JP2606844B2 - 耐衝撃用加工布 - Google Patents

耐衝撃用加工布

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義康 藤原
康男 岩田
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三井石油化学工業株式会社
敷島紡績株式会社
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【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、優れた耐衝撃性能を有する加工布に関し、
さらに詳しくは、防弾キョッキ、ヘルメット、フリコプ
ターおよび他の軍事装置の構造部材、レインコート、折
り鞄、車のパネルなどの用途が期待される、優れた耐衝
撃性能を有する加工布に関する。
発明の技術的背景 従来、防弾チョッキ、ヘルメット、ヘリコプターおよ
び他の軍事装置の構造部材、レインコート、折り鞄、車
のパネルなどの用途に使用しても充分耐えられる耐衝撃
性能を有する加工布として、アラミッド繊維よりなる加
工布が知られている。
そして、アラミッド繊維よりなる加工布に代わる、前
記用途の使用に充分耐えられる加工布が望まれていた。
(特開昭58−180635号公報参照) 本発明者らは、超高分子量ポリエチレン延伸物に、ア
ラミッド繊維と同程度の破断強さを持たせることができ
ることに注目し、さらに検討し、アラミッド繊維よりな
る加工布と同等もしくはそれ以上の耐衝撃性能を有する
超高分子量ポリエチレン延伸物よりなる加工布を発明し
た。
発明の目的 本発明は、防弾チョッキ、ヘルメット、ヘリコプター
および他の軍事装置の構造部材、レインコート、折り
鞄、車のパネルなどの用途に使用しても充分耐えられ
る、優れた耐衝撃性能を有する加工布を提供することを
目的としている。
発明の概要 本発明に係る第一番目の新規な優れた耐衝撃性能を有
する耐衝撃用加工布は、超高分子量ポリエチレン延伸物
により構成されてなるクロスに、自己分散性ポリオレフ
ィン系樹脂の水性分散液で樹脂加工処理が施されている
ことを特徴としている。
また、本発明に係る第二番目の新規な優れた耐衝撃性
能を有する耐衝撃用加工布は、自己分散性ポリオレフィ
ン系樹脂の水性分散液で樹脂加工処理を施した超高分子
量ポリエチレン延伸物により構成されてなるクロスが2
枚以上積層されていることを特徴としている。
発明の具体的説明 以下、本発明に係る優れた耐衝撃性能を有する耐衝撃
用加工布について具体的に説明する。
本発明で用いられるクロスを構成している延伸物の成
分である超高分子量ポリエチレンは、デカリン溶媒135
℃における極限粘度〔η〕が5dl/g以上、好ましくは7
〜30dl/gの範囲のものである。極限粘度が5dl/g未満の
ものは、延伸しても引張強度に優れた延伸物を得ること
はできない。
本発明で用いられるクロスを構成している超高分子量
ポリエチレン延伸物を得る方法としては、たとえば特開
昭56−15408号公報、特開昭59−187614号公報等に詳述
されているような方法、すなわち、超高分子量ポリエチ
レンを稀薄溶液にするか、あるいは超高分子量ポリエチ
レンにパラフィン系ワックスなどの低分子量化合物を添
加して超高分子ポリエチレンを延伸する方法を例示する
ことができる。
前記高分子量ポリエチレン延伸物としては、引張弾性
率が20GPa以上、好ましくは50GPa以上であり、しかも引
張強度が1.2GPa以上、好ましくは1.5GPa以上のものが用
いられる。引張弾性率が50GPa以上で、かつ引張強度が
1.5GPa以上のものが、軽量であり、しかも剛性および引
張強度ともに高いため、本発明で用いる超高分子量ポリ
エチレン延伸物として最も好適である。
本発明で用いられるクロスは、その織り方の種類を問
わないが、具体的には平織、朱子織、あや織などが用い
られる。
本発明で用いられる超高分子量ポリエチレン延伸物に
より構成されてなるクロスに樹脂加工処理を施すための
樹脂は、合成樹脂の水性分散液であり、合成樹脂の微粒
子が水中にエマルジョンまたはディスパージョンの形で
分散しているものである。その代表的な例としては、乳
化剤または分散剤の存在下で重合性単量体を重合して得
られた合成樹脂の水性分散液が挙げられ、具体的には、
酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタク
リル酸、メタクリル酸エステル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、スチレンなどの単独重合体または共重合体の水
性分散液が用いられ、特に酢酸ビニル系、メタクリル酸
系、塩化ビニリデン系のエマルジョンまたはディスパー
ジョンが好ましい。
これ以外の合成樹脂の水性分散液としては、予め製造
した重合体をエマルジョンまたはディスパージョンの形
に再分散させたものが用いられ、特に自己分散性ポリオ
