JP3689649B2

JP3689649B2 - Protective components, protective clothing, and protective articles

Info

Publication number: JP3689649B2
Application number: JP2001173800A
Authority: JP
Inventors: 博豊田; 龍平井上; 一伊澤
Original assignee: ユニテックディフェンス株式会社; 龍平井上
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: JP2002201566A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は斬り付け又は突き刺しから身体等を防御するための防護構成材料、防護衣料、及び防護物品に関し、さらに詳しくは、ナイフ、アイスピック等の鋭利な刃物、角の尖った凶器などから身体等を防護する、防護構成材料、防護衣料、及び防護物品に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
従来から刃物・銃弾などから身体を守るためにチタン合金などの金属板を用いた身体防護服などの防護衣料が知られている。防護衣料材料として、金属板を採用した構成では、身体を守る防御性という点については効果が高いが、金属板は重いため着心地、機動性に欠ける問題がある。
また、アラミド繊維や、高強度ポリエチレン繊維等の高強力繊維をエポキシ樹脂、ウレタン樹脂の熱可塑性又は熱硬化性の樹脂に含浸させて複合防護板としたものが提案されているが、これらの複合防護板は前記金属板に比べて重量が軽いという利点はあるものの、板状物であることに変わりなく、着心地、機動性に欠ける問題は依然として残る。さらに、これらの金属板、複合防護板は表面において刃が滑りやすく、また銃弾などは金属板等で跳ね返り、そばにいる他の人を傷つける惧れもある。
【０００３】
これらの板状防護材を用いる方法に対して、アラミド繊維、例えば、ケブラー（登録商標）などを用いて防護服等を作成することもなされている。ケブラーは板状防護材に比べて、柔軟性があり、比較的、機動性のある防護服を作ることができるが、所定の防弾性能を得るためには、積層枚数を増やさなければならないことから厚く重くなり、実用に耐えるものは装着性、機動性に欠ける問題がある。
また、上記ケブラーなどの高強度繊維のみを用いた防護衣料用材料などにおいては、銃弾に対する防護機能は比較的高いものの、ナイフ、アイスピック等の鋭利な刃物の斬り付け又は突き刺しに対しては弱く、十分な防護機能を発揮できないという問題がある。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、上記課題を解決できる、安価で実用的な防護構成材料、その防護構成材料を少なくとも一部に用いた防護衣料、防護物品を提供することにある。
具体的な目的の一例を示すと、以下の通りである。
(ａ)軽く、機動性が高く、かつ出刃包丁・アイスピックなどの鋭利な刃物、角の尖った凶器などに対しても十分な防護機能を備えた、防護構成材料、防護衣料及び防護物品を提供する。
(ｂ)軽く、機動性が高く、鋭利な刃物、角の尖った凶器に対しても高い防護機能を備え、かつ副次的な防弾性能を備えた、防護構成材料、防護衣料及び防護物品を提供する。なお、上記に記載した以外の発明の課題及びその解決手段は、後述する明細書内の記載において詳しく説明する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明を、下記記載の各発明に基づいて説明すると、例えば、次のように構成したものである。
第１発明の防護構成材料は、防護材を複数枚重ねて構成した防護構成材料であって、前記防護材は、合成樹脂製のシート状物又は繊維材料からなる布帛状物の少なくとも片側面に平均粒径が１０μｍ〜１７００μｍの範囲〔（ＪＩＳＲ６００１）で表現すれば、粒度が＃１２〜＃４００の範囲〕の硬質無機物粒子を固着させることによって構成されており、前記複数枚の防護材の内、少なくとも一枚の防護材に固着された硬質無機物粒子の平均粒径と、他の防護材に固着された硬質無機物粒子の平均粒径とを異ならせてある、防護構成材料において、前記平均粒径が異なる硬質無機物粒子の最も小さい平均粒径が１０μｍ〜１７０μｍ〔粒度が＃８０〜＃４００の範囲（ＪＩＳＲ６００１）〕の範囲であり、最も大きい平均粒径が２５０μｍ〜１７００μｍ〔粒度が＃１２〜＃６０の範囲（ＪＩＳＲ６００１）〕の範囲であることを特徴とする。
第２発明の防護構成材料は、第１発明において、複数枚の防護材の内、一の防護材に固着された硬質無機物粒子の平均粒径と、他の防護材に固着された硬質無機物粒子の平均粒径とが同一のものがあることを特徴とする。
【０００６】
第３発明の防護構成材料は、第１発明又は第２発明において、前記硬質無機物粒子の材質のヌープ硬度が、少なくとも５００ｋｇｆ／ｍｍ²（単位を代えて表現すると５ＧＰａ）であることを特徴とする。
第４発明の防護構成材料は、第１発明〜第３発明のいずれか１つに記載の発明において、前記合成樹脂製のシート状物又は繊維材料からなる布帛状物の引張り強度が、０.４ｋＮ／ｃｍ以上であることを特徴とする。
【０００７】
第５発明の防護構成材料は、第１発明〜第４発明のいずれか１つに記載の発明において、前記繊維材料からなる布帛状物を、引張り強度が２２ｇ／ｄｔｅｘ以上の高強力繊維で構成したことを特徴とする。
第６発明の防護構成材料は、第５発明において、前記布帛状物を構成する高強力繊維がアラミド繊維であることを特徴とする。
第７発明の防護構成材料は、第１発明〜第６発明のいずれか１つに記載の発明において、アラミド繊維材料にヌープ硬度が５００ｋｇｆ／ｍｍ²（５ＧＰａ）以上で平均粒径が７０μｍ〜１５０μｍの範囲〔粒度が＃１００〜＃２２０の範囲（ＪＩＳＲ６００１）〕の硬質無機物粒子を固着させた第１防護材と、アラミド繊維材料にヌープ硬度が５００ｋｇｆ／ｍｍ²以上で平均粒径が４００μｍ〜５００μｍの範囲〔粒度が＃３０〜＃４６の範囲（ＪＩＳＲ６００１）〕の硬質無機物粒子を固着させた第２防護材とを備え、保護を受ける側からの視点で外側に第２防護材を配置し、第１防護材を第２防護材よりも内側に配置したことを特徴とする。
【０００８】
第８発明の防護構成材料は、第７発明において、前記第１防護材に固着された硬質無機物粒子の平均粒径が９０μｍ〜１２０μｍの範囲〔粒度が＃１２０〜＃１５０の範囲（ＪＩＳＲ６００１）〕であり、かつ硬質無機物粒子の固着量が１５０ｇ／ｍ²〜２００ｇ／ｍ²であり、更に硬質無機物粒子の主成分が炭化珪素、アルミナ、シリカ、ダイヤモンド、窒化珪素から選ばれた１種又は２種以上の成分からなることを特徴とする。
第９発明の防護構成材料は、第７発明又は第８発明において、前記第２防護材の積層枚数が１〜５枚の範囲であり、かつ前記第１防護材の積層枚数を２〜２０枚の範囲に設定したことを特徴とする。
【０００９】
第１０発明の防護構成材料は、第１発明〜第６発明のいずれか１つに記載の防護構成材料と、引張り強度が２２ｇ／ｄｔｅｘ以上の高強力繊維を交絡させることなく、隙間なく引き揃えて直交配列させて積層した繊維配列シートと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
第１１発明の防護構成材料は、第１０発明において、前記繊維配列シートを構成する高強力繊維が高分子量ポリエチレン繊維であることを特徴とする。
第１２発明の防護構成材料は、第１発明〜第１１発明のいずれか１つに記載の発明において、前記構成に加えて、前記防護構成材料の保護の受ける側からの視点で内側に、圧力負荷が１００ＫＰａのときの圧縮率が３５％〜８５％の範囲内であるシート状物をさらに配置したことを特徴とする。
第１３発明の防護構成材料は、第１２発明において、前記シート状物が、繊維材料からなる不織布である、ことを特徴とする。
【００１１】
第１４発明の防護構成材料は、第１３発明において、不織布を構成する繊維が引張り強度が２２ｇ／ｄｔｅｘ以上の高強力繊維を主体成分とすることを特徴とする。
第１５発明の防護構成材料は、第１４発明において、前記不織布を構成する高強力繊維がアラミド繊維であることを特徴とする。
第１６発明の防護衣料は、第１発明〜第１５発明のいずれか１つに記載の防護構成材料を、衣料の全部に又は部分的に使用したことを特徴とする。
第１７発明の防護物品は、第１発明〜第１５発明のいずれか１つに記載の防護構成材料を、物品の全部に又は部分的に使用したことを特徴とする。
前記防護構成材料の保護の受ける側からの視点で、前記第１防護材よりもさらに内側にアラミド繊維を用いたフェルトを配置するようにしてもよい。
なお、上記第１発明〜第１７発明において、論理的・物理的に組み合わせることができない構成を除き、必要に応じて第１発明〜第１７発明の各発明に他の発明を組み合わせて、新しい構成の発明を構成することができる。
【００１２】
上記第１発明〜第１７発明について、更に説明する。
第１発明において防護材を複数枚重ねて構成する場合は、一枚一枚の防護材が防護材面に直角（刃物等が突き刺さる方向）に対して別々に動ける状態で重ねることが好ましい。
第１発明において、繊維材料としては、例えば、全芳香族ポリアミド繊維材料が使用でき、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジアミン、芳香族アミノカルボン酸等があり、全芳香族ポリアミド繊維材料の代表的なものとしては、アラミド繊維が例示できる。
第１発明における繊維材料とは織物や不織布などの繊維で構成されたものを言う。
