JP2007530895A - 柔軟な耐スパイク性/耐弾道貫通性物品 - Google Patents
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Abstract
Description
い引張強度および靱性の糸材料から製造された布の層を用いて製造される。弾道保護のための布は、比較的高い線密度の糸を一般に使用し、織られている場合、製織の厳密さから生じる糸繊維への損傷を避けるために極めてタイトな織り方を回避することを除いて、織り方のタイトネスについてほとんど考慮しない。
ジアミンおよび他の二酸塩化物は、ただ、他のジアミンおよび二酸塩化物が重合反応を妨げる何の反応性基も持たないという条件で、p−フェニレンジアミンまたはテレフタロイルクロリドの約10モルパーセントほどまでの量で、またはたぶんわずかにより高い量で使用することができる。PPD−Tはまた、例えば、2,6−ナフタロイルクロリドまたはクロロ−もしくはジクロロテレフタロイルクロリドあるいは3,4’−ジアミノジフェニルエーテルのような他の芳香族ジアミンおよび他の芳香族二酸塩化物の組入れから生じた共重合体をも意味する。
次の試験方法を次の実施例で用いた。
糸または繊維の線密度は、米国材料試験協会(ASTM)D1907−97およびD885−98に記載される手順に基づいて既知の長さの糸または繊維の重さを量ることによって測定する。デシテックスまたは「dtex」は、10,000メートルの糸または繊維のグラム単位の重量と定義される。
試験すべき繊維を順化させ、次にASTM D885−98に記載される手順に基づいて引張試験する。引張強度(破壊引張強度)、破断伸び、および弾性率は、インストロン(Instron)試験機(インストロン・エンジニアリング社、マサチューセッツ州カントン(Instron Engineering Corp.,Canton,Mass.))で試験繊維を破壊することによって測定する。
布層の面密度は、選択されたサイズ、例えば、10cm×10cmの各単層の重量を測定することによって求める。複合構造体の面密度は、個々の層の面密度の合計によって求める。
多層パネルの耐スパイク性試験は、2000年9月に発行された、スパイクの保護クラスについてのNIJ標準−0115.00「個人防弾チョッキの耐突刺し性(Stab Resistance of Personal Body Armor)」に従って行う。
多層パネルの弾道V50試験は、2000年9月に発行された、NIJ標準−0101.04「個人防弾チョッキの耐弾道性」に従って行う。
次の実施例では、複数の布層の複合体を、耐弾道性および耐突刺し貫通性試験のために製造した。約16インチ×16インチ(40.6cm×40.6cm)のパネルを試験のために構築された。異なる線密度および異なる数のフィラメント交差のアラミド糸でできた幾つかの異なる布を、それぞれ、耐スパイク性および耐弾道性パネルのために使用した。アラミド糸は、商標ケブラー(Kevlar)(登録商標)でイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E.I.du Pont de Nemours
and Company)によって販売されるものであった。アラミドはポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)であった。それぞれ、約4.8kg/m2および5.9kg/m2の面密度の2つの異なるレベルで、組み合わせたシステムとして一緒に積み重ねた耐スパイク性および耐弾道性パネルを、突刺しおよび弾道性能の両方について比較のために試験した。
のフィラメントの数とインチ当たり(または指定される場合、cm当たり)のエンドの総数とに基づく。交差点の数は、繊維中のフィラメントの数と織物中でたて方向のインチ当たり(または指定される場合、cm当たり)の繊維の数とを乗じ、次に当該量に交差繊維中のフィラメントの数×織物中でよこ方向のインチ当たり(または指定される場合、cm当たり)の交差繊維の数を乗じることによって計算する。例えば、様々な布構築物についてのフィラメント交差点の総数を次の通り計算した。
比較例1では、平織でインチ当たり70エンド(cm当たり27.6エンド)構造で133のフィラメントを含む220デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の12層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)より少ない、86,676,100(13,434,822)であった。耐スパイク性構成要素の面密度は約1.5kg/m2であった。さらに、平織でインチ当たり26エンド(cm当たり10.2エンド)構造で560のフィラメントを含む930デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の16層を耐弾道
性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)より大きい、211,993,600(32,859,074)であった。耐弾道性構成要素の面密度は3.2kg/m2であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は約4.7kg/m2であった。
本実施例では、平織でインチ当たり70エンド(cm当たり27.6エンド)構造で133のフィラメントを含む220デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の12層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)より少ない、86,676,100(13,434,822)であった。耐スパイク性構成要素の面密度は1.5kg/m2であった。さらに、平織でインチ当たり31エンド(cm当たり12.2エンド)構造で267のフィラメントを含む440デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の28層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素の面密度は約3.2kg/m2であった。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)よりかなり少ない、68,508,729(10,618,874)であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は4.7kg/m2であった。
