JP2000033662A - 衝撃および動的歪みに対して高抵抗性の可撓材に適した多層構造 - Google Patents

衝撃および動的歪みに対して高抵抗性の可撓材に適した多層構造

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】天然または人工繊維の織糸からなる複数の
織布シートにより形成されたタイプの特殊な構造であっ
て、織糸は接着剤またはステッチにより接合されて、上
下に配置されている。新規性は、各シートが同一の鉛直
軸に沿う回転により隣接するシートに対して角度をずら
せて(バイアスされて)配置されているところにある。 【効果】この様にして、各(バイアス)シートのウェブ
の織りは、様々な方向で配置されており、衝撃や動的歪
みに対する耐性が高まる一方、軽量化、シート枚数の低
減、高可撓性化および高破損耐性化が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明特許の主要な目的は、
衝撃および動的歪みに対して高耐性(高抵抗性)の可撓
部材に適した多層構造であり、警察車両や証券搬送車両
などの特別車両の装甲用内張りや航空機の機壁の内張り
などの形成や、例えば、警備員が着用する防弾ベストな
ど、衝撃に曝されて変形は起こすが破損には至らないよ
うな様々な物体の被覆物の一部を構成するなど、いくつ
かの目的に適用可能であり、さらに、本発明の主要な対
象ではないためにここでは明示されていないその他多く
の目的にも適用可能である。
【0002】特に、本発明は、現在個々には広く知られ
ているアラミド、ポリエステル、ダイニーマ、ナイロ
ン、カーボン、チタン、またはその均等物など、高耐性
の人工または天然繊維からなるマルチフィラメント織糸
ウェブで形成された特殊な多層構造を対象とする。本発
明特許の対象とする新規性は、可撓性構造を構成するた
めに多数の層を積層する特殊なバイアス方法にある。
【0003】
【従来の技術】上記のような人工または天然繊維の紡績
によって形成されたシートを積層し、好ましくはそのシ
ート間に挟み込まれた接着層により互いに接合したブロ
ックの構造を構成するシートが、よく知られている。こ
れに関連して、防弾ベストや様々な工業用途のアパレル
製造用に特別に設計されたTWARON、KEBLA
R、DYNEEMAという商品名のシートについて説明
する。
【0004】これらは、天然または人工繊維からなるマ
ルチフィラメント織糸ウェブで形成された布帛であり、
上記のように積層されると、銃弾衝撃などの衝撃に対す
る高耐性が付与される。これらは、工業用途の中でも、
ベスト、その他の防弾衣類、鋭利な物の貫通防止のため
の衣類の製造が可能な程度に可撓性があり、軽量であ
る。
【0005】これらは、一様に、四辺形織りのウェブで
あり、その織り(weave)と縦糸は天然または人工繊維
の織糸で形成されている。これらの有効性は、この様な
織糸による耐性の付与によって上記の銃弾衝撃が布帛全
体を貫通することがないという事実によるものであるこ
とが検証されている。銃弾は布帛本体内に貫入したまま
であり、変形や大変な外的損傷を引き起こすことが分か
る。
【0006】上記の結果は、非接合あるいは縫合および
/または接着された複数のシートを使用して、曝される
衝撃の種類や程度に応じた最低限のシート量により得ら
れることに特に留意しなければならない。
【0007】これらの公知の場合は、すべて、特に、防
弾保護用に設計された衣類(例えば、ベスト、ヘルメッ
ト、シールド、武装用)の場合、織糸中のマイクロフィ
ラメントの量が重要であり、この様な織糸は、張力、伸
長、破損に対して高耐性でなければならない。
【0008】この様なウェブは、防弾ベストにおける所
望の効果を達成するためにも重要である。布帛は、高耐
性であると共に可撓性でなければならない。
【0009】この様にして製造された防弾ベストおよび
衣類の作用を研究、検証すると、大多数の衝撃が、布帛
を構成する多数枚の積層シートに貫入するが、全シート
中に織糸の切断が見られるわけではなく、むしろ、布帛
を構成するウェブ織りが変形し、撚糸の殆どが糸切れな
しに偏位していることが分かった。
【0010】上述の効果は、衣類本体の前半の厚み部分
において顕著であり、銃弾は前進することも、衣類本体
の後半の厚み部分を抜け出ることもない。
【0011】上記に基づき、本発明特許に係る布帛が得
られる。
【0012】
【新規性と主要目的】実際、銃弾の貫入を受けた多数枚
