JP2003269898A - 複合積層体および防弾用ヘルメット - Google Patents
複合積層体および防弾用ヘルメットInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、耐弾性と操用性に優れ、塗
装性、耐切創性などに優れた複合積層成形体およびヘル
メットを提供することである。 【解決手段】 本発明の複合積層成形体は、ポリエチレ
ンシールドで構成される第1層部材の両面に、アラミド
繊維織布とフェノール系樹脂とで形成される第2層部材
を設けてなることを特徴とするものである。また、本発
明の防弾用ヘルメットは、上記記載の複合積層成形品を
成形してなることを特徴とするものである。
装性、耐切創性などに優れた複合積層成形体およびヘル
メットを提供することである。 【解決手段】 本発明の複合積層成形体は、ポリエチレ
ンシールドで構成される第1層部材の両面に、アラミド
繊維織布とフェノール系樹脂とで形成される第2層部材
を設けてなることを特徴とするものである。また、本発
明の防弾用ヘルメットは、上記記載の複合積層成形品を
成形してなることを特徴とするものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合積層成形体お
よび防弾用ヘルメットに関する。
よび防弾用ヘルメットに関する。
【0002】
【従来の技術】防弾用ヘルメットには耐弾性に加えて、
身に着けた際の運動機能(以下、操用性という)に優れ
たものでなくてはならず、軽量で頭の動きに忠実に追従
することが要求される。一般的に、防弾用ヘルメットに
はアラミド繊維織布にフェノール系樹脂を含浸させた後
必要枚数を積層し、加熱加圧成形することによって得ら
れる成形体である。従来の金属製のヘルメットに比べ軽
量化されているが、決して十分軽いものではないため
に、長時間の着用には身体への負担が大きいものであっ
た。そのため、更に軽量化することが検討されている
が、軽量化を図りながら耐弾性を追求することは困難な
面があった。軽量化を実現するために高強度ポリエチレ
ン繊維を0°、90°に重ね熱可塑性樹脂で一体化した
積層体によるヘルメットが考案されたが、銃弾が衝突し
た位置の裏面の膨れ、表面の塗装性、耐切創性、耐熱保
形性、耐候性などで実用上不具合を生じている。
身に着けた際の運動機能(以下、操用性という)に優れ
たものでなくてはならず、軽量で頭の動きに忠実に追従
することが要求される。一般的に、防弾用ヘルメットに
はアラミド繊維織布にフェノール系樹脂を含浸させた後
必要枚数を積層し、加熱加圧成形することによって得ら
れる成形体である。従来の金属製のヘルメットに比べ軽
量化されているが、決して十分軽いものではないため
に、長時間の着用には身体への負担が大きいものであっ
た。そのため、更に軽量化することが検討されている
が、軽量化を図りながら耐弾性を追求することは困難な
面があった。軽量化を実現するために高強度ポリエチレ
ン繊維を0°、90°に重ね熱可塑性樹脂で一体化した
積層体によるヘルメットが考案されたが、銃弾が衝突し
た位置の裏面の膨れ、表面の塗装性、耐切創性、耐熱保
形性、耐候性などで実用上不具合を生じている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐弾
性と操用性に優れ、塗装性、耐切創性などに優れた複合
積層成形体および防弾用ヘルメットを提供することであ
る。
性と操用性に優れ、塗装性、耐切創性などに優れた複合
積層成形体および防弾用ヘルメットを提供することであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(4)記載の本発明により達成される。 (1)ポリエチレンシールドで構成される第1層部材の
両面に、アラミド繊維織布とフェノール樹脂とで形成さ
れる第2層部材を設けてなることを特徴とする複合積層
成形体。 (2)前記第2層部材を構成するフェノール樹脂量が、
前記アラミド織布に対して8〜13重量%である上記
(1)に記載の複合積層成形体。 (3)前記フェノール樹脂が、フェノール樹脂フィルム
である上記(1)または(2)に記載の複合積層成形
体。 (4)上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の複合
積層成形品を成形してなることを特徴とする防弾用ヘル
メット。
