JP2002295997A - 防護用積層体及びその製造方法 - Google Patents
防護用積層体及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 織布の片面のみに樹脂を設置し積層後一体化
する際加熱下で低圧力成形することにより織布の伸縮性
を大きく阻害せず耐弾特性が良い積層体を提供する。 【解決手段】 耐熱性繊維織布の一方の面にフェノール
系樹脂フィルムを重ねたシート状材料を、織布とフェノ
ール系樹脂フィルムとが交互になるように複数枚重ね、
加熱加圧一体化してなることを特徴とする防護用複合積
層体である。
する際加熱下で低圧力成形することにより織布の伸縮性
を大きく阻害せず耐弾特性が良い積層体を提供する。 【解決手段】 耐熱性繊維織布の一方の面にフェノール
系樹脂フィルムを重ねたシート状材料を、織布とフェノ
ール系樹脂フィルムとが交互になるように複数枚重ね、
加熱加圧一体化してなることを特徴とする防護用複合積
層体である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、織布と織布の一方
の面にフェノール系樹脂の層を設け、これらを交互に積
層一体化した積層体とその製造方法に関するものであ
る。本発明は特に、防弾用の耐弾板やヘルメットに好適
に用いられるものである。
の面にフェノール系樹脂の層を設け、これらを交互に積
層一体化した積層体とその製造方法に関するものであ
る。本発明は特に、防弾用の耐弾板やヘルメットに好適
に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】織布を基材とする積層体は、溶融した樹
脂或いは溶剤により適当な粘度に溶解した樹脂中に織布
を導入し、織布の両面及び織布の空間部分にまで樹脂を
含浸させ、１２０℃以上の温度で高圧力にて積層一体化
されたものである。織布への樹脂の塗布は一般的にディ
ッピング法と言われ、織布自体を樹脂中に浸漬する方法
が取られている。この方法では織布を構成する糸の中に
まで樹脂が入り込み積層に必要な量以上の樹脂が消費さ
れるためコストも高くなる欠点があった。また特性面で
も、樹脂が糸の中にまで含浸された状態で高圧成形され
ると織布自体の柔軟さが失われ、衝撃を吸収する能力が
損なわれ耐弾性が劣る欠点もあった。一方、織布の片面
に樹脂を塗布する方法も既に公知であるが構造体として
の用途が一般的であるため樹脂量も１５重量％を遥かに
越えるものであった。さらに積層体の製造の際にもおお
よそ１００ｋｇ／ｃｍ2以上の高圧成形されることが通
常である。特に構造体の場合には高強度、高弾性が要求
されるため樹脂の織布への塗布方法は問わないものの均
一な高強度にするために高い成形圧力が必要とされるも
のである。
脂或いは溶剤により適当な粘度に溶解した樹脂中に織布
を導入し、織布の両面及び織布の空間部分にまで樹脂を
含浸させ、１２０℃以上の温度で高圧力にて積層一体化
されたものである。織布への樹脂の塗布は一般的にディ
ッピング法と言われ、織布自体を樹脂中に浸漬する方法
が取られている。この方法では織布を構成する糸の中に
まで樹脂が入り込み積層に必要な量以上の樹脂が消費さ
れるためコストも高くなる欠点があった。また特性面で
も、樹脂が糸の中にまで含浸された状態で高圧成形され
ると織布自体の柔軟さが失われ、衝撃を吸収する能力が
損なわれ耐弾性が劣る欠点もあった。一方、織布の片面
に樹脂を塗布する方法も既に公知であるが構造体として
の用途が一般的であるため樹脂量も１５重量％を遥かに
越えるものであった。さらに積層体の製造の際にもおお
よそ１００ｋｇ／ｃｍ2以上の高圧成形されることが通
常である。特に構造体の場合には高強度、高弾性が要求
されるため樹脂の織布への塗布方法は問わないものの均
一な高強度にするために高い成形圧力が必要とされるも
のである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、織布と樹脂
を交互に積層したＦＲＰであるにもかかわらず織布の柔
軟性を残し、耐弾性能の良い防護用積層体を得るもので
ある。
を交互に積層したＦＲＰであるにもかかわらず織布の柔
軟性を残し、耐弾性能の良い防護用積層体を得るもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１）耐熱性
繊維織布の一方の面にフェノール系樹脂フィルムを重ね
たシート状材料を、織布とフェノール系樹脂フィルムと
が交互になるように複数枚重ね、加熱加圧一体化してな
ることを特徴とする防護用複合積層体、（２）フェノー
ル系樹脂が耐熱性繊維織布に対し５〜１３重量％である
