JP2001507316A - バリヤーユニット及びバリヤーユニットで製造される物品 - Google Patents

バリヤーユニット及びバリヤーユニットで製造される物品

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Abstract

(57)【要約】 バリヤーユニット及びこれらのバリヤーユニットから製造される物品、詳細には、物品を収容するための高強度で軽量の拘束バンド装置、特に耐爆風性コンテナ組立体を開示する。バリヤーユニットは、表面は、平行な複数の側部を備えた正多角形形状の周囲を持つ表面を有する。これらの側部の各々は、表面と一体の少なくとも一つのループで終端する。高強度の繊維からなる少なくとも一つの網状組織を含み、繊維の少なくとも約50重量%が、ループの環方向において整合した実質的に連続した繊維長さからなる。バリヤーユニットは、丸太等の物品を支持するための拘束バンドとして、及び航空機の耐爆風性貨物航空機の内部へのアクセス開口部用の扉又は閉鎖体として有用である。これらのバリヤーユニットは、フェンス及び窓保護体としても有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 バリヤーユニット及びバリヤーユニットで製造される物品 関連出願 本願は、1995年9月25日に出願された継続中の米国特許出願第08/5 33,589,号の一部継続出願である。 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、バリヤーユニット(barrier units;防壁単体)及び バリヤーユニットで製造される物品に関する。更に詳細には、本発明は、丸太や コンテナ等の物品を収容するための高強度で軽量の様々な拘束バンド装置(co nstraining bands)に関する。更に詳細には、本発明は、爆発 物を受け入れ且つ爆発時の損傷をなくすか或いは最小にする耐爆風性コンテナ組 立体に関する。これらのコンテナ組立体は、配慮すべき重要な要因が重量である 航空機に、詳細には航空機の貨物室や客室に、火薬や爆薬、例えば爆弾や手榴弾 等の危険物を収容し輸送する装置として有用である。更に、これらのコンテナ組 立体は、テロリスト及び他の脅威と戦う爆発物処理員にとって有用である。 2.従来技術 1988年にスコットランドのロックビル上空を飛行中のパンアメリカン航空 機がテロリストによって爆破されたことにより、爆発物及び航空機生き残り技術 の専門家は、商業的航空会社をテロリストの爆破から護る方法を学んだ。こうし た学習の一つの結果は、新世代型の爆発物検出装置の開発及び普及であった。し かしながら、実際には、爆弾の大きさについて、それ以上では検出が比較的容易 であるが、それ以下では多数の爆弾を見過ごしてしまう境界値がある。検出され なかった爆弾は、多くの場合、乗客が機内(客室)内に持ち込んだ手荷物或いは 航空機の貨物コンテナ内に収容された荷物のいずれかに入っている。隅部を除去 した立方形箱型形状の貨物コンテナは、代表的にはアルミニウム製であり、これ は軽量であるが耐爆性(explosion−proof)がない。そのため、 近年では、この境界値以下の大きさの軽量の爆弾に対して耐爆風性であるように コンテナを設計し直すことに大きな努力が注がれてきた。 再設計された航空機用貨物コンテナについての全体像は、ここに参照として組 込まれる1992年6月付けのメカニカルエンジニアリング誌の第114巻第6 号の第81頁乃至第86頁に記載されたS.アシュレーの「空の安全性、耐爆弾 性手荷物コンテナの設計」に見られ。この文献に開示されている一つの種類のコ ンテナは、衝撃波を抑制するように設計されており、高圧のガスを安全に逃がす ための小爆発物が設けられている。別の種類のコンテナは、爆風の力を航空機の 外殻の外に逃がすことによって爆発生成物を機外に案内するように設計されてい る。新たな設計の幾つかは強く且つ軽量の複合材料を使用している。こうした設 計の一つでは、アライドシグナル社から商業的に入手できるスペクトラ(SPE CTRA:登録商標)繊維等の低密度材料を織製し、これを剛性のポリウレタン フォーム及び有孔アルミニウム合金シートで裏打ちして形成されたブランケット で硬質荷物コンテナを包む。この四層構造の材料は、継ぎ目なしシェルをなして コンテナの四面を包む。これに関し、ここに参照として組込まれる米国特許第5 ,267,665号を更に参照されたい。 荷物を出し入れするため、コンテナの内部にアクセスすることが必要であり、 これは、代表的には、扉によって行われる。扉は、爆発中、コンテナの重大なウ ィークポイントとなる。これは、コンテナ内部からの爆風により、代表的には、 扉が外に押しやられてしまうためである。扉がヒンジ−金属ピン装置で連結され ている場合には、ピンが危険な投射物となる場合がある。扉が溝即ちチャンネル 内で摺動する場合には、溝即ちチャンネルが曲がり、即ち変形し、コンテナを損 傷させる。かくして、コンテナ内部へのアクセス用の扉と関連した上述の問題点 をなくすようにコンテナを設計するのが望ましい。 米国特許第5,312,182号には、扉を溝/軌道に滑り込ませることによ ってインターロックと係合させ、これにより、明らかに、ぴったりとした把持に よりこのような爆風に応答し、装置が破裂しないようにする貨物用硬質コンテナ が開示されている。この特許の基になった、1995年9月25日に出願された 現在継続中の米国特許出願第08/533,589号は、少なくとも三つの入れ 子になった互いに強化し合う好ましくは耐爆風性材料製の垂直バンドを使用する ことによって、扉の閉鎖に関する問題点に対処した。コンテナの内部へのアクセ スは、二つの外側バンドを少なくとも部分的に取り外すことによって提供される 。航空機に載せるコンテナの空間が制限されるため、使用者にとって楽な解決策 であるとは考えられない。 耐爆風性及び/又は爆風に方向性を与える他のコンテナは、欧州特許出願第0 572 965A1号、米国特許第5,376,426号、米国特許第5,2 49,534号、及び米国特許第5,170,690号に記載されている。これ らの特許は、参照として組入れられる。他の関連技術が、ここに組入れられる米 国特許第5,333,532号、米国特許第5,238,305号、米国特許第 4,809,402号、及び米国特許第4,231,135号に開示される。 従来技術の欠点を解消しようとして開発された本発明は、バリヤーユニット、 拘束バンド、及びこれらから製造した耐爆風性コンテナ組立体を提供する。 発明の簡単な説明 本発明はバリヤーユニットであり、単独で又は他のバリヤーユニットとともに 使用される。バリヤーユニットは、実質的に平行な複数の側部を備えた正多角形 形状の周囲を持つ表面を有する。各側部は、表面と一体の少なくとも一つのルー プで終端する。好ましくは、間隔が隔てられた複数の同軸のループが、各側に、 表面と一体をなして設けられている。表面は、好ましくはポリマーマトリックス 内に設けられた少なくとも約10g/dの強靱性及び少なくとも約200g/d の引張弾性率を持つ繊維でできた少なくとも一つの網状組織を含む。繊維の少な くとも約50重量%、更に好ましくは約80重量%が、ループのフープ方向で整 合した繊維の実質的に連続した長さからなる。好ましくは、連結ピンを挿入した ヒンジのナックルとして機能する一体のループで互いに連結された複数のバリヤ ーユニットを使用する。 本発明は、更に、積荷、例えば鋼製ロッドや丸太を拘束するための、及びコン テナ組立体の耐爆風性を高めるためにコンテナ組立体を拘束するための拘束バン ドである。拘束バンドは、所定の長さ及び所定の幅を持ち、好ましくは樹脂マト リックス内の少なくとも一つの繊維網状組織を含む。繊維は、少なくとも約10 g/dの強靱性及び少なくとも約200g/dの引張弾性率を有する。繊維の少 なくとも約50重量%、更に好ましくは約80重量%が、バンドの長さに沿った 繊維の実質的に連続した長さからなる。バンドは、二つの端部を形成するために その長さの少なくとも一つの場所で横方向に中断されている。各端部は、少なく とも一つの一体のループ、好ましくは間隔が隔てられた複数の同軸に整合したル ープを有し、ループで終端する。二つの端部のループを互いに連結するためにピ ンを使用する。ピンは、剛性材料又は可撓性材料でできている。好ましい剛性材 料は、剛性金属及び剛性繊維強化複合材料である。好ましい可撓性材料は、ロー プ、粗糸、ユニテープ、シールド、編組体、ベルト(ストラッピング)、織物、 及びこれらの組み合わせの形態の繊維でできている。拘束バンドは、所望の通り に剛性又は可撓性にできる。バンドの断面が多角形である場合には、バンドは、 可撓性の縁部及び剛性の面を持つように形成でき、そのため、次に組み立て及び 使用を行うために更に効率的に収納し輸送するために畳むことができる。 拘束バンドを使用する好ましい耐爆風性コンテナ組立体は、少なくとも三つの バンドを含み、これらのバンドの一つが、不連続/中断拘束バンドであり、この バンドは、上文中に説明したように、連続繊維を使用した中断していないバンド に匹敵する強度及びエネルギ吸収性を提供するように連結されている。アッセン ブリでは、一つ以上の拘束/中断バンドを使用できるが、拘束バンドは、連続し た材料バンド内の一つ又はそれ以上の連結点で入れ子になっているのが好ましい 。アッセンブリは、更に、好ましくは、コンテナ内に配置された爆風低減材料を 含む。 特に好ましい実施例では、耐爆風性コンテナ組立体は、カバー、コンテナ、及 び連結手段を含む。カバーは、実質的に平行な第1及び第2の側部を持つ多角形 の周囲を有する。これらの側部の各々は、少なくとも一つの一体のループで、好 ましくは間隔が隔てられた複数の同軸に整合したループで終端する。カバーは、 好ましくは樹脂マトリックス中に設けられた高強度繊維でできた少なくとも一つ の網状組織を含む。繊維は、少なくとも約10g/dの強靱性及び少なくとも約 200g/dの引張弾性率を有する。繊維の少なくとも約50重量%、更に好ま しくは約80重量%が、第1及び第2の側部に対して実質的に垂直であり且つル ープのフープ方向で整合した繊維の実質的に連続した長さを含む。コンテナは、 壁及びこの壁に設けられたアクセス開口部を含む。壁は、アクセス開口部の両側 の第1及び第2の側部に設けられた少なくとも二つの一体のループを有する。カ バーの第1側部に設けられたループをアクセス開口部の第1側部に設けられたル ープに連結するための手段が設けられており、及び前記カバーの第2側部に設け られたループをアクセス開口部の第2側部に設けられたループに連結するための 手段が設けられており、カバーをアクセス開口部と重ねる。連結手段は、単一の 手段であってもよいし、複数の手段であってもよい。複数の手段を使用する場合 には剛性ピンが好ましく、単一の手段を使用する場合には可撓性ピンが好ましい 。周囲形状は正多角形形状であるのが好ましく、カバーの平行な両側部の長さが 同じである限り、カバー内の他の両側の対と長さが異なる場合でも、多角形は正 多角形であると見なされる。好ましい形状は矩形であり、この形状では、カバー の第3側部及び第4側部の各々は、少なくとも一つのループで終端し、壁には、 アクセス開口部の両側の第3側部及び第4側部に少なくとも2つの追加の一体の ループが更に設けられている。カバーの第3側部に設けられたループをアクセス 開口部の第3側部に設けられたループに連結するための手段、及びカバーの第4 側部に設けられたループをアクセス開口部の第4側部に設けられたループに連結 するための手段が設けられている。 更に、本発明は、剛性ピンによって互いに連結するため、同軸に整合したナッ クルで終端した一対のヒンジ半部を有するヒンジの改良である。改良は、ロープ 、粗糸、ユニテープ、シールド、編組体、ベルト、織物、及びこれらの組み合わ せからなる群から選択された可撓性材料でできた連結ピンからなる。 別の実施例では、本発明は、壁及びこの壁に設けられたアクセス開口部を持つ コンテナを含む改良コンテナ組立体である。ヒンジは、アクセス開口部を覆うた めにピンによって互いに接合された、間隔が隔てられた同軸に整合したナックル で終端する一対のヒンジ半部を有する。ヒンジ半部の各々の一部がコンテナ壁と 一体であり、これをカバーする。 図面の簡単な説明 図面を参照し好ましい実施の態様に関する添付の説明を参照すると、本発明は、 更に十分に理解されそして更に利点が明らかになるであろう。 図1は、ピン25によってもう一つのバリヤーユニット20’に接続した、本発 明のバリヤーユニット20の平面図である。 図2は、フェンス30を形成するため支柱32と共に用いられる拘束バンド31 及び31’の三次元図である。 図3Aは、拘束バンド40の三次元図である。 図3Bは、バンド40の一部を形成するループ41の拡大三次元部分図である 。 図3Cは、互いに接続したループ41及び41’の拡大三次元部分図である。 図3Dは、交互の拘束バンド40’の三次元図である。 図4は、丁番の半分45と管46で強化されたループ42の部分三次元図である 。 図5は、交互に、一つにまとめられたループ42の部分三次元図である。 図6は、ループ51を接続するために柔らかい/軟質ピン51を用いた本発明の 拘束バンド50の側面図である。 図7は、またループ51’を接続するため柔らかい/軟質ピン55’を用いた、 本発明の複数の拘束バンド50’の側面図である。 図8Aは、図8Fのコンテナ組立体10の一部分を形成するバンド11の三次元 図である。 図8Bは、図8Fのコンテナ組立体10の一部分を形成するバンド12の三次元 図である。 図8Cは、図8Fのコンテナ組立体10の一部分を形成するバンド13の三次 元図である。 図8Dは、図8Eと共にコンテナ組立体10に対する組立体連続物を示す、三次 元部分組立体図である。 図8Eは、図8Dと共にコンテナ組立体10に対する組立体連続物を示す、三次 元部分組立体図である。 図8Fは、コンテナ組立体10の三次元組立体図である。 図8Gは、描かれたいかなるコンテナ組立体10に関して使用するための所望 の支持構造の三次元図である。 図9は、爆発物が入っている手荷物69を収容しそして輸送するための空港内(i n-airport)コンテナ組立体60の三次元図である。 図10Aは、図10Eのコンテナ組立体70の一部分を形成するサブバンド71 の三次元図である。 図10Bは、適切に包まれた中断されたバンド72を有する、部分的に組み立て られたコンテナ70の三次元図である。 