JP2013516593A - 車両のエネルギー吸収システム - Google Patents
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Abstract
本発明は、コア材料およびアップリケ材料を含んで成るエネルギー吸収組成物に関する。エネルギー吸収組成物は、ハニカム状のアルミニウム又は発砲ポリプロピレン(ＥＰＰ等のコア材料を含んで成ってよい。エネルギー吸収材料は、コア材料に塗布してエネルギー吸収材料の耐久性を高め、コア材料のエネルギー吸収特性を増やす保護材料を更に含んで成ってよい。保護材料は外部にポリウレタン、ポリ尿素、又は他の適当なスキン形成材料を含んで成ってよく、保護材料は噴霧又は塗装を含む実行可能な技術を用いてコア材料に塗布されてよい。本発明のエネルギー吸収材料は、エネルギー吸収の質を顕著に低下させることなく多くの衝撃に耐えることができる。エネルギー吸収システムは、ＦＭＶＳＳ３０２の可燃性規格を満たす又は超える。
【選択図】図７
【選択図】図７
Description
本発明は、米国陸軍ＴＡＣＯＭＬＣＭＣにより与えられた認可番号Ｗ５６ＨＺＶ−０８−Ｃ−００４７の下政府支援で作られた。政府は、本発明に関していくつかの権利を有している。
本発明は、エネルギー吸収材料システムの分野に一般的に関する。より具体的には、本発明は、外部を保護するエラストマー・コーティングとコアエネルギー吸収基板とを含んで成るエネルギー吸収材料複合体および戦闘用車両の使用材料に関する。
戦闘用車両は衝突、横転および自己爆破又は簡易爆弾装置の二次衝撃にさらされる。それ故、戦闘用車両には、しばしば車両の外部と内部の両方に重装が施される。
エネルギーを吸収するために使用される材料は、身体損傷、頭部外傷から席乗員を十分に保護するためにいくつかの特徴を有する必要がある。その材料は席乗員同士又エネルギー吸収パネル同士の衝突による損傷が生じることを避けるため、幾分柔軟性を有していることを要する。許容可能なポイントを超えて全車両重量および燃料要求が増えることを避けるため、その材料は軽量である必要がある。又、許容可能なレベルを超えてコストがかからないようにするために、十分な量の材料を容易に製造する必要がある。又、その材料は、頻繁な取替えを要することを回避するために耐久性がある必要がある。又、その材料は、席乗員による多重衝突の衝撃から生じるエネルギーを吸収することができることを要する。
最近、戦闘用車両のボディーパネルの装甲レベルが益々重要となっており、この重要性はかなり硬い材料を使用することで達成される。しかしながら、硬い材料は衝突の間兵士へのけがが増える要因となり、柔軟で圧縮可能な衝撃エネルギー吸収材料がより望まれている。
ラルストン・ダンのａ５ｍｐｈのバンパーを設けることを要しない熱可塑性バンパーエネルギー吸収体の利点(要約)/２００９年４月のＳＡＥ世界大会＆展示会における文書番号２００９−０１−０９６３
マイケルカーリーのバンパーシステムにおける発砲ポリプロピレン発泡剤によるエネルギー管理の向上/２００４年３月のＳＡＥ世界大会＆展示会における文書番号２００４−０１−１７００
ポリマーとプラスチックのコーティング(マテリアルエンジニアリング２１)/１章、５章、ローズＡリントズ(編集)、フィリップＶヤネフ(編集)、２００３年２月４日
２００６年１２月の固体および構造の国際ジャーナル４３：２５−２６,ｐｐ７６４４−７６５８のバヘイ−Ｅｌ−ディン、エヒアらによるポリ尿素内層を有する爆破耐性サンドイッチプレートのデザイン
シンタクチックフォームであるエココアのエネルギー吸収性能(要旨)/２００７年４月２３日〜４月２６日の第４８回ＡＩＡＡ／ＡＳＭＥ／ＡＳＣＥ／ＡＨＳ／ＡＳＣの構造、構造力学および材料会議
１９８９年３月３日にアップデートされた米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ２０１の試験検査手順：内部衝撃からの席乗員の保護,ＴＰ−２０１−０２
１９９１年１０月１８日にアップデートされた米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ２０１の試験検査手順：内部材料の可燃性,ＴＰ−３０２−０３
本発明は、上面にエネルギー吸収エラストマー・コーティング材を有したコア材料を含んで成るエネルギー吸収複合材料システムに関する。エネルギー吸収材料は、ハニカム状のアルミニウム、ポリウレタン発泡体又は膨張（又は発泡又は拡張；ｅｘｐａｎｄｅｄ）ポリプロピレン等のコア材料を含んでよい。エネルギー吸収材料は、エネルギー吸収材料の耐久性とエネルギー吸収特性を増やすためにコア材料に用いられる保護材料を更に含んで成ってよい。保護材料は、ポリウレタン、ポリ尿素又は他の適当なスキン発泡材料を含んで成ってよく、保護材料は噴霧、圧延、塗装等の実行可能な技術を用いてコア材料に塗布されてよい。
本発明は、戦闘用車両又は他の車両で使用されてよいエネルギー吸収材料に関する。本発明のある態様では、エネルギー吸収材料は上面にエラストマー・コーティング材を有したコア材料を含んで成ってよい。