第（１）項記載の積層体、（３）耐熱性繊維織布の一方
の面にフェノール系樹脂フィルムを重ね、熱ロールで加
圧してシート状材料を得、次いで、織布とフェノール系
樹脂フィルムとが交互になるように複数枚重ね、加熱加
圧により一体化することを特徴とする防護用複合積層体
の製造方法、（４）フェノール系樹脂が耐熱性繊維織布
に対し５〜１３重量％である第（３）項記載の積層体の
製造方法、である。
繊維織布の一方の面にフェノール系樹脂フィルムを重ね
たシート状材料を、織布とフェノール系樹脂フィルムと
が交互になるように複数枚重ね、加熱加圧一体化してな
ることを特徴とする防護用複合積層体、（２）フェノー
ル系樹脂が耐熱性繊維織布に対し５〜１３重量％である
第（１）項記載の積層体、（３）耐熱性繊維織布の一方
の面にフェノール系樹脂フィルムを重ね、熱ロールで加
圧してシート状材料を得、次いで、織布とフェノール系
樹脂フィルムとが交互になるように複数枚重ね、加熱加
圧により一体化することを特徴とする防護用複合積層体
の製造方法、（４）フェノール系樹脂が耐熱性繊維織布
に対し５〜１３重量％である第（３）項記載の積層体の
製造方法、である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に用いる織布は、耐弾性能
の良い積層体を得るために、耐熱性繊維織布である。本
発明において、耐熱性繊維とは、熱分解温度４５０℃以
上のものを指し、アラミド繊維、ポリベンゾオキサゾー
ル繊維等が該当する。織布の構成は特に限定するもので
はないが、積層体としての強度の均一性が特に必要な場
合には平織りが望ましい。糸の形態にはモノフィラメン
トを引き揃えたロービング状のものあるいは撚りの掛か
った通常の糸があり、特に限定されるものではないが、
ロービング状のものが耐弾性能は良い傾向にある。
の良い積層体を得るために、耐熱性繊維織布である。本
発明において、耐熱性繊維とは、熱分解温度４５０℃以
上のものを指し、アラミド繊維、ポリベンゾオキサゾー
ル繊維等が該当する。織布の構成は特に限定するもので
はないが、積層体としての強度の均一性が特に必要な場
合には平織りが望ましい。糸の形態にはモノフィラメン
トを引き揃えたロービング状のものあるいは撚りの掛か
った通常の糸があり、特に限定されるものではないが、
ロービング状のものが耐弾性能は良い傾向にある。
【０００６】本発明においては、フェノール系樹脂フィ
ルムを耐熱性繊維織布に重ね合わせる。フェノール系樹
脂フィルムは、一般的には離型紙上にロールコータでフ
ェノール樹脂を塗布する方法によって製造されており、
織布に重ねながら離型紙面から熱を与えることにより、
織布に密着させる。フェノール系樹脂フィルムとして
は、特に限定されないが、防弾用途としての積層体には
ブチラール変性フェノール樹脂フィルムが良好な耐弾性
を得ることができるので、好ましい。フェノール系樹脂
フィルムの量は織布に対して５〜１３重量％が好ましい
が、８〜１２重量％がもっとも望ましい。５重量％未満
では層間の密着力が弱くプレス成形機からの取り出しな
どの取り扱い時、切断等の二次加工の際にもはく離が生
じることがある。一方、１３％を越えると成形時の圧力
で織布内部にまで樹脂が入り込み、織布の柔軟性が損な
われ、弾体の運動エネルギーの吸収力を減少させてしま
う。
ルムを耐熱性繊維織布に重ね合わせる。フェノール系樹
脂フィルムは、一般的には離型紙上にロールコータでフ
ェノール樹脂を塗布する方法によって製造されており、
織布に重ねながら離型紙面から熱を与えることにより、
織布に密着させる。フェノール系樹脂フィルムとして
は、特に限定されないが、防弾用途としての積層体には
ブチラール変性フェノール樹脂フィルムが良好な耐弾性
を得ることができるので、好ましい。フェノール系樹脂
フィルムの量は織布に対して５〜１３重量％が好ましい
が、８〜１２重量％がもっとも望ましい。５重量％未満
では層間の密着力が弱くプレス成形機からの取り出しな
どの取り扱い時、切断等の二次加工の際にもはく離が生
じることがある。一方、１３％を越えると成形時の圧力
で織布内部にまで樹脂が入り込み、織布の柔軟性が損な
われ、弾体の運動エネルギーの吸収力を減少させてしま
う。
【０００７】樹脂フィルムを繊維織布に重ね一体化させ
るには加熱条件として１６０℃以上２００℃以下の熱ロ
ールが好ましい。１６０℃未満ではフェノール樹脂系樹
脂フィルムが織布表面に付着せず、２００℃を超えると
僅かの樹脂の硬化が進み積層成形品にした場合特性が低
下する不安がある。一方、積層成形時の成形温度条件は
１４０℃以上、１８５℃以下が好ましい。１４０℃未満
ではフェノール樹脂の硬化に時間が掛かり著しく生産性