図10Cは、適切に包まれたサブバンド73を有する、部分的に組み立てられた コンテナ組立体70の三次元図である。 図10Dは、適切にバンド78を有する、部分的に組み立てられたコンテナ組立 体70の三次元図である。 図10Eは、適切に段77を有しているコンテナ組立体70の閉止に向けられた 第三バンド70を有するコンテナ組立体70の三次元組立体図である。 図11Aは、機械的閉止のため剛性ピン91と共にその上に断続バンド90を有 するコンテナの三次元図である。 図11Bは、機械的閉止のため剛性複合ピン96と共にその上に断続バンド95 を有するコンテナの三次元図である。 図11Cは、機械的閉止のため軟質ロープ101と共にその上に断続バンド10 0を有するコンテナの三次元図である。 図12は、端部で12個のピン112で接続された6個の分離したパネル/バリ ヤーユニット111から形成されるコンテナ110の三次元図である。 図13は、4個のピン118で位置決めされた可動性ドア117を有する5側箱 116から形成されたコンテナ115の三次元図である。 発明の詳細な説明 本発明の好ましい実施の態様は、図を参照すると、当業者により良く理解され るであろう。図面に示される本発明の好ましい実施態様は、全てを表し尽くした 物でなく、また本発明を図示した通りの形態に限定することを意図するものでな い。本発明の原理そしてその適用及び実際的使用が、本発明を当業者が最も良く 利用できるように記載されそして最も良く説明されるように選択される。特に、 爆風抵抗物質のバンドは、バンドの輪の方向の実質的に連続した繊維/フィラメ ント、即ち一定方向の繊維バンドとして表す平行線により添付図面において示さ れる。この表記は、発明を理解するのに容易であり、同時にそれは本発明におい て使用を意図した一つの織物を構成し、それは限定されるものではない。 図面に関する最初の論議は、設計の考察に向けられ、次いで適切な材料を議論 しそしてそれらがいかに爆風抵抗性又は構造の爆風指向能力(blast-directing c apabilities)に影響するかに向けられる。 図1において、バリヤーユニット20は、複数の一対の実質的に平行な側面2 2及び23を有する、正多角形周辺、即ち本質的に正方形を有する面21を含ん で成る。平行な側面22と23の各々は、表面21に関し必須の少なくとも1個 のループ24、この例で側面22,23につき2個のループ24で終わる。図1 において、バリヤーユニット20は、ピン25によってもう一つの同様のバリヤ ーユニット20’に付着して示される。ピン25は、最終用途及び所望の性質に 従って、剛性又は軟質(柔らかい)であってよい。 図1のバリヤーユニット20は、爆風抵抗コンテナ(図13及び添付の論議を 参照)を閉じるため用いられ、あるいはもしも通常の窓の前にピンで合致する横 材に張り付けるときは窓の保護物として用いることができる。そのような保護物 は、発射されたミサイル、弾丸、ハリケーン等に対し保護を与える。接続ピン/ 棒は、抑制装置(図示せず)で場所に固定される。 図2を参照すると、フェンス/バリヤー30が示される。フェンス30は、複 数の拘束バンド31及び31’を含んで成り、これらのバンドは、車両、なだれ 、不法侵入雪上車等を含む、多様の脅威に対し動物を閉じ込め又は保護を与える ために用いることができる。バンド31及び31’は、その長さを横断して中断 されそれぞれ二個の端部32及び32’を形成する。端部32及び32’は、そ れぞれ少なくとも一つの一体のループ33及び33’を含んで成る。図2におい て、各々の端部は、一つだけの一体のループ33又は33’を含む。フェンス3 0は、支柱として描かれているピン34でループ33及び33’を連結すること により形成される。この例において、ピン34は、好ましくは剛性材料、例えば 木材で形成されるであろう。 図3A-3Dにおいて、中断された拘束バンド40の形成が示される。ユニテープ (unitape)又は他の織物が、そのような中断されたバンド40を製造するのに用 いられる。ユニテープのベルト41は、適当な距離だけ離れている二個の棒(図 示せず)の周囲を同じ長さに巻くことにより製造される。何れかの端部の大きな 織物ラップ(wraps)は、幅bの多数のセグメントに分離される。糸を一緒に押 し出して幅b/2のループ42を製造する(図3B参照)。全ての繊維は、描かれ ているようにループ42を横断して連続である。ことが望ましい。バンドは、ロ ープ、粗糸、ユニテープ、防御物、組み紐(非常に大きい)、織物及びこれらの 組み合わせを含む多様の材料で組み立てることができる。ユニテープ及び防御物 の詳細は、本発明の添付の実施例に見い出すことができる。ピン43は、挿入さ れ、同軸に整列されたループ42及び42’を接続するために用いることができ る。ピン43は、所望により剛性又は軟質(柔らかい)材料で形成できる。図3 Dに互い違いの中断したバンド40’が示され、ここにおいて織物41,好まし くはユニテープは、幾つかの分離してサブバンドを形成し、このサブバンドは、 好ましくは縫われたユニテープのそれに対し普通の連続繊維長を有する織物44 を用いてその本体、即ちループ42’’の排他的部分を横断して強化されている 。 図4において、短い管/インサート46を用いて実際の丁番の半分が、ループ 42内に挿入され剛性を与える。これらの管は、プラスチック、金属、セラミッ ク、複合材料又は木から形成できる。バンドの各端部の上の全ての管は、好まし くは一緒になって丁番系を作り、この系は開口をレジスター(register)状態に 保ちそしてバンドを閉め又は開けるためピン43が容易に挿入又は移動できるよ うにする。管、又は丁番のつぼ金は、断面円形又は断面横長であってよい。図5 は、剛性ループ42を形成する他の方法を描いており、ここにおいて包まれた材 料は統合されてループ42を形成する。 図6及び図7において、中断したバンド50,50’は、それぞれ強い軟質材 料、例えば柔らかいピン51,51’を用いてそれを締めることによって閉じる ことができる。この場合、ループ51は、端部で同軸に整列できそして例えば靴 ひものようにひもで締めるため他の端部のループに隣接することができる。図6 及び図7は、以下の点で互いに異なっている;即ち、図7の中断されたバンド5 0’は、実際複数の分離したサブバンドを含んで成り、ここにおいて各サブバン ド末端部は単一のループで終わる。両方の例において、ループは、所望によりレ ジスター(register)状態である。か、又はそうでなく、そしてバンドの約20% 〜約95%のどこでもカバーできる。バンドの閉じは、図6で示されるよう に一致する端部/縁の間でわずかな距離を残すか、又は図7に示すように、相当 な距離を残すかもしれず、全て最終使用法しだいである。充当する強い結び目、 受け口、及び/又は詰め物(図示せず)は、閉鎖を行うため使用できる。所望に より、繋鉄又はフランジ(図示せず)は、ループを適当なレジスターに保持する ため使用できる。 図8Fにおいて、数字10は、爆風抵抗コンテナ組立体を示す。コンテナは、 立方体に組み立てられる少なくとも三個の重ねられそして相互に強化する四面連 続バンドの材料11,12,及び13のセットを含んで成る。図8A、図8B及び図 8Cを参照のこと。「バンド」は、薄い、平らな、容積−囲みストリップを意味 する。囲まれた容積の断面は、変化してもよいが、しかし多角形が、円形よりも 好ましく、長方形がより好ましく、そして描かれているように正方形が最も好ま しい。図8D及び図8Eにおいて、第一の内側バンド11は、爆風緩和物質(例 えば水性フォーム)で満たされそしてわずかにより大きな第二のバンド12内で 重ねられ、その第二のバンドは、わずかに大きな第三のバンド内に重ねられ、各 々の長手方向の軸を有する全てのバンドは、互いに垂直である。このようにして 、立方体のコンテナの面を形成する六枚のパネルの各々は、バンド11,12, 及び13の少なくとも二つの厚さの合計に実質的に等しい厚さを有し、そこでそ れらは重なり、そしてコンテナの各縁15は、少なくとも一つのバンド材料11 ,12,又は13によって被覆されている。換言すると、荷(爆発物又は手荷物 )を第一のバンド11内に置いた後、所望により爆風緩和物質(図示せず)を第 一のバンド11内の荷の周りに置くか又は分散させる。 わずかに大きい寸法の第二の構造的に類似のバンド12を、第一のバンドの上 に置き、その結果その長手方向の軸は、第一のバンド11のそれと垂直である。 (図8D参照)。第三の、類似のしかもより大きいバンドを第二のバンド12の 上を滑らせ、その結果その長手方向の軸は、両方のバンド11と12の軸に垂直 である。(図8E参照)。第三のバンド13は、爆風抵抗コンテナ組立体10を 完成する。バンド11,12と13の間の適合性は、気密である。ことを意図し ないが、爆発の場合立方体コンテナの角16から気体が徐々に逃げるような密な 適合性を意図する。バンドは、もう一つの上を滑ることが好ましく、従って、そ れらの面の摩擦特性は、後で詳しく述べるように修正する必要がある。コンテナ 組立体10は、別の入り口ドアを持たず、従って、従来技術における同様物によ り存する全ての制限を避ける。図8Gは、重量/耐力フレーム17を描き、その フレームは、コンテナ組立体がその中で積載されるべき物品に耐えるには剛性が 不十分である。場合、コンテナ組立体10内に所望により重ね合わせることがで きる。内側バンド11を最初にフレーム上を滑らせ、次いで組立体を前記のよう に進行させる。フレーム17は、構造の耐力能を最適化するため及びコンテナ重 量を最小にするため金属、木、又は構造複合材料棒から製造することができる。 しかし、前記のように組立体10は、特に航空機に関するごとく空間制限が存 在するとき、常にユーザーフレンドリーでない操作に対するバンドの動きを必要 とする。本発明の中断されたバンドは、連続繊維を用い中断されていない/連続 のバンドの強度とエネルギー吸収特性に近似した強度とエネルギー吸収特性を与 えるように機械的に接近するように設計される。中断されたバンドは、単独で、 又は連続のもしくは中断された他のバンドと協力して爆風を封じ込めるために用 いることができる。中断されたバンドは、通常の爆風抵抗コンテナと、可能なら 閉鎖系を得るため重量が問題でなければ鋼と協力して用いてもよい。そのような バンドは、多様の他の用途、例えばトラックベッド(truck bed)上の鋼の棒もし くは丸木の強制荷重に対しても使用できる。これらのバンドは、更に後に詳しく 述べるように、剛性の及び/又は軟質のピンで閉じることができる。 図9に空港内爆風抵抗コンテナ組立体60が示される。爆発物を含む手荷物6 8が、空港保安員により用いられる装置(図示せず)により探知される。それは 、コンテナ組立体60内に置かれておりそして爆発物が安全に取り除かれるか又 は爆発できる所に持ってゆかれる。剛性の長方形のシェルプリズム(shell prism )(図示せず)は、一つの面を除いて形成される。第一のバンド61が、形成さ れそしてその長さを横断して中断される。ループ64は、第一のバンド61の二 個の端部で形成され、その第一のバンドは箱の周りを包み、箱の開口にバンドの 中断の中心を決める。第二の、わずかに大きい寸法の連続バンド65を、閉じた 第一のバンド61の上に置き、その結果その長手方向の軸は、第一のバンドのそ れに垂直である。 第三の連続した、しかもより大きいバンド66は、第二のバンド65の上を滑 り、その結果その長手方向の軸は、バンド61と65の両方の軸に垂直である。 キャスター67は、移動のため組立体60の底に取り付けることができる。使用 の際、バンド66を組立体60の一側に滑らせバンド61を曝し、そのバンドは ループ64の連結により、そこを横断して機械的に閉じられる。ループ64を分 離してバンド61を開ける。手荷物68を、組立体66内に置き、その後爆風緩 和剤を所望により第一のバンド61内の荷のまわりに置くか又は分散する。第二 のバンド65を第一のバンド61の上を滑らせるか、又は図9に示すような配置 で永久に張り付ける。次いで、第三のバンド66を水平方向に回転させ、機械的 に閉じられ、中断されたバンド61を覆う。 図10A-図10Eにおいて、LD3型の強化した航空機手荷物コンテナ組立体7 0が示される。コンテナは、バンドの包装を容易にするため一側の底部に作られ た段76を持つ矩形の箱である。箱は下記の実施例2で記載されるごとく組み立 てられた。構造箱は、前面側のその内部にアクセス開口80を有した。爆風抑制 機能は、三つの相互に強化する、垂直バンド72,78及び79により主に与え られる(二つの連続バンド78と79は、それぞれ中央バンド及び外側バンドを 形成し、そして一つの中断された/不連続バンド72は、ピンジョイントを持ち そしてサブバンド71に沿って内側バンドを形成する)。中断されたバンド72 は、開口80を横断する側縁とわずかに重なる。丁番連結は、バンド72を複数 の部分に再分割することにより作られ、その部分はループ/又はナックル81, 81’(これらは離間されそしてバンド72の各端上に同軸適に整列されている )を形成するため使用される。ループ81及び81’は、それを通して置かれる べきピン82を連結するため、丁番におけるように整列される。 図10A及び図10Cにおいて、以下の内容がみられる。即ち、箱よりも幅がよ り狭い連続サブバンドを前面、頂部、背部、底部の配置でアクセス開口80の何 れかの側に巻きつけ(図10A参照)、その後中断されたバンド72を、箱の上 に置き、アクセス開口80の中央を横断して端部をピン82で連結する。ピンは 、水平配置である。他方に似た、二つの追加のサブバンド73が、前面、頂部、 背部、底部の配置でアクセス開口80の何れかの側で箱の上に形成される(図1 0C参照)。これらのサブバンド73は、箱に永久に張り付けられる。中央バン ド78を巻き付ける前に、三角形のくさび77を段76に置き、その底は外側に 位置する。段のついた箱と共同したこのくさびは、航空機LD3コンテナ70の 先端を切った側を形成する。中央バンド78は、箱に永久に張り付けられる。何 故ならその中央バンド78は箱の開口を妨害しないからである。外側バンド79 は、他の主バンド72と78に垂直な組立体70上に置かれた、取り外し可能な バンドである。 図11Aは、機械的封鎖のため剛性ピン91と共にその上に中断されたバンド 90を有する部分的に組み立てられた組立体を示す。図11Bは、機械的封鎖の ため複合材料ピン96と共にその上に中断されたバンド95を有する部分的に組 み立てられた組立体を示す。複合材料ピン96は、剛性ピン97の周りに繊維複 合材料層98を巻き付けることにより形成される。