前記第１発明〜第１７発明において粒子の大きさとは、平均的な粒子の大きさを言う。
第６発明において、アラミド繊維の引っ張り強度は、２２ｇ／ｄｔｅｘ以上なら高い方が好ましいが、一般的には、２２〜３０ｇ／ｄｔｅｘの範囲にあるものを使用することが多い。
【００１３】
次に、主に第７発明に関して、その内容を説明する。
前記第１防護材は、硬質無機物粒子を固着したアラミド繊維材料であり、硬質無機物粒子としては、炭化珪素、シリカ、酸化アルミニウム、炭化ホウ素、ガーネット、などのセラミック類を主成分とする粒子を採用することができる。例えば、好適な例としては、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）や、炭化珪素（ＳｉＣなど）や、シリカ（ＳｉＯ₂）等が例示できる。
【００１４】
硬質無機物粒子の存在により、銃弾、爆発物による破片、鋭利な刃物等を変形、磨耗させ、また、粒子の破砕や脱落により衝撃エネルギーを吸収し、分散させることにより、銃弾及び刃物の貫通能力を低下させることができる。また、第１防護材の粒子の大きさは防刃機能及び柔軟性の関係により、７０μｍ〜１５０μｍの範囲であることが好ましく、９０μｍ〜１２０μｍであることがより好ましく、さらに９５μｍ〜１０５μｍであることがより好ましい。
粒子の大きさは大きすぎると、重く、曲がりにくくなり、装着性が低下するとともに、アラミド繊維表面に隙間なく均一に塗布することが難しく、突き刺し時において、粒子と粒子の隙間から刃物が通りやすくなる傾向がある。逆に、粒子の大きさが小さくなりすぎると、衝撃エネルギーの吸収の効果が低下して、刃物が通りやすくなる。
【００１５】
粒子の固着量は、防護服が許容する重量等によっても変わるが、硬質無機物粒子として、炭化珪素粒子（ＳｉＣなど）を採用した場合は、１５０ｇ／ｍ²〜２００ｇ／ｍ²の範囲、好ましくは、１６０ｇ／ｍ²〜１８０ｇ／ｍ²の範囲に設定される。また、第１防護材に採用する硬質無機物粒子のヌープ硬度としては、５００ｋｇｆ／ｍｍ²以上、好ましくは８００ｋｇｆ／ｍｍ²以上であることが良い。
【００１６】
アラミド繊維材料に炭化珪素粒子などの硬質無機物粒子を含有させる方法は、通常、一般に使用される方法が使用できる。例えば、ポリアミド繊維にアクリル系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂などの接着剤を、コーティング法などの公知の方法で、アラミド繊維等の片面又は両面に接着層を形成した後、シリコン粒子を塗装、静電塗装して、必要により乾燥処理を施すことにより製造される。また、アラミド繊維材料の内部に前記粒子を含浸させた状態で固定することにより、アラミド繊維材料に粒子を固着させても良い。なお、水性のアクリル系接着剤を用いると、良好な固着性を備えた第１防護材を製造できる。
【００１７】
前記第２防護材を構成する硬質無機物粒子としては、前記第１防護材と同様のセラミック類を主成分とする粒子を採用することができ、例えば、第２防護材の好適な例としては、炭化珪素粒子やシリカが例示できる。
第２防護材に使用する硬質無機物粒子のヌープ硬度も第１防護材と同様に、５００ｋｇｆ／ｍｍ²以上、好ましくは８００ｋｇｆ／ｍｍ²以上であることが好ましい。硬質無機物粒子の平均粒径は、上述の通り、斬り付け防止機能を高めるために４００μｍ〜５００μｍの範囲であることが好ましい。
【００１８】
アラミド繊維材料に硬質無機物粒子を含有させる方法は、上述したような一般に使用される方法が使用できる。また、第７発明において、第２防護材の硬質無機物粒子として炭化珪素（ＳｉＣ）を使用し、その粒子の大きさ範囲を４００μｍ〜５００μｍとし、粒子の固着量を４００ｇ／ｍ²〜７００ｇ／ｍ²、好ましくは５５０ｇ／ｍ²〜６７０ｇ／ｍ²の範囲としたものを採用することもできる。
第１７発明の防護物品としては、防護を目的として作られた鞄、盾、各種パネル、手袋、靴などの各種物品が含まれる。
【００１９】
【作用及び効果】
第１発明であれば、前記複数枚の防護材の内、少なくとも１つの防護材に固着された硬質無機物粒子の大きさと、他の防護材に固着された硬質無機物粒子の大きさとを異ならせてあることにより、同じ粒子の大きさの硬質無機物粒子が固着された防護材のみを重ねる構成よりも、刃物の種類や、刃物による斬り付け、突き刺し等の複数の殺傷動作に対して全体としての防護機能を向上させることができる。これは、相対的に粒子の大きな硬質無機物粒子が固着された防護材と、相対的に粒子の小さな硬質無機物粒子が固着された防護材とを比較すると、刃物の種類や、斬り付け、突き刺し等の複数の殺傷行為に対する防護程度がそれぞれ異なってくるためである。このように刃物等の種類や、複数の殺傷行為に対する防護機能が異なっている複数の防護材を防護構成材料内に持つことにより、どのような先の尖った凶器を用い、かつどのような殺傷行為で襲われるか分からない場合であっても、防護構成材料の全体としての防護性、安全性を高めることができる。さらに、前記平均粒径が異なる硬質無機物粒子の最も小さい平均粒径を１０μｍ〜１７０μｍの範囲とすることにより、柔軟性を備えた防護材を含んだ防護構成材料を提供でき、また、最も大きい平均粒径が２５０μｍ〜１７００μｍの範囲とすることにより、刃物などの通り抜けに対して高い防護性を備えた防護材を含んだ防護構成材料を提供できる。
【００２０】
第２発明であれば、複数枚の防護材には、一の防護材に固着された硬質無機物粒子と比べて、その粒子の大きさが同一の硬質無機物粒子を固着させた他の防護材を含んでいるので、結果的に、刃物などに対する同じ防護機能を有する防護材を複数枚、有していることになるので、目的とする防護機能を特に強化した防護構成材料を提供することができる。
【００２１】
第７発明であれば、採用する第１防護材の粒子、第２防護材の粒子の組において、第２防護材の粒子の大きさを第１防護材の粒子の大きさより大きく設定し、さらに、上記各防護材の粒子の大きさを上記各範囲に設定することにより、鋭利な刃物による斬り付け、突き刺しに対して防護機能を向上させることができるとともに機動性、装着性を良好に保持できる。
これは、粒子の大きな第２防護材がより外側に存在しているので、出刃包丁などの斬り付けに対して、刃物に大きな硬質無機質粒子が衝突し、アラミド繊維に刃物が直接に接触することを抑制するのではないかと考えられる。
本発明者が行った実験では、平均粒径が４００μｍ〜５００μｍの範囲であると、刃物の斬り付けによって繊維材料が切り裂かれることが少なくなった。
また、粒子が上記第２防護材の粒子大きさ範囲を超えて大きくなりすぎると、粒子間の隙間面積が大きくなり、突き刺しの場合、粒子の隙間から刃物の先端が突き抜けてしまう不都合が生じる。また、上記範囲を超えて粒子が大きくなりすぎると、粒子と繊維材料の接触面が小さくなり、粒子固着強度が低下するので斬り付けに対して十分な防御性を発揮することが難しくなる。
【００２２】
また、第２防護材に比べて小さい粒子を含有させた第１防護材は、第２防護材と同様に刃物の進入を防止するために設けられるものであることは変わりはないが、平均粒径を７０μｍ〜１５０μｍの範囲に設定することにより、鋭利な刃物の突き刺しに対して、大きな抵抗を示すことができる。これは、粒子の大きさが小さいことにより、粒子間の隙間から刃物の先端が貫通する惧れがなくなるためであり、また、粒子が小さいことにより第１防護材の柔軟性が高いので、第２防護材を貫通した刃物の先端が第１防護材に当たるときに、第１防護材が刃物を包みこむように変形することにより、突き刺し力の係る時間を長く、かつ突き刺し力を受け止める防護服の変形幅を大きくすることにより、突き刺しの衝撃力が第１防護材を貫通する力に変換されることを抑制することができるためと予想される。第１防護材の貫通防止機能は第１防護材を複数枚、一枚一枚が別々に動ける状態で重ねた場合に、さらに効果が高まる。
【００２３】
また、第１防護材は、第２防護材に比べて柔軟性、動きやすさに優れているので、第１防護材を多数枚数設けても、身体防護具の装着性、機動性を損なうことがない。
このように刃物の斬り付けに対する防護機能の高い、平均粒径４００μｍ〜５００μｍの範囲の第２防護材を保護を受ける側からの視点で外側に配置し、突き刺しに対する防護機能の高い、平均粒径７０μｍ〜１５０μｍの範囲の第１防護材を内側に配置することにより、軽く、機動性が高く、かつ出刃包丁・アイスピックなどの鋭利な刃物などに対しても十分な防護機能を備えた身体防護服を提供することができる。
【００２４】
第８発明であれば、前記第１防護材の平均粒径を上記範囲とした、炭化珪素などの前述の硬質無機物粒子を用いることにより、柔軟性を確保しつつ少ない必要枚数で、鋭利な刃物に対して高い防護性を備えることができる。
第９発明であれば、第２防護材を積層する枚数を１枚〜５枚の範囲とすることにより、上記範囲の大きな粒子を用いても、身体防護服のある程度の柔軟性、機動性を備えたままで前記した防刃性能を高く維持できる。また、第１防護材を重ねる枚数を２枚〜２０枚の範囲に設定したことにより、前述した第１防護材の突き刺し力の係る時間を長く、かつ突き刺し力を受け止める防護服の変形幅を大きくする効果を増大させ、第２防護材を突破した刃先が身体まで達することを抑制することができる。
【００２５】
第１０発明又は第１１発明であれば、前記防護構成材料に加えて繊維配列シートを備えることにより、防刃性能を向上させることができる。その理由は、最外層近傍でなく内層に配されていて直接、切創や貫通が及ぶか完了するまでの運動エネルギー吸収能量が多いためである。
【００２６】
