JP2019515241A - 外傷低減性ボディアーマーとしての軽量のコーティングされた布 - Google Patents

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Abstract

弾道抵抗性ベストは、複数の樹脂コーティングされた布を含み、（ｉ）布は、９００ｍＰａのテナシティを有し、かつ４４４〜１１１１ｄｔｅｘの線密度を有する連続フィラメントヤーンをさらに含み、（ｉｉ）樹脂コーティングは、１０〜９０％のイオノマーと９０〜１０％のポリビニルアルコールとのブレンドであり、かつ８０〜１７００センチポイズの粘度を有し、および（ｉｉｉ）樹脂は、樹脂コーティングされた布の重量の３〜１３重量パーセントを構成する。

Description

本発明は、特に弾道抵抗性軟質ボディアーマーに適するコーティングされた布を含む外傷低減性積層品およびそれらの製造方法に関する。
ボディアーマー研究の主要な目的は、低コストであり、軽量であり、着用するのに快適である、弾道衝撃抵抗性を有するシステムを開発することである。ボディアーマー規格は、国ごとに変わる。主要な要件は、発射体を止め、かつ低い外傷を有することである。この外傷値は、アーマー規格に依存して４４ｍｍ〜２５ｍｍで変わり得る。貫通深さがこの値を超える場合、着用者は重大な鈍的外傷を受け得る。アラミドおよび超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）が弾道防護のためのベース材料として使用されてきた。これらの高性能繊維は、低い密度、高い強度、および高いエネルギー吸収を特徴としている。しかしながら、典型的な弾道脅威のための防護要件を満たすには、使用される布のタイプに応じて約２０〜５０層の布が必要とされる。得られたアーマーは、重くなり、低い外傷要件を満たさないことがあり得る。本発明の目的は、２５ｍｍ以下の外傷値を達成することである。
２００７年７月のＮＩＪ ０１０１．０６：「Ｂａｌｌｉｓｔｉｃ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｂｏｄｙ Ａｒｍｏｒ」などの試験では、発射体の衝撃後のクレーボックス上の背面痕跡の深さが、仮想の着用者が被る打撃または外傷の重症度を定量化する手段として使用されている。
発射体衝撃後に人が被る打撃を低減する弾道アーマーを製造する方法について述べているいくつかの文献報告がある。
いくつかの手法が、この問題を回避するために設計および材料で使用されてきた。設計部分では、弾道抵抗性材料と外傷低減性材料との組合せが使用され得る。弾道抵抗性材料は、より良好な弾道性能を得るために異なる布構造、例えば、多方向性、一方向性、不織および繊維強化の複合物を含み得る。外傷低減材料は、非弾道材料または弾道材料と非弾道材料との組合せ、例えば、ＡＢＳまたはＰＣシート、様々な厚さのフォームなどの使用に基づく。
米国特許出願公開第２００５／０２８２００７号明細書には、外傷を低減するために、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）布をＶａｍａｃ（登録商標）ＶＣＤおよび他の樹脂でコーティングする効果が記載されている。
２００７年６月３〜７日のＳＡＭＰＥ ２００７，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ ＭＤ．の議事録において、Ｒｏｓｅｎらは、溶液の鈍的外傷を低減するための、シリカ懸濁液などのずり粘稠化流体（ＳＴＦ）の使用について記載している。
当技術分野で報告された溶液は、長期間使用される場合の予想外の不具合、ずり粘稠化流体の限定された応答時間、弾道パックで使用される場合のＳＴＦコーティングされた布の不十分な弾道性能、ならびにＳＴＦ材料の複雑なコーティングプロセスおよび取り扱いをもたらす、より剛性で非弾道の材料のようないくつかの欠陥がある。
したがって、鈍的外傷からのより高い保護を与え、当技術分野で公知の軟質アーマーパネルと比較した場合に生存率を増加させ、かつ着用するのに快適であるより良好な性能を発揮する軟質アーマーパネルを調製するために弾道布にコーティングするための、改善された樹脂に対する必要性が強く感じられている。
本発明の一態様は、複数の樹脂コーティングされた布を含む弾道抵抗性ベストであって、
（ｉ）布は、９００ｍＰａのテナシティ（ｔｅｎａｃｉｔｙ）を有し、かつ４４４〜１１１１ｄｔｅｘの線密度を有する連続フィラメントヤーンをさらに含み、
（ｉｉ）樹脂コーティングは、１０〜９０％のイオノマーと９０〜１０％のポリビニルアルコールとのブレンドであり、かつ８０〜１７００センチポイズの粘度を有し、および
（ｉｉｉ）樹脂は、樹脂コーティングされた布の重量の３〜１３重量パーセントを構成する、弾道抵抗性ベストである。