を低下させ、層間の密着性にも不安がある。１８５℃を
超えると樹脂が織布を構成する糸の中にも樹脂が浸透し
耐弾性能を低下させる。圧力条件の面では3０ｋｇ／ｃ
ｍ2 未満では密着性に劣り、６０ｋｇ／ｃｍ2 を超える
と僅かに樹脂が糸中に浸透し耐弾性を低下させるので、
3０ｋｇ／ｃｍ2 以上、６０ｋｇ／ｃｍ2 以以下が望ま
しい。
るには加熱条件として１６０℃以上２００℃以下の熱ロ
ールが好ましい。１６０℃未満ではフェノール樹脂系樹
脂フィルムが織布表面に付着せず、２００℃を超えると
僅かの樹脂の硬化が進み積層成形品にした場合特性が低
下する不安がある。一方、積層成形時の成形温度条件は
１４０℃以上、１８５℃以下が好ましい。１４０℃未満
ではフェノール樹脂の硬化に時間が掛かり著しく生産性
を低下させ、層間の密着性にも不安がある。１８５℃を
超えると樹脂が織布を構成する糸の中にも樹脂が浸透し
耐弾性能を低下させる。圧力条件の面では3０ｋｇ／ｃ
ｍ2 未満では密着性に劣り、６０ｋｇ／ｃｍ2 を超える
と僅かに樹脂が糸中に浸透し耐弾性を低下させるので、
3０ｋｇ／ｃｍ2 以上、６０ｋｇ／ｃｍ2 以以下が望ま
しい。
【０００８】以下，実施例を用いて本発明を具体的に説
明するが、本実施例に限定されるものではない。
明するが、本実施例に限定されるものではない。
【０００９】以下に示した特性を持つアラミド繊維の織
布の一方の面に、５０％ブチラール変性フェノール樹脂
フィルムを樹脂の量が織布に対して１１重量％に相当す
るよう重ね熱ロールの表面温度を変えて一体化し、得ら
れたシート材料を織布とフェノール樹脂層とが交互にな
るように２０層に積層し、成形温度及び成形圧力を変え
て積層体を作成した。そして、該積層体とブチラール変
性フェノール樹脂を浸漬により織布にフェノール樹脂を
含浸したものとの比較を行った。 （アラミド繊維織布の特性） ・糸 モノフィラメント径 １２ μｍ 繊度 １６００ dtex ・織布 糸密度 ２５ 本／25.4ｍｍ 面密度 ４１５ ｇ／ｍ2 構成 平織り
布の一方の面に、５０％ブチラール変性フェノール樹脂
フィルムを樹脂の量が織布に対して１１重量％に相当す
るよう重ね熱ロールの表面温度を変えて一体化し、得ら
れたシート材料を織布とフェノール樹脂層とが交互にな
るように２０層に積層し、成形温度及び成形圧力を変え
て積層体を作成した。そして、該積層体とブチラール変
性フェノール樹脂を浸漬により織布にフェノール樹脂を
含浸したものとの比較を行った。 （アラミド繊維織布の特性） ・糸 モノフィラメント径 １２ μｍ 繊度 １６００ dtex ・織布 糸密度 ２５ 本／25.4ｍｍ 面密度 ４１５ ｇ／ｍ2 構成 平織り
【００１０】実施例１〜６ 樹脂フィルムの織布への密着性能を加圧ロールの表面温
度を変えて評価した結果を表１に示す。なお、判定中の
基準は、◎は優れる、○は良好、△はやや劣る、×は不
良とした。密着性は剥離の程度で評価した。
度を変えて評価した結果を表１に示す。なお、判定中の
基準は、◎は優れる、○は良好、△はやや劣る、×は不
良とした。密着性は剥離の程度で評価した。
【００１１】
【表１】
【００１２】実施例７〜１１及び比較例１、２ 樹脂量が１１重量％となる樹脂フィルムを熱ロール温度
１８５℃で上記のアラミド繊維織布に加圧して、成形圧
力５０ｋｇ／ｃｍ2下での最適成形温度条件を検討し
た。従来技術である、ブチラール変性フェノール樹脂へ
の浸漬により織布にフェノール樹脂を１１重量％になる
様、片面及び両面に含浸したものとの比較を行った。比
較例１が両面、比較例２が片面に浸漬した場合である。
この場合の判定も表１の基準と同じである。密着強さは
剥離強度で評価した。たわみ性はＦＲＰを曲げたときの
しなやかさを表現しており曲げの容易なものが良好であ
る。耐弾性は小口径発射装置による模擬破片弾を使用し
た耐弾試験で評価した。剥離の程度は目視観察で評価し
た。
１８５℃で上記のアラミド繊維織布に加圧して、成形圧
力５０ｋｇ／ｃｍ2下での最適成形温度条件を検討し
た。従来技術である、ブチラール変性フェノール樹脂へ
の浸漬により織布にフェノール樹脂を１１重量％になる
様、片面及び両面に含浸したものとの比較を行った。比
較例１が両面、比較例２が片面に浸漬した場合である。
この場合の判定も表１の基準と同じである。密着強さは
剥離強度で評価した。たわみ性はＦＲＰを曲げたときの
しなやかさを表現しており曲げの容易なものが良好であ
る。耐弾性は小口径発射装置による模擬破片弾を使用し
た耐弾試験で評価した。剥離の程度は目視観察で評価し
た。
【００１３】
【表２】
【００１４】実施例１２〜１８及び比較例３〜９ 本発明の構成要件の一つである成形圧力に関する実施例
