastique fixée sur une face du tissu, caractérisé en ce que le premier panneau ou chaque premier panneau est constitué d'une pluralité de feuilles (4), comportant chacune un tissé, notamment en aramide, fixées les unes aux autres. 2. Article suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque feuille est renforcée par une série de fils de renforcement associée, chaque fil de la série de fils associée à une feuille passant alternativement d'un côté du tissé à l'autre, sans passer à travers une autre des feuilles du ou de chaque premier panneau. 3. Article suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un unique premier panneau. 4. Article suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le ou chaque premier panneau (1) comporte au moins 3 feuilles (4). 5. Article suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le premier panneau (1) comporte entre 5 et 9 feuilles (4). 6. Article suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tissé des feuilles du 10 premier panneau ou de chaque premier panneau comporte deux plis ou couches entrecroisées (-45°/+45°) de fibres aramides, de préférence unidirectionnelles. 7. Article suivant l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que les plis de chaque tissé du ou de chaque premier panneau sont consolidés entre eux, pour former une feuille. 8. Article suivant la revendication 7, caractérisé en ce que chaque feuille a une épaisseur comprise entre 0,43 et 10 0,49 mm et un poids compris entre 490 et 530 g/m2. 9. Article suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu une pluralité de deuxièmes panneaux, notamment trois deuxièmes panneaux, séparés les uns des autres par un ou plusieurs troisièmes 15 panneaux, notamment deux troisièmes panneaux entre deux deuxièmes panneaux successifs et deux troisièmes panneaux à l'extrémité de l'empilement du côté du corps. 10. Article suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque troisième panneau est 20 constitué de quatre plis de fibres aramides unidirectionnelle entrecrosés à 0°/90°/0°/90° consolidés.