ある態様では、本発明は、コア材料、好ましくはハニカム状のアルミニウム、ポリウレタン発泡体又は膨張ポリプロピレンを含むエネルギー吸収材料を含んで成ってよい。この態様では、コア材料はエネルギー吸収材料のエネルギー吸収機能を主として果たす。エネルギー吸収複合材料は、エネルギー吸収材料の耐久性を高めるためコア材料に用いられる保護材料を更に含んで成ってよい。保護材料は、噴霧又は塗装等の実行可能な技術を使用してコア材料に塗布されてよく、ポリウレタン、ポリ尿素又は他の耐久性のある適当なスキン発泡材料を含んで成ってよい。本発明のある態様では、保護材料は、ジェファーミン（；Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ）Ｄ−２０００、ＤＥＴＤＡおよびユニリンク（；Ｕｎｉｌｉｎｋ）４２００を含んで成る第１混合物、およびモンドゥール（；Ｍｏｎｄｕｒ）ＭＬ、ＰＴＭＥＧ２０００および炭酸プロピレン（；ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）を含んで成る第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であってよい。本発明のある態様では、保護材料は、約６５重量％〜約８５重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１３重量％〜約２３重量％のＤＥＴＤＡおよび約７重量％〜約１７重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、および約４５．５重量％〜約５５．５重量％のモンドゥールＭＬ、４１．５重量％〜５１．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および１重量％未満〜８重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であってよい。本発明のある態様では、保護材料は、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、および５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であってよい。
ある態様では、エネルギー吸収材料は、車両外壁からの弾道スパル、破片、シャード、砕片を除去又は低減でき、又、激突、爆発又は重砲の炎による車両の席乗員を衝突保護するスポールライナーに組み入れられてよい。複合エネルギー吸収剤は、繊維材料、ナイロン材料、ポリエチレン繊維、パラ−アラミド繊維、ポリウレタンから成るポリ尿素又は軍事用ゲードキャンバス等の材料で覆われてもよい。
別の態様では、エネルギー吸収材料は接着促進剤でコーティングされたコア材料を含んで成ってよい。接着促進剤は、コア材料が別の物質に接着し、又はコア材料が別の物質へより接着し易くする任意の化合物であってよい。エネルギー吸収材料は、保護材料、好ましくはポリ尿素を更に含んで成ってよい。エネルギー吸収材料は、接着剤、好ましくはフィルム接着剤を含んで成ってよい。好ましい態様では、接着促進剤は、コア材料が保護材料と接着剤へ接着する能力を高める。フィルム接着剤は、エネルギー吸収材料を戦闘用車両の内面等の表面へ貼り付けることを目的とする。ある態様では、接着促進剤は液体状のコーティング結合化合物であってよい。
別の態様では、エネルギー吸収材料はコア材料を所望の大きさにすることで生成されてよい。コア材料は、ハニカム状のアルミニウム又は膨張ポリプロピレンであってよい。この時、保護材料をコア材料に塗布してもよい。保護材料はポリウレタン又はポリ尿素であってよい。
保護材料は適当な塗布技術を使用して塗布されてよい。好ましくは、保護材料はコア材料に噴霧又は散布される。
本発明のエネルギー吸収材料は、車両中の席乗員を保護するために使用される。エネルギー吸収材料は、戦闘用車両の爆発耐性シートで使用されてよい。又、エネルギー吸収材料は、船舶、航空機、自家用車に使用され、又は個人の体に用いられてもよい。又、エネルギー吸収材料は、高エネルギーの爆発事故、減速による衝撃、衝突および車両横転から保護する。
本発明のエネルギー吸収材料は、柔軟性があり、車両内面に適合しエネルギーを吸収することができる。好ましい態様では、エネルギー吸収材料はダッシュボード、砲塔、内天井、ドア、ＡおよびＢ支柱又は任意の車両内面に使用されてよい。
本明細書で使用する用語である頭部傷害基準（ＨＩＣ）スコアは、生命に危険な脳損傷の状態の定量測定値を指す。
本明細書で使用する用語ＨＩＣスコアは、テスト用のダミーのヘッドフォーム（又は頭型；ｈｅａｄｆｏｒｍ）と比べた人間の頭の挙動を反映するＦＭＨシミュレーション試験データから調整したものを指す。
＜実施例１＞
（ＪＳＰインターナショナル、マディソンハイツ、ＭＩ）の１．３〜２．２パウンド/立法フィート（ｐｃｆ）の密度を有する膨張ポリプロピレン（ＥＰＰ）コアエネルギー吸収材料を得た。ＥＰＰコアエネルギー材料を板状にして特定の形状と厚さに切断し、又は特定の形状に成形した。
（ＪＳＰインターナショナル、マディソンハイツ、ＭＩ）の１．３〜２．２パウンド/立法フィート（ｐｃｆ）の密度を有する膨張ポリプロピレン（ＥＰＰ）コアエネルギー吸収材料を得た。ＥＰＰコアエネルギー材料を板状にして特定の形状と厚さに切断し、又は特定の形状に成形した。
（株）ボンドプロ社から購入した４２９８接着促進剤（３ＭＴＭ）をＥＰＰパネルの上面に塗布した。接着促進剤をブラッシュし又は噴霧してよい。接着促進剤を少なくとも１時間乾燥させた。
ガスマー社製のＨＶ−２０/２５又は同等物等の均等噴霧ユニットを用いて、０．０３０〜０．２５０インチの厚さでポリ尿素エラストマー・コーティングをＥＰＰパネルの上面に行った。余分なポリ尿素を切り取った。４２９８接着促進剤（３ＭＴＭ）をＥＰＰパネルの背面に施し、１時間乾燥させた。
５３５６フィルム接着剤（３ＭＴＭ）をＥＰＰパネルの背面に施した。
＜実施例２＞
約１インチの厚さを有する１２〜１５ｐｓｉのハニカム状のアルミニウムのパネルを軍事用戦闘車両のＢピラーの表面に合う大きさにした。スクリーン層又はスクリム布層をハニカム状のアルミニウム表面に設け、次いでポリ尿素で噴霧して、約１．１インチの全パネル厚さを得た。ポリ尿素を硬化させ、ハニカム状の複合アルミニウムパネルを車両の内側に設けた。