本実施例では、平織でインチ当たり50エンド(cm当たり19.7エンド)構造で267のフィラメントを含む440デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の10層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)よりかなり高い、178,222,500(27,624,543)であった。耐スパイク性構成要素の面密度は1.7kg/m2であった。さらに、平織でインチ当たり26エンド(cm当たり10.2エンド)構造で267のフィラメントを含む440デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の34層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)よりかなり少ない、48,191,364(7,469,676)であった。耐弾道性構成要素の面密度は3.2kg/m2であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は約4.9kg/m2であった。
本実施例では、平織でインチ当たり63エンド(cm当たり24.8エンド)構造で150のフィラメントを含む330デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の10層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)よりかなり高い、158,760,000(24,607,849)であった。耐スパイク性構成要素の面密度は1.6kg/m2であった。さらに、平織でインチ当たり35エンド(cm当たり13.8エンド)構造で267のフィラメントを含む440デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の25層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)より少ない、87,329,025(13,536,026)であった。耐弾道性構成要素の面密度は3.2kg/m2であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は約4.8kg/m2であった。
比較例2では、平織でインチ当たり70エンド(cm当たり27.6エンド)構造で133のフィラメントを含む220デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の12層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)より少ない、86,676,100(13,434,822)であった。耐スパイク性構成要素の面密度は1.5kg/m2であった。さらに、平織でインチ当たり26エンド(cm当たり10.2エンド)構造で560のフィラメントを含む930デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の22層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)より大きい、211,993,600(32,859,074)であった。耐弾道性構成要素の面密度は4.4kg/m2であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は5.9kg/m2であった。
良好な耐性を示した、すなわち、それぞれ、36ジュールでおよび43ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。組み合わせたパネルについての9mm弾丸に対する耐弾道性試験は、509m/秒のまずまずの弾道V50を示した。
本実施例では、平織でインチ当たり70エンド(cm当たり27.6エンド)構造で133のフィラメントを含む220デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の12層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)より少ない、86,676,100(13,434,822)であった。耐スパイク性構成要素の面密度は1.5kg/m2であった。さらに、平織でインチ当たり31エンド(cm当たり12.2エンド)構造で267のフィラメントを含む440デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の39層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素の面密度は4.3kg/m2であった。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)よりかなり少ない、68,508,729(10,618,874)であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は5.8kg/m2であった。