次いで、ピン96を、もう一 つのバンド材料(図示せず)により封鎖のため何れかの側に折られた尾99を有 する中断されたバンド90のループ内を突き通す。図11Cは、機械的封鎖のた め軟質ロープ101と共にその上に中断されたバンド100を有する部分的に組 み立てられた組立体を示す。ロープ101は、中断されたバンド100のループ の中をそれが滑るように保つため一つの端部102で結び目を作る。 図12は、縁で12個のピン112で連結された六個の分離パネル/バリヤー ユニット111から形成されたコンテナ110を示す。図13は、四個のピン1 18が位置する取り外し可能な戸117を有する五側箱116から形成されるコ ンテナ115を示す。 多くの異なるコンテナ形状は、本発明により企図される。例えば、図10Eの コンテナ組立体は、その三個のバンドの異なる矩形断面のため、非立方体の矩形 プリズムを取り囲む。バンドが多角形断面を有することの好みは、爆発中コンテ ナが変形して内部容積を増加する傾向に由来する。正多角形が好ましく、より好 ましくは矩形であり、そして最も好ましくは正方形である。実質的に同じ長さの 対向する平行側を有することが好ましいが、正多角形における全ての組の対向す る平行パネルは、実質的に同じ長さである。必要はなく、即ち、矩形面に関し、 面が正方形でない限り、対向する側の組は対向する側の他の組よりもより長くて もよい。 コンテナの基本立方体(又は矩形プリズム)の設計に関し、実質的に三を超え るバンドが本発明で容易に使用できるのはありがたい。理論的に、限定されない 数の同軸バンドは、好ましくは他方に接して平行に用いられ、本発明の基本三バ ンドコンテナの概念において何れか一つと置換できる。しかし、一番外のバンド は、単一の連続バンドを含んで成るのが好ましい。更に、多数の同軸バンドは、 本発明の基本三バンドコンテナ概念において何れか一つのバンドと置換できる他 の内に同軸的に重ね合わすことができ;同等物として用いられるバンドの数は、 同等物の所望の剛性による。同軸的に重ねる場合、剛性となる幾つかの軟質バン ドを持つことは好ましい。 記述された種々の態様において、剛性の内側ライナー(liner)又はバンドは、 後に続く一以上の技術/材料を用いて構成できる。内側ライナー及び/又はバンド は、ポリエチレン、架橋性ポリエチレン、ナイロン6,又はナイロン6,6粉末を 用い回転的に成形できる。Plastics,World、1995年7月号、第60頁に記載 の技術(その内容は、参照により組入れられる)もまた使用できる。管、棒及び 連結器が使用でき、好ましくは熱可塑性プラスチック又は熱硬化性樹脂、所望に より強化繊維、低密度金属、例えばアルミニウムから形成される。内側ライナー /バンドは、連続する四側金属バンドを利用してもよい。ハニカム、バルサ材又 は剛性面を持つフォームコアから成るサンドイッチ構造も使用できる。ハニカム は、アルミニウム、セルロース製品、又はアラミドポリマーから組み立てること ができる。航空宇宙産業で周知の建設技術を用い重量を最小化できる。(炭素繊 維強化エポキシ複合材料も使用できる。)剛性の内側箱/バンドは、大工職仲間 に周知の技術を用い木から組み立てることができる。(難燃塗料を有効に使用で きる。)剛性の内側ライナー/バンドは、バンドがその上に巻かれている心軸と して役立ちそして最終爆発コンテナの一部を形成する。択一的に、内側ライナー は、バンドが組み立てられた後、内側バンド内に挿入できる。 バンドに関し本発明で用いられるように、「剛性」は、バンドがその面又はそ の複数の面を横断して硬直であることを意味する。もしも、バンドが複数の面及 び縁を持つとき、そのバンドは面を横断して実質的に硬直であるが、縁ではその 柔軟性を維持しそして未だ「剛性」と考えられる。そのようなバンドはまた、「 折り畳み式の」と考えられる。何故ならその柔軟な縁は実質的に硬直な面を連結 するピンなし丁番として作用するからであり、そしてバンドは少なくとも二つの その縁を折り返すことにより本質的に平らにできる。面並びにピンに関し、柔軟 性は次のように定められる。ある長さの材料を、長さ「L」の不支持張り出し部 を持つ平らな支持面上の一側に沿って水平方向にかすがいで留める。張り出し部 のかすがいで留めていない側が、平らな支持面の下に落ちる垂直距離「D」を測 定する。比D/Lは、ドレイパビリティ(drapability)の程度を与える。比が1に 近づくと、構造/面は高度に柔軟であり、そして比が0に近づくとそれは極めて 剛性であるか又は硬直である。D/Lが約0.2未満、より好ましくは約0.1未 満のとき、構造は剛性とみなされる。 本発明の構造設計、特に三バンド立方体設計はコンテナの爆風抑制能力を高め る。爆風抑制能力は、またコンテナの増加した面積密度で高められる。「面積密 度」は、以下の実施例と共同して詳しく論議されるように、構造の単位面積当た りの構造の重量であり、kg/m2の単位である。 本発明のコンテナ及びバンドを形成するのに用いられる好ましい爆風抵抗材料 は、延伸フイルム、繊維層及び/又はこれらの組み合わせである。所望により、 樹脂マトリックスを繊維層と共に用い、そしてフイルム(延伸又は非延伸)は、 樹脂マトリックスを含んでも良い。 爆風抵抗材料として使用に適した一軸もしくは二軸延伸フイルムは、熱可塑性 ポリオレフィンのホモポリマー及びコポリマー、熱可塑性エラストマー、架橋し た熱可塑性樹脂、架橋したエラストマー、ポリエステル、ポリアミド、フルオロ カーボン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビ ニル、ポリプロピレン、及びポリエチレン/エラストマーブレンドから成る群か ら選ばれる単層、二層又は多層フイルムである。フイルム厚は、好ましくは約0 .2〜40ミル(5.08μm〜1.02mm)、より好ましくは0.5〜20 ミル、最も好ましくは約1〜15ミルである。 本発明の目的のため、繊維層は単独で又はマトリックスと共に繊維の少なくと も一つの網状構造を含む。繊維は、伸びた物体を示し、その長さ寸法は、幅及び 厚さの横方向の寸法よりも遥かに大きい。従って、語句繊維は、モノフィラメン ト、マルチフィラメント、ブレード、ロープ、リボン、ストリップ、ステープル 及び細断した、切断した又は不連続繊維から成る他の形状及び等辺等角断面又は 不規則な断面を有する物を含む。語句繊維は、複数の前記の何れか又は組み合わ せを含む。 本発明で使用するフイラメントの断面は、広く変わりうる。それらは、円形、 平ら、又は横長断面であってよい。それらはまた、ライナー又は繊維の長手方向 の軸から突出した一以上の等辺等角の又は不規則のローブ(lobes)を有する不規 則の又は等辺等角の多―ロバール(lobal)断面であってよい。以下の内容は特に 好ましい;即ち、フィラメントは、実質的に円形、平ら、又は横長断面から成り 、最も好ましくは前者である。 網状構造は、撚り糸又は未撚り糸(これらの糸は、予め決められた形状に配置 される)を形成するため、予め決められた形状に配置された複数の繊維又は一緒 に寄せ集められた複数の繊維を意味する。例えば、繊維又は糸は、フェルト又は 他の不織、編成もしくは織った(プレーン、バスケット、サチン(satin)及び千 鳥綾織り等)として網状構造に形成でき、又は常法により網状構造に形成できる 。特に好ましい網状構造の構成によれば、繊維は一方方向に整列され、その結果 それらは普通の繊維方向に沿って互いに実質的に平行である。連続長さ繊維は、 繊維が延伸しておりそして約3〜12インチ(約7.6〜約30.4cm)の長 さを有するけれども最も好ましく、そして許容できそして本発明の目的に対し「 実質的に連続している」と見なされる。 以下の内容が好ましい;即ち繊維層内で少なくとも50重量%の繊維、より好 ましくは少なくとも約80重量%の繊維は、コンテナにより囲まれる容積を囲む 繊維の実質的に連続した長さである。「容積を囲む」とは、バンド又はループ方 向において、即ちバンドが先に定められそして示されたように、実質的にバンド に平行又はバンドの方向である。ことを意味する。「実質的にバンドに平行又は バンドの方向である。」とは、±10°以内を意味する。好ましい繊維材料は、 縁に垂直な実質的に連続の、平行な長さの繊維である。 連続バンドを、多数の手順を用いて製作できる。一つの好ましい態様において 、 バンド、特に樹脂マトリックスを有しないバンドを、マンドレルの周りに織物を 巻きつけそして形状を適当な確保手段、例えば熱及び/加圧接着、熱収縮、接着 剤、ステープル、縫製及び当業者に公知の他の確保手段により確保して形成する 。縫製は、スポット縫製、ライン縫製又は平行線の組を横切る縫製であって良い 。縫製において、ステッチが典型的に用いられるが、特別に縫い合わせないタイ プ又は方法は、本発明で使用に対し好ましい確保手段を構成する。ステッチを形 成するため用いられる繊維は、広く変化しうる。有用な繊維は、比較的低い又は 比較的高い体積弾性率(modulus)を有し、そして比較的低い又は比較的高い靱 性を有する。ステッチで用いる繊維は、好ましくは、約2g/dに等しいかそれ 以上の靱性並びに20g/dに等しいかそれ以上の体積弾性率を有する。全ての 引張特性を、ヤンストロン引張試験機を用いバレルクランプ間でクランプした1 0in(25.4cm)繊維長を10in/分(25.4cm/分)で引っ張るこ とにより評価した。幾分より剛性のバンドを製造したい場合、剛性プレートが挿 入できる織物内にポケットを縫製するか又は、プレートそれ自身を材料の縦糸間 のバンド内に縫製できる。これは、剛性バンドのもう一つの「折り畳み式の」態 様であり、即ち、面は剛性プレートの存在により剛性である。が、しかし縁はバ ンドを形成する軟質織物のため軟質である。か又は例えば剛性の面部分の重量に より曲げることができる。本発明の折り畳み式の態様の利点は、平らで輸送でき そして使用直前に建てることができる点である。バンド内で織物の縦糸を選択的 に剛性にするためのもう一つの方法はステッチパターン(stitch patterns)によ る、例えば、平行列のステッチが、それらを剛性にするためバンドの面部分を横 断して用いられ、同時に接合部/縁を未縫製にして他の「折り畳み式の」剛性バ ンドを作る。 爆風抵抗材料において用いられるタイプの繊維は、広く変化しそして無機又は 有機繊維である。特に、実質的に連続する長さに対し、本発明の実施で用いるの に好ましい繊維は、約10グラム/デニール(g/d)に等しいか又はそれ以上の靱 性並びに約200g/dに等しいか又はそれ以上の引張弾性率(インストロン引 張試験機で測定)を有する繊維である。特に好ましい繊維は、約20g/dに等し いか又はそれ以上の靱性並びに約500g/dに等しいか又はそれ以上の引張弾 性率を有する繊維である。最も好ましい態様は、繊維の靱性が約25g/dに等し いか又はそれ以上でありそして引張弾性率が、約1000g/dに等しいか又は それ以上である。本発明の実施において、選択される繊維は約30g/dに等しい か又はそれ以上の靱性並びに約1200g/dに等しいか又はそれ以上の引張弾 性率を有する。 高性能繊維は、一緒になって及び/又は無機、有機もしくは金属である。他の 繊維と共同してバンド内に配合できる。好ましくは、高性能繊維は連続(縦糸) 繊維でありそして他の繊維は横糸繊維である。所望により、他の繊維は、縦糸と 横糸の両方に導入できる。そのような織物は、設計されたハイブッリド(hybrid) 織物である。ハイブリッド織物は、コンテナの一以上のバンドを構成するため使 用できる、好ましくは、ハイブリッド織物は、外側バンドの一部又は全てを構成 するため用いられる。バンドは、通常の繊維で作った一以上の織物を、高性能繊 維から作った一以上の織物で同時に又は連続的に巻き付けることにより製造する こともできる。 織物のデニールは、広く変化できる。一般に、繊維のデニールは約8000に 等しいか又はそれ以下である。本発明の好ましい態様において、繊維のデニール は約10ないし約4000であり、そして本発明のより好ましい態様において、 繊維のデニールは、約10ないし約2000である。本発明の最も好ましい態様 において、繊維のデニールは、約10ないし約1500である。より粗い(より 高い)デニールの繊維で作った織物は、気体をより逃がすであろうし、このこと は幾つかの場合望ましい。 有用な無機繊維には、S−ガラス繊維、E−ガラス繊維、炭素繊維、硼素繊維 、アルミナ繊維、ジルコニア−シリカ繊維、アルミナ−シリカ繊維等が含まれる 。 本発明で使用するための有用な無機フィラメントの実例は、石英、マグネシア アルミノシリケート、非アルカリアルミノボロシリケート、ソーダボロシリケー ト、ソーダシリケート、ソーダライムアルミノシリケート、珪酸鉛、非アルカリ ホウアルミナ鉛(non-alkaline lead boroalumina)、非アルカリホウアルミナバ リウム、非アルカリホウアルミナ亜鉛、非アルカリアルミノ珪酸鉄、硼酸カドミ ウム、η、δ、及びθ相形で「サフィル(saffil))」繊維を含むアルミナ繊維 、 アスベスト、硼素、炭化珪素、黒鉛及び炭素、例えばサラン、ポリアミド(Nome x)、ナイロン、ポリベンゾイミダゾール、ポリオキサジアゾール、ポリフェニ レン、PPR、石油及びコールピッチ(同位の)、中間相ピッチ、セルロース、及 びアクリロニトリルの炭化から得られる炭素から形成される繊維の如きガラス繊 維、セラミック繊維、例えば鋼、アルミニウム金属合金からの金属繊維等である 。 有用な有機フィラメントの実例は、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリエー テルアミド、フルオロポリマー、ポリエーテル、セルロース、フェノール樹脂、 ポリエステルアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、珪素樹脂、ポ リスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエステル イミド、ポリエチレンスルフィド、ポリエーテルアクリルケトン、ポリ(アミド イミド)、及びポリイミドから構成されるフィラメントである。