を説明する。樹脂量は１１重量％となる樹脂フィルムを
熱ロール温度１８５℃で上記のアラミド繊維織布に加圧
し成形温度１６０℃で積層成形した。ブチラール変性フ
ェノール樹脂への浸漬により織布にフェノール樹脂を１
１重量％になる様、片面及び両面に含浸したものとの比
較を行った。比較例３〜７が両面、比較例８及び９が片
面に浸漬した場合である。この場合の判定も表１の基準
と同じである。なお、各特性の評価は前述の通りであ
る。
を説明する。樹脂量は１１重量％となる樹脂フィルムを
熱ロール温度１８５℃で上記のアラミド繊維織布に加圧
し成形温度１６０℃で積層成形した。ブチラール変性フ
ェノール樹脂への浸漬により織布にフェノール樹脂を１
１重量％になる様、片面及び両面に含浸したものとの比
較を行った。比較例３〜７が両面、比較例８及び９が片
面に浸漬した場合である。この場合の判定も表１の基準
と同じである。なお、各特性の評価は前述の通りであ
る。
【００１５】
【表３】
【００１６】これらの実施例の結果から、浸漬塗布、片
面塗布よりも樹脂フィルムを片面に配置する方が耐弾性
が良好であった。浸漬塗布或いは片面塗布では樹脂の粘
度を低く設定せざるを得ないため塗布工程で織物の内部
にまで樹脂が浸透し、たとえ低圧成形を行なっても容易
に樹脂が織布の中にまで侵入し織布の柔軟性を損なわせ
衝撃吸収性能を低下させることにより耐弾性能も低下し
てしまうことになる。片面塗布では成形圧力が３０ｋｇ
／ｃｍ2 以下で良好な性能を示すが、低圧成形では各層
間の密着性が不安定で、はく離が生じやすく品質面での
不安があるため実用上問題が生じる可能性がある。成形
圧力が６０ｋｇ／ｃｍ2 以上となると樹脂が織布内部に
も浸透する傾向があり耐弾性能が低下することが確認さ
れた。
面塗布よりも樹脂フィルムを片面に配置する方が耐弾性
が良好であった。浸漬塗布或いは片面塗布では樹脂の粘
度を低く設定せざるを得ないため塗布工程で織物の内部
にまで樹脂が浸透し、たとえ低圧成形を行なっても容易
に樹脂が織布の中にまで侵入し織布の柔軟性を損なわせ
衝撃吸収性能を低下させることにより耐弾性能も低下し
てしまうことになる。片面塗布では成形圧力が３０ｋｇ
／ｃｍ2 以下で良好な性能を示すが、低圧成形では各層
間の密着性が不安定で、はく離が生じやすく品質面での
不安があるため実用上問題が生じる可能性がある。成形
圧力が６０ｋｇ／ｃｍ2 以上となると樹脂が織布内部に
も浸透する傾向があり耐弾性能が低下することが確認さ
れた。
【００１７】
【発明の効果】本発明によると、織布の弾性を維持しな
がら良好な耐弾性能を得ることが可能となった。さらに
は、低圧成形することによりより一層耐弾性能を向上さ
せることができる。
がら良好な耐弾性能を得ることが可能となった。さらに
は、低圧成形することによりより一層耐弾性能を向上さ
せることができる。
【図１】 織布の片面に熱硬化性樹脂の層を設けたシー
ト材料の概略断面図（本発明の構成要件である織布と樹
脂との関係を示す概略断面図）
ト材料の概略断面図（本発明の構成要件である織布と樹
脂との関係を示す概略断面図）
【図２】 図１のシート材料を積層した本発明の積層体
の概略断面図
の概略断面図
【図３】 浸漬により織布の両面に熱硬化性樹脂の層を
設けたシート材料の概略断面図
設けたシート材料の概略断面図
【図４】 図３のシート材料を積層した積層体の概略断
面図
面図
１ 耐熱性繊維織布 ２ フェノール樹脂層 ３ フェノール樹脂層 １１ 浸漬塗布により内部に樹脂が入った織布
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｃ 43/20 Ｂ２９Ｃ 43/20 Ｂ２９Ｋ 61:04 Ｂ２９Ｋ 61:04 105:08 105:08 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｆターム(参考） 2C014 KK01 4F100 AK33B AK33D AK33E AK47 BA04 BA05 BA08 BA10A BA10D BA10E BA25 DG01A DG01C DG01E DG12A DG12C DG12E EJ17 EJ172 EJ42 EJ422 GB76 GB90 JJ03A JJ03C JJ03E JK17 4F204 AA37 AD16 AH69 FA06 FB01 FB24 FE06 FF05 FF50 FG03 FH06 FN11 FN15 FQ01 FQ26 FW06 FW15 FW33 4F211 AA37 AC03 AD16 AH69 TA13 TC02 TC21 TD11 TN09 TQ03
Claims (4)
- 【請求項１】 耐熱性繊維織布の一方の面にフェノール