約１インチの厚さを有する１２〜１５ｐｓｉのハニカム状のアルミニウムのパネルを軍事用戦闘車両のＢピラーの表面に合う大きさにした。スクリーン層又はスクリム布層をハニカム状のアルミニウム表面に設け、次いでポリ尿素で噴霧して、約１．１インチの全パネル厚さを得た。ポリ尿素を硬化させ、ハニカム状の複合アルミニウムパネルを車両の内側に設けた。
＜実施例３＞
約１．９インチの厚さを有する膨張ポリプロピレンのパネルは、軍事用戦闘用車両の支柱Ａに合う大きさである。上面を接着促進剤で噴霧し、次いで、ポリ尿素で噴霧し約２．０インチの全パネル厚さを得た。ポリ尿素を硬化させ、複合膨張ポリプロピレンのパネルを車両に設けた。
約１．９インチの厚さを有する膨張ポリプロピレンのパネルは、軍事用戦闘用車両の支柱Ａに合う大きさである。上面を接着促進剤で噴霧し、次いで、ポリ尿素で噴霧し約２．０インチの全パネル厚さを得た。ポリ尿素を硬化させ、複合膨張ポリプロピレンのパネルを車両に設けた。
＜実施例４＞
衝撃保護の研究はＦＭＶＳＳ２０１試験検査手順に基づき行われた。ＦＭＶＳＳ２０１手順は、参照のため本明細書に組み入れられている、内部衝撃からの席乗員の保護に関する米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ２０１の試験検査手順にて説明されている。
衝撃保護の研究はＦＭＶＳＳ２０１試験検査手順に基づき行われた。ＦＭＶＳＳ２０１手順は、参照のため本明細書に組み入れられている、内部衝撃からの席乗員の保護に関する米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ２０１の試験検査手順にて説明されている。
衝撃保護の研究はＡＣＨを被った標準ダミーフリーモーション・ヘッドフォーム（ＦＭＨ）のインパクターを使用して実施された。加速度計をセンサーとして使用し、２つの加速度計を一軸方向にダミーＦＭＨの前面内側に設けた。力と変位データとの関係をＦＭＶＳＳ２０１の手順に従い導いた。
検査中、本発明の態様であるエネルギー吸収材料を作業面に対して垂直に固定した。（ＦＭＶＳＳ２０１Ｕを通じて）ＡＣＨを被ったＦＭＨのインパクターを水平線から１７．５°下向きの角度に固定して、ＦＭＨＦを額部と最初に接触させた。インパクター推進システム、ＦＭＨＦ、ＡＣＨおよび全接続デバイスの全移動質量は７．１１２３ｋｇであった。その図を図３３に示す。
ＦＭＨ検査システムは（ＦＭＶＳＳ２０１Ｕを通じて）２４ｋｐｈの速度でターゲットを予備衝突させた。
＜実施例５＞
表１ａおよび１ｂに、数サンプルの衝撃保護検査結果を示す。検体１〜３は、本発明の態様のエネルギー吸収材料を用いて行った。その一方で、検体４〜５はサンプル無し、すなわち、ＡＣＨを被ったＦＭＨをむき出しのスチールに衝突させたものである。
表１ａおよび１ｂに、数サンプルの衝撃保護検査結果を示す。検体１〜３は、本発明の態様のエネルギー吸収材料を用いて行った。その一方で、検体４〜５はサンプル無し、すなわち、ＡＣＨを被ったＦＭＨをむき出しのスチールに衝突させたものである。
表１ａ：本発明のエネルギー吸収材料のテスト結果
（備考：顧客の要望により、テストＮｏ９３５７〜９３５８はサンプル無し（すなわち、ＦＭＨをむき出しのスチールに衝突させた）で行い、ＥＡ材料と比較する基準として使用した。）
（備考：顧客の要望により、テストＮｏ９３５７〜９３５８はサンプル無し（すなわち、ＦＭＨをむき出しのスチールに衝突させた）で行い、ＥＡ材料と比較する基準として使用した。）
表１ｂ：本発明のエネルギー吸収材料のテスト結果
＜実施例６＞
テストＦＨ９３５４をＳＡ６７ポリ尿素で上面コーティングされた１．３ＰＣＦの密度を有するＥＰＰで行った。ＳＡ６７ポリ尿素の上面コーティングを、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび約１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成した。
テストＦＨ９３５４をＳＡ６７ポリ尿素で上面コーティングされた１．３ＰＣＦの密度を有するＥＰＰで行った。ＳＡ６７ポリ尿素の上面コーティングを、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび約１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成した。
図８ａはピーク力７４９６．２Ｎの下、テストＦＨ９３５４での変位に対してプロットされる力を示す。図８ｂはピーク力７４９６．２Ｎの下、テストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる力を示す。
図９ａおよび図９ｂはテストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図９ａ）は１０７．５Ｇの最高加速度を示し、その一方で加速度計２（図９ｂ）は１０５．０Ｇの最高加速度を示した。
図１０ａはピーク速度２３．９ｋｐｈの下、テストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる速度を示す。図１０ｂは、ピーク変位４７．７ｍｍの下、テストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる変位を示す。
図１１はピークエネルギー１５３Ｊの下、テストＦＨ９３５４での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