本発明の別の態様は、コーティングされた布を作製する方法であって、
（ｉ）コーティング溶液を布上に注ぐステップ、
（ｉｉ）コーティングを一様に塗り伸ばすステップ、
（ｉｉｉ）過剰のコーティングを除去するステップ、および
（ｉｖ）コーティング布を８０〜１００℃で１０〜１５分間乾燥させるステップ
を含み、
コーティングは、１０〜９０％のイオノマーと９０〜１０％のポリビニルアルコールとのブレンドを含み、かつ８０〜１７００センチポイズの粘度を有し、コーティングは、樹脂コーティングされた布の重量の３〜１３重量パーセントを構成するような量で存在する、方法である。
弾道物体に抵抗するのに適した本発明の軟質アーマー積層品パネルは、別の布またはシート層と接着剤で一緒に結合された、コーティングされていないかまたは樹脂でコーティングされた少なくとも１つのアラミド布層を含む複数の層を有する。
一部の実施形態において、本発明による弾道抵抗性多層積層構造で使用されるアラミド布層は、繊維から作られている連続フィラメントヤーンから作られている。本明細書での目的のために、用語「繊維」は、長さとその長さに垂直なその断面積にわたる幅との高い比を有する、比較的柔軟であり、巨視的に均一な物体と定義される。繊維断面は、任意の形状であり得るが、典型的には丸い。本明細書において、用語「フィラメント」は、用語「繊維」と交換可能に使用される。
「アラミド」により、アミド（−ＣＯＮＨ−）結合の少なくとも８５％が２つの芳香族環に直接結合しているポリアミドが意味される。適当なアラミド繊維は、Ｍａｎ−Ｍａｄｅ Ｆｉｂｅｒｓ−Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌｕｍｅ ２，Ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｉｔｌｅｄ Ｆｉｂｅｒ−Ｆｏｒｍｉｎｇ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ，ｐａｇｅ ２９７，Ｗ．Ｂｌａｃｋ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９６８に記載されている。アラミド繊維およびそれらの製造は、また、米国特許第４，１７２，９３８号明細書；米国特許第３，８６９，４２９号明細書；米国特許第３，８１９，５８７号明細書；米国特許第３，６７３，１４３号明細書；米国特許第３，３５４，１２７号明細書；および米国特許第３，０９４，５１１号明細書に開示されている。好ましいアラミドは、パラ−アラミドである。好ましいパラ−アラミドは、ＰＰＤ−Ｔと呼ばれるポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアラミド）である。
布は、織り（ｗｏｖｅｎ）、一方向性、二方向性を含めて多方向性であるか、または不織であり得る。
「一方向性（ＵＤ）布」により、構成要素のヤーンまたは繊維が布の面内に平行方向に配列されている布層（プライ）が意味される。
「多方向性布」により、ＵＤ布層中のヤーンまたは繊維の配向が次の層中のヤーンまたは繊維の配向に対して相殺されている複数の一方向性布層を含む布が意味される。一実施形態において、本発明の「多方向性アラミド」布は、布の縦方向（ｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に対して＋４５／−４５°配向で配列された、パラ−アラミドヤーンとヤーンとの２層の一方向性布を含む。多方向性布は、ＵＤ布層の面に直交する方向にＵＤ布層を通して縫われたポリエステルヤーン結合性糸をさらに含む。縦方向は、布の面内の長い方向、すなわち布が機械によって製造されている方向である。２層の一方向性布を含む多方向性布は、二方向性布としても知られている。
用語「不織」は、本明細書では、多数のランダムに配向された繊維を含むウェブを意味する。「ランダムに配向された」により、繊維が裸眼で識別できる長距離繰り返し構造をまったく有しないことが意味される。繊維は、ウェブに強さおよび一体性を付与するために、互いに結合され得るか、または結合されずに絡合され得る。繊維は、ステープル繊維または連続繊維であり得、および単一の材料または多数の材料を、異なる繊維の組合せとして、またはそれぞれ異なる材料を含む同様の繊維の組合せとしてのいずれかで含むことができる。
不織布またはウェブは、多くのプロセス、例えば、メルトブローイングプロセス、スパンボンディングプロセス、および結合カードウェブプロセスなどから形成されている。