第１２発明であれば、圧力負荷が１００ＫＰａのときの圧縮率が３５％〜８５％の範囲内であるシート状物をさらに配置したことにより、防護構成材料を刃物で突き刺した時の突き刺し方向における変形（圧縮）を大きくでき、突き刺しによる衝撃エネルギーの幾分かを防護構成材料に吸収させることができる。したがって、刃物などの先端に当接する硬質無機物粒子に集中するエネルギーは小さくなり硬質無機物粒子が破壊されににくくなり、突き刺した刃物がその粒子が固着されている防護材を突破する可能性を低くすることができる。
第１３発明であれば、前記シート状物として繊維材料からなる不織布を採用することにより、前記高い圧縮率を達成しやすくなる利点がある。
第１６発明であれば、鋭利な刃物、角の尖った凶器などに対しても十分な防護機能を備えた、身体防護服などの防護衣料を提供できる。
第１７発明であれば、鋭利な刃物、角の尖った凶器などに対しても十分な防護機能を備えた防護物品を提供できる。
【００２７】
【実施の形態】
以下、上記発明の実施の形態について説明する。
本発明の防護構成材料は、そのベース材料に合成樹脂シート状物、または繊維材料からなる布帛状物を使用する。この合成樹脂シート状物とは、合成樹脂をシート状に成形加工したものであり、合成樹脂の種類は特に限定されない。また、成形加工方法も溶融押し出し延伸法やラミネート法、射出成形法、あるいは繊維をシート状に絡ませて交絡点を接合して網目構造としたものが例示され、その他、公知の方法が任意に採用できる。また、繊維材料からなる布帛状物とは、繊維から構成される織編物、不織布などが例示され、かかる繊維材料には、ポリエステル、ナイロン、アラミドなどの有機高分子材料のみならず、金属繊維、セラミック繊維等の無機材料が使用されてもよい。これらの布帛状物は、公知の方法を任意に採用して作成される。
【００２８】
また、本発明で用いられる合成樹脂シート状物、または繊維材料からなる布帛状物の引張強度は０.４ｋＮ／ｃｍ以上、さらには１.２ｋＮ／ｃｍ以上であることが好ましい。０.４ｋＮ／ｃｍ未満の場合には、刃物等を突き刺した場合に切れ目が発生しやすく、裂け目となって刃物の通り道が生じやすい傾向にある。さらに繊維材料からなる布帛の場合には、経、緯方向の引張強度が０.４ｋＮ／ｃｍ以上であることに加えて、布帛を構成する繊維の少なくとも５０ｗｔ％が、引張強度が１８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のいわゆる高強力繊維であることがもっとも好ましい。高強力繊維を用いる場合には、高い防御性能を、さらに軽量かつ厚さが薄いもので得ることができる。高強力繊維の構成比が５０ｗｔ％未満の場合や、繊維の引張強度が１８ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、高強力繊維の寄与効果が少なくなる傾向にある。高強力繊維の例としては、アラミド繊維、ポリベンジルオキサイド（ＰＢＯ）繊維、高密度ポリエチレン繊維、ポリイミダゾール繊維などが挙げられ、なかでもアラミド繊維が好ましい。アラミド繊維としては、芳香族ジカルボン酸／芳香族ジアミン、芳香族アミノカルボン酸等の全芳香族ポリアミドからなる繊維またはこれらに第３成分を共重合せしめた共重合体からなる繊維などが挙げられる。
【００２９】
本発明で用いられる硬質無機物粒子は、その材質のヌープ硬度が５００ｋｇｆ／ｍｍ²（５ＧＰａ）以上のもので、例えば、ダイヤ、アルミナ、ガーネットまたは炭化珪素などのセラミックを主成分とする粒子などが挙げられる。好ましくはヌープ硬度が１０００ｋｇｆ／ｍｍ²（１０ＧＰａ）以上、さらに好ましくは１５００ｋｇｆ／ｍｍ²（１５ＧＰａ）以上の粒子である。このヌープ硬度が５００ｋｇｆ／ｍｍ²（５ＧＰａ）より小さい場合には、突き刺す刃物類の材質によっては、突き刺す刃物類との接触の際に硬質無機物粒子自体が容易に破壊してしまい、突き刺し刃物類に与えるダメージが不充分で、結果として十分な防護性能を得にくい傾向にある。
さらに、このような硬質無機物粒子は、エッジ（角）を持ってる方が刃物突き刺しの際に刃物との接触抵抗が大となるため好ましく、そのため該硬質無機物粒子は、粉砕粒であることが球状粒であるものより好ましい。このような硬質無機物粒子の好適な例としては、研磨材料として用いられる砥粒を挙げることができる。
【００３０】
また、本発明の防護構成材料は、その少なくとも片側面において、粒度が＃１２〜＃４００（ＪＩＳＲ６００１）である硬質無機物粒子が固着されている。粒度が＃１２よりも小さく、即ち粒径がより大きい場合には、布帛状物に固着させにくく、また接着剤を増やすなどしてうまく固着させたとしても、得られる防護構成材料は硬く、重いものとなる。粒度が＃４００より大きく、即ち、粒径が小さい場合には、硬質無機物粒子が突き刺し刃物類と接触した際に、突き刺し刃物類に与えるダメージが小さい。
最も大きい硬質無機物粒子の粒度は＃１２〜＃６０（ＪＩＳＲ６００１）、好ましくは＃２０〜＃４０であり、最も小さい粒度は最も大きいそれよりも細かく且つ＃８０〜＃４００（ＪＩＳＲ６００１）の範囲、好ましくは＃１５０〜＃３６０である。また、第３の粒度のものを含む場合、その粒度は最も大きいもののそれより小さく、最も小さいもののそれより大きいことが必須である。これらは、硬質無機物粒子が固着された材料および合成樹脂シート状物の使用する、或いは製造する立場等からの要求に応じた積層重量、厚さの中で任意に積層することが可能である。
【００３１】
このような硬質無機粒子は、前記シート状物の少なくとも片側面に固着される。固着方法としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂あるいはウレタン樹脂などの接着剤を布帛に塗布し、次いで硬質無機粒子をその接着剤の塗布された面に吹き付けたり、または静電誘導で吸い付けたりして散布した後、例えば、熱などで前述の接着剤を固めればよく、特に限定されるものではない。また、繊維材料からなる布帛の場合には、必要ならば、接着剤を塗布する前に、目止め処理を行って接着剤の裏抜け防止を行っても良い。
また、本発明において、突き刺し時の身体への打撲などの悪影響を低減する目的で衝撃吸収能力のある素材を併用しても良い。これにより、身体への打撲が軽減されるだけではなく、当該防護材料の防護能力を幾分高める場合もある。
【００３２】
【実施例】
以下、主に上記第１発明〜第６発明及び第１２発明〜第１７発明に関する実施例について説明する。
図８は実施例１〜実施例１０、比較例Ａ、比較例Ｂの各防護構成材料の構成例、およびその実験結果を示す図である。（１）防護構成材料の内容
パラ系アラミド繊維（帝人株式会社製、テクノーラ、引張強度２５ｃＮ／ｄｔｅｘ）からなる紡績糸で作成した織物（目付：３６０ｇ／ｍ²、厚み：０.９ｍｍ、引張強度１.４６ｋＮ／ｃｍ）を用い、これにドクターナイフによってウレタン溶液（大日本インキ株式会社製、溶剤系ウレタン「クリスボンＡＤ−８６５ＨＶ」、固型分濃度５０重量％）を乾燥後のコート量が２００ｇ／ｍ²になるようにコーティングして、硬質無機物材料を付着させた後、１２０℃で１５分間乾燥器に入れて溶剤を除去した。これを測定するのに適当な大きさにカットした。
硬質無機物材料はその粒度を１サンプルにつき１種類用いるようにして１〜３種類作成した。これらを積層し、場合によっては衝撃吸収材を最下層に加えた（実施例２、実施例３参照）。
この防護構成材料を下記の評価方法によって評価し、その結果を図８の最下行に示した。
なお、図８中の実施例１のＴＮ織物^※ ¹、実施例２のＴＮ^※ ²、実施例３のαゲル^※ ³は、下記に示すとおりである。
ＴＮ織物^※ ¹：帝人株式会社製高強力高弾性率繊維「テクノーラ」からなる紡績糸織物
ＴＮ^※ ²：帝人株式会社製高強力高弾性率繊維「テクノーラ」からなるフェルト
αゲル^※ ³：株式会社シーゲル製のシート状ゲル「αゲル」
【００３３】
（２）防護性能の評価方法
粘土層（縦２０ｃｍ×横２０ｃｍ×高さ１０ｃｍ、工作用油粘土：文房堂製、桂印油土）の上面を平坦にし、その上にサンプル生地を置く。そして、垂直に立てて固定した２本のガイド柱によって定位置に落下するようにした錘の先端にアイスピック（高久産業株式会社製）又は出刃包丁（株式会社マサヒロ製）を、刃先が下向きになるように錘の重量を調節する。サンプルを３枚積層してその上面と出刃包丁の刃先の間隔が１００ｃｍとなるようにして錘ごと出刃包丁を自由落下させる。
防護性能は、アイスピックまたは出刃包丁の刃先がサンプルの裏面から突き出た長さ（Ｌ）と下の粘土が凹んだ深さ（Ｄ）を測定し（単位：ｍｍ）、ともに値が小さいほうがより防護性能が高いと判断する（○、△、×の３段階評価）。
但し、Ｌが５ｍｍ以上の値のとき、Ｄがいくら小さくても防護性能は低い（判定×）と判断する。Ｌが５ｍｍより小さい場合に限り、Ｄの値により１０ｍｍ未満を○（合格）、１０ｍｍ〜２０ｍｍの間を△（合格）、２０ｍｍを超えると×（不合格）と判定する。そして、総合判定はアイスピック又は出刃包丁の評価の悪い方で行う。なお、出刃包丁は試験毎に取り替えた。また、積層重量は、５.０ｋｇ／ｍ²以上５.５ｋｇ／ｍ²未満として、各実施例および比較例の性能比較を行った。
【００３４】
（３）実験結果の考察
図８の実験結果により、以下のことが推察できる。
1. 実施例１の第一層の粒子（＃４０）が大きく、第二層の粒子（＃１５０）が小さい標準的構成であれば実用上十分な防刃性能が得られる。
2. 第２実施例、第３実施例は、前記第１２発明〜第１５発明の概念に含まれる構成であり、ＴＮ、αゲルなどを設けることにより、防刃性能を更に高めることができる。
3. 実施例４は実施例１の第一層と第二層を逆に配置したものであるが、実施例１と遜色ない防刃性能を確保することができる。
4. 実施例５は第一層の粒度は変えずに、第二層の粒度を大きいもの（＃８０）を採用した構成であるが、実施例１と比較すると、若干、防刃性能が低下していることが分かる。粒度の違う硬質無機物粒子を固着した防護材を重ねる効果を証明していると言える。