表１ａおよび表１ｂは、ＦＨ９３５４のテスト（テストＮｏ．１）において、２３．９ｋｐｈのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは６１５．２を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは６３０．５を計測した。
＜実施例７＞
テストＦＨ９３５５を、ＳＡ６７ポリ尿素で上面コーティングされた１．８ＰＣＦの密度を有するＥＰＰで行った。ＳＡ６７ポリ尿素の上面コーティングを、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび約１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成した。
テストＦＨ９３５５を、ＳＡ６７ポリ尿素で上面コーティングされた１．８ＰＣＦの密度を有するＥＰＰで行った。ＳＡ６７ポリ尿素の上面コーティングを、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび約１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成した。
図１２ａはピーク力９８８２．８Ｎの下、テストＦＨ９３５５での変位に対してプロットされる力を示す。図１２ｂはピーク力９８８２．８Ｎの下、テストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる力を示す。
図１３ａおよび図１３ｂはテストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図１３ａ）はピーク加速度１４１．７Ｇを示し、その一方で、加速度計２（図１３ｂ）はピーク加速度１３４．０Ｇを示した。
図１４ａはピーク速度２３．９ｋｐｈの下、テストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる速度を示す。図１４ｂはピーク変位３８．４ｍｍの下、テストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる変位を示す。
図１５はピークエネルギー１５２．０Ｊの下、テストＦＨ９３５５での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
表１ａおよび１ｂはＦＨ９３５５のテスト（テストＮｏ．２）において、２３．９ｋｐｈのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは７３５．４を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは７２１．３を計測した。
＜実施例８＞
テストＦＨ９３５６を、ＳＡ６７ポリ尿素で上面コーティングされた１．８ＰＣＦの密度を有するＥＰＰを使用した実施例７で記載されている、既に衝突させたサンプルＦＨ９３５５で行った。ＳＡ６７ポリ尿素の上面コーティングを、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび約１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成した。テストＦＨ９３５６を、本発明のエネルギー吸収システムが多くの衝突事故で席乗員を保護することができることを実証するために行った。
テストＦＨ９３５６を、ＳＡ６７ポリ尿素で上面コーティングされた１．８ＰＣＦの密度を有するＥＰＰを使用した実施例７で記載されている、既に衝突させたサンプルＦＨ９３５５で行った。ＳＡ６７ポリ尿素の上面コーティングを、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび約１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成した。テストＦＨ９３５６を、本発明のエネルギー吸収システムが多くの衝突事故で席乗員を保護することができることを実証するために行った。
図１６ａはピーク力９３３５．０Ｎの下、テストＦＨ９３５６での変位に対してプロットされる力を示す。図１６ｂはピーク力９３３５．０Ｎの下、テストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる力を示す。
図１７ａおよび図１７ｂはテストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図１７ａ）はピーク加速度１３３．８Ｇを示し、その一方で、加速度計２（図１７ｂ）はピーク加速度１３１．２Ｇを示した。
図１８ａはピーク速度２２．７ｋｐｈの下、テストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる速度を示す。図１８ｂはピーク変位３９．１ｍｍの下、テストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる変位を示す。
図１９はピークエネルギー１３７．８Ｊの下、テストＦＨ９３５６での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
表１ａおよび１ｂは、ＦＨ９３５６のテスト（テストＮｏ．３）において、２２．７ｋｐｈのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは７２４．２を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは７１２．８を計測した。これらＨＩＣスコアおよびＨＩＣ（ｄ）スコアを、実施例７に記載されているサンプルの第１衝突から得られたＨＩＣおよびＨＩＣ（ｄ）と比較した。
＜実施例９＞