本出願で使用される場合、用語「高モジュラス」は、１デニール当たり５００グラム（ｇｐｄ）超のモジュラスを有する材料を意味する。本発明による適当なコーティングは、水溶性イオノマーもしくはポリビニルアルコール、またはこれらのブレンドから選択され得る。イオノマー中の酸基は、中和剤、例えば、ナトリウム、カリウム、亜鉛、マグネシウム、リチウム、およびこれらの組合せで完全または部分的に中和されている。本発明における使用のための適当な樹脂は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡから商標Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）の下で市販されている。
本発明の一態様は、複数の樹脂コーティングされた布を含む弾道抵抗性ベストであって、
（ｉ）布は、９００ｍＰａのテナシティを有し、かつ４４４〜１１１１ｄｔｅｘの線密度を有する連続フィラメントヤーンをさらに含み、
（ｉｉ）樹脂コーティングは、１０〜９０％のイオノマーと９０〜１０％のポリビニルアルコールとのブレンドであり、かつ８０〜１７００センチポイズの粘度を有し、および
（ｉｉｉ）樹脂は、樹脂コーティングされた布の重量の３〜１３重量パーセントを構成する、弾道抵抗性ベストである。
本発明のさらなる態様は、コーティングされた布を作製する方法であって、
（ｉ）コーティング溶液を布上に注ぐステップ、
（ｉｉ）コーティングを一様に塗り伸ばすステップ、
（ｉｉｉ）過剰のコーティングを除去するステップ、および
（ｉｖ）コーティング布を８０〜１００℃で１０〜１５分間乾燥させるステップ
を含み、
コーティングは、１０〜９０％のイオノマーと９０〜１０％のポリビニルアルコールとのブレンドを含み、かつ８０〜１７００センチポイズの粘度を有し、コーティングは、樹脂コーティングされた布の重量の３〜１３重量パーセントを構成するような量で存在する、方法である。
樹脂コーティングされた布は、前部身体、後部身体、股、首または肩などの身体の領域を保護する軟質ボディアーマー保護物品を作製するために他の構成要素と併せて使用される。
前部および後部身体物品上の面ファスナ（Ｈｏｏｋ−ａｎｄ−ｌｏｏｐ ｆａｓｔｅｎｅｒ）材料は、弾道抵抗性の樹脂コーティングされた布のパックおよび任意選択的に外傷パックを受け入れるためのポケットを与える。樹脂コーティングされたパックは、撥水性コーティングされた布でさらに覆われ得る。
別の実施形態において、イオノマーは、エチレン−メタクリル酸コポリマーである。好ましい実施形態において、イオノマーの酸基は、ナトリウムで完全または部分的に中和されている。別の好ましい実施形態において、イオノマーの酸基は、５０〜７０％ナトリウムで中和されている。本発明のさらに別の実施形態において、樹脂の粘度は、８０〜１７００センチポイズである。
別の実施形態において、樹脂は、布に加えて樹脂の合わせた重量に基づいて１〜１０重量％の量で布上にコーティングされる。本発明の別の実施形態において、弾道抵抗性材料の面密度は、５ｋｇ／ｍ2未満である。
本発明の別の実施形態において、撥水性コーティングされた布は、ポリアミドである。
試験方法
温度：すべての温度は、セルシウス度（℃）で測定した。
線密度：ヤーンまたは繊維の線密度は、ＡＳＴＭ Ｄ１９０７／Ｄ１９０７Ｍ−１２およびＤ８８５／Ｄ８８５Ｍ−１０ａ（２０１４）に記載された手順に基づいてヤーンまたは繊維の既知の長さを秤量することによって決定した。デシテックス（Ｄｅｃｉｔｅｘ）または「ｄｔｅｘ」は、ヤーンまたは繊維の１０，０００メートルの、グラム単位の重量と定義される。デニール（ｄ）は、デシテックス（ｄｔｅｘ）の９／１０倍である。
引張り特性：試験される繊維を調整し、次いで、ＡＳＴＭ Ｄ８８５／Ｄ８８５Ｍ−１０ａ（２０１４）に記載された手順に基づいて引張りを試験した。テナシティ（破断テナシティ）、弾性モジュラス、破断する力および破断する伸びは、インストロン万能試験機で試験繊維を破断させることによって決定する。
面密度：布層の面密度は、布の１平方メートル、すなわち１ｍｘ１ｍの重量を測定することによって決定した。複合構造の面密度は、個別の層の面密度の総和によって決定した。
メルトフローインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８−１３のとおりに測定した。
溶液の粘度：個別のポリマー溶液の粘度およびブレンドの粘度は、スピンドルＴＲ８およびＴＲ９が使用される、Ｔｈｅｒｍｏｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＩｎｄｉａからのＨａａｋｅ Ｖｉｓｃｏｔｅｓｔｅｒ Ｃモデルを使用して測定した。溶液の粘度および対応するトルクは、２５℃で測定した。