他の有用な有機 フィラメントの実例は、アラミド(芳香族ポリアミド)、例えばポリ(m-キシレ ンアジパミド)、ポリ(p-キシレンセバカミド)、ポリ(2,2,2−トリメチル- ヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリ(ピペラジンセバカミド)、ポリ(メタフ ェニレンイソフタルアミド)、及びポリ(p-フェニレンテレフタルアミド;脂肪族 及び脂環式ポリアミド、例えば30%のヘキサメチレンジアンモニウムイソフタ レートと70%のヘキサメチルンジアンモニウムアジパミドのコポリアミド、3 0%までのビス-(-アミドシクロヘキシル)メチレン、テレフタル酸及びカプロラ クタムのコポリアミド、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリ (ブチロラクタム)(ナイロン4)、ポリ(9−アミノノナン酸)(ナイロン9 )、ポリ(エナントラクタム)(ナイロン7)、ポリ(カプリルラクタム)(ナ イロン8)、ポリカプロラクタム(ナイロン6)、ポリ(p-フェニレンテレフタ ルアミド)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン6,10)、ポリアミノ ウンデカンアミド(ナイロン11)、ポリドデカノラクタム(ナイロン12)、 ポリヘキサメチレンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、 ポリカプロアミド、ポリ(ノナメチレンアゼラミド)(ナイロン9,9)、ポリ (デカメチレンアゼラミド)(ナイロン10,9)、ポリ(デカメチレンセバカ ミド)(ナイロン10,10)、ポリ[ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メ タン1,10−ドデカンジカルボキサミド](キアナ(Qiana))(トランス)、 又はそれらの組み合わせ;及び脂肪族、脂環式及び芳香族ポリエステル、例えば ポリ(1,4−シクロヘキシリデン ジメチル エンフタレート)シス及びトラン ス、ポリ(エチレン−1,5−ナフタレート)、ポリ(エチレン−2,6−ナフタ レート)、ポリ(1,4−シクロヘキサン ジメチレン テレフタレート)(トラン ス)、ポリ(デカメチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)、 ポリ(エチレンイソフタレート)、ポリ(エチレンオキシベンゾエート)、ポリ (パラヒドロキシベンゾエート)、ポリ(ジメチルプロピオラクトン)、ポリ( デカメチレンアジペート)、ポリ(エチレンスクシネート)、ポリ(エチレンア ゼラート)、ポリ(デカメチレンサバケート)、ポリ(α,α-ジメチルプロピオ ラクトン)等から構成されるフィラメントである。 また、有用な有機フィラメントの実例は、Menachem Lewinによって編集された Handbook of Fiber Science and Technology:Volume II,High Technology Fiber s,Part Dに詳述されているように、ポリベンゾオキサゾール及びポリベンゾチア ゾールである。 また有用な有機フィラメントの実例は、離液順性の液晶ポリマーの如き液晶ポ リマーのフラメントであり、そのようなポリマーにはポリペプチド、例えばポリ -α-ベンジルL-グルタメートなど;芳香族ポリアミド、例えばポリ(1,4− ベンズアミド)、ポリ(クロロ−1,4−フェニレンテレフタルアミド)、ポリ (1,4−フェニレンフマラミド)、ポリ(クロロ−1,4−フェニレンフマラ ミド)、ポリ(4,4’−ベンズアニリド トランス,トランスムコナミド)、 ポリ(1,4−フェニレンメサコナミド)、ポリ(1,4―フェニレン)(トラ ンス−1,4−シクロヘキシリデンアミド)、ポリ(クロロ−1,4−フェニレ ン)(トランス−1,4−シクロヘキシレンアミド)、ポリ(1,4−フェニレ ン1,4−ジメチル−トランス−1,4−シクロヘキシレンアミド)、ポリ(1, 4−フェニレン2,5−ピリジンアミド)、ポリ(クロロ−1,4−フェニレン2 ,5-ピリミジンアミド)、ポリ(3,3’―ジメチル−4,4’―ビフェニレン 2,5ピリミジンアミド)、ポリ(1,4−フェニレン4,4’−スチルベンア ミド)、ポリ(クロロ−1,4−フェニレン4,4’−スチルベンアミド)、ポ リ(1,4−フェニレン4,4’−アゾベンゼンアミド)、ポリ(4,4’−ア ゾベンゼ ン4,4’−アゾベンゼンアミド)、ポリ(1,4−フエニレン4,4’−アア ゾベンゼンアミド)、ポリ(4,4’−アゾベンゼン4,4’アゾベンゼンアミ ド)、ポリ(1,4−シクロヘキシレン4,4’−アゾベンゼンアミド)、ポリ (4,4’−アゾベンゼンテレフタルアミド)、ポリ(3,8−フェナンチリヂ ノンテレフタルアミド)、ポリ(4,4’−ビフェニレンテレフタールアミド) 、ポリ(4,4’−ビフェニレン4,4’ビベンゾアミド)、ポリ(1,4−フ ェニレン4,4’−ビベンゾアミド)、ポリ(1,4−フェニレン4,4’−テ レフェニレンアミド)、ポリ(1,4−フェニレン2,6−ナフタルアミド)、 ポリ(1,5−ナフタレンテレフタルアミド、ポリ(3,3’−ジメリル−4, 4−ビフェニレンテレフタルアミド)、ポリ(3,3’ジメトキシ−4,4’− ビフェンレンテレフタルアミド)、ポリ(3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビ フェニレン4,4’−ビベンゾアミド)等;ポリオキサミド例えば、2,2’ジ メチル−4,4’−ジアミノビフェニル及びクロロ−1,4−フェニレンジアミ ンから誘導されるポリオキサミド;ポリヒドラジド、例えばポリクロロフタルヒ ドラジド、2,5−ピリジンジカルボン酸ヒドラジド)ポリ(テレフタルヒドラ ジド)、ポリ(テレフタルクロロテレフタルヒドラジド)等;ポリ(アミド−ヒ ドラジド、例えばポリ(テレフタロイル1,4−アミノ−ベンズヒドラジド)及 び4−アミノ−ベンズヒドラジド、オキサルジヒドラジド、テレフタルジヒドラ ジド及びパラ−芳香族二酸塩化物から調製される化合物;以下の化合物を含む組 成物のポリエステル、メチレンクロリド−o−クレゾール中のポリ(オキシトラ ンス−1,4−シクロヘキシレンオキシカルボニル−トランス−1,4−シクロ ヘキシレンカルボニル−β―オキシ1,4−フェニル−エンオキシテレフタロイ ル)及びポリ(オキシ−シス−1,4−シクロヘキシレンカルボニル−トランス −1,4−シクロヘキシレンカルボニル−β―オキシ−1,4−フェニレンオキ シテレフタロイル)、1,1,2,2−テトラルロロエタン−o−クロロフェノ ール−フェノール(65:25:15vol/vol/vol)中のポリ(オキシ−トランス−1, 4−シクロヘキシレンオキシカルボニル−トランス−1,4−シクロヘキシレン カルボニル−b−オキシ−(2−メチル−1,4−フェニレン)オキシ−テレフ タロイル)、o―クレゾール中のポリ[オキシ−トランス−1,4−シクロヘキ シレンオキシカルボニル−トランス−1,4−シクロヘキシレンカルボニル−b −オキシ(2−メチル−1,3−フェンイレン)オキシ−テレフタロイル]等; ポリアゾメチン、例えば4,4’−ジアミノベンズアニリドとテレフタルアルデ ヒド、メチル−1,4−フェニレンヂアミンとテレフタルアルデヒド及び同様物 から調製したポリアゾメチン、ポリイソシアニド例えば、ポリ(−フェニルエチ ルイソシアニド)、ポリ(n−オクチルイソシアニド)等;ポリイソシアネート例 えば、ポリ(n−アルキルイソシアネート)例えばポリ(n−ブチルイソシアネー ト)、ポリ(n−へキシルイシシアネート)等;ポリ(1,4−フェニレン−2 ,6−ベンゾビスチアゾール)(PBT)、ポリ(1,4−フェニレン−2,6 −ベンゾビスオキサゾール)(PEO)、ポリ(1,4−フェニレン−1,3, 4−オキサジアゾール)、ポリ(1,4−フェニレン−2,6ベンゾビスイミダ ゾール)、ポリ[2,5(6)−ベンゾイミダゾール](AB−PBI)、ポリ[ 2,6−(1,4−フェニレン−4−フェニルキノリン]等;ポリオルガノホス ファジン例えば、ポリホスファジン、ポリビスフェノキシホスファジン、ポリ[ ビス(2,2,2’トリフルオロエチレン)ホスファジン]、ポリ[1,1’− (4,4’−ビフェニレン)−6,6’−ビス(4−フェニルキノリン)]等の ような複素環単位を有する離液順性の液晶ポリマー;金属ポリマー、例えばトラ ンス−ビス(tri−n−ブチルホスフィン)白金二塩化物をビスアセチレンと 、又はトランス−ビス(tri−n−ブチルホスフィン)ビス(1,4−ブタジ エニル)白金を同様の組み合わせ物と沃化銅及びアミドの存在下で縮合させるこ とにより誘導される金属ポリマー;セルロース及びセルロース誘導体、例えばセ ルロースエステル、例えばトリアセテートセルロース、アセテートセルロース、 アセテート−ブチレートセルロース、ニトレートセルロース及びスルフエートセ ルロース、セルロースのエーテル、例えばエチルエーテルセルロース、ヒドロキ シメチルエーテルセルロース、ヒドロキシプロピルエーテルセルロース、カルボ キシメチルエーテルセルロース、エチルヒドロキシエチルエーテルセルロース、 シアノエチルエチルエーテルセルロース、セルロースのエーテル−エーテル、例 えばアセトエチルエーテルセルロース及びベンゾイルオキシプロピルエーテルセ ルロース、及びウレタンセルロール、例えばフェニルウレタンセルロース;サー モト ロピック液晶ポリマー、例えばセルロース及びそれらの誘導体、例えばヒドロキ シプロピルセルロース、エチルセルロースプロピオノキシプロピルセルロース; サーモトロピックコポリマー、例えば6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸及びp− ヒドロキシ安息香酸のコポリマー、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、テレフタ ル酸及びp−アミノフェノールのコポリマー、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸 、テレフタル酸及びヒドロキノンのコポリマー、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ 酸、p−ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキノン及びテレフタル酸のコポリマー、2 ,6−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸及びヒドロキノン のコポリマー、2,6−ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸のコポリマー 、p−ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸及び4,4’−ジヒドロキシジフェニ ルのコポリマー、ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸、イソフタル酸及び4,4 ’−ジヒドロキシジフェニル、p−ヒドロキシ安息香酸、イソフタル酸、ヒドロ キノン及び4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンのコポリマー、フェニルテレ フタル酸及びヒドロキノンのコポリマー、クロロヒドロキノン、テレフタル酸及 びp−アセトキシケイ皮酸のコポリマー、クロロヒドロキノン、テレフタル酸及 びエチレンジオキシ−r、r’−ジ安息香酸のコポリマー、ヒドロキノン、メチ ルヒドロキノン、p−ヒドロキノン及びイソフタル酸のコポリマー、(1−フェ ニルエチル)ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸及びヒドロキノンのコポリマー 、及びポリ(エチレンテレフタレート)及びp−ヒドロキシ安息香酸のコポリマ ー;サーモトロピックポリアミド及びサーモトロピックコポリ(アミド−エステ ル)が含まれる。 また、有用な有機フィラメントの実例は、下記の式で表されるα,β−不飽和 モノマーの重合により形成される伸びきり鎖ポリマーから構成されるフィラメン トである。 R1R2-C=CH2 ここで、R1及びR2は、同じでも異なっていてもよく、そして水素、ヒドロ キシ、ハロゲン、アルキルカルボニル、カルボキシ、アルコシカルボニル、複素 環式又はアルキル又はアリールであり、これらは未置換であるか、又はアルコキ シ、シアノ、ヒドロキシ、アルキル及びアリールから成る群から選ばれた置換基 により置換される。 α,β−不飽和モノマーのそのようなポリマーの実例は、ポリスチレン、ポリ エチレン、ポリプロピレン、ポリ(1−オクダデセン)、ポリイソブチレン、ポ リ(1−ペンテン)、ポリ(2−メチルスチレン)、ポリ(4−メチルスチレン)、 ポリ(1−ヘキセン)、ポリ(4−メトキシスチレン)、ポリ(5−メチル−1 −ヘキセン)、ポリ(4−メチルペンテン)、ポリ(1−ブテン)、ポリ塩化ビ ニル、ポリブチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ(メチルペンテン−1)、ポ リ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルアセテート)、ポリ(ビニルブチラール )、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−塩化ビニルアセテート コポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(メチ ルメタアクリレート)、ポリ(メタアクリロニトリル)、ポリ(アクリルアミド )、ポリフッ化ビニル、ポリ(ビニルホルマール)、ポリ(3−メチル−1−ブ テン)、ポリ(4−メチル−1−ブテン)、ポリ(4−メチル−1−ペンテン) 、ポリ(1−ヘキサン)、ポリ(5−メチル−1−ヘキセン)、ポリ(1−オクタ デセン)、ポリ(ビニルシクロペンタン)、ポリ(ビニルシクロヘキサン)、ポ リ(a−ビニルナフタレン)、ポリ(ビニルメチルエーテル)、ポリ(ビニルエ チルエーテル)、ポリ(ビニルプロピルエーテル)、ポリ(ビニルカルバゾール )、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(2−クロロスチレン)、ポリ(4−クロ ロスチレン)、ポリ(ビニルホルメート)、ポリ(ビニルブチルエーテル)、ポ リ(ビニルオクチルエーエル)、ポリ(ビニルメチルケトン)、ポリ(メチルイ ソプロペニルケトン)、ポリ(4−フェニルスチレン)等を含むポリマーである 。 