テストＦＨ９３５７およびテストＦＨ９３５８を任意のエネルギー吸収材料ターゲットを用いることなく行い、ＦＭＨはむき出しのスチール面に衝突した。これらのテストは、テストＦＨ９３５４、ＦＨ９３５５およびＦＨ９３５６でテストされたサンプルと比較するための標準ラインを供する。
テストＦＨ９３５７およびテストＦＨ９３５８を任意のエネルギー吸収材料ターゲットを用いることなく行い、ＦＭＨはむき出しのスチール面に衝突した。これらのテストは、テストＦＨ９３５４、ＦＨ９３５５およびＦＨ９３５６でテストされたサンプルと比較するための標準ラインを供する。
図２０ａはピーク力２１６５５．０Ｎの下、テストＦＨ９３５７での変位に対してプロットされる力を示す。図２０ｂはピーク力２１６５５．０Ｎの下、テストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる力を示す。
図２１ａおよび図２１ｂは、テストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図２１ａ）は、ピーク加速度３１０．５Ｇを示し、その一方で、加速度計２（図２１ｂ）はピーク加速度３０３．７Ｇを示した。
図２２ａは、ピーク速度２３．２ｋｐｈの下、テストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる速度を示す。図２２ｂは、ピーク変位１９．０ｍｍの下、テストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる変位を示す。
表１ａおよび表１ｂは、ＦＨ９３５７のテスト（テストＮｏ．４）において、２３．２ｋｐｈのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは２３９４．０を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは１９７２．５を計測した。
図２３は、ピークエネルギー１３６．８Ｊの下、テストＦＨ９３５７での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
図２４ａは、ピーク力１８５２８．３Ｎの下、テストＦＨ９３５８での変位に対してプロットされる力を示す。図２４ｂは、ピーク力１８５２８．３Ｎの下、テストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる力を示す。
図２５ａおよび図２５ｂは、テストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図２５ａ）はピーク加速度３２８．５Ｇを示し、その一方で、加速度計２（図２５ｂ）はピーク加速度３２８．５Ｇを示した。
図２６ａは、ピーク速度２５．２ｋｐｈの下、テストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる速度を示す。図２６ｂは、ピーク変位１３．３ｍｍの下、テストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる変位を示す。
図２７は、ピークエネルギー１３０．０Ｊの下、テストＦＨ９３５８での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
表１ａおよび１ｂは、ＦＨ９３５８のテスト（テストＮｏ．５）において、２５．２ｋｐｈのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは３７１２．８を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは２９６７．６を計測した。
＜実施例１０＞
テストＦＨＴＲＩＥＡ１により、スクリム布の上面にＴＲＩポリ尿素をコーティングして、１２ｐｓｉの圧縮強度を有するハニカム状のアルミニウムコア材料を得た。
テストＦＨＴＲＩＥＡ１により、スクリム布の上面にＴＲＩポリ尿素をコーティングして、１２ｐｓｉの圧縮強度を有するハニカム状のアルミニウムコア材料を得た。
図３４はテストＦＨＴＲＩＥＡ１での時間に対してプロットされる加速度を示す。ＨＩＣ（ｄ）の値は７７５である。
＜実施例１１＞
可燃性テストをＦＭＶＳＳ３０２試験検査手順に基づき行った。ＦＭＶＳＳ３０２手順は、参照のため本明細書に組み入れられている内部材料の可燃性に関する米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ３０２の試験検査手順にて説明されている。
可燃性テストをＦＭＶＳＳ３０２試験検査手順に基づき行った。ＦＭＶＳＳ３０２手順は、参照のため本明細書に組み入れられている内部材料の可燃性に関する米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ３０２の試験検査手順にて説明されている。
＜実施例１２＞
表２はいくつかのサンプルの可燃性試験結果を示す。
表２はいくつかのサンプルの可燃性試験結果を示す。
表２：本発明のエネルギー吸収材料の可燃性試験結果
＜実施例１３＞
図２８ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｅの試験前の写真を示す。図２８ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｅの試験後の写真を示す。
図２８ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｅの試験前の写真を示す。図２８ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｅの試験後の写真を示す。