環境調整プロトコルは、温度および相対湿度が、それぞれ６５±２℃および８０±５％で１０日間維持されたチャンバ内の環境調整にボディアーマーを曝露することからなった。調整された軟質ボディアーマーを、背面痕跡のための弾道試験で試験した。軟質ボディアーマーの背面痕跡の値は、調整の前後で２５ｍｍ未満であるべきである。
外傷試験法（背面変形またはＢＦＤ）
弾道パックおよび外傷パックを含むボディアーマーを、Ｒｏｍａ Ｎｏ １クレーのクレーボックスに、弾道パックがクレーから見て外方に向いた状態で確実に固定し、次いで、４００±１５ｍ／秒の速度で進む９ｘ１９ｍｍの銃弾（ＯＦＢ、インド国）、５メートルの距離からの射撃による弾道衝撃に付した。背面変形は、背面痕跡としても知られている。銃弾がパックに命中した後、クレー上に生じたクレータの深さを測定し、背面痕跡（または外傷）として記録した。各試験試料について、試験は、各３回の射撃による３つのパネルの平均であった。
層の説明
以下に記載の布層およびコーティングを、多層積層複合外傷パックを調製するために使用した。
Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）パラ−アラミドの商品名の下でＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡ（以下、デュポン）から入手可能である、平織りを有し、かつ１０００デニールの線密度を有するポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）ヤーンおよび１センチメートル当たり８．５ｘ８．５エンドからなる、１９０ｇ／ｍ2の線密度を有するテキスタイル布であり、２１０ｘ２９７ｍｍのシートに切断した。
Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）ＨＰＤ ３００１は、１９０℃で２ｇ／１０分のメルトフローインデックス（ＭＦＩ）および８３℃の融点を有する水分散性イオノマー樹脂である。イオノマーは、ナトリウムカチオンで約５９〜６０％中和された、コモノマーとして約１９〜２３％のアクリル酸／メタクリル酸部分を含む。
Ｅｌｖａｎｏｌ（登録商標）９０−５０は、２０℃で４重量％濃度において１１．６〜１５．４ｃｐｓの粘度を有する完全加水分解グレードのポリビニルアルコールである。ＰＶＢは、Ｓｙｎａｐｏｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ＩｎｄｉａからＳｙｎａｐｏｌ Ｂ ６０の商標の下で入手可能なポリビニルブチラールである。ＰＶＢ含量は、名目上は７６〜８１重量％であり、ＰＶＯＨ含量は、１６〜２０重量％である。Ｔgは、約６９℃であり、粘度は、５０ｒｐｍで６０ｃｐｓである。
Ｖａｍａｃ（登録商標）ＶＣＤ ６２００は、約−３２℃のＴgを有する、エチレンとメタクリル酸（３８／６２重量／重量）とのコポリマーである。
Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ Ｉｎｃ．，ＵＳＡからのＭｉｃｈｅｍ Ｐｒｉｍｅ ２９６０は、カリウムで１００％中和された１０モル％のアクリル酸および＜５００ｃｐｓの粘度を有するエチレンアクリル酸コポリマー分散液（アンモニア化された）である。
現行発明の方法（単数）または方法（複数）に従って調製した実施例は、数値で示される。対照または比較例は、文字で示される。集合体構成は、以下の本文および表に記載される。比較例および発明実施例に関するデータおよび試験結果は、表１〜表３に示される。
コーティング溶液の調製
比較例Ａ
Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）ＨＰＤ ３００１の水溶性イオノマー溶液を、秤量量のＳｕｒｌｙｎ（登録商標）ＨＰＤ ３００１ペレット（約２５グラム）を７５〜８０ｍｌの水に分散させることによって調製した。溶液を、透明溶液が得られるまで、約３００ｒｐｍで連続的に撹拌しながら９０〜９５℃の温度で加熱した。溶液の固体含量は、秤量量の溶液（ｗ１）を１００℃で２時間乾燥させ、残された固体残渣（ｗ２）を秤量することによって決定した。固体含量は、以下の式；
溶液の固体含量％＝（ｗ２／ｗ１）Ｘ１００
を使用することによって見出した。
比較例Ｂ
水溶性Ｅｌｖａｎｏｌ（登録商標）溶液を、透明濃厚溶液が得られるまで連続的に撹拌しながら、９０〜９５℃で加熱することによって約１５グラムのＥｌｖａｎｏｌ（登録商標）（９０−５０顆粒）を８５ｍｌの水に溶解させることにより、実施例１に記載した方法で調製した。Ｅｌｖａｎｏｌ（登録商標）溶液の固体含量は、同様に見出した。
実施例１
Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）およびＥｌｖａｎｏｌ（登録商標）溶液の９０：１０ブレンド溶液を、５０グラムのＳｕｒｌｙｎ（登録商標）溶液を８３．４グラムのＥｌｖａｎｏｌ（登録商標）溶液と混合することにより、実施例１に記載したとおりに調製した。