レフィン系樹脂が好ましい。中でも好ましい自己分散性
ポリオレフィン系樹脂は、エチレンによって代表される
オレフィンとα,β−エチレン性不飽和カルボン酸また
はその誘導体との共重合体、またはオレフィン重合体の
不飽和カルボン酸またはその誘導体のグラフト共重合体
であり、共重合体中の遊離のカルボキシル基が完全なま
たは部分的にナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属
または亜鉛などのアルカリ土類金属で中和されているも
のである。
水性分散液の調製で用いられるポリオレフィン系樹脂
としては、超高分子量ポリエチレン延伸物により構成さ
れてなるクロスとの接着性の点などから、特にアイオノ
マー樹脂、α,β−不飽和カルボン酸グラフトポリオレ
フィンなどが好ましい。アイオノマー樹脂は、カルボキ
シル基の全部または一部がナトリウム、亜鉛などの金属
でイオン化されているため、水に対して容易に自己分散
する性質を有しているので、それ自体で水性分散液を形
成し得る。アイオノマー樹脂の水性分散液は、それ単独
で用いられるだけでなく、そこに例えばエチレン−酢酸
ビニル共重合体、ポリエチレンなどを均一に混合するだ
けで、本来自己分散性を有しないポリオレフィン系樹脂
との混合水性分散液を形成することができ、かかる混合
水性分散液もまた自己分散性のポリオレフィン系樹脂水
性分散液として用いることができる。
また、α,β−不飽和カルボン酸グラフトポリオレフ
ィンと非自己分散性ポリオレフィン系樹脂との混合水性
分散液も、アイオノマー樹脂の混合水性分散液と同様
に、自己分散性のポリオレフィン系樹脂水性分散液とし
て使用することができる。
非自己分散性のポリオレフィン系樹脂として挙げられ
るのは、エチレン、プロピレン、1−プテン、4−メチ
ル−1−ペンテンなどのα−オレフィンの単独重合体ま
たは共重合体であり、これらは単独でまたは2種以上の
混合物として用いることができる。
本発明で用いられる超高分子量ポリエチレン延伸物に
よる構成されてなるクロスへの合成樹脂の水性分散液に
よる樹脂加工処理方法としては、いわゆるディッピング
法とコーティング法とが用いられ、両者とも公知の方法
で連続的かつ均一に行なうことができる。ディッピング
法の場合は、前記クロスへの両面塗布となるが、一方、
コーティング法の場合は、片面塗布と両面塗布の2通り
があり、本発明においては片面塗布でも両面塗布でも差
支えない。すなわち、本発明における樹脂加工処理の目
的が、クロスを構成するすべり易い超高分子量ポリエチ
レン延伸物よりなる糸条の交点および繊維間を樹脂結合
力により接着することによって該延伸物自体の強力を有
効に発揮させるためにあるからである。
前記クロスに対する樹脂の付着量は、クロス重量の1
〜20%程度、好ましくは5〜15%程度の範囲である。樹
脂の付着量があまりにも少なすぎると樹脂加工処理の効
果はなく、一方樹脂の付着量が多すぎるとクロス重量が
重くなるという問題点が生じる。樹脂の付着量は、前記
範囲内にあればよく、樹脂加工処理方法、すなわちディ
ッピング法であるか、あるいはコーティング法である
か、また片面塗布であるか、あるいは両面塗布であるか
を問わない。
なお、合成樹脂の水性分散液で樹脂加工処理する前
に、必要に応じて、超高分子量ポリエチレン延伸物によ
り構成されてなるクロスの表面に、いわゆるコロナ放電
処理、プラズマ放電処理、放射線(電子線、γ線)照射
処理等を行なう。該コロナ放電処理等には、該クロスの
表面と水性分散液の合成樹脂との密着性を高める効果が
認められる。
なお、本発明に係る第二番目の優れた耐衝撃性能を有
する加工布は、前記本発明に係る第一番目の優れた耐衝
撃性能を有する加工布を2枚以上積層した加工布であっ
てもよく、また超高分子量ポリエチレン延伸物により構
成されてなるクロスを2枚以上積層した後に、合成樹脂
の水性分散液で樹脂加工処理を施した加工布であっても
よく、その積層方法は従来既知の方法でよい。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、
これら実施例に限定されるものではない。
実施例 超高分子量ポリエチレン延伸物により構成されてなる
クロス、試織No.1,2,3の3種類を準備した。これらのク
ロスの組織、重量などのクロスに関する詳細は、表1に
示す。
実施例1 超高分子量ポリエチレン延伸分により構成されてなる
クロス、試織No.1の片面に、合成樹脂の水性分散液とし
てポリオレフィン系のアイオノマー樹脂の水性分散液
(商品名[ケミパールS−100」三井石油化学工業
(株)製)を塗布し、その塗布量を該クロスの重量に対
して約10%とした。次いで、該樹脂を塗布したクロスを
温度100℃で2時間乾燥した。
得られた加工布を150mm平方のサイズにしたものを12
枚積層し、第1図に示すように、その積層物1の周囲を
エポキシ樹脂2にて固めて、サイズ170mm平方の試験片
を作成し、疑似弾丸による耐衝撃性能を測定した。