【００３５】
5. 実施例６は第一層の粒度をかなり大きなもの（＃１６）を採用した構成であるが、この程度の大きさであれば、実用上問題はないと言える。
6. 比較例Ａは第一層の粒度を極めて大きなもの（＃１０）を採用した構成であるが、防刃性能が実用上、問題のあるレベルまで低下している。実施例６と比較例Ａを比べることにより、硬質無機物粒子の大きさの上限の程度が判明する。
7. 実施例７は第一層の粒度は変えずに、第二層の粒度をかなり小さいもの（＃３６０）を採用した構成であるが、この程度の大きさであれば、実用上問題はないと言える。
8. 比較例Ｂは第一層の粒度は変えずに、第二層の粒度を極めて小さいもの（＃４４０）を採用した構成であるが、防刃性能が実用上、問題のあるレベルまで低下している。実施例７と比較例Ｂを比べることにより、硬質無機物粒子の大きさの下限の程度が判明する。
9. 実施例８、実施例９、実施例１０は、無機物粒子をα―アルミナから代えた構成を示したもので、ヌープ硬度がある程度の大きさがあれば、実用上、問題がないが、実施例１０で示されるように、ヌープ硬度が１.５５と低いＣａＦ₂のようなものであると、実用上十分な防刃性能を得ることが難しくなる。
【００３６】
（第７発明に関する実施例）
以下、主に上記第７発明〜第１１発明に関する実施例について説明する。
（１）第１防護材の作成
パラ系アラミド繊維（デュポン社製、ケブラー［登録商標］やアコーディス社製（又は帝人製）、トワロン［登録商標］）からなる繊維糸を用いて織物（例えば、ケブラー、品番Ａ７０４Ｆ、８４０デニール）を作り、その織物にドクターナイフによって、アクリル系樹脂を均一にコーティングし、１００μｍの炭化珪素粒子を固着量１７０ｇ／ｍ²となるように均一に付着させ、高温の乾燥機内に入れてサンプルを作成した。このサンプルを測定するのに適した大きさにカットして、所定枚数、積層してサンプルを構成した。
炭化珪素粒子を固着させた後の第１防護材の重量は、３８０ｇ／ｍ²、その厚さは、０.５ｍｍであった。
【００３７】
（２）第２防護材の作成
パラ系アラミド繊維（帝人株式会社製、テクノーラ［登録商標］）からなる繊維糸を用いて織物を作り、その織物にドクターナイフによって、水性のアクリル系樹脂を均一にコーティングし、硬質無機質粒子として４５０μｍの炭化珪素粒子を６２０ｇ／ｍ²となるように均一に付着させ、高温の乾燥機内に入れて防護性測定サンプルを作成した。このサンプルを測定するのに適した大きさにカットして、所定枚数、積層してサンプルを構成した。
上記のようにして製造される第２防護材としては、帝人株式会社製、ルーブルストーン（品番ＭＳ０１００＃３６）を採用した。炭化珪素粒子を固着させた後の第２防護材の重量は、１０７４ｇ／ｍ²、その厚さは、１.５ｍｍであった。
【００３８】
（３）繊維配列シートの用意
超高分子量ポリエチレンを用いた繊維配列シートとしては、東洋紡株式会社のダイニーマ（登録商標）の（品番ＵＤ−ＳＢ２又はＵＤ−ＳＢ３）を使用した。繊維配列シートの重量は、１５０ｇ／ｍ²、そのシートの厚さは、０.２１ｍｍであった。
【００３９】
（４）全芳香族ポリアミド繊維を用いたフェルトの用意
帝人株式会社製、テクノーラ［登録商標］の（品番ＥＦ０４００又はＥＦ０６００）を使用した。テクノーラ（ＥＦ０４００）の重量は、４００ｇ／ｍ²、そのシートの厚さは、２.３ｍｍであり、テクノーラ（ＥＦ０６００）の重量は、６００ｇ／ｍ²、そのシートの厚さは、３.７ｍｍであった。
【００４０】
（５）防護性性能評価
人体に相当する粘土層の上面にサンプルを置き、引張圧縮試験機のロードセルの下部にアイスピック又は出刃包丁を下向きに固定する。そして、所定のクロスヘッド速度で圧縮動作を開始させ、成人男性が体重を乗せて体当たりしたときのエネルギーである２５Ｊ（ジュール）の衝撃をかけてアイスピック又は出刃包丁によりサンプルを突き刺した。そして、サンプルから突出するアイスピック又は出刃包丁の突出長さ（ｍｍ）と、粘土層に形成される凹部の深さ（ｍｍ）を測定した。
通常、身体防刃服における突き刺しに対しては、突出長さが５ｍｍ以下であれば、十分な防御性があると判断されている。
【００４１】
（６）実験結果
図２は、第２防護材、第１防護材、繊維配列シート、フェルトの単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ²）と各部材の厚さ（ｍｍ）のデータを示す。
図３は外側から第２防護材、第１防護材、フェルトを配列したサンプル１〜サンプル４の具体的な積層枚数と、それらサンプル１〜サンプル４のアイスピック、出刃包丁の突き刺しに対応する実験結果を表にしたものである。なお、図１（Ａ）にサンプル１の構成を示す。サンプル１は、外側から第２防護材２（ルーブルストーン）を１枚、第１防護材１を７枚、フェルト３（ＥＦ０６００）を１枚配列した構成である。
【００４２】
図４及び図５はサンプル５〜サンプル１１の実験結果を示した図であり、これらのサンプル５〜サンプル１１は全て、少なくとも第１防護材と繊維配列シートを備えた構成である。サンプル６、サンプル１０は第１防護材と繊維配列シートのみで構成してあり、サンプル５、サンプル８は第１防護材、繊維配列シート及び第２防護材（ルーブルストーン）で構成してあり、サンプル７、サンプル１１は第１防護材、繊維配列シート及びフェルトで構成してあり、サンプル９は第２防護材、第１防護材、繊維配列シート及びフェルトを含んで構成してある。
図１（Ｂ）はサンプル６の構成、即ち、第１防護材１を９枚、繊維配列シート４を２０枚重ねた構成を示している。
なお、サンプル６，７，１０及び１１は参考例である。
【００４３】
図３〜図５に示すように、サンプル１〜サンプル１１の実験結果は全て、出刃包丁・アイスピック共に、その突出長さは、５ｍｍ以下の範囲であり、粘土の凹部も２０ｍｍ以下の衝撃の少ない範囲であり、実用上、十分な防刃機能を備えた身体防護服を提供できた。
図６及び図７は本実施例に対する比較例を示したもので、図６は、アラミド繊維（ケブラー、品番Ａ７１３Ｆ）、繊維配列シート、フェルトの単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ²）と各部材の厚さ（ｍｍ）のデータを示し、図７は比較例の実験結果を示す。
図７の比較例１はアラミド繊維（ケブラー）９枚とフェルト１枚の構成、比較例２はアラミド繊維１０枚とフェルト１枚の構成、比較例３は繊維配列シート２０枚の構成、比較例４は繊維配列シート２５枚の構成を示す。比較例１〜比較例４を上記と同じ条件のアイスピック、出刃包丁などの突き刺し実験を行ったところ、出刃包丁、アイスピック共に３６ｍｍ〜６３ｍｍの突出量があり、刃先が完全に貫通してしまった。粘土に対して刃先が入ってしまうので粘土凹み量は３ｍｍ以下の小さい値になっている。
【００４４】
サンプル１〜サンプル１１からも分かるように、本実施例の身体防護服であれば、各サンプル構成例において積層重量が４.０ｋｇ／ｍ²〜７.０ｋｇ／ｍ²程度の軽いものであり、積層厚さが８.０ｍｍ〜１１ｍｍの非常に薄いものであるにものかかわらず、成人男子が体ごとぶつかった衝撃である２５Ｊの突き刺し力に対して、実用上、十分な防御性を発揮できることが確認できた。
なお、サンプル１〜サンプル１１に対する、刃物の斬り付けに対する防御性については、成人男子３人が実際に刃物を持って斬り付ける実験を行ったところ、第２防護材を備えたサンプル１〜サンプル５、サンプル８、サンプル９については、実用上十分な斬り付け防護機能を備えることが判明した。
また、第２防護材を備えていないサンプル６、サンプル７、サンプル１０、サンプル１１については第１防護材を９枚以上とすることにより、斬り付けに対しても十分な防護機能を発揮できることが実験により判明した。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は、本実施形態に係る身体防護服サンプルの構成を示す模式的な縦断面図である。図１（Ｂ）は、参考例に係る身体防護服サンプルの構成を示す模式的な縦断面図である。
【図２】図２は、本実施例に係る、第２防護材、第１防護材、繊維配列シート、フェルトの単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ²）と各部材の厚さ（ｍｍ）のデータを示す図である。
【図３】図３は、本実施例のサンプル１〜サンプル４の実験結果を示す図である。
【図４】図４は、本実施例のサンプル５・８及び参考例のサンプル６・７の実験結果を示す図である。
【図５】図５は、本実施例のサンプル９及び参考例のサンプル１０・１１の実験結果を示す図である。
【図６】図６は、比較例に係るアラミド繊維、繊維配列シート、フェルトの単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ²）と各部材の厚さ（ｍｍ）のデータを示す図である。
【図７】図７は、比較例１〜比較例４の実験結果を示す図である。
【図８】図８は実施例１〜実施例１０、比較例Ａ、比較例Ｂの各防護構成材料の構成例、およびその実験結果を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a protective component, protective clothing, and protective article for protecting the body and the like from being slashed or stabbed, and more specifically, a sharp knife such as a knife and an ice pick, a sharp-pointed weapon such as a body, Protective materials, protective clothing, and protective articles.