(1)〜(4)記載の本発明により達成される。 (1)ポリエチレンシールドで構成される第1層部材の
両面に、アラミド繊維織布とフェノール樹脂とで形成さ
れる第2層部材を設けてなることを特徴とする複合積層
成形体。 (2)前記第2層部材を構成するフェノール樹脂量が、
前記アラミド織布に対して8〜13重量%である上記
(1)に記載の複合積層成形体。 (3)前記フェノール樹脂が、フェノール樹脂フィルム
である上記(1)または(2)に記載の複合積層成形
体。 (4)上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の複合
積層成形品を成形してなることを特徴とする防弾用ヘル
メット。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の複合積層成形体お
よび防弾用ヘルメットを詳細に説明する。本発明の複合
積層成形体は、ポリエチレンシールドで構成される第1
層部材の両面に、アラミド繊維織布とフェノール樹脂と
で形成される第2層部材を設けてなることを特徴とする
ものである。また、本発明の防弾用ヘルメットは、上記
記載の複合積層成形品を成形してなることを特徴とする
ものである。
よび防弾用ヘルメットを詳細に説明する。本発明の複合
積層成形体は、ポリエチレンシールドで構成される第1
層部材の両面に、アラミド繊維織布とフェノール樹脂と
で形成される第2層部材を設けてなることを特徴とする
ものである。また、本発明の防弾用ヘルメットは、上記
記載の複合積層成形品を成形してなることを特徴とする
ものである。
【0006】以下、複合積層成形体について説明する。
本発明の複合積層成形体は、ポリエチレンシールドで構
成される第1層部材を有する。これにより、複合積層成
形体の耐弾性を向上することができる。前記ポリエチレ
ンシールドとは、例えばポリエチレン繊維を10〜10
0倍に冷延伸したものを平面状に一方向に揃え、更に別
の冷延伸後のポリエチレン繊維を前記方向と垂直な一方
向に揃え重ね合わせたものをポリエチレン、ポリイソプ
レン等の低分子量オレフィン系樹脂の結合剤で固着しシ
ートにしたものであり、さらには、このシートを複数枚
組み合わせて結合剤で一体化したものである。そして、
このシールドを必要とする耐弾性能が得られる枚数積層
し、加熱圧縮して積層成形品とするものである。
本発明の複合積層成形体は、ポリエチレンシールドで構
成される第1層部材を有する。これにより、複合積層成
形体の耐弾性を向上することができる。前記ポリエチレ
ンシールドとは、例えばポリエチレン繊維を10〜10
0倍に冷延伸したものを平面状に一方向に揃え、更に別
の冷延伸後のポリエチレン繊維を前記方向と垂直な一方
向に揃え重ね合わせたものをポリエチレン、ポリイソプ
レン等の低分子量オレフィン系樹脂の結合剤で固着しシ
ートにしたものであり、さらには、このシートを複数枚
組み合わせて結合剤で一体化したものである。そして、
このシールドを必要とする耐弾性能が得られる枚数積層
し、加熱圧縮して積層成形品とするものである。
【0007】本発明の複合積層成形体は、前記ポリエチ
レンシールドからなる第1層部材の両面にアラミド繊維
織布とフェノール樹脂とで形成される第2層部材を設け
る。これにより、塗装性、耐切創性を向上することがで
きる。
レンシールドからなる第1層部材の両面にアラミド繊維
織布とフェノール樹脂とで形成される第2層部材を設け
る。これにより、塗装性、耐切創性を向上することがで
きる。
【0008】従来、高強度ポリエチレン繊維及びその積
層体は耐熱性、軟化温度が低い材質で、傷がつき易く塗
装性も極めて悪いために防弾用ヘルメットには不向きで
あった。それに対して、本発明では、表層を形成する第
2層部材を耐熱性、防炎性、塗装性及び擦傷性に優れた
アラミド繊維織布とフェノール樹脂で形成され、芯層で
ある第1層部は低密度で耐弾性能に優れたポリエチレン
シールドとなっているためヘルメットに好適な積層成形
品を提供することが可能となる。
層体は耐熱性、軟化温度が低い材質で、傷がつき易く塗
装性も極めて悪いために防弾用ヘルメットには不向きで
あった。それに対して、本発明では、表層を形成する第
2層部材を耐熱性、防炎性、塗装性及び擦傷性に優れた
アラミド繊維織布とフェノール樹脂で形成され、芯層で
ある第1層部は低密度で耐弾性能に優れたポリエチレン
シールドとなっているためヘルメットに好適な積層成形