本実施例では、平織でインチ当たり50エンド(cm当たり19.7エンド)構造で267のフィラメントを含む440デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の9層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)よりかなり高い、178,222,500(27,624,543)であった。耐スパイク性構成要素の面密度は1.6kg/m2であった。さらに、平織でインチ当たり26エンド(cm当たり10.2エンド)構造で267のフィラメントを含む440デシテックス・ケブラー(登録商標)アラミドから織った布の46層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり(平方cm当たり)のフィラメント交差の数は、90,000,000(13,950,027)よりかなり少ない、48,191,364(7,469,676)であった。耐弾道性構成要素の面密度は4.3kg/m2であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は5.9kg/m2であった。
Claims (25)
- たて方向に第1の複数の第1糸とよこ方向に第2の複数の第1糸とでできた第1布の互いに隣接して置かれた複数の柔軟な層を含んでなる耐スパイク性パネルであって、第1糸が50〜600デニールの線密度を有し、かつ、複数の第1フィラメントを含んでなり、そしてさらに第1の複数のおよび第2の複数の第1糸がインチ当たり40〜100の第1糸含んでなる耐スパイク性パネルと、
たて方向に第1の複数の第2糸とよこ方向に第2の複数の第2糸とでできた第2布の互いに隣接して置かれた複数の柔軟な層を含んでなる耐弾道性パネルであって、第2糸が100〜840以下のデニールの線密度を有し、そして第2糸が前記第2布中に平方インチ当たり20,000,000〜90,000,000以下のフィラメント交差を提供する複数の第2フィラメントを含んでなり、そしてさらに第1の複数のおよび第2の複数の第2糸がインチ当たり5〜40未満の第2糸を含んでなる耐弾道性パネルと
を含んでなる、耐スパイク性および耐弾道性物品。 - 第2フィラメントが平方インチ当たり35,000,000〜85,000,000のフィラメント交差を提供する請求項1に記載の物品。
- 第1および第2の複数の第1糸がインチ当たり45〜80の第1糸である請求項1に記載の物品。
- 第1および第2の複数の第2糸がインチ当たり10〜36の第2糸である請求項1に記載の物品。
- 第1糸の複数の第1フィラメントが前記第1布中で平方インチ当たり25,000,000〜300,000,000以下のフィラメント交差を提供する請求項1に記載の物品。
- 第1糸の複数の第1フィラメントが前記第1布中で平方インチ当たり90,000,000より多い〜250,000,000以下のフィラメント交差を提供する請求項1に記載の物品。
- 第1糸の複数の第1フィラメントが前記第1布中で平方インチ当たり25,000,000〜50,000,000未満のフィラメント交差を提供する請求項1に記載の物品。
- 第1および第2糸が少なくとも10g/デニールの引張強度および少なくとも2%の破断伸びを有する請求項1に記載の物品。
- 第2糸が100〜800デニールの線密度を有し、そして第2フィラメントが0.3〜8.0デニールの線密度を有する請求項1に記載の物品。
- 第2糸が150〜750デニールの線密度を有し、そして第2フィラメントが0.5〜4.0デニールの線密度を有する請求項1に記載の物品。
- 第1糸が50〜600デニールの線密度を有し、そして第1フィラメントが0.3〜8.0デニールの線密度を有する請求項1に記載の物品。
- 第1糸が100〜500デニールの線密度を有し、そして第1フィラメントが0.5〜4.0デニールの線密度を有する請求項1に記載の物品。
- 耐スパイク性パネルが平方フィート当たり0.15〜1.50ポンド以下の面密度を有する請求項1に記載の物品。
- 耐スパイク性パネルが平方フィート当たり0.20〜0.90ポンド以下の面密度を有する請求項1に記載の物品。
- 耐スパイク性パネルが2〜32の第1布層を含んでなり、そして耐弾道性パネルが10〜70の第2布層を含んでなる請求項1に記載の物品。
- 耐スパイク性パネルが5〜25の第1布層を含んでなり、そして耐弾道性パネルが15〜60の第2布層を含んでなる請求項1に記載の物品。
- 第1布層の少なくとも1つおよび第2布層の少なくとも1つが織られている請求項1に記載の物品。
- 第1布層のすべておよび第2布層のすべてが織られている請求項1に記載の物品。
- 第1および第2糸が独立して、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、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{2,6−ジイミダゾ[4,5−b4’,5’−e]ピリジニレン−1,4(2,5−ジヒドロキシ)フェニレン}、およびそれらの混合物よりなる群から選択される複数の繊維を含んでなる請求項1に記載の物品。
- 耐スパイク性パネルがストライク面である請求項1に記載の物品。
- ストライク面として耐スパイク性パネル、中間層として耐弾道性パネル、および物品の着用者の身体のわきに置くための内面として第2の耐スパイク性パネルを含んでなる請求項1に記載の物品。
- 第1布層がマトリックス樹脂またはバインダーを含む請求項1に記載の物品。
- 第2布層がマトリックス樹脂またはバインダーを含む請求項1に記載の物品。
- 耐スパイク性パネルおよび耐弾道性パネルを含んでなる第2物品のそれより大きい弾道V50性能を物品が有し、第2物品中の耐弾道性パネルが第1物品の耐弾道性パネルと同じ面密度を有するが、第2物品の耐弾道性パネルでの平方インチ当たりのフィラメント交差の数が90,000,000より多い請求項1に記載の物品。
- 9mm弾丸に対するV50弾道性能が少なくとも350m/秒である請求項1に記載の物品。
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