最も有用な高強度繊維は、伸びきり鎖ポリオレフィン繊維、特に伸びきり鎖ポ リエチレン(ECPE)繊維、アラミド繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、ポリベン ゾチアゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリル繊維、液 晶コポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維及び/又はこれ らの混合物を含む。ポリオレフィン繊維及びアラミド繊維が、特に好ましい。も しも繊維の混合物が用いられる場合、繊維がポリエチレン繊維、アラミド繊維、 ポリアミド繊維、炭素繊維及びガラス繊維の少なくとも二種の混合物である。こ とが好ましい。 米国特許第4,457,985号は、一般にそのような伸びきり鎖ポリエチレン及びポ リプロピレン繊維を論議しており、そしてこの特許の開示は、それが相反しない 限度においてその番号を引用して本明細書に加えられる。ポリエチレンの場合、 好適な繊維は、少なくとも150,000、好ましくは少なくとも100万、そ してより好ましくは200万ないし500万の重量平均分子量の繊維である。そ のような伸びきり鎖ポリエチレン繊維は、米国特許第4,137,394号又は米国特許 第4,356,138号に開示されるように溶液中で成長させるか、又はドイツ公開公報 第3,004,699号、及び英国特許第2051667号に記載されるように、特に、米国特許 第4,413,110号、第4,551,296号(これらの特許は、全てその番号を引用して本明 細書に加えられる)に記載されるように溶液から延伸されゲル構造を形成する。 本明細書で用いられているように、語句ポリエチレンは、少量の枝分かれ又は1 00個の主鎖の炭素原子当たり5以下の改質単位のコモノマーを含有する主に線 状のポリエチレン材料であり、そしてまたそのポリエチレン材料は、それと共に 混合されて50重量%以下の一種又はそれ以上の高分子添加剤例えば、アルケン −1−ポリマー、特に低密度ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリブチレン、 主モノマーとしてモノ−オレフィンを含有するコポリマー、酸化されたポリオレ フィン、グラフトポリオレフィンコポリマー及びポリオキシメチレン、又は低分 子量の添加剤例えば、酸化防止剤、潤滑剤、紫外線遮蔽剤、着色剤及び参照して 普通に導入される物を含有できる。形成技術、延伸比及び温度、並びに他の条件 に応じて、多様の性質がこれらのフィラメントに加えられる。フィラメントの靱 性は、少なくとも約15g/d、好ましくは少なくとも20g/d、より好ましく は少なくとも25g/dであり、そして最も好ましくは少なくとも30g/dであ る。同様に、フィラメントの引張弾性率は、インストロン引張試験機で測定して 、少なくとも約200g/d、好ましくは少なくとも500g/d、より好ましく は少なくとも1,000g/dであり、そして最も好ましくは少なくとも1,2 00g/dである。引張弾性率及び靱性に対するこれらの最高の値は、溶液成長 又はゲルフィラメントプロセスを用いることによってのみ一般に得ることができ る。多くのフィラメントは、それらが形成されたポリマーの融点よりもより高 い融点を有する。従って、例えば150,000、100万及び200万の高分 子量のポリエチレンは、一般に138℃のバルク(bulk)での融点を有する。こ れらの材料から製造した高度に延伸したポリエチレンフィラメントは、約7°な いし約13℃より高い融点を有する。従って、融点のわずかな増加は、バルクポ リマーと比較してフィラメントの結晶の完全さ及びより高い結晶の配向を反映す る。 同様に、少なくとも200,000、好ましくは少なくとも100万そしてよ り好ましくは少なくとも200万の重量平均分子量の高度に延伸伸長した鎖のポ リプロピレン繊維も使用できる。そのように伸長した鎖のポリプロピレンは、前 記の種々の引用例に記載されている技術により、特に米国特許第4,413,110号、 第4,551,296号、第4,663,101号及び第4,784,820号の技術により、合理的に良好 に延伸されたフィラメントに形成される。ポリプロピレンは、ポリエチレンより もはるかに小さな結晶質材料でありそして側メチル基を含むので、ポリプロピレ ンで達成できる靱性値は、ポリエチレンの対応する値よりも一般に実質的により 低い。従って、好ましい靱性は少なくとも約8g/dであり、好ましい靱性は、 少なくとも約11g/dである。ポリプロピレンに対する引張弾性率は、少なく とも約160g/dであり、好ましくは少なくとも約200g/dである。ポリプ ロピレンの融点は、延伸プロセスにより一般に数度上昇しその結果ポリプロピレ ンフィラメントは、好ましくは少なくとも168℃の主融点を有し、より好まし くは少なくとも170℃を有する。前記パラメーターに対する特に好ましい範囲 は、最終製品において改良された性能を好都合に与えることができる。前記パラ メーター(モジュラスと靱性)の好ましい範囲と結びつけられる少なくとも20 0,000の重量平均分子量を有する繊維を用いると、最終製品において好都合 に改善された性能を得ることができる。 高い引張弾性率を有する高分子量のポリビニルアルコール繊維は、米国特許第 4,440,711号に記載されており、この特許はそれが相反しない限りにおいてその 番号を引用して本明細書に加入される。高分子量のPV−OH繊維は、少なくと も約200,000の重量平均分子量を有するべきである。特に有用なPV−O H繊維は、少なくとも約300g/dのモジュラス、少なくとも約7g/dの靱性 (好ましくは少なくとも約10g/d、より好ましくは約14g/d、そして最も 好ましくはすくなくとも約17g/d)、少なくとも約8ジュール/gの破壊エネ ルギー(破壊に至るまでのエネルギー)を有するべきである。少なくとも約200 ,000の重量平均分子量、少なくとも約10g/dの靱性、少なくとも約300 g/dのモジュラス、及び約8ジュール/gの破壊エネルギーを有するPV−OH 繊維は、本発明の製品を製造するのにより有効である。と思われる。そのような 性質を有するPV−OH繊維は、例えば、米国特許第4,599,267号(この特許は その番号を引用して本明細書に加入される)に開示される方法により製造できる 。 ポリアクリロニトリル(PAN)の場合において、本発明で使用するためのPAN繊 維は、少なくとも約400,000の分子量を有する。特に有用なPAN繊維は、 少なくとも約10g/dの靱性及び少なくとも約8ジュール/gの破壊エネルギー を有するべきである。少なくとも約400,000の分子量、少なくとも約15 ないし約20g/dの靱性及び少なくとも約8ジュール/gの破壊エネルギーを有す るPAN繊維は、最も有用であり;そのような繊維は、例えば米国特許第4,535,027 号(この特許はその番号を引用して本明細書に加入される)に開示される。 アラミド繊維の場合において、主に芳香族ポリアミドから形成される好適なア ラミド繊維は、米国特許第3,671,542号(この特許はその番号を引用して本明細 書に加入される)に記載される。好ましいアラミド繊維は、少なくとも約20g /dの靱性、少なくとも約400g/dの引張弾性率及び少なくとも約8ジュール /gの破壊エネルギーを有するであろうし、そして特に好ましいアラミド繊維は 、少なくとも約20g/dの靱性、少なくとも約480g/dのモジュラス及び少 なくとも約20ジュール/gの破壊エネルギーを有するであろう。最も好ましい アラミド繊維は、少なくとも約20g/dの強靱性、少なくとも約900g/dの モジュラス及び少なくとも約30ジュール/gの破壊エネルギーを有するであろ う。例えば、KEVLAR(商標)29,49,129,及び149の商標名のもとデュ ポン社から商業的に製造されそして適度に高い弾性率及び強靱性を有するポリ( フェニレンジアミンテレフタルアミド)フィラメントは、本発明の製品を製造す るのに特に有用である。KEVLAR29は、それぞれ弾性率及び強靱性の値として5 00g/d及び22g/dを有しそしてKEVLAR49は、それぞれ弾性率及び強靱性の 値と して100g/d及び22g/dを有する。また、本発明の実施において,商標名N0 MEX(商標)のもとデュポン社から商業的に製造されているポリ(メタフェニレン イソフタルアミド)繊維は、有用である。 液晶コポリエステルの場合には、適切な繊維が、例えば、参照として本明細書 に組み入れられる米国特許第3,975,487号、第4,118,372号、 及び第4,161,470号に開示される。約15乃至約30g/d、好ましく は約20乃至約25g/dのねばり強さ係数(tenacity's)、及び約500乃至 1500g/d、好ましくは約1000乃至1200g/dの引張係数が特に望 ましい。 本発明の実施にマトリックス材料を用いる場合には、該材料は1種以上の熱硬 化性樹脂、又は1種以上の熱可塑性樹脂、もしくは該樹脂の混合物を含むことが できる。マトリックス材料の選択は、バンドを作って使用する方法によって決ま る。バンド又は最終容器の所望の剛性は、マトリックス材料の選択に著しく影響 を与える。本明細書で使用する「熱可塑性樹脂」は、根本的な変化を受けずに繰 り返し加熱して軟化させ、冷却して固化させることができる樹脂であり、また「 熱硬化性樹脂」は、成形、押出又は注型した後に再軟化させて再加工することが できず、そしていったん各樹脂にとって重要な温度に到達させると新規の不可逆 性が得られる樹脂である。 バンド中のマトリックス材料の引張係数は、バンドを使用しようとする方法に よって小さい(可撓性)場合もあるし大きい(硬質)場合もある。マトリックス 材料の重要な要件は、バンド形成法のどの段階で加えられようとも加工可能なほ ど該材料が可撓性であるということである。この点に関し、完全に未硬化か、又 はBステージにはあるがまだ完全には硬化していない熱硬化性樹脂は、相溶可能 な接着剤とともに堆積させることができる完全硬化熱硬化性樹脂の場合と同様に 、おそらくどうにか加工できるであろう。プロセスに加えられる熱は、さもなけ れば加工するにはあまりに硬質の高モジュラス熱可塑性材料の加工を可能にする であろう。材料及び曝露期間によって「遭遇される」温度は、含浸繊維がもしあ れば、それが悪影響を受けずに加工できるように該材料が軟化する温度でなけれ ばならない。 前記に留意すると、本発明の実施に有用な熱硬化性樹脂は、たとえばビスマレ イミド、アルキド、アクリル、アミノ樹脂、ウレタン、不飽和ポリエステル、シ リコーン、エポキシ、ビニルエステル及びそれらの混合物を含むことができる。 有用な熱硬化樹脂に関するさらに詳細については米国特許第5,330,820 号(参照として本明細書に組み入れてある)で知ることができる。とくに好まし い熱硬化性樹脂はエポキシ、ポリエステル及びビニルエステルで、エポキシがと りわけすぐれた熱硬化性樹脂である。 本発明の実施に用いるための熱可塑性樹脂も広範囲にわたることができる。有 用な熱可塑性樹脂の例はポリアクトン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ スルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリエステル、ポリ(ア リーレンオキシド)、ポリ(アリーレンスルフィド)、ビニルポリマー、ポリア クリル、ポリアクリレート、ポリオレフィン、イオノマー、ポリエピクロロヒド リン、ポリエーテルイミド、液晶樹脂、ならびにエラストマー及びコポリマーな らびにそれらの混合物である。有用な熱可塑性樹脂に関する詳細については米国 特許第5,330,820号(参照として本明細書に組み入れてある)で知るこ とできる。とりわけ好ましい低モジュラス熱可塑性(エラストマー系)樹脂は米 国特許第4,820,568号(参照として本明細書に組み入れてある)の第6 及び7欄に記載されており、とくにShell Chemical Co.から 市販されている樹脂である(定期出版物“KRATON Thermoplas tic Rubber”SC−68−81に記載されている)。とくに好ましい 熱可塑性樹脂は米国特許第4,820,458号に記載されているような高密度 、低密度、及び線状低密度ポリエチレンの単独又は混合物である。天然ゴム、ス チレン−ブタジエンコポリマー、ポリイソプレン、ポリクロロプレン−ブタジエ ン−アクリロニトリルコポリマー、ERゴム、EPDMゴム、及びポリブチレン を含む広範囲のエラストマーを使用することができる。 本発明の好ましい態様では、該マトリックスは、低密度ポリエチレン;ポリウ レタン;可撓性エポキシ;充填剤入りエラストマー系加硫ゴム;熱可塑性エラス トマー;及び変性ナイロン−6からなる群から選ばれる低モジュラスポリマーマ トリックスを含む。 バンド中のマトリックス対フィラメントの比率は重要ではなく、広範囲にわた ることができる。概して、マトリックス材料は繊維の約10乃至約90重量%、 好ましくは約10乃至80重量%、もっとも好ましくは約10乃至30重量%で ある。 マトリックス樹脂を用いる場合には、種々の方法、たとえばカプセル封入、含 浸、積層、押出コーティング、溶解コーティング、溶剤コーティングで適用する ことができる。本発明に用いるのに適当な被覆繊維層を形成させるのに有効な方 法は参照として組み入れてある米国特許第4,820,568号及び同第4,9 16,000号に詳しく述べてある。 爆風抵抗性バンドは下記方法の工程によって作ることができる。 A.高強度繊維材料を含む少なくとも1つの可撓性シートを、マンドレルの周 りに複数の層をなして、連続層間の空隙を除くのに十分な張力をかけて巻き付け る工程、 B.該材料層を一緒に固定して実質的にシームレスで少なくとも部分的に硬質 の第1バンドを形成させる工程、及び C.該バンドをマンドレルから取り外す工程。 巻付け張力は典型的には線インチ当り約0.045乃至22.5kg(約0.1 乃至50ポンド)の範囲、より好ましくは線インチ当り約0.9乃至22.5k g(約2乃至50ポンド)の範囲、もっとも好ましくは線インチ当り約0.9乃 至9kg(約2乃至20ポンド)の範囲にある。布層は種々の方法、たとえば上 記のように熱及び/又は圧力付着、熱収縮、接着剤、ステープル、及び縫製によ って固定することができる。固定工程が繊維材料を樹脂マトリックスと接触させ 、そしてマンドレル上か又はマンドレルを離れて高強度繊維材料層と樹脂マトリ ックスを団結(consolidating)させる工程を含むのがもっとも好 ましい。巻付工程の前、又は間、又は後で繊維材料を樹脂マトリックスと接触さ せることができる。