品を提供することが可能となる。
【0009】前記アラミド繊維織布の織り構成は、特に
限定されないが平織りが好ましい。これにより、積層成
形品としての強度を特に均一にすることができる。織布
を構成している糸の形態は、例えばモノフィラメントを
引き揃えたロービング状のもの、撚りの掛かった通常の
糸等が挙げられる。これらのなかでも、耐弾性能に優れ
たロービング状の糸が好ましい。
限定されないが平織りが好ましい。これにより、積層成
形品としての強度を特に均一にすることができる。織布
を構成している糸の形態は、例えばモノフィラメントを
引き揃えたロービング状のもの、撚りの掛かった通常の
糸等が挙げられる。これらのなかでも、耐弾性能に優れ
たロービング状の糸が好ましい。
【0010】前記フェノール樹脂の含有量は、織布に対
して8〜13重量%が好ましい。樹脂量が前記下限値未
満では表面の平滑性が低下する場合があり、前記上限値
を越えると成形時の圧力で金型のパーティング面から樹
脂が流れ出し、バリが多く仕上げ工数が増大する場合が
ある。また、耐弾性の低下することがある。前記フェノ
ール樹脂は、フィルムであることが好ましい。これによ
りアラミド繊維織布とフェノール樹脂からなる第2層部
材の形成が容易となり、本発明の複合積層成形体への成
形性が向上する。また、フェノール樹脂はポリビニルブ
チラール変性フェノール樹脂であることが好ましい。こ
れにより、フェノール樹脂が可撓性となり、フェノール
樹脂のフィルム化が容易となる。
して8〜13重量%が好ましい。樹脂量が前記下限値未
満では表面の平滑性が低下する場合があり、前記上限値
を越えると成形時の圧力で金型のパーティング面から樹
脂が流れ出し、バリが多く仕上げ工数が増大する場合が
ある。また、耐弾性の低下することがある。前記フェノ
ール樹脂は、フィルムであることが好ましい。これによ
りアラミド繊維織布とフェノール樹脂からなる第2層部
材の形成が容易となり、本発明の複合積層成形体への成
形性が向上する。また、フェノール樹脂はポリビニルブ
チラール変性フェノール樹脂であることが好ましい。こ
れにより、フェノール樹脂が可撓性となり、フェノール
樹脂のフィルム化が容易となる。
【0011】以下、本発明の複合積層成形品およびヘル
メットについて、図面を用いて詳細に説明する。図1
は、本発明における第1層部材11の一例を示す側面図
である。第1の部材11は、アラミド繊維織布1の片面
に、フェノール樹脂フィルム2を重ねて得られる。図2
は、本発明における複合積層体12の一例を示す側面図
である。第2の部材は、複数枚のポリエチレンシールド
3により構成される。第2の部材3の両面には、第1の
部材11がエポキシ樹脂等の接着剤層4を介して積層さ
れる。図3は、本発明の防弾用ヘルメットの一例を示す
側面図である。ヘルメットの14は、第2層部材の両面
に接着剤層4を介して第1層部材11を設けてなる複合
積層成形体12で構成されている。
メットについて、図面を用いて詳細に説明する。図1
は、本発明における第1層部材11の一例を示す側面図
である。第1の部材11は、アラミド繊維織布1の片面
に、フェノール樹脂フィルム2を重ねて得られる。図2
は、本発明における複合積層体12の一例を示す側面図
である。第2の部材は、複数枚のポリエチレンシールド
3により構成される。第2の部材3の両面には、第1の
部材11がエポキシ樹脂等の接着剤層4を介して積層さ
れる。図3は、本発明の防弾用ヘルメットの一例を示す
側面図である。ヘルメットの14は、第2層部材の両面
に接着剤層4を介して第1層部材11を設けてなる複合
積層成形体12で構成されている。
【0012】
【実施例】以下、本発明の複合積層体について、実施例
を用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定される
ものではない。
を用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定される
ものではない。
【0013】実施例1
第2層部材の製造
下記記載の特性を有するアラミド繊維で構成される織布
の片面に、50%ポリビニル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12重量%に相
当するよう重ね180℃の熱ロールで一体化し、成形体