疑似弾丸による衝撃試験方法 第2図に示す試験装置を用いて、試験片3の上方高さ
8.2mから第3図に示した疑似弾丸6(重量:316g、先端
部のR:1.5mm、寸法:l=170mm、l1=l3=70mm、l2=30m
m)を自由落下させ、クロスの破損枚数を測定する。結
果を表2、第4図に示す。
実施例2〜4 実施例1において、加工布の積層枚数12枚を、10枚に
代えたものを実施例2とし、8枚に代えたものを実施例
3とし、6枚に代えたものを実施例4とし、その他は実
施例1と同様にして、疑似弾丸による耐衝撃性能を測定
した。結果を表2、第4図に示す。
比較例1〜4 実施例1〜4において、合成樹脂の水性分散液による
樹脂加工処理を施していないことの他は、実施例1〜4
と同様にして疑似弾丸による耐衝撃性能を測定した。結
果を表2、第4図に示す。
実施例5〜8 実施例1〜4において、超高分子量ポリエチレン延伸
物により構成されてなるクロス、試織No.1の代りに試織
No.2を用いたことの他は、実施例1〜4と同様にして、
疑似弾丸による耐衝撃性能を測定した。結果を表3、第
4図に示す。
比較例5〜8 実施例5〜8において、合成樹脂の水性分散液による
樹脂加工処理を施していないことの他は、実施例5〜8
と同様にして、疑似弾丸による耐衝撃性能を測定した。
結果を表3、第4図に示す。
実施例9〜12 実施例1〜4において、超高分子量ポリエチレン延伸
物により構成されてなるクロス、試織No.1の代りに試織
No.3を用いたことの他は、実施例1〜4と同様にして、
疑似弾丸による耐衝撃性能を測定した。結果を表4、第
4図に示す。
比較例9〜12 実施例9〜12において、合成樹脂の水性分散液による
樹脂加工処理を施していないことの他は、実施例9〜12
と同様にして、疑似弾丸による耐衝撃性能を測定した。
結果を表4、第4図に示す。
参考例 いわゆるアラミッド繊維により構成されてなるクロ
ス、試織No.4の1種類を準備した。このクロスの組織、
重量などのクロスに関する詳細は、前記表1に示す。
参考例1〜4 実施例1〜4において、超高分子量ポリエチレン延伸
物により構成されてなるクロス、試織No.1の代りに試織
No.4を用いたことと、塗布樹脂量を約14%としたことの
他は、実施例1〜4と同様にして、疑似弾丸による耐衝
撃性能を測定した。結果を表5、第4図に示す。
参考例5〜8 参考例1〜4において、合成樹脂の水性分散液による
樹脂加工処理を施していないことの他は、参考例1〜4
と同様にして、疑似弾丸による耐衝撃性能を測定した。
結果を表5、第4図に示す。
これらの実施例、比較例および参考例から、本発明に
係る加工布が、すぐれた耐衝撃性能を有することがわか
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は疑似弾丸による衝撃試験で用いられる試験片の
斜視図、第2図は疑似弾丸による衝撃試験で用いられる
試験装置の斜視図、第3図は疑似弾丸の正面図、第4図
は実施例1〜12、比較例1〜12および参考例1〜8にお
ける疑似弾丸による衝撃試験結果を示す吸収エネルギー
係数−クロス積層重量の関係を示すグラフである。 3……試験片 4……試験片位置固定用プレス板 5……塩化ビニル製パイプ 6……疑似弾丸 7……SS41一般構造用熱間圧延鋼材製疑似弾丸の本体 8……プラスチック製方向安定用羽根 9……重心位置調整用ウエイト
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−215703(JP,A) 特公 昭50−21600(JP,B1) 「織物の樹脂加工」松崎清一郎著 丸 善株式会社(昭和30年11月)発行 第 432〜433頁

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超高分子量ポリエチレン延伸物により構成
    されてなるクロスに、自己分散性ポリオレフィン系樹脂
    の水性分散液で樹脂加工処理が施されていることを特徴
    とする耐衝撃用加工布。
  2. 【請求項2】自己分散性ポリオレフィン系樹脂の水性分
    散液で樹脂加工処理を施した超高分子量ポリエチレン延
    伸物により構成されてなるクロスが2枚以上積層されて
    いることを特徴とする耐衝撃用加工布。
JP62146509A 1987-06-11 1987-06-11 耐衝撃用加工布 Expired - Lifetime JP2606844B2 (ja)

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JPS63309676A JPS63309676A (ja) 1988-12-16
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「織物の樹脂加工」松崎清一郎著 丸善株式会社(昭和30年11月)発行 第432〜433頁

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