[0002]
[Prior art and its problems]
  Conventionally, protective clothing such as body protective clothing using a metal plate such as titanium alloy is known to protect the body from blades and bullets. The configuration employing a metal plate as a protective clothing material is highly effective in terms of the defense of protecting the body, but the metal plate is heavy and thus lacks comfort and mobility.
  In addition, composite protective plates have been proposed in which high-strength fibers such as aramid fibers and high-strength polyethylene fibers are impregnated with a thermoplastic or thermosetting resin such as epoxy resin or urethane resin. Although the protective plate has an advantage that it is lighter than the metal plate, it remains a plate-like material, and problems still lacking in comfort and mobility remain. In addition, these metal plates and composite protective plates have a slidable blade on the surface, and bullets may be bounced back by the metal plate, etc., possibly injuring other people nearby.
[0003]
  In contrast to these plate-like protective materials, protective clothing or the like is also made using aramid fibers such as Kevlar (registered trademark). Kevlar is more flexible than plate-shaped protective materials, and can make relatively mobile suits, but in order to obtain the required bulletproof performance, the number of layers must be increased. Those that become thick and heavy and can withstand practical use have a problem of lack of wearability and mobility.
  In addition, in protective clothing materials using only high-strength fibers such as Kevlar, the protection function against bullets is relatively high, but it is weak against slashing or piercing sharp blades such as knives and ice picks. However, there is a problem that a sufficient protective function cannot be exhibited.
[0004]
  The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive and practical protective constituent material that can solve the above-described problems, protective clothing using at least a part of the protective constituent material, and protective equipment. To provide an article.
  An example of a specific purpose is as follows.
(a) A protective component, protective clothing, and protective article that is light, highly mobile, and has sufficient protective functions against sharp blades such as knife blades and ice picks, and weapons with sharp edges. provide.
(b) A protective component, protective clothing, and protective article that is light, highly maneuverable, has sharp protection, sharp edged tools, high protection against sharp weapons, and has secondary ballistic performance. provide. The problems of the invention other than those described above and the means for solving them will be described in detail in the description in the specification to be described later.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention will be described based on the following inventions. For example, the present invention is configured as follows.
  The protective component material of the first invention is a protective component material formed by stacking a plurality of protective materials, and the protective material is provided on at least one side surface of a synthetic resin sheet or fabric material.Average particle sizeIs formed by fixing hard inorganic particles in the range of 10 μm to 1700 μm [the particle size is in the range of # 12 to # 400 if expressed in (JIS R 6001)], among the plurality of protective materials, Of hard inorganic particles fixed to at least one protective materialAverage particle sizeAnd hard inorganic particles fixed to other protective materialsAverage particle sizeDifferent fromIn the protective constituent material, the smallest average particle size of the hard inorganic particles having different average particle sizes is in the range of 10 μm to 170 μm [particle size is in the range of # 80 to # 400 (JIS R 6001)], and the largest average particle The diameter is in the range of 250 μm to 1700 μm [particle size is in the range of # 12 to # 60 (JIS R 6001)].It is characterized by that.