実施例２
Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）およびＥｌｖａｎｏｌ（登録商標）溶液の５０：５０ブレンド溶液を、５０グラムのＳｕｒｌｙｎ（登録商標）溶液を９．２５グラムのＥｌｖａｎｏｌ（登録商標）溶液と混合することにより、実施例１に記載したとおりに調製した。
実施例３
Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）およびＥｌｖａｎｏｌ（登録商標）溶液の１０：９０ブレンド溶液を、５０グラムのＳｕｒｌｙｎ（登録商標）溶液を７５０グラムのＥｌｖａｎｏｌ（登録商標）溶液と混合することにより、実施例１に記載したとおりに調製した。
比較例Ａおよび比較例Ｂならびに実施例１〜実施例３で調製したコーティング溶液の粘度を表１に示す。
Figure 2019515241
布コーティング
実施例４
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、これから記載する方法に従って実施例１の２％樹脂含量にコーティングした。溶液を布上に注ぎ、続いて布上のバーの移動によって一様に塗り伸ばすことにより、溶液を布上にコーティングした。過剰の樹脂を、それをコーティングバーで一掃することによって布から除去した。浴中の布の滞留時間および／または溶液の塗布の速度を、布上に所望の量の樹脂コーティングを与えるように調整した。コーティングされた布を、オーブン中において１００℃で加熱することによって乾燥させた。乾燥時間は、一定重量の乾燥布を得るのに必要とされる時間に基づき、樹脂ブレンドまたは樹脂溶液の固体含量に依存して１０〜１５分であった。布の樹脂含量は、塗布前および塗布後の布を秤量し、続いて布を乾燥させて水を追い出すことによって決定した。
実施例５
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って実施例１コーティングの３％樹脂含量にコーティングした。
実施例６
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って実施例１コーティングの４％樹脂含量にコーティングした。
実施例７
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って実施例２コーティングの４％樹脂含量にコーティングした。
実施例８
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って実施例３コーティングの４％樹脂含量にコーティングした。
実施例９
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って実施例１コーティングの７％樹脂含量にコーティングした。
実施例１０
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って実施例１コーティングの１０％樹脂含量にコーティングした。
実施例１１
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って実施例１コーティングの１３％樹脂含量にコーティングした。
比較例Ｃ
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従ってＰＶＢコーティングの４％樹脂含量にコーティングした。
比較例Ｄ
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従ってＶａｍａｃ（登録商標）ＶＣＤ ６２００コーティングの４％樹脂含量にコーティングした。
比較例Ｅ
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従ってＭｉｃｈｅｍ Ｐｒｉｍｅ ２９６０コーティングの４％樹脂含量にコーティングした。
比較例Ｆ
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って比較例Ｂコーティングの４％樹脂含量にコーティングした。
比較例Ｇ
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って比較例Ａコーティングの７．２３％樹脂含量にコーティングした。
比較例Ｈ
１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布を、実施例４に記載した方法に従って比較例Ｂコーティングの７．４８％樹脂含量にコーティングした。
試験片の調製