これが実施できる方法の若干については後で詳述する。「団 結」とはマトリックス材料と繊維網目を結合して一体の単一層にすることを意味 する。マトリックス材料の種類とそれを繊維に適用する方法によって、団結は乾 燥、冷却、圧力又はそれらの組合せ、場合により接着剤適用との組合せによって 生じることができる。「団結」は、またバンドの面を団結させるが、端面は団結 させないスポット団結を包含するようにも意図される。この方式では、バンドの 面は硬質にすることができるが端面は曲がるか又は曲げられてバンドをつぶすか 又は折り畳むことができる能力を保持する。「シート」とは本発明のためには単 一繊維又は素糸(roving)を包含するように意図される。1つの好ましい 態様では、可撓性シート材料を次のように作る。約30乃至約2000個の約1 2デニール未満の単一フィラメント、より好ましくは約100個の約7デニール 未満の単一フィラメントの糸束をクリール(creel)から供給し、ガイド及 び拡幅バー(spreader bar)を経てコーティング直前に平行コーム (collimating comb)に導入する。平行コームはフィラメント を共面にかつ実質的に平行に、そして一方向に配列させる。次いでフィラメント を剥離紙間にサンドイッチする。剥離紙の1つはマトリックス樹脂がコートされ ている。次にこの系を一連の圧力ロールに通してフィラメントの含浸を完了させ る。上面の剥離紙を剥取って巻取ロールに巻取り、一方フィラメントの含浸網目 は加熱トンネルオーブンに通して溶剤を除去した後巻取る。別法として、湿潤マ トリックス樹脂をコートした単一剥離紙を用いてフィラメントの含浸網目を作る こともできる。そのような含浸網目の1つは一方向プレプレグ、テープ又はシー ト材料と呼ばれ、後記の実施例においていくらかのバンドを作るための好ましい 供給材料の1つであって、以後「ユニテープ(unitape)」という。 本発明の別の態様では、そのような2つの含浸網目を、好ましくは0°/90 °の方向に他の網目の幅一杯に連続的に置くことができる網目の1つを長さ方向 に切断することによって連続的に方形正交(cross plied)にする。 これによって、以後「シールド(shield)」と呼ぶ高強度繊維材料の連続 可撓性シートが形成される。参考として本明細書に組み入れてある米国特許第5 ,173,138号を参照されたい。場合により後記のようにフィルムを有する この可撓性シート(繊維層)を用いて本発明の方法により1つ以上のバンドを作 ることができる。この繊維層は本発明の方法によって巻き付けることができるほ ど可撓性であり、必要に応じて、巻付けるシートの数又はそれを固定する方法に よって、繊維層を実質的に硬質にすることもできる(ドレープ適性試験に示され た 通り)。バンドのフープ方向の繊維の重量パーセントは網目の数及び方向を変え ることによって異なることができる。フープ方向の繊維の種々の重量パーセント を得る1つの方法は方形正交の材料及び一方向テープ/材料の1つ以上の層から 複合シートをつくることである(後記実施例参照)。例えば、1つの方形正交の シートを有する2つの一方向シートはフープ方向に約75重量パーセントの繊維 を有する不均衡布を形成する。 別の態様では、1つ以上の、高強度フィラメントの未硬化熱硬化性樹脂含浸網 目を同様に可撓性シートに成形して、本発明によりマンドレルに巻付けてバンド (単数又は複数)とした後樹脂を硬化(又はスポット硬化)させる。 フィルムは場合によりバンドの1個以上の層、好ましくは外層として用いるこ とができる。フィルム(単数又は複数)はマトリックス材料(積層)として、場 合によってはマトリックス材料と一緒か又はマトリックス材料の後に加えること ができる。フィルムをマトリックス材料として加える場合には、フィルムを繊維 又は布(網目)と同時にマンドレルに巻き付けた後団結させるのが好ましく、場 合によってはマンドレルが構造物の一部になることがある。フィルムの厚さは最 小で約0.00254mm(約0.1mil)であり、そしてフィルムの長さが バンド形成の可能なほどまだ十分に可撓性でありさえすれば、望み通りに大きく てもよい。好ましいフィルムの厚さは0.00254乃至0.0032mm(0 .1乃至50mil)にわたり、0.0089乃至0.254mm(0.35乃 至10mil)がもっとも好ましい。フィルムは種々の理由により、たとえば摩 擦性を変えるため、難撚性を増すため、耐薬品性を高めるため、放射線劣化抵抗 を増すため、かつ/又はマトリックス中へ材料の拡散を防ぐためにバンドの表面 に用いることもできる。フィルムは、フィルム、樹脂及びフィラメントの選択に よってバンドに付着する場合もあれば付着しない場合もある。熱及び/又は圧力 が所望の付着を生じさせることができるか、又は所望の付着を生じさせるために フィルムとバンドとの間に熱又は圧力に反応しやすい接着剤を使用する必要があ るかも知れない。満足すべき接着剤の例にはポリスチレン−ポリイソプレン−ポ リスチレンブロックコポリマー、熱可塑性エラストマー、熱可塑性及び熱硬化性 ポリウレタン、熱可塑性及び熱硬化性ポリスルフィド、ならびに典型的なホット メ ルト接着剤がある。 本発明においてマトリックス材料として使用可能なフィルムには熱可塑性ポリ オレフィンフィルム、熱可塑性エラストマーフィルム、架橋熱可塑性フィルム、 架橋エラストマーフィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、フル オロカーボンフィルム、ウレタンフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリ 塩化ビニルフィルム及び多層フィルムがある。これらフィルムのホモポリマー及 びコポリマーを使用することができ、また該フィルムは無延伸、一軸延伸又は二 軸延伸であることができる。該フィルムは顔料又は可塑剤を含むことができる。 有用な熱可塑性ポリオレフィンフィルムには低密度ポリエチレン、高密度ポリ エチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリブチレン、及び結晶性のエチレンとプ ロピレンとのコポリマーのフィルムがある。使用可能なポリエステルフィルムは ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートのフィルムを包含 する。 バンドを熱に曝露すると収縮するプラスチックフィルムラップから作ったイン ターリーフ(interleaf)材料によって圧力を与えることができ、この 適用が受け入れられる材料は、たとえばポリエチレン、ポリビニルクロリド及び エチレン−酢酸ビニルコポリマーである。 熱硬化性樹脂を硬化させるか、又は相互にそして場合によってはフィルムの少 なくとも1つのシートに網目を付着させるために、本発明のバンドを曝露する温 度及び/又は圧力は使用する特定系によって異なる。たとえば、伸長鎖ポリエチ レンフィラメントの場合には、選択したマトリックス材料の種類によって温度は 約20℃乃至約150℃、好ましくは約50℃乃至約145℃、より好ましくは 約80℃乃至約120℃にわたる。圧力は約0.7kg/cm2(約10psi )(69kPa)乃至約700kg/cm2(約10,000psi)(69, 000kPa)にわたることができる。単に隣接フィラメントを相互に固着させ るためには、約100℃未満の温度及び約10分未満の時間と組み合わせると約 0.7kg/cm2(約10psi)(69kPa)乃至約35kg/cm2(約 500psi)(3450kPa)の圧力を用いることができる。約7kg/c m2(約100psi)(690kPa)乃至約700kg/cm2(約10,0 00psi)(69,000kPa)の圧力を、約100℃乃至約155℃の範 囲の温度及び約1乃至約5分の時間と組み合わせると、フィラメントを変形させ て相互に圧縮(通常フィルム様の形状に)することができる。約7kg/cm2 (約100psi)(690kPa)乃至約700kg/cm2(約10,00 0psi)(69,000kPa)の圧力を、約150℃乃至約155℃の範囲 の温度及び1乃至5分の時間と組み合わせると、フィルムが半透明又は透明にな る原因となるかもしれない。ポリプロピレンフィラメントの場合には、温度範囲 の上限がECPEフィラメントの場合よりも約10乃至約20℃高いと思われる 。アラミドフィラメント、とくにKevlarフィラメントの場合には、温度範 囲が約149乃至205℃(約300乃至400°F)にわたるであろう。 マンドレル上のバンドに種々の方法で圧力をかけることができる。プラスチッ クフィルムラップによる収縮包装はさきに述べてある。オートクレーブ処理は圧 力をかける別の方法であり、この場合には加熱と同時に行われる。各バンドの外 面に収縮包装可能な材料を巻付けた後、該材料を収縮包装する温度に曝露して、 上述のようにバンドに圧力をかける。バンド全体を団結させる、フープ方向のマ ンドレル上にバンドを収縮巻付けを行うことができるか、又はバンドのフープ方 向と直角の、バンドを巻き付けたマンドレルの周りに材料を置いて、バンドをバ ンドの面全体に収縮巻付けを行うことができ、後者の場合には、バンドの面は団 結するが、バンドの端面は未団結のままである。 エラストマー系樹脂系、熱硬化性樹脂系、又は熱可塑性樹脂をエラストマー系 樹脂もしくは熱硬化性樹脂と混合した樹脂系を用いる繊維層で作ったバンドの多 くは、圧力のみで処理してバンドを団結させることができる。これはバンドを団 結させる好ましい方法である。しかし、熱可塑性樹脂系を用いる長尺(cont inuous length)/プライで作ったバンドの多くは熱単独又は圧力 と組み合わせた熱で処理してバンドを団結させることができる。 もっとも好ましい態様では各繊維層は約0.05乃至約0.15kg/m2の 面積密度を有する。バンド当りの面積密度は約0.5乃至約40kg/m2、好 ましくは約1乃至20kg/m2、より好ましくは約2乃至約10kg/m2にわ たる。SPECTRA SHIELDR複合不織布が繊維層を形成する態様では 、 これら面積密度は、バンド当り、約10乃至約400、好ましくは約20乃至約 200、より好ましくは約40乃至約100にわたる繊維層の数に相当する。本 発明の最も好ましい態様の3バンドの立方体の設計では、立方体の各面は立方体 の面ごとに前記範囲をほぼ2倍にする2バンドの爆風抵抗性材料を含む。SPE CTRARポリエチレン繊維のような、高強度伸長鎖ポリエチレン以外の繊維を 用いる場合には、好ましい態様によってもたらされる高強度及び高モジュラス特 性を得るために層数を増す必要はないかもしれない。 ループに通す「ピン」は軟質、すなわちロープ、素糸、ユニテープ、シールド (ピンの長さ方向の80%を上回る繊維が好ましい)、ブレード(braid) 、布(ピンの長さ方向の糸が50重量%を上回る不均等が好ましい)、及びそれ らの組合せであることができる。ユニテープ、シールド及び布は巻取って円筒に することができる。これらのものはステッチ止め、テープ止め又は熱と圧力を加 えて若干の団結を得ることができる。軟質/可撓性ピンに用いるのに好ましい繊 維は伸長鎖ポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、 ポリベンゾチアゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリル 繊維、液体コポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維、及び これらの混合物からなる群から選ばれる。 軟質ピンの基準は次の通りである。下記は、一方では断続バンド/ベルト特性 :(ベルト繊維の引張強度(Sf)、ベルトのプライ数(np)、プライ中の経糸 数(nc)、糸(経糸)のデニール(d)、ヒンジストリップの幅(b))と他 方では軟質ピン(ロープ)のパラメータ:(ロープ繊維強度(Sr)、ロープの デニール(dr))との関係である。 (Sf×2×ne×d×np×b)/4Sinα=drr ピンホール(ヒンジ)を通過(滑動)できないロープの制限手段(たとえば経 糸結節、摩擦)はロープが実際にベルト末端の分離に抵抗する角度αに影響する 。結節が末端ヒンジに近いほど、また結節が堅いほど、角度αは小さい。ピンと ヒンジ面との摩擦が大きいと同様の傾向を生じる。ヒンジのための硬質インサー トは横収縮を制限して、これも小さいαをもたらす。 α→0のときには、必要なロープ強度:N=dr.Sr→∞となるので、角度α が小さすぎるのはよくない。該角度が大きすぎると、バンドがうまく機能せず、 ゆるみが多すぎて爆風の封じ込めには不十分な関与を示す。 下記はロープの必要強度の計算例である。 14プライのSPECTRA SHIELD布で作ったベルトを考えてみよう。 Sf=30g/den、np=14プライ;単一ストリップ幅b=50.8mm( 2in). 次に(1)によりロープの必要強度は N[1bs]=11,088/Sinα (2) であって下記の表が導かれる。 これらの数値を直径19.05mm(0.75in)のSpectra ロー プ(dr=162,000g Sf=30g/den 即ち、Nr=106,92 0lbs)と比較する。 もしもα≧6°が可能であれば(b≦50.8mm(2in)の場合)、この ロープはこのベルトの設計に対して十分な強度を有する。 本発明に用いるための「ピン」は硬質、たとえば金属、プラスチック、セラミ ック、木材、繊維強化複合体、及びこれらの組合せであることができる。金属を 用いる場合には、該金属は鋼鉄、鋼合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チ タン、及びチタン合金からなる群から選ぶことができる。硬質繊維強化複合体を 用いる場合には、強化繊維は好ましくはアルミニウム繊維、アルミニウム合金繊 維、チタン繊維、チタン合金繊維、鋼鉄繊維、鋼合金繊維、セラミック繊維、伸 長鎖ポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、ポリベ ンゾチアゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリル繊維、 液体コポリエステル繊維、ポリアミド繊維、及びこれらの混合物からなる群から 選ばれる。該強化繊維は主として長さ方向でなければならない。 硬質ピンの基準は次の通りである。対称的ヒンジ構造の場合には最大曲げモー メントは次式に等しい。