の最外層を構成する第2層部材を製造した。 (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
の片面に、50%ポリビニル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12重量%に相
当するよう重ね180℃の熱ロールで一体化し、成形体
の最外層を構成する第2層部材を製造した。 (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
【0014】複合成形体の製造
第2層部材に下記の特性を有するポリエチレンシールド
を所望の防弾性能が得られる面密度8kg/m2になる
よう必要な枚数を重ね、最外部に第2層部材を配置し
た。第1部材と第2部材との接合面には、エポキシ系接
着剤が配置される。 (高強度ポリエチレンシールドの特性) ・面密度 250g/m2 ・密度 0.965
を所望の防弾性能が得られる面密度8kg/m2になる
よう必要な枚数を重ね、最外部に第2層部材を配置し
た。第1部材と第2部材との接合面には、エポキシ系接
着剤が配置される。 (高強度ポリエチレンシールドの特性) ・面密度 250g/m2 ・密度 0.965
【0015】防弾用ヘルメットの製造
得られた複合積層成形体を、ヘルメット成形用金型を用
いて、125℃の熱プレスで3MPAの圧力にて30分
間加熱加圧した後、室温まで冷却し防弾用ヘルメットを
得た。
いて、125℃の熱プレスで3MPAの圧力にて30分
間加熱加圧した後、室温まで冷却し防弾用ヘルメットを
得た。
【0016】実施例2
ブチラール変性フェノール樹脂の量を5重量%とした以
外は、実施例1と同様とした。
外は、実施例1と同様とした。
【0017】実施例3
ブチラール変性フェノール樹脂の量を15重量%とした
以外は、実施例1と同様にした。
以外は、実施例1と同様にした。
【0018】比較例1
第2部材のみで、防弾用ヘルメットを製造した以外は、
実施例1と同様にした。
実施例1と同様にした。
【0019】比較例2
第1の部材のみで、防弾用ヘルメットを製造した以外
は、実施例1と同様にした。
は、実施例1と同様にした。
【0020】得られた防弾用ヘルメットについて、次の
評価を行った。評価項目を、方法と共に以下に示す。得
られた結果を表1に示す。
評価を行った。評価項目を、方法と共に以下に示す。得
られた結果を表1に示す。
【0021】塗装密着性
密着強度は、JIS K 6328に準じて測定した。
◎:剥離なし。
○:若干剥離が見受けられるが、実用可能範囲。
△:剥離が大きく、実用不可。
×:全面的に剥離有り。
【0022】耐熱保形性
室温雰囲気下で、10kgの荷重下でたわみの程度を比
較した。 ◎:たわみほとんど無し。 ○:たわみ若干有るが、実用可能レベル。 △:たわみが若干有り、実用不可。 ×:たわみ有り。
較した。 ◎:たわみほとんど無し。 ○:たわみ若干有るが、実用可能レベル。 △:たわみが若干有り、実用不可。 ×:たわみ有り。
【0023】耐切創性
HBの濃さの鉛筆で比較した。
◎:傷無し。
○:僅かに痕が残るが、実用可能範囲。
△:へこみがあり、実用不可。
×:大きなへこみ有り。
【0024】耐弾試験時の裏面の膨れ
耐弾試験は、模擬破片弾を使用した小口径発射装置によ
るV50で評価し、この時の停弾した位置の裏面へのへ
こみ量を比較評価した。 ◎:へこみは僅かである。 ○:へこみは有るが、実用可能範囲。 △:へこみが有り、実用不可。 ×:大きなへこみ有り。
るV50で評価し、この時の停弾した位置の裏面へのへ
こみ量を比較評価した。 ◎:へこみは僅かである。 ○:へこみは有るが、実用可能範囲。 △:へこみが有り、実用不可。 ×:大きなへこみ有り。
【0025】重量
各積層構成でヘルメットを成形し、製品重量を評価し
た。
た。
【0026】
【表1】
【0027】表から明らかなように、実施例1〜3は、
耐熱保形性、耐切創性、裏面の膨れの各評価で優れて、
重量が軽く、装着時の運動性能(操用性)に優れてい
た。
耐熱保形性、耐切創性、裏面の膨れの各評価で優れて、
重量が軽く、装着時の運動性能(操用性)に優れてい
た。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、塗装密着性、耐熱保形
性、耐切創性、裏面の膨れの各評価で優れており、重量
が軽く、装着時の運動性能(操用性)に優れた複合積層