試験用の軟質ボディアーマー（ＳＡＰ）の調製について、ＳＡＰの面密度を名目４．５ｋｇ／ｍ2に維持した。
対照Ａ
いかなるコーティングされた布もない軟質アーマーパネルとして、１９０ｇｓｍのＫｅｖｌａｒ（登録商標）８０２布の２４層のスタックを使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
実施例１２
実施例４のコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．５ｋｇ／ｍ2であった。
実施例１３
実施例５のコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．５ｋｇ／ｍ2であった。
実施例１４
実施例６のコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
実施例１８
実施例７のコーティングされた布の２２層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．５ｋｇ／ｍ2であった。
実施例１９
実施例８のコーティングされた布の２２層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
実施例１５
実施例９のコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．５ｋｇ／ｍ2であった。
実施例１６
実施例１０のコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
実施例１７
実施例１１のコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
比較例Ｉ
比較例Ｃのコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
比較例Ｊ
比較例Ｄのコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
比較例Ｋ
比較例Ｅのコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
比較例Ｌ
比較例Ｆのコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
比較例Ｍ
比較例Ｇのコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
比較例Ｎ
比較例Ｈのコーティングされた布の２３層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
実施例２０
実施例１２のコーティングされた布の１２層および対照Ａの１２層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．６ｋｇ／ｍ2であった。
実施例２１
実施例１３のコーティングされた布の１１層および対照Ａの１２層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．５ｋｇ／ｍ2であった。
実施例２２
実施例１４のコーティングされた布の７層および対照Ａの１６層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．５ｋｇ／ｍ2であった。
実施例２３
実施例１４のコーティングされた布の１１層および対照Ａの１２層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．５ｋｇ／ｍ2であった。
比較例Ｏ
比較例Ｌのコーティングされた布の１２層および対照Ａの１２層のスタックを軟質アーマーパネルとして使用した。ＳＡＰの面密度は、４．７ｋｇ／ｍ2であった。
弾道外傷試験
２１０ｘ２９７ｍｍのＳＡＰを試験に使用した。ＳＡＰの弾道パックを、必要数のＫｅｖｌａｒ（登録商標）（コーティングされた／コーディングされていない）布を積み重ね、１／２インチボックス縫いで布を通して縫うことによって調製した。１００ｇ／ｍ2の面密度および４ｍｍの厚さを有するＸＬＰＥ（架橋ポリエチレン）の非弾道フォームの１層を裏当てとして使用した。各スタックを、Ｒｏｍａ Ｎｏ １クレーのクレーボックスに、弾道パックがクレーから見て外方に向いた状態で確実に固定し、次いで、４００±１５ｍ／秒の速度で進む９ｘ１９ｍｍの銃弾（ＯＦＢ、インド国）、５メートルの距離からの射撃による弾道衝撃に付した。
試験試料は、実施例１２〜実施例２３による軟質アーマーパネルからなった。
比較試験試料は、実施例１２〜実施例２３に匹敵する面密度を達成するために、対照Ａおよび比較例Ｈ〜比較例Ｏによる軟質アーマーパネルからなった。