のシートの織糸の殆どが、切断されずに、むしろ側方偏
位を起こしていることが、我々自身の検査によって証明
された。すなわち、織りは変形するが、銃弾は紡績糸シ
ートの全てを貫通することはなく、衝撃による重大な変
形があった。
【0013】布帛本体を構成する重ね合わせた積層体
は、すべて、同一方向に配向した四辺形の織りを有する
ので、この作用をチェックするのは非常に簡単であっ
た。各シート間の小さな相対偏位を除いて、各シートを
形成するグリッドは、一様に、隣接するグリッドと同一
配向の同一形式を有することが検証された。
【0014】本発明特許に係る構造により強調される新
規性は、各シートの織りを隣接するシートの織りに対し
て偏位させて、シートの特殊なバイアス配置を形成し、
本発明の構造を構成することである。
【0015】上記のバイアス構造は、隣接するシートに
対する各シートの鉛直軸の角度をずらすことによって得
られる。
【0016】上記の構成に基づくと、シートの角度をず
らすことは、各衝撃に対する機械的高耐性に反するもの
であるので、衝撃または動的歪みに対する構造耐性がか
なり高まるという結果が得られた。
【0017】この場合、実際、上述のようにこの配置に
よって偏位および/または変形される可能性が抑制され
て銃弾の貫通がかなり防止されるので、銃弾または同様
な動的な力が布帛本体を前進するためには、織糸を切断
しなければならないことになるであろうから、変形が少
なくなり、衝撃により引き起こされる外的損傷が軽減さ
れる。
【0018】結果的に、先のパラグラフで説明した新規
な方法でシートを配置すると、四辺形織りが同一方向に
配向している積層シートよりも必要なシート枚数を30
〜50%削減しても、同等の結果が得られることが証明
された。
【0019】したがって、一連の利点は明白であり、一
般化されている公知のその他の布帛に対しても、本発明
の布帛の使用が最適である。そして、軽量化、シート枚
数の削減、高可撓性によって、より良い結果が得られ
る。
【0020】
【発明の実施の形態の説明】当業者によりその他多数の
利点が付け加えられるであろうが、ここで簡単に説明し
た利点を示し、本発明の布帛の構造、構成、機能的特徴
を理解しやすくするために、実施形態の好ましい例を以
下に説明する。ただし、実施形態例は、添付のページに
概略的に示してあるが、所定の寸法どおりではない。こ
れは、例であるので、本発明の範囲を限定または排他化
する意図はなく、本発明の根拠となる基本的な思想を説
明または例示するものである。
【0021】図1は、本発明に係る多層可撓性構造の全
体を示す斜視図である。
【0022】図2は、本発明の構成条件に従ってバイア
スされて積層されたシートの構成を示す上面平面図であ
る。
【0023】図3は、3枚重ねのシートを平面視した場
合の、ウェブ中の織糸の配置を示す詳細図である。
【0024】各図面において、同じ参照番号は、本発明
の布帛を説明するために選択された実施形態例に係るア
ッセンブリの同等の構成部材または要素に対応している
ことを明示しておく。
【0025】図1から分かるように、本発明に係る多層
布帛は、特定の方法で配向されている(バイアスされて
いる)複数の積層シートからなり、衝撃および動的歪み
に対する耐性が高いという主要な利点がある。
【0026】各シートは、アラミド、ポリエステル、ダ
イニーマ、ナイロン、カーボン、チタンなどの高耐性の
天然または人工繊維の織糸で構成されるタイプに属し、
図1の参照番号1で示すように、各シートの横方向に平
行に走るウェブラインに沿って、四辺形の織りを形成す
る。
【0027】シートは、織り(weave)と縦糸(warp)と
がほぼ直交するウェブである。しかし、本発明の範囲内
に含まれるウェブには他のタイプのものもあり、例え
ば、縦糸が織りに対して垂直ではなく、様々な角度を形
成するウェブも含む。
【0028】本発明の条件は、前記各シートを前のシー
トに対して角度をずらせて配置すること(バイアスする
こと)であり、これは図2の図中において参照番号2〜
9で示されている。
【0029】前記の特殊な配置の結果、(バイアス配置
された)各シートの織糸も重ね合わされ、衝撃や動的歪
みに対して高耐性の本体を形成する。図3に示された詳
細図の意図は、第1のシートの織糸10,11の配向が
第2のシートの織糸12,13や第3のシートの織糸1
4,15の配向とは異なる3枚重ねシートの場合を示す
ことによって、前記の作用を例示することである。