Mmax=qb2/8 曲げによって生じる最大垂直応力の方程式 σmax=Mmax/Wx (式中、円形断面が直径dのロッドの場合には,wx=πd3/32)から、ベル トとヒンジピン結合との等しい強度の条件 σB=qb232/8πd3 及び下記基準:d3≧4qb2/πσb (1) が得られる。 ピンの第2の基準は、十分な剪断強度の条件 τbπd2/4=Q (式中、Q=qb/4)から得られる。即ち、 d2=qb/τBπ (2) 例:q=22000lb、σB=200ksi、 τB=100ksi;b=50.8mm(2in) 基準1:d≧20.9mm(0.824in) 基準2:d≧9.53mm(0.375in) 式(1)及び(2)を検討すると、bが減少するにつれて必要なピンの直径は 小さくなる(そしてループ数は一定サイズの開口部に対して増大する)ことが分 かる。 爆風緩和材料とは容器の爆風抵抗性を機能的に改善する材料を意味する。本発 明の容器集成体を作るのに用いられる好ましい爆風緩和材料は、ポリマーフォー ム、バーミキュル石のような微粒子、好ましくは不燃性の凝縮可能なガス、放熱 子材料、発泡ガラス、ミクロバルーン、バルーン、ブラダー(bladder) 、好ましくはバスケットボールやテニスのボールのような弾性体の中空球、吸上 げ繊維(wicking fiber)、及びこれらの混合物である。これらの 材料は爆風抵抗性容器内の爆薬又は爆薬保有鞄を包囲して、爆発によって伝えら れる衝撃波を緩和するために用いられる。 化学爆発は、かなりの熱を発生させ、生ずるガス又は隣接ガスに対する熱の作 用によって突然の圧力効果を発達させる、迅速な自己伝播性分解を特徴とする。 水の気化熱は爆薬によって発生される熱と重量基準で同じである。迅速な熱転移 が達成されうる限り、水は爆発の高密度気圧を大きく低下させる可能性を有する 。目的の効果を達成するための1つの方法は、熱吸収物質によって爆薬を囲むこ とである。効果的な熱吸収物質は、水性フォーム、グリセリンやエチレングリコ ールのような不凍液をその中に含む水溶液、水和無機塩、水性ゲルであって好ま しくは強化されたもの、水性ミスト、含水スポンジであって好ましくはエラスト マー系の含水スポンジ、含水プロファイルド繊維、湿潤布帛、湿潤フェルト、及 びこれらの組合せを含む。水性フォームが最も好ましい。特に約0.01〜約0 .10g/cm3の範囲内の密度、より好ましくは、約0.03〜約0.08g /cm3の範囲内の密度を有する水性フォームが、最も好ましい。 一般に、水性フォームは、多くの機構によって、爆発のエネルギーを水性相内 で熱エネルギーに変換する。大抵のコンテナにおいてガスの爆発性ベント(explo sive venting)が生じた後に、圧力が何らかの限界値未満に低下すると、崩壊し たフォームが膨張して、ガスの付加的で緩慢な放出を再び生じる。これらのフォ ームの存在は、エネルギーがコンテナから周囲へ移される速度を低下させること によって、危険を緩和させる。本発明によって用いるための水性フォームは、燃 焼を支持せず、凝縮可能であるガス(発泡剤)によって製造されるのが好ましい 。凝縮可能とは、圧力下でガスが気体から液体へ相変化し、同時に、ガスが密接 に接触する水溶液を加熱する、それらの凝縮熱を発生することを意味する。特定 の用途のために選択されるガスは周囲温度と、コンテナ(ガスが入れられたコン テナ)が耐えることができる圧力とに依存する。好ましいガスは例えばプロパン 、ブタン(両異性体共)及びペンタン(全ての異性体)のような炭化水素;二酸 化炭素;例えば、アンモニア、二酸化硫黄のような無機ガス;フルオロカーボン 、特に、ハイドロクロロフルオロカーボンとハイドロフルオロカーボン、例えば 、Allied Signal Inc.から商業的に入手可能であり、199 5年1月に発行された、本明細書に援用される、Allied Signal GENETRON(登録商標)Products Brochureに記載され て いるGENETRON(登録商標)シリーズを包含する。好ましいガスはイソブ タンであり、イソブタンは室温において軽度な圧力、約30psiにおいて凝縮 することができる。凝縮性ガスと非凝縮性ガスとの混合物を用いることができる 。例えば、イソブタンとテトラフルオロメタンとの混合物を室温用途のために用 いることができる。爆発の高密度気圧はイソブタンを凝縮させるが、テトラフル オロメタンは気体状のままである。好ましいガスは低い音波速度を有する。 水性フォームを迅速に分配するために、加圧キャニスター中で凝縮しないガス を凝縮したガスと組み合わせて用いることが好ましい。フォームを分配すると、 残留する中身は冷却する。したがって、分配速度が低下しないように、永久ガス を存在させることが重要である。二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素、又は四フッ化 炭素がこのようなガスとして役立つことができる。気化して、推進作用を生じる ガスは分配中にキャニスターを冷却して、放出速度を低下させる。 水性フォームのための発泡剤の選択に適用される考慮すべき事柄は、崩壊可能 なコンテナ(水性フォームの不存在下)中に爆破緩和剤として用いられる凝縮性 ガスの選択にも適用することができる。このようなガスは好都合にはコンテナ内 で気泡中に閉じ込められることができる。 下記実施例は本発明をさらに完全に理解されるように呈示するものであり、本 発明の限定と解釈すべきではない。実施例中では、下記技術用語を用いる: (a)“面密度”は、kg/m2での、構造の単位面積当たりの構造の重量で ある。パネルの面密度は、パネルの重量をパネルの単位面積によって除すること によって算出される。多角形の横断面を有するバンドに関しては、各面の面密度 は面の重量を面の表面積によって除することによって与えられる。大抵の場合に 、全ての面の面密度は同じであり、構造の面密度と呼ぶことができる。しかし、 場合によっては、異なる面の面密度は異なる。円形横断面を有するバンドでは、 バンドの重量をバンドの外表面積によって除することによって面密度が算出され る。立方体のボックスコンテナに関しては、綿密度は、ボックスの面を形成する 各6パネルの面密度であり、如何なるヒンジ又はピンの面密度を包含しない。 (B)“複合体の繊維面密度”は、複合体の単位面積当たりの繊維強化材の重 量に相当する。 (C)“C50”、耐爆発性の尺度は、その時間のコンテナ/管50%を破裂さ せるチャージ(オンスでの)のレベルとして測定される(C0は破壊/破裂を生 じず、C100はその時間の破壊100%を表す)。破壊が1つのレベルで生じ、 次の低いレベルでは生じないならば、C50は2つのレベルを平均することによっ て算出される。 以下の実施例では、用いた爆薬は90%のRDX(シクロ−1,3,5−トリ メチレン−2,4,6−トリニトロアミン)と10%の可塑剤(ポリイソブチレ ン)とから成るC4、Hitech Inc.の製品であり、8200m/秒( 26,900ft/秒)の衝撃波速度を有するクラスA爆薬である。 本発明の原理を説明するために記載した、特定の方法、条件、材料、比率及び 報告したデータは、例証であり、本発明の範囲を限定するものと見なすべきでは ない。実施例1 この実施例におけるコンテナの全ては立方体形状であり、支持シェルからなり 、この支持シェルの周囲は、3つの相互に垂直な強化繊維/布帛のバンドが巻か れていた。この立方体は38.1cm(15インチ)の内側長さを有した。 構成材料は次のようであった:支持立方体シェルは内縁に沿って走る1.83 cm(0.75inch)×1.83cm(0.75inch)木材成形ストリ ップに釘付けされた0.64cm(0.25inch)厚さの合板パネルから製 造された。このシェルは約3.20kgの重量であった。この立方体シェルの6 面の1つは開放されたまま、即ち、合板なしで残した。バンドはSPECTRA Unitape、AliedSignal,Inc.の製品(20重量%のS hell KRATON D1107ゴムのマトリックス中のSPECTRA 1000TM高性能長鎖ポリエチレン繊維の平行列、約0.0675kg/m2の 面密度、9.6本/インチ、1300デニール繊維、240フィラメント/繊維 )と、SPECTRA SHIELD布帛、これもAliedSignal,I nc.の商品とから製造され、相互に垂直な2層のUnitapeのラミネート を含み、Unitapeの面密度の2倍である約0.135kg/m2の面密度 を有した。さらに、SPECTRA織布を単独で用いて、幾つかのバンドを形成 した。この布帛はClark−Schwebel Inc.(Anderson ,NC29622)によって、style955、面密度約3.26oz/yd2 、55x55ヤーン/インチ、平織として、215デニールのSPECTRA 1000ヤーン、1000/215/3 SPEDTRA縫糸(sewing thread) 、即ち、縫糸に撚られた3本の215デニールのSPECTRA1000ヤーン [Advance Fiber Technology Corp.(15 I ndustrial Rd,Fainfield NJ07006)によって製 造]を用いて製造された。KEVLAR(登録商標)織布も単独で用いて、幾つ かのバンドを形成した。この布帛もClark−Schwebel Inc.に よって織られた、style745、13.6oz/yd2、LEVLAR12 9繊維、3000デニール、17x17ヤーン/インチ、平織であった。 3バンドの各々が連続的であり、内部にアクセスするために除去可能である、 3個の同じコンテナC1〜C3を製造した(図8A−8Fを参照のこと、内部合 板シェルが図示されないことに注目)。これらのコンテナは、3バンドの1つが その長さを横切って遮断されている、即ち、不連続的であり、ヒンジ様クロージ ャー機構(closure mechanism)でピンの挿入によって開閉可能であるコンテナと の比較のための対照であった。 各立方体形状ボックスの6面は次のように呼ばれる:開放面−前面、他の5面 は、それぞれ、上面、底面、左面、右面、及び後面と呼ばれる。対照ボックス、 C1〜C3に関して、内側バンド11を次のように製造した。SPECTRA SHIELD布帛の連続ストリップ、38.1cm(15inch)幅を前面、 上面、後面、底面の周囲に2巻きし、次に、SPECTRA Unitapeを 34巻きし、さらにSPECTRA SHIELD布帛を2巻きした。このバン ドを線状低密度ポリエチレン(LLDPE)の2mil厚さフィルムによって内 側と外部を覆って、シェル上への及びからのバンドの滑動を促進した。種々な層 を、必要に応じて両面接着テープ(double stick adhesive tape)を用いて、一緒 に保持した。中央バンド12は、2部分:第1除去不能な部分と、第2除去可能 な部分とから成る。バンド12の第1部分はSPECTRA SHIELD布帛 、15インチ幅の4巻きから成り、シェルの上面、右面、底面及び左面の周囲に 配 置された。バンド12の第2除去可能な部分は2層のSPECTRA SHIE LD布帛と、26層のSPECTRA Unitapeと、さらに2層のSPE CTRA SHIELD布帛とから構成された。これをバンド11と同様に、バ ンド12の第1部分の巻き方向に従って、LLDPEフィルムで覆った。外側バ ンド13を25巻きのSPECTRA布帛、16インチ幅、style955か ら、Clark−Schwebelによって製造し、100/215/3SPE CTRA糸によってスポットステッチし、ボックスの前面、左面、後面及び右面 の周囲に配置した。これらの3コンテナの重量を表1に記載する。 本発明の一部をなす、他の3コンテナ1〜3を上述したように製造したが、こ の場合には、内部へのアクセスのために内側バンド11’、11’’、11’’ ’をそれぞれ(図11A〜11Cを参照)、合板シェルの前部開放面を横切って 開放することができた。これらのバンドの重要な特徴は、フープ方向の、即ち、 合板シェルを囲む繊維が、それらを不連続にするために切断されないので、強度 が失われていないことである。 通常のバンドでは、如何なる繊維もコンテナ周囲の円形路に従う。これから説 明する遮断/不連続バンドでは、如何なる繊維も特定の点まではコンテナ周囲の 路に従うが、次に方向を180度変えて、他の側から最初の点にループを描いて 戻る。このようなバンドを製造するには、SPECTRA Unitape,1 5インチ幅をPVCパイプの2区分に巻き付け、この管を回転フレームに相互に 平行に取り付けた。これらのパイプは36.8cm(15inch)長さ、2. 54cm(1inch)内径、3.30cm(1.3inch)外径であり、約 63インチ(コンテナの4つの15インチ面の周囲に適合して、バンドの末端で 若干のオーバーラップを生じうるバンドを作成するために充分な長さ)分離して いた。PVCパイプの各々は4層のKEVLAR布帛、5.5×14.75イン チサイズの積層パネルに、ビニルエステル樹脂(SILMAR)を用いて接着さ れていた。KEVLARパネルは相互に向かい合っていた。対照コンテナと同じ 面密度を得るために、17層のSPECTRA Unitape、15インチ幅 、次に2層のSPECTRA SHIELD布帛をPVCパイプの周囲に巻いた 。これらの15インチ幅層を1つのパイプ上で7個の約2インチ幅ストリップ に分離させた。各ストリップを寄せ集め、パイプの周囲の1インチ幅ループに束 ねた。他方のパイプ上では、中央に配置され、2個の1インチ幅ストリップによ って隣接された2インチ幅ストリップ、6個を同様に寄せ集めた。この方法では 、2個のパイプの各々上で、繊維束を保持する各区分に対して、対応区分は繊維 を除去されていた。これらの区分に切り込みを入れて、2個の半ヒンジが形成さ れるようにした。これらは相互にかみ台うことができ、残留するパイプ区分にピ ンを挿入することによって結合することができる。このヒンジ形成方法では繊維 (Unitapeを覆う2層のSPECTRA SHIELD布帛の横方向繊維 以外)が切断されないので、強度が低下しないことに注目のこと。本発明の3コ ンテナ、1〜3はヒンジのピン以外は同じであった。これらの3コンテナ1〜3 の面密度は対照コンテナC1〜C3の面密度と同じである。 コンテナ1では、ピンは硬質鋼ロッド、Carpenter Technol ogy Corp.,Carpenter Steel Division(R eading、PA19612)からのAERMET100、HT303769 、NOJ−7781、直径1.01インチ、長さ15.75インチ、重量164 6g(41.1g/cm)であった。 