銃弾がスタックに命中した後、クレー上に生じたクレータの深さを測定し、背面痕跡（または外傷）として記録した。結果を表２および表３に示す。各試験試料について、試験は、各３回の射撃による３つのパネルの平均であった。
Figure 2019515241
Figure 2019515241
観察：
表２からわかるとおり、実施例１３〜実施例１７は、９０：１０ブレンドのコーティングが３％から１３％に徐々に増加するにつれて、ＢＦＤ値が減少したことを示唆し、これは、コーティングが外傷に対して直接効果を有することを示す。これは、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）（比較例Ｍ）およびＥｌｖａｎｏｌ（登録商標）（比較例Ｎ）についての７％コーティングと比較した場合、コーティングが、布重量に関する妥協なしに比較コーティングに対して改善された外傷を示すことを明らかに示す。
しかしながら、コーティングされた布およびコーティングされていない布の両方によるスタックをＢＦＤについて試験した場合、表３に示されるとおり、４％Ｅｌｖａｎｏｌ（登録商標）のコーティングされた布の１２層およびコーティングされていない布の１２層による比較例Ｏは、４％の９０：１０ブレンドのコーティングされた布の１１層およびコーティングされていない布の１２層による実施例２０と同様のＢＦＤ値を示す。これは、コーティングされた布とコーティングされていない布とのミックスの使用が何らの改善も与えないことを示した。
表２からわかるとおり、本発明のコーティングによる実施例１２〜実施例１７は、比較のコーティングされた布に比べて低い外傷および低い重量の点でより良好な性能を示す。
環境調整試験結果
各軟質アーマーパネル（ＳＡＰ）を６５±２℃の温度および８０±５％の湿度下で１０日間置いた。１００ｇ／ｍ2の面密度および４ｍｍの厚さを有する、架橋ポリエチレンに基づく非弾道フォームＸＬＰＥの１層と共の環境的に調整したＳＡＰを、以下の方法に従って背面痕跡を試験するために使用した。
ＳＡＰパネルのスタックを、Ｒｏｍａ Ｎｏ １クレーのクレーボックスに、弾道パックがクレーから見て外方に向いた状態で確実に固定し、次いで、４００±１５ｍ／秒の速度で進む９ｘ１９ｍｍの銃弾（ＯＦＢ、インド国）、５メートルの距離からの射撃による弾道衝撃に付した。銃弾がスタックに衝突した後、背面痕跡の深さを測定および記録した。結果を表３に示す。各パックについて、試験は、それぞれ３回の射撃による３つのパネルの平均であった。
上に記載したとおりの外傷パックを含む軟質ボディアーマーは、以下の表４に示されるとおりに環境調整前後の背面痕跡を示した。
Figure 2019515241
観察：
最終溶液は、環境調整試験に合格することが必要とされるため、実施例１４の性能を上の表４に示されるとおりの環境調整試験によってさらに実証し、比較例Ｌよりもはるかに良好に性能を発揮することが見出された。
Figure 2019515241
対照ＳＡＰ試料、実施例１４および実施例１７をＶ５０について試験し、表５から明らかなとおり、Ｖ５０は、本発明の試料について損なわれなかった。

Claims (7)

  1. 複数の樹脂コーディングされた布を含む弾道抵抗性ベストであって、
    （ｉ）前記布は、９００ｍＰａのテナシティを有し、かつ４４４〜１１１１ｄｔｅｘの線密度を有する連続フィラメントヤーンをさらに含み、
    （ｉｉ）樹脂コーティングは、１０〜９０％のイオノマーと９０〜１０％のポリビニルアルコールとのブレンドであり、かつ８０〜１７００センチポイズの粘度を有し、および
    （ｉｉｉ）樹脂は、前記樹脂コーティングされた布の重量の３〜１３重量パーセントを構成する、弾道抵抗性ベスト。
  2. 前記布は、織り、不織、一方向性または多方向性である、請求項１に記載のベスト。
  3. 前記イオノマーは、エチレン−メタクリル酸コポリマーである、請求項１に記載のベスト。
  4. イオノマーの酸基は、ナトリウム、カリウム、亜鉛、マグネシウム、リチウムまたはそれらの組合せから選択される中和剤によって完全または部分的に中和されている、請求項１に記載のベスト。
  5. 前記イオノマーの酸基は、５０〜７０％ナトリウムで中和されている、請求項４に記載のベスト。
  6. 前記樹脂は、前記樹脂コーティングされた布の前記重量の４〜１０重量パーセントを構成する、請求項１に記載のベスト。
  7. （ｉ）１〜３０層の、樹脂を含まない布であって、９００ｍＰａのテナシティを有し、かつ４４４〜１１１１ｄｔｅｘの線密度を有する連続フィラメントヤーンをさらに含む布、および
    （ｉｉ）１〜３０層の、請求項１に記載の樹脂コーティングされた布
    を含む弾道抵抗性物品。
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