系樹脂フィルムを重ねたシート状材料を、織布とフェノ
ール系樹脂フィルムとが交互になるように複数枚重ね、
加熱加圧一体化してなることを特徴とする防護用複合積
層体。 - 【請求項２】 フェノール系樹脂が耐熱性繊維織布に対
し５〜１３重量％である請求項１記載の積層体。 - 【請求項３】 耐熱性繊維織布の一方の面にフェノール
系樹脂フィルムを重ね、熱ロールで加圧してシート状材
料を得、次いで、織布とフェノール系樹脂フィルムとが
交互になるように複数枚重ね、加熱加圧により一体化す
ることを特徴とする防護用複合積層体の製造方法。 - 【請求項４】 フェノール系樹脂が耐熱性繊維織布に対
し５〜１３重量％である請求項３記載の積層体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001096618A JP2002295997A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 防護用積層体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001096618A JP2002295997A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 防護用積層体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002295997A true JP2002295997A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18950516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001096618A Pending JP2002295997A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 防護用積層体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002295997A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004138374A (ja) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Nakane Seicha Kk | 多機能盾 |
| JP2011522201A (ja) * | 2008-05-14 | 2011-07-28 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 弾道抵抗性の防護服物品 |
| WO2014184407A1 (es) * | 2013-05-13 | 2014-11-20 | Fedur, S.A. | Casco antifragmento y antibala |
| JP2014535008A (ja) * | 2011-10-07 | 2014-12-25 | マッツサイテクノ ライセンシング カンパニー | 衝撃消散織布 |
| JP2015514952A (ja) * | 2012-02-20 | 2015-05-21 | クラレイ ユーロップ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＫｕｒａｒａｙ Ｅｕｒｏｐｅ ＧｍｂＨ | 防弾物品を製造するための複合材 |
| JP2018083314A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 日産自動車株式会社 | 繊維強化プラスチック及び該繊維強化プラスチックの製造方法 |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001096618A patent/JP2002295997A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2014184407A1 (es) * | 2013-05-13 | 2014-11-20 | Fedur, S.A. | Casco antifragmento y antibala |
| JP2018083314A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 日産自動車株式会社 | 繊維強化プラスチック及び該繊維強化プラスチックの製造方法 |
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