体および防弾用ヘルメットを提供することができる。
性、耐切創性、裏面の膨れの各評価で優れており、重量
が軽く、装着時の運動性能(操用性)に優れた複合積層
体および防弾用ヘルメットを提供することができる。
【図1】 本発明における第1層部材11の一例を示す
側断面図である。
側断面図である。
【図2】 本発明における複合積層体12の一例を示す
側断面図である。
側断面図である。
【図3】 本発明の防弾用ヘルメットの一例を示す側断
面図である。
面図である。
1 アラミド繊維織布
2 フェノール樹脂フィルム
3 ポリエチレンシールド
4 接着剤層
11 第1の部材
12 複合積層体
14 防弾ヘルメット
Claims (4)
- 【請求項1】 ポリエチレンシールドで構成される第1
層部材の両面に、アラミド繊維織布とフェノール樹脂と
で形成される第2層部材を設けてなることを特徴とする
複合積層成形体。 - 【請求項2】 前記第2層部材を構成するフェノール樹
脂量が、前記アラミド織布に対して8〜13重量%であ
る請求項1に記載の複合積層成形体。 - 【請求項3】 前記フェノール樹脂が、フェノール樹脂
フィルムである請求項1または2に記載の複合積層成形
体。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の複
合積層成形品を成形してなることを特徴とする防弾用ヘ
ルメット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002067436A JP2003269898A (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | 複合積層体および防弾用ヘルメット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002067436A JP2003269898A (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | 複合積層体および防弾用ヘルメット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003269898A true JP2003269898A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29198831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002067436A Pending JP2003269898A (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | 複合積層体および防弾用ヘルメット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003269898A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100944502B1 (ko) | 2008-02-18 | 2010-03-03 | 노태종 | 방탄헬멧의 제조방법 |
JP2010530479A (ja) * | 2007-02-15 | 2010-09-09 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 保護用ヘルメット |
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KR101421328B1 (ko) | 2011-12-27 | 2014-07-30 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 방탄 헬멧용 복합 원단 및 그것을 포함하는 방탄 헬멧 |
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JPH09174765A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 複合成形物 |
-
2002
- 2002-03-12 JP JP2002067436A patent/JP2003269898A/ja active Pending
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