コンテナ2では、ピンはYale Cordage Co.,Rigging Division(100Fore Street、Portland、ME 04101)からのフレキシブルSPECTRAロープ、Part Code7 102048SZZL、Maxibraid−Maxijacket、grey 、0.75インチ直径コード、67インチ長さ、307g(1.80g/cm) 重量であった。このロープ片をヒンジのナックル(ループ)に突き通し、両側に 等しい過剰部分を残す。ヒンジの片側に二重結びを作り、そのまま残した。ロー プの挿入後に他の側にヒンジにできるだけ密接して一重結びを作った。過剰なロ ープと結び目をボックス内部に押し入れた。 コンテナ3では、ピンを次のように作成した。SPECTRA Unitap eを0.5インチ直径アルミニウムロッドの周囲に縦に巻き付けた:繊維方向に 垂直に10インチ幅、繊維方向に116.8cm(46インチ)長さの15層の Unitapeを1.27cm(0.5インチ)直径アルミニウムロッドの周囲 に巻き付けた、このロッドは38.1cm(15インチ)長さであり、これを4 6インチ長さのUnitape束上に縦方向の中央に置いた。アルミニウムロッ ドの各端部上の2インチを除いて、電気テープを巻くことによって、Unita pe−ラップを一緒に保持した。テープにおけるこの2インチギャップがロッド の各端部のフレキシビリティを高めたので、Unitapeラップをロッド端部 に隣接して折り畳むことができた。重量は、次のようであった。アルミニウムロ ッド 136g、Unitape 304g、電気テープ 20g、総重量 4 60g(アルミニウムロッド 3.57g/cm、Unitape束 2.60 g/cm)。ピンをヒンジのナックル(ループ)に突き通し、巻いたアルミニウ ムロッド部分をヒンジのナックルの中央に配置した。ヒンジの各側の“ピン”の 過剰長さを、ヒンジを含む前面部分に隣接するボックスの両側の外側上に折り重 ねた。コンテナ1〜3の重量は、表2に記載する。対照コンテナ/ボックスC1 〜C3をそれぞれ、1.5、2.5及び3.0オンスのC4に対して試験した。 コンテナの全ては爆発に耐えて、バンドは元のままに留まったが、合板内部シェ ルは、酷くばらばらに破砕した。 本発明のコンテナ1〜3(遮断/不連続バンドがピンによって連結)を2.0 オンスのC4に対して試験した。硬質鋼ピンを用いたコンテナ1は、爆発に耐え た。ピンの歪みは認められなかった。PVC案内管(guide tube)は破砕した。S PECTRAロープを用いたコンテナ2は、爆発に耐えた。ロープ損傷は認めら れなかったが、この場合にも、PVC案内管は破砕した。SPECTRA Un itapeを巻いたアルミニウムロッドを用いたコンテナ3は、爆発に耐えた。 ピンはある程度曲がり、PVC案内管は破砕した。 4オンスのC4は、対照コンテナの破壊を生じると予想される。この結果を推 定すると、3.5オンスのC50が算出される。遮断バンドを有する各コンテナの C50は、2.0オンスより大きかった。 実施例2 図10A〜10Eに関しては、LD3の硬化航空機用旅行カバン・コンテナを 製造して、試験した。このコンテナは、約195.6cm(77インチ)長さ× 142.2cm(56インチ)幅×160.0cm(63インチ)高さのサイズ を有する長方形ボックスであった。バンドの巻き付けを容易にするために片側の 底部に53.3cm(21インチ)長さ×142.2cm(56インチ)幅×5 0.8cm(20インチ)高さの段を設けた。このボックスは、1.27cm( 0.5インチ)厚さ、用いたパネル材料(Teklamから商業的に入手可能で あり、繊維ガラス/エポキシスキンとNOMEX(登録商標)ハネカムとを含む パートN505EC)の総重量41.3kg(95lbs)の繊維ガラス/ハネ カムサンドイッチパネルから構成された。構造繊維ガラス/ハネカム・シェルは 前面に101.6cm(40インチ)×101.6cm(40インチ)の開口を 有した。全てのプレートは面サイズに合わせて、予め切断され、ホットメルト熱 可塑性接着剤(#3789 Jet−Melt Adhesive、3M Co rporationからの商品)を用いて、ボックスに組み立てられた。このシ ェルは完全に負荷されたときにその形状を保持し、特に使用者にとって使いやす い方法で、負荷と取り出しとを可能にするので、このシェルはボックスの構造的 機能を考慮している。 爆風拘束機能(blast containment function)は、商業的に入手可能なSPEC TRA SHIELD布帛の3本の相互補強性垂直バンド(中央及び外側バンド を形成する2本の連続バンドと、ピンジョイントを有し、内側バンドを形成する 1本の遮断/不連続バンド)によって主として与えられる。シェル中の開口領域 を覆う遮断バンドは14層のSPECTRA SHIELD布帛、137.2c m(54インチ)(4.5ft)幅から構成されるので、片側で約18.8cm (7.4インチ)だけ、シェルの開口の幅にオーバーラップする。ヒンジ連結は 、フープ方向に平行な繊維の間を切断することにより、端部区分(15.2cm 深さまで)を5.08cm(2インチ)ストリップに分割することによって作製 した。これらのストリップをそれぞれ対称に面から折り重ね、折り重ねに両面粘 着テープを用いて、ストリップを2.54cm(1インチ)幅のみにする。PV Cプラスチック管(3.56cm内径と2,54cm幅)の区分を各ストリップ の内側に固定して、規則的な円形開口を作製して、それを通して、連結ピン(3 .49cm直径、AERMATI00硬質鋼ピン、137.2cm(54インチ )長さ、12.2kg(27lbs)、Carpenter Technolo g y Corp.,Carpenter Steel Division(Rea ding、PA19612)から商業的に入手可能)を挿入することができた。 遮断内側バンドはボックスとは別に製造された。 図10Aと10Cに関しては、ボックスより幅の狭い連続サブバンドがボック スに直接巻き付けることによって形成されたことを知ることができる。各サブバ ンドは14ラップ/層のSPECTRA SHIELD布帛を含有した。サブバ ンドは、前面、上面、後面、底面配向でアクセス開口の各側でボックス上に直接 巻き付けられ(図10A参照)、その後に、遮断内側バンドがボックス上に配置 され、アクセス開口の中央を横切ってピン連結が備えられた。ピンは水平状態で あった。他のサブバンドと同様な、2個の付加的なサブバンドがボックス上への 直接巻き付けによって形成された。これらのサブバンドもアクセス開口の各側に 配置されたが、前面、側面、後面、側面配向で巻き付けられた(図10C参照) 。これらのサブバンドは両面粘着テープ(製品465.2mil Hitact ADH Transfer Tape、3M Corp.から商業的に入手可 能、と同様)によってボックスとそれら自体とに永久的に取り付けられた。 0.125インチ厚さのアルミニウムの三角形ウェッジ(約21インチ長さ× 56インチ幅×20インチ高さ、端部閉鎖)を、中央バンドを巻き付ける前に外 側にその底部を配置して段に挿入した。このウェッジは、段付きボックスに関連 して、航空機用LD3コンテナの切頭側(truncated side)を形成する。SPEC TRA SHIELD布帛を側面、上面、側面、底面方向に巻き付けて、内側バ ンドの対応区分(上面と底面)を覆うことによって、中央バンドが作製された。 中央バンドはボックスの開口を妨害しないので、ボックスに永久的に取り付けら れた。これも上記と同様に、両面粘着テープによってボックスに取り付けられた 。 外側バンドは除去可能に作製された。これは、全幅のSPECTRA SHI ELD布帛、54インチ幅を側面、上面、側面、底面方向に14層、巻き付ける ことによって作製された。外側バンドは、それが垂直方向に移動可能であるよう に、コンテナ上に配置された。このバンドの高さは、切頭側のウェッジ部分にそ れを通過させるような高さである。商業的な用途のために、このバンドは、それ が切頭側のウェッジ部分の下方に達しないような高さを有することが考えられる 。 これらのバンドの結合性は、巻き付けプロセスにおいてSPECTRA SH IELD布帛の層間に上記と同様な両面接着テープを定期的に配置することによ って達成された。ボックスに用いたSPECTRA SHIELD布帛の総量は 63.4kg(140lb)であった。 コンテナを次のように試験する。0.453kg(1ポンド)のC4を1ピー スの典型的なカバンに入れる。通常の旅行者の衣類と洗面用具とを含有する、他 の典型的なカバン・ピースをコンテナがほぼ半分満たされるまでコンテナ内に重 ねて入れる。次に、C4チャージを含有するカバンをの幾何学的中心に入れる。 次に、コンテナが約2/3満たされるまで、典型的なカバン・ピースの付加的層 を加える。次に、内側バンドをピンによって固定し、外側バンドを適所に滑動さ せることによって、コンテナ(ボックス)を組み立てる。次に、C4を爆発させ る。ボックスは爆発に上首尾に耐えて、ピン−クロージャー機構を用いる遮断内 側バンド(ドア)を包含する繊維バンドの破壊は生じないと予想される。 上記説明から、当業者は本発明の本質的な特徴を容易に確認することができ、 本発明の要旨及び範囲から逸脱せずに、本発明を種々な使用法及び条件に適合さ せるための種々な変更及び改変を行うことができると考えられる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.拘束バンド装置であって、長さ及び幅を有するバンドを含み、このバンド は、少なくとも約10g/dの強靱性及び少なくとも約200g/dの引張弾性 率を持つ繊維を有する少なくとも一つの網状組織を含み、前記繊維の少なくとも 約50重量%が、前記バンドの長さに沿った実質的に連続した繊維の長さを構成 し、前記バンドは、その長さが横切られ中断されて二つの端部が形成され、これ らの端部の各々に少なくとも一つのループが一体に設けらる拘束バンド装置。 2.ピンが前記ループを通して挿入され前記バンドを閉鎖する剛性材料から成 り、該剛性材料は、金属、プラスチック、セラミックス、木材、繊維強化複合材 料、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される請求項1の拘束バンド装 置。 3.前記ピンは、前記バンドを閉鎖するために前記ループに挿入される剛性の 繊維強化複合材料を含み、この強化繊維は、アルミニウム繊維、アルミニウム合 金繊維、チタニウム繊維、チタニウム合金繊維、鋼繊維、鋼合金繊維、セラミッ ク繊維、直鎖状ポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ポリベンゾキサゾール繊維 、ポリベンゾチアゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリ ル繊維、液状コポリエステル繊維、ポリアミド繊維、及びこれらの混合物からな る群から選択される請求項1の拘束バンド装置。 4.前記ピンは、前記バンドを閉鎖するために前記ループを通して挿入される 可撓性材料を含み、この可撓性材料は、直鎖状ポリオレフィン繊維、アラミド繊 維、ポリベンゾキサゾール繊維、ポリベンゾチアゾール繊維、ポリビニルアルコ ール繊維、ポリアクリロニトリル繊維、液状コポリエステル繊維、ポリアミド繊 維、ガラス繊維、カーボン繊維、及びこれらの混合物からなる群から選択される 請求項1の拘束バンド装置。 5.前記ピンは、前記バンドを閉鎖するために前記ループを通して挿入される 可撓性材料を含み、この可撓性材料は、ロープ、粗糸、ユニテープ、シールド、 編組体、ベルト、織物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される請求 項1の拘束バンド装置。 6.前記繊維の網状組織は、樹脂マトリックス中にある請求項1の拘束バンド 装置。 7.前記ループの全ての繊維材料は、平行に且つ前記ループのフープ方向で整 合した連続長繊維からなる請求項6の拘束バンド装置。 8.コンテナ組立体であって、コンテナと組み合わせた請求項1の拘束バンド 装置を含み、前記拘束バンド装置は、コンテナを耐爆風性にするため前記コンテ ナを取り囲むことを特徴とするコンテナ組立体。 9.表面を有するバリヤーユニットであって、この表面は、実質的に平行な複 数の側部を持つ周囲が正多角形の表面を有し、前記平行な側部の各々は、前記表 面と一体の少なくとも一つのループで終端し、前記表面は、少なくとも約10g /dの強靱性及び少なくとも約200g/dの引張弾性率を持つ繊維でできた少 なくとも一つの網状組織を含み、前記繊維の少なくとも約50重量%が、前記ル ープの前記フープ方向で整合した実質的に連続長の繊維を含むバリヤーユニット 。 10.耐爆風性コンテナ組立体であって、 a.実質的に平行な第1及び第2の側部を持つ周囲が正多角形のカバーであっ て、前記平行な側部の各々は、少なくとも一つの一体のループで終端し、前記カ バーは、少なくとも約10g/dの強靱性及び少なくとも約200g/dの引張 弾性率を持つ繊維を有する少なくとも一つの網状組織を含み、前記繊維の少なく とも約50重量%が、前記第1及び第2の側部に対して実質的に垂直であり且つ 前記ループのフープ方向で整合した実質的に連続長の繊維を含むカバーと、 b.壁及びこの壁に設けられたアクセス開口部を持ち、前記壁は少なくとも二 つの一体のループを前記アクセス開口部の第1及び第2の両側部に備えるコンテ ナと、 c.前記カバーの前記第1側部に設けられる前記ループを前記アクセス開口部 の前記第1側部に設けられるループに連結する手段と、 d.前記カバーの前記第2側部に設けられるループを前記アクセス開口部の前 記第2側部に設けられ流ループに、前記カバーが前記アクセス開口部と重なった 状態で連結する手段と、を有する耐爆風性コンテナ組立体。 11.壁及びこの壁に設けられたアクセス開口部を持つコンテナを有するコン テナ組立体において、繊維材料から形成されたヒンジを有し、このヒンジは、ア クセス開口部をカバーするため、ピンによって互いに接合された間隔が隔てられ た同軸に整合されたナックルで終端する一対のヒンジ半部を有し、前記ヒンジ半 部の一部は、前記コンテナ壁と一体であり且つ前記コンテナ壁の一部をカバーす るコンテナ組立体。
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