  The protective constituent material of the second invention is the protective material of the first invention, the hard inorganic particles fixed to one of the plurality of protective materials.Average particle sizeAnd hard inorganic particles fixed to other protective materialsAverage particle sizeAre characterized by the same thing.
[0006]
  ThirdThe protective component material of the invention is the first invention.OrFirst2In the invention, the Knoop hardness of the material of the hard inorganic particles is at least 500 kgf / mm.²(5 GPa when expressed in different units).
  First4The protective component material of the invention is the first invention to the first invention.3The invention according to any one of the inventions is characterized in that a tensile strength of the sheet-like product made of synthetic resin or a fabric-like product made of a fiber material is 0.4 kN / cm or more.
[0007]
  First5The protective component material of the invention is the first invention to the first invention.4In the invention according to any one of the inventions,WritingA fabric-like material made of a fiber material is characterized by comprising high-strength fibers having a tensile strength of 22 g / dtex or more.
  First6The protective component of the invention is the first5In the invention,Configure the fabricThe high-strength fiber is an aramid fiber.
  First7The protective component material of the invention is the first invention to the first invention.6In the invention according to any one of the inventions, the aramid fiber material has a Knoop hardness of 500 kgf / mm.²(5GPa) or moreAverage particle sizeIs a first protective material in which hard inorganic particles having a particle size of 70 μm to 150 μm (particle size # 100 to # 220 (JIS R 6001)) are fixed, and aramid fiber material has a Knoop hardness of 500 kgf / mm²AboveAverage particle sizeWith a second protective material to which hard inorganic particles having a particle size in the range of 400 μm to 500 μm (particle size in the range of # 30 to # 46 (JIS R 6001)) are fixed. A protective material is arranged, and the first protective material is arranged inside the second protective material.
[0008]
  First8The protective component of the invention is the first7In the invention, the hard inorganic particles fixed to the first protective materialAverage particle sizeIs in the range of 90 μm to 120 μm [the particle size is in the range of # 120 to # 150 (JIS R 6001)], and the fixed amount of the hard inorganic particles is 150 g / m.²~ 200g / m²Furthermore, the main component of the hard inorganic particles is characterized by comprising one or more components selected from silicon carbide, alumina, silica, diamond, and silicon nitride.
  First9The protective component of the invention is the first7Invention or No.8In the present invention, the number of laminated layers of the second protective material is in the range of 1-5, and the number of laminated layers of the first protective material is set in the range of 2-20..
[0009]
  First10The protective component material of the invention is the first invention to the first invention.6A protective constituent material according to any one of the inventions, and a fiber array sheet in which high-strength fibers having a tensile strength of 22 g / dtex or more are entangled without being entangled and arranged in an orthogonal arrangement and laminated. It is characterized by.
[0010]
  First11The protective component of the invention is the first10DepartureClearlyAnd saidConfigure fiber array sheetThe high strength fiber is a high molecular weight polyethylene fiber.
  First12The protective component material of the invention is the first invention to the first invention.11In the invention according to any one of the inventions, in addition to the above configuration, the compression rate when the pressure load is 100 KPa is 35% to 85% on the inside from the viewpoint of receiving the protection of the protective component material. A sheet-like material within the range is further arranged.
  First13The protective component of the invention is the first12In the invention, the sheet-like material is a non-woven fabric made of a fiber material.
[0011]
  First14The protective component of the invention is the first13In the invention, the fibers constituting the nonwoven fabric are mainly composed of high strength fibers having a tensile strength of 22 g / dtex or more.
  First15The protective component of the invention is the first14In the invention,Composing non-woven fabricThe high-strength fiber is an aramid fiber.
  First16The protective clothing of the invention is the first invention to the first.15The protective constituent material according to any one of the inventions is characterized in that it is used for all or part of the garment.
  First17The protective article of the invention is the first invention to the first invention.15The protective component according to any one of the inventions is characterized in that it is used for all or part of the article.
  From the viewpoint of receiving the protection component material, a felt using an aramid fiber may be disposed further inside than the first protection material.
  The first invention to the first invention17In the invention, the first invention to the first invention are required as necessary, except for a configuration that cannot be logically and physically combined.17Each invention of the invention can be combined with other inventions to form a new invention.
[0012]
  The first invention to the first17The invention will be further described.
  When a plurality of protective materials are stacked in the first invention, the protective materials are preferably stacked in a state where each protective material can move separately with respect to the protective material surface at right angles (the direction in which the blade or the like pierces).
  In the first invention, as the fiber material, for example, a wholly aromatic polyamide fiber material can be used, and examples thereof include aromatic dicarboxylic acid, aromatic diamine, and aromatic aminocarboxylic acid. As an example, an aramid fiber can be illustrated.
  The fiber material in the first invention refers to a material composed of fibers such as woven fabric and non-woven fabric.
  The first invention to the first17In the present invention, the particle size means an average particle size.
  First6In the invention, the tensile strength of the aramid fiber is preferably higher if it is 22 g / dtex or more, but in general, those having a tensile strength in the range of 22 to 30 g / dtex are often used.
[0013]
  Next, mainly7The contents of the invention will be described.
  The first protective material is an aramid fiber material to which hard inorganic particles are fixed. As the hard inorganic particles, particles mainly composed of ceramics such as silicon carbide, silica, aluminum oxide, boron carbide, and garnet are adopted. can do. For example, as a suitable example, alumina (Al₂O_Three), Silicon carbide (SiC, etc.), silica (SiO₂) Etc. can be illustrated.
[0014]
  The presence of hard inorganic particles deforms and wears bullets, debris from explosives, sharp blades, etc., and absorbs and disperses impact energy by crushing and dropping particles, thereby improving the penetration ability of bullets and blades. Can be reduced. Moreover, the particle size of the first protective material is preferably in the range of 70 μm to 150 μm, more preferably in the range of 90 μm to 120 μm, and further in the range of 95 μm to 105 μm, depending on the relationship between the blade prevention function and flexibility. Is more preferable.
  If the size of the particle is too large, it will be heavy and difficult to bend, the wearability will be reduced, and it will be difficult to apply evenly to the aramid fiber surface without gaps, and it will be easy for the blade to pass through the gap between the particles when piercing. Tend to be. On the other hand, if the size of the particles becomes too small, the effect of absorbing impact energy is reduced, and the blade can be easily passed.
[0015]
  The amount of particles fixed varies depending on the weight allowed by the protective clothing, but when silicon carbide particles (such as SiC) are used as the hard inorganic particles, 150 g / m²~ 200g / m²Range, preferably 160 g / m²~ 180g / m²Is set in the range. In addition, the Knoop hardness of the hard inorganic particles employed in the first protective material is 500 kgf / mm.²Or more, preferably 800 kgf / mm²That is good.
[0016]
  A generally used method can be used as a method of incorporating an aramid fiber material into hard inorganic particles such as silicon carbide particles. For example, after forming an adhesive layer on one or both sides of an aramid fiber or the like by a known method such as a coating method using an adhesive such as an acrylic resin, a phenol resin, an epoxy resin, a urethane resin, or a silicon resin on a polyamide fiber, It is manufactured by coating silicon particles, electrostatic coating, and if necessary, drying treatment. Alternatively, the particles may be fixed to the aramid fiber material by fixing the aramid fiber material so as to be impregnated with the particles. In addition, when a water-based acrylic adhesive is used, the 1st protective material provided with favorable adhesiveness can be manufactured.
[0017]
  As the hard inorganic particles constituting the second protective material, particles mainly composed of ceramics similar to the first protective material can be employed. For example, as a suitable example of the second protective material, Examples thereof include silicon carbide particles and silica.
  As with the first protective material, the Knoop hardness of the hard inorganic particles used for the second protective material is 500 kgf / mm.²Or more, preferably 800 kgf / mm²The above is preferable. Hard inorganic particlesAverage particle sizeIs preferably in the range of 400 μm to 500 μm in order to enhance the anti-slashing function as described above.
[0018]
  As a method for incorporating the hard inorganic particles into the aramid fiber material, a generally used method as described above can be used. The second7In the invention, silicon carbide (SiC) is used as the hard inorganic particles of the second protective material, the size range of the particles is 400 μm to 500 μm, and the fixed amount of the particles is 400 g / m.²~ 700g / m², Preferably 550 g / m²~ 670 g / m²It is also possible to adopt those within the range.