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｅの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×９ｍｍであった。燃焼距離は５５ｍｍであり、このサンプルの燃焼時間は３００秒であり、燃焼率は１０．４ｍｍ/分であった。この燃焼率はＦＭＶＳＳ３０２の条件を満たす。
＜実施例１４＞
図２９ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｆの試験前の写真を示す。図２９ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｆの試験後の写真を示す。
図２９ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｆの試験前の写真を示す。図２９ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｆの試験後の写真を示す。
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｆの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×８ｍｍであった。燃焼距離は１００ｍｍであり、このサンプルの燃焼時間は１７６秒であり、燃焼率は３４．１ｍｍ/分であった。この燃焼率はＦＭＶＳＳ３０２の条件を満たす。
＜実施例１５＞
図３０ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｇの試験前の写真を示す。図３０ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｇの試験後の写真を示す。
図３０ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｇの試験前の写真を示す。図３０ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｇの試験後の写真を示す。
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｇの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍであった。サンプルＭＡ８８５３−Ｇは自己消火性を有すると分かった。それ故、燃焼率を用いなかった。
＜実施例１６＞
図３１ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｈの試験前の写真を示す。図３１ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｈの試験後の写真を示す。
図３１ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｈの試験前の写真を示す。図３１ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｈの試験後の写真を示す。
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｈの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍであった。燃焼距離は１００ｍｍであり、このサンプルの燃焼時間は９５秒であり、燃焼率は６３．２ｍｍ/分であった。この燃焼率はＦＭＶＳＳ３０２の条件を満たす。
＜実施例１７＞
図３２ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｉの試験前の写真を示す。図３２ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｉの試験後の写真を示す。
図３２ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｉの試験前の写真を示す。図３２ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｉの試験後の写真を示す。
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｉの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍであった。サンプルＭＡ８８５３−Ｉは自己消火性を有すると分かった。それ故、燃焼率を用いなかった。
Claims (20)
- エネルギー吸収組成物であって、
ａ）膨張ポリプロピレン、
ｂ）保護エラストマー・コーティング材、
ｃ）接着促進剤、および
ｄ）フィルム接着剤
を含んで成る、エネルギー吸収組成物。 - 保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されたポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約６５重量％〜約８５重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１３重量％〜約２３重量％のＤＥＴＤＡおよび約７重量％〜約１７重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、約４５．５重量％〜５５．５重量％のモンドゥールＭＬ、４１．５重量％〜５１．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および１重量％未満〜８重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。 - 保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されたポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２．００重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。 - 接着促進剤が液体状のコーティング結合化合物である、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。