【0030】上述のように、少ない枚数の積層(バイア
ス)シートで効果的作用が達成されるので、軽量かつ高
可撓性になり、そして殆どの場合、製造に必要な素材が
少なくてすむので低コストになる。
【0031】上記に例示した基本的構造に基づき、請求
項に記載されている範囲内に含まれる構成の選択肢がい
くつかある。この様な選択肢のうち、重要なのは、シー
ト間に挟み込まれた接着剤に相当する物質によって全て
のシートを相互に接着することである。
【0032】シートをひとまとめにして、同一の特性を
有する他のブロックと積層される個々のブロックを形成
することも検討されており、これらは、ステッチライン
により接合される。この様なラインは、寸法や割合が異
なってもよく、正方形、菱形、螺旋、十字の形状に形成
してもよい。
【0033】積層シートによって形成されたこれらのブ
ロックは、隣接するブロックに対して角度をずらせて配
置してもよい。
【0034】使用する接着剤は、ホットメルト型の接着
剤であることが好ましい。なぜなら、これは、シート間
あるいはブロック間の接着剤として作用するだけでな
く、布帛が曝される動的歪みに対して高耐性を提供する
からである。形成された布帛をこのタイプの接着剤で外
側からコーティングしてもよい。
【0035】以上のように本発明の本質と主要な目的、
本発明の実施の方法について説明、例証し、前述の請求
の範囲に対する排他的財産権と特許権を主張するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る多層可撓性構造の全体を
示す斜視図である。
【図2】図2は、本発明の構成条件に従ってバイアスさ
れて積層されたシートの構成を示す上面平面図である。
【図3】図3は、3枚重ねのシートを平面視した場合
の、ウェブ中の織糸の配置を示す詳細図である。
【符号の説明】
1〜9 シート 10〜15 織糸

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに(バイアス)接合された複数の積層
    シートからなるタイプの、衝撃および動的歪みに対して
    高抵抗性の可撓材に適した多層構造であって、各シート
    は、アラミド、ポリエステル、ダイニーマ、ナイロン、
    カーボン、チタンおよびこれらに類するもののような天
    然または人工合成繊維で形成されたマルチフィラメント
    織糸のウェブにより構成され、各シートが、同一の鉛直
    軸まわりの回転によって、隣接するシートに対して角度
    をずらせて(バイアスされて)配置されている多層構
    造。
  2. 【請求項2】シートが、(ホットメルト接着剤などの)
    接着剤により互いに接合されている請求項1に記載の多
    層構造。
  3. 【請求項3】ひとまとめにされた(バイアスされた)シ
    ートが、接着剤により積層された接合ブロックを構成し
    ている請求項1に記載の多層構造。
  4. 【請求項4】ひとまとめにされた(バイアスされた)シ
    ートが、ステッチラインにより接合されて積層されたブ
    ロックを構成している請求項1に記載の多層構造。
  5. 【請求項5】複数の(バイアスされた)シートが、(ホ
    ットメルト型接着剤などの)固体接着剤により互いに接
    合されている請求項1に記載の多層構造。
  6. 【請求項6】互いに接合された複数の(バイアスされ
    た)シートが、ホットメルト型固体接着剤からなる外層
    によって被覆されている請求項1に記載の多層構造。
  7. 【請求項7】複数の(バイアスされた)シートが、ホッ
    トメルト型接着剤によって互いに側方に接着されている
    請求項1に記載の多層構造。
  8. 【請求項8】シートが、四辺形織りのウェブである請求
    項1に記載の多層構造。
  9. 【請求項9】四辺形織りのウェブが、織りに対して垂直
    に配向した縦糸を有する請求項8に記載の多層構造。
  10. 【請求項10】四辺形織りのウェブが、織りに対して斜
    めに配向した縦糸を有する請求項8に記載の多層構造。
JP11167971A 1998-06-23 1999-06-15 衝撃および動的歪みに対して高抵抗性の可撓材に適した多層構造 Pending JP2000033662A (ja)

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