  First17The protective articles of the invention include various articles such as bags, shields, various panels, gloves and shoes made for the purpose of protection.
[0019]
[Action and effect]
  In the first invention, the size of the hard inorganic particles fixed to at least one of the plurality of protective materials is different from the size of the hard inorganic particles fixed to the other protective materials. As a result, the overall protection against multiple killing operations such as the type of blade, cutting with a blade, and piercing rather than a configuration in which only protective materials to which hard inorganic particles of the same particle size are fixed are stacked. Function can be improved. This is because, when comparing the protective material to which hard inorganic particles having relatively large particles are fixed and the protective material to which hard inorganic particles having relatively small particles are fixed, the type of blade, slashing, piercing, etc. This is because the degree of protection against multiple killings is different. In this way, by having multiple protective materials with different protection functions against the types of blades and other killing actions in the protective component, what kind of pointed weapon is used and what kind of killing Even if it is not known whether it is attacked by an action, the protection and safety of the protective component as a whole can be improved.Furthermore, by setting the smallest average particle size of the hard inorganic particles having different average particle sizes in the range of 10 μm to 170 μm, it is possible to provide a protective constituent material including a protective material having flexibility, and the largest average By setting the particle size in the range of 250 μm to 1700 μm, it is possible to provide a protective component material including a protective material having high protection against passage of a blade or the like.
[0020]
  If it is 2nd invention, compared with the hard inorganic particle fixed to the one protective material, the other protective material which fixed the hard inorganic particle with the same particle | grain size is used for several protective materials. As a result, since a plurality of protective materials having the same protective function against a blade or the like are included, it is possible to provide a protective component material with a particularly enhanced target protective function. .
[0021]
  First7If it is invention, in the group of the particle | grains of the 1st protective material and the particle | grains of a 2nd protective material to employ | adopt, the magnitude | size of the particle | grains of a 2nd protective material is set larger than the magnitude | size of the particle | grains of 1st protective material, By setting the particle size of each protective material within the above ranges, it is possible to improve the protective function against slashing and piercing with a sharp blade and to maintain good mobility and wearability.
  This is because the second protective material with large particles exists on the outer side, so that when cutting blades such as knifes, large hard inorganic particles collide with the blade and the blade directly contacts the aramid fiber. It is thought that it suppresses.
  In experiments conducted by the inventor,Average particle sizeIs in the range of 400 μm to 500 μm, the fiber material is less likely to be torn by the cutting of the blade.
  In addition, if the particles become too large beyond the particle size range of the second protective material, the gap area between the particles increases, and in the case of piercing, the tip of the blade penetrates through the gap between the particles. Further, if the particle is too large beyond the above range, the contact surface between the particle and the fiber material becomes small, and the particle fixing strength is lowered, so that it is difficult to exhibit sufficient protection against slashing.
[0022]
  In addition, the first protective material containing particles smaller than the second protective material is provided to prevent the blade from entering, as with the second protective material,Average particle sizeIs set in the range of 70 μm to 150 μm, it is possible to show a great resistance against the piercing of a sharp blade. This is because when the particle size is small, there is no possibility that the tip of the blade penetrates through the gap between the particles, and since the first protective material is highly flexible due to the small particle size, 2. When the tip of the blade that penetrates the protective material hits the first protective material, the first protective material is deformed so as to wrap the blade, so that the time required for the piercing force is extended and the protective clothing that receives the piercing force is deformed. By enlarging the width, it is expected that the impact force of the stab can be suppressed from being converted into a force penetrating the first protective material. The penetration preventing function of the first protective material is more effective when a plurality of the first protective materials are stacked in a state where each of the first protective materials can move separately.
[0023]
  In addition, the first protective material is superior to the second protective material in flexibility and ease of movement, so even if a large number of first protective materials are provided, the wearability and mobility of the body protective equipment are impaired. There is no.
  In this way, the protection function against the cutting of the blade is high.Average particle sizeThe second protective material in the range of 400 μm to 500 μm is arranged outside from the viewpoint of receiving protection, and has a high protection function against piercing.Average particle sizeBy placing the first protective material in the range of 70 μm to 150 μm on the inside, it is light and highly maneuverable, and has sufficient protection against sharp blades such as knife knives and ice picks. Can provide clothes.
[0024]
  First8According to the invention, the first protective materialAverage particle sizeBy using the above-mentioned hard inorganic particles such as silicon carbide having the above-mentioned range, it is possible to provide a high degree of protection against a sharp blade with a small number of required sheets while ensuring flexibility.
  First9According to the invention, by setting the number of the second protective material to be laminated in the range of 1 to 5, even if a large particle in the above range is used, the body protective clothing has some flexibility and mobility. The blade prevention performance described above can be maintained high. In addition, by setting the number of the first protective material to be stacked in the range of 2 to 20, the time required for the piercing force of the first protective material described above is increased, and the deformation width of the protective clothing that receives the piercing force is increased. It is possible to prevent the cutting edge that has broken through the second protective material from reaching the body.
[0025]
  First10inventionOrFirst11If invention, beforeDefenseProtective materialTo chargeIn addition, by providing the fiber array sheet, the blade prevention performance can be improved. The reason is that it is arranged not in the vicinity of the outermost layer but in the inner layer and has a large amount of kinetic energy absorption capacity until the cut or penetration is directly reached or completed.
[0026]
  First12If it is invention, the deformation | transformation in the piercing direction when a protective constituent material is pierced with a blade by further arranging the sheet-like thing in the range of 35%-85% when the pressure load is 100 KPa ( Compression) and some of the impact energy from the piercing can be absorbed by the protective component. Accordingly, the energy concentrated on the hard inorganic particles abutting on the tip of the blade or the like is reduced, making it difficult for the hard inorganic particles to be destroyed and reducing the possibility that the pierced blade will break through the protective material to which the particles are fixed. be able to.
  First13If it is invention, there exists an advantage which becomes easy to achieve the said high compression rate by employ | adopting the nonwoven fabric which consists of a fiber material as said sheet-like thing.
  First16According to the invention, it is possible to provide protective clothing such as body protective clothing having a sufficient protective function against sharp blades, weapons with sharp corners, and the like.
  First17If it is invention, the protection article provided with sufficient protection function can be provided also with respect to a sharp blade, a weapon with a sharp corner, etc.
[0027]
Embodiment
  Hereinafter, embodiments of the invention will be described.
  The protective constituent material of the present invention uses a synthetic resin sheet or a fabric made of a fiber material as the base material. The synthetic resin sheet is a synthetic resin molded into a sheet, and the type of the synthetic resin is not particularly limited. In addition, examples of the molding method include a melt extrusion stretching method, a laminate method, an injection molding method, or a method in which fibers are entangled in a sheet shape to join mesh points to form a network structure, and other known methods are arbitrarily adopted. it can. Examples of the fabric-like material made of a fiber material include woven and knitted fabrics and non-woven fabrics composed of fibers. Examples of such fiber materials include not only organic polymer materials such as polyester, nylon, and aramid, but also metal fibers, Inorganic materials such as ceramic fibers may be used. These fabric-like materials are created by arbitrarily adopting known methods.
[0028]
  Further, the tensile strength of the synthetic resin sheet-like material or the fabric-like material made of a fiber material used in the present invention is preferably 0.4 kN / cm or more, more preferably 1.2 kN / cm or more. In the case of less than 0.4 kN / cm, a cut is likely to occur when a blade or the like is pierced, and there is a tendency for a passage of the blade to be formed as a tear. Further, in the case of a fabric made of a fiber material, in addition to the tensile strength in the warp and weft directions being 0.4 kN / cm or more, at least 50 wt% of the fibers constituting the fabric have a tensile strength of 18 cN / dtex or more. The so-called high strength fiber is most preferable. When using high-strength fibers, high defense performance can be obtained with a lighter and thinner thickness. When the composition ratio of the high strength fiber is less than 50 wt%, or when the tensile strength of the fiber is less than 18 cN / dtex, the contribution effect of the high strength fiber tends to decrease. Examples of the high strength fiber include an aramid fiber, a polybenzyl oxide (PBO) fiber, a high density polyethylene fiber, a polyimidazole fiber, and the like. Among them, an aramid fiber is preferable. Examples of the aramid fiber include fibers made of wholly aromatic polyamides such as aromatic dicarboxylic acid / aromatic diamine and aromatic aminocarboxylic acid, or fibers made of a copolymer obtained by copolymerizing a third component thereof.