- エネルギー吸収組成物が固定面に取付けられている際、エネルギー吸収組成物が、１５マイル/時の速度で移動する１５パウンド、６．５インチ径のヘッドフォームによる減速により、３ミリ秒よりも長い間連続的に８０Ｇを超えないようにすることを可能とする、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。
- ヘッドフォームが１つ又はそれよりも多い急な衝撃を受けた後、エネルギー吸収組成物が、固定面に取付けられている際、１５マイル/時の速度で移動する１５パウンド、６．５インチ径のヘッドフォームによる急激な減速により、３ミリ秒よりも長い間連続的に８０Ｇを超えないようにすることを可能とする、請求項４に記載のエネルギー吸収組成物。
- エネルギー吸収組成物が、テストＦＭＶＳＳ３０２を通じて４インチ/分よりも速い速度で固定面を横切って正面にある火を通さない、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。
- エネルギー吸収組成物が、戦地で使用することによる衝撃、磨耗、温度、自動車流体との接触、クリーニング流体との接触、銃、ツール又は装置との接触、席乗員の進入および退出、オイル、化学的又は生物学的除染処理で活用される化合物により劣化されない、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。
- 膨張ポリプロピレンコアが１．３〜２．２パウンド/立法フィートの密度を有する、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。
- 損傷から席乗員を保護する方法であって、
車両の内部にエネルギー吸収組成物を取付けることを含み、
エネルギー吸収材料が膨張ポリプロピレン、保護エラストマー・コーティング材、接着促進剤およびフィルム接着剤を含んで成る、方法。 - 保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２．００重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、請求項１０に記載の方法。 - 接着促進剤が液体状の接着コーティング結合化合物である、請求項１０に記載の方法。
- エネルギー吸収組成物が、固定面に取付けられている際、１５マイル/時の速度で移動する１５パウンド、６．５インチ径のヘッドフォームの減速により、３ミリ秒よりも長い間連続的に８０Ｇを超えないようにすることを可能とする、請求項１０に記載の方法。
- ヘッドフォームが１つ又はそれよりも多い急な衝撃を受けた後、エネルギー吸収組成物が、固定面に取付けられている際、１５マイル/時の速度で移動する１５パウンド、６．５インチ径のヘッドフォームによる減速により、３ミリ秒よりも長い間連続的に８０Ｇを超えないようにすることを可能とする、請求項１０に記載の方法。
- エネルギー吸収組成物が、テストＦＭＶＳＳ３０２を通じて４インチ/分よりも速い速度で固定面を横切って正面の火を通さない、請求項１０に記載の方法。
- エネルギー吸収組成物が、戦地で使用することによる衝撃、磨耗、温度、自動車流体との接触、クリーニング流体との接触、銃、ツール又は装置との接触、席乗員の進入および退出、オイル、化学的又は生物学的除染処理で活用される化合物により劣化されない、請求項１０に記載の方法。
- 膨張ポリプロピレンコアが、１．３〜３．２パウンド/立法フィートの密度を有する、請求項１０に記載の方法。
- エネルギー吸収組成物であって、
ａ）ハニカム状のアルミニウムコア材料、
ｂ）保護エラストマー・コーティング材、
ｃ）接着促進剤、および
ｄ）フィルム接着剤
を含んで成る、エネルギー吸収組成物。 - 保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約６５重量％〜約８５重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１３重量％〜約２３重量％のＤＥＴＤＡおよび約７重量％〜約１７重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、約４５．５重量％〜５５．５重量％のモンドゥールＭＬ、４１．５重量％〜５１．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および１重量％未満〜８重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、請求項１８に記載のエネルギー吸収組成物。 - 保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２．００重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、請求項１８に記載のエネルギー吸収組成物。
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