[0029]
  The hard inorganic particles used in the present invention have a Knoop hardness of 500 kgf / mm.²(5 GPa) or more, for example, particles mainly composed of ceramics such as diamond, alumina, garnet or silicon carbide. Preferably Knoop hardness is 1000kgf / mm²(10 GPa) or more, more preferably 1500 kgf / mm²(15 GPa) or more particles. This Knoop hardness is 500kgf / mm²If it is smaller than (5 GPa), depending on the material of the piercing blade, the hard inorganic particles themselves can be easily destroyed upon contact with the piercing blade, resulting in insufficient damage to the piercing blade. As a result, it is difficult to obtain sufficient protection performance.
  Furthermore, it is preferable that such hard inorganic particles have an edge (corner) because the contact resistance with the blade is large when the blade is pierced. Therefore, it is preferable that the hard inorganic particles are spherical particles. More preferred is a grain. Preferable examples of such hard inorganic particles include abrasive grains used as a polishing material.
[0030]
  Further, the protective constituent material of the present invention is fixed with hard inorganic particles having a particle size of # 12 to # 400 (JIS R 6001) on at least one side thereof. When the particle size is smaller than # 12, that is, when the particle size is larger, it is difficult to fix to the cloth-like material, and even if it is fixed well by increasing the adhesive, the protective protective material obtained is hard and heavy. It will be a thing. When the particle size is larger than # 400, that is, when the particle size is small, the damage given to the piercing blade is small when the hard inorganic particles come into contact with the piercing blade.
  The largest hard inorganic particles have a particle size of # 12 to # 60 (JIS R 6001), preferably # 20 to # 40, and the smallest particle size is finer than that of the largest and # 80 to # 400 (JIS R 6001). The range is preferably # 150 to # 360. Moreover, when the thing of the 3rd particle size is included, it is essential that the particle size is smaller than that of the largest, but larger than that of the smallest. These materials can be laminated arbitrarily in the lamination weight and thickness according to requirements from the standpoint of using or manufacturing the material to which the hard inorganic particles are fixed and the synthetic resin sheet.
[0031]
  Such hard inorganic particles are fixed to at least one side surface of the sheet-like material. As a fixing method, an adhesive such as an epoxy resin, a phenol resin, an acrylic resin or a urethane resin is applied to the fabric, and then the hard inorganic particles are sprayed on the surface to which the adhesive is applied, or sucked by electrostatic induction. For example, the above-described adhesive may be hardened by heat or the like, and is not particularly limited. Further, in the case of a fabric made of a fiber material, if necessary, a sealing treatment may be performed before the adhesive is applied to prevent the adhesive from slipping through.
  In the present invention, a material having an impact absorbing ability may be used in combination for the purpose of reducing adverse effects such as bruising on the body at the time of piercing. This not only reduces bruises on the body, but may also somewhat increase the protective ability of the protective material.
[0032]
【Example】
  Hereinafter, mainly the first invention to the first6Invention and No.12Invention-No.17Embodiments relating to the invention will be described.
  FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of each protective component material of Examples 1 to 10, Comparative Example A, and Comparative Example B, and experimental results thereof. (1) Contents of protective components
  Fabric made with spun yarn made of para-aramid fiber (Technola, Teijin Limited, tensile strength 25 cN / dtex) (weight per unit: 360 g / m)², Thickness: 0.9 mm, tensile strength 1.46 kN / cm), a urethane solution (Dainippon Ink Co., Ltd., solvent-based urethane “Crisbon AD-865HV”, solid content concentration 50% by weight using a doctor knife. The coating amount after drying is 200 g / m²After coating to form a hard inorganic material, the solvent was removed by placing in a drier at 120 ° C. for 15 minutes. It was cut into a size suitable for measurement.
  One to three hard inorganic materials were prepared so that one kind of particle size was used per sample. These were laminated, and in some cases, an impact absorbing material was added to the lowermost layer (see Examples 2 and 3).
  This protective component material was evaluated by the following evaluation method, and the results are shown in the bottom row of FIG.
  In addition, TN fabric of Example 1 in FIG.^* ¹TN of Example 2^* ²The α gel of Example 3^* ^ThreeIs as shown below.
  TN fabric^* ¹: Teijin Limited high-strength and high-modulus fiber “Technora”
  TN^* ²： Felt made of Teijin Ltd.'s high strength and high modulus fiber "Technola"
  alpha gel^* ^Three: Sheet gel “α-gel” manufactured by Siegel Co., Ltd.
[0033]
(2) Protection performance evaluation method
  The upper surface of the clay layer (vertical 20 cm × width 20 cm × height 10 cm, work oil clay: manufactured by Bundou, Katsura oil soil) is flattened, and the sample dough is placed thereon. An ice pick (manufactured by Takaku Sangyo Co., Ltd.) or a knife knife (manufactured by Masahiro Co., Ltd.) is placed at the tip of the weight that is allowed to fall into a fixed position by two guide columns fixed vertically and the blade tip faces downward. Adjust the weight of the weight so that Three samples are stacked, and the blade knife is dropped together with the weight so that the distance between the upper surface and the blade edge of the blade knife is 100 cm.
  Protective performance is measured by measuring the length (L) of the tip of the ice pick or blade knife protruding from the back of the sample and the depth (D) of the recessed clay (unit: mm). Judge that protection performance is high (three-step evaluation of ○, △, ×)
  However, when L is a value of 5 mm or more, it is determined that the protective performance is low (determination x) no matter how small D is. Only when L is smaller than 5 mm, it is determined that the value of D is less than 10 mm as ◯ (pass), 10 mm to 20 mm is Δ (pass), and 20 mm is exceeded as x (fail). The overall judgment is made based on the poor evaluation of the ice pick or the blade knife. The blade knife was replaced for each test. The stacking weight is 5.0 kg / m.²5.5 kg / m or more²The performance of each example and comparative example was compared.
[0034]
(3) Consideration of experimental results
  The following can be inferred from the experimental results of FIG.
  1. A practically sufficient blade-proof performance can be obtained with a standard configuration in which the first layer particles (# 40) in Example 1 are large and the second layer particles (# 150) are small.
  2. The second embodiment and the third embodiment are the same as the first embodiment.12Invention-No.15It is a structure included in the concept of the invention, and by providing TN, α gel, etc., the blade-proof performance can be further enhanced.
  3. In Example 4, the first layer and the second layer of Example 1 are arranged in reverse, but blade-proof performance comparable to that of Example 1 can be ensured.
  4. Example 5 has a configuration in which the particle size of the first layer is not changed and the particle size of the second layer is large (# 80), but the blade prevention performance is slightly reduced as compared with Example 1. You can see that It can be said that it proves the effect of stacking protective materials to which hard inorganic particles of different particle sizes are fixed.
[0035]
  5. Example 6 has a configuration in which the particle size of the first layer is considerably large (# 16), but it can be said that there is no practical problem as long as it is this size.
  6. Comparative Example A has a configuration in which the first layer has a very large particle size (# 10), but the blade-proof performance has been reduced to a problematic level for practical use. By comparing Example 6 with Comparative Example A, the upper limit of the size of the hard inorganic particles is revealed.
  7. In Example 7, the particle size of the first layer was not changed and the particle size of the second layer was very small (# 360). I can say no.
  8. Comparative Example B has a configuration in which the particle size of the second layer is not changed (# 440) without changing the particle size of the first layer, but the blade-proof performance is lowered to a practically problematic level. doing. Comparing Example 7 and Comparative Example B reveals the lower limit of the size of the hard inorganic particles.
  9. Example 8, Example 9 and Example 10 show a configuration in which the inorganic particles are replaced with α-alumina, and if the Knoop hardness is a certain size, there is no practical problem. As shown in Example 10, the CaF has a low Knoop hardness of 1.55.₂When it is such, it becomes difficult to obtain blade-proof performance sufficient for practical use.
[0036]
(No.7Examples relating to the invention)
  Hereinafter, mainly the above7Invention-No.11Embodiments relating to the invention will be described.
(1) Creation of the first protective material
  A woven fabric (for example, Kevlar, product number A704F, 840 denier) using fiber yarn made of para-aramid fiber (manufactured by DuPont, Kevlar [registered trademark], Accordis (or Teijin), Twaron [registered trademark]) Acrylic resin is uniformly coated on the fabric by a doctor knife, and 100 μm silicon carbide particles are fixed to 170 g / m.²It was made to adhere uniformly so that it might become, and it put in the hot dryer and created the sample. The sample was cut into a size suitable for measurement, and a predetermined number of layers were laminated to form a sample.
  The weight of the first protective material after fixing the silicon carbide particles is 380 g / m.²The thickness was 0.5 mm.
[0037]
(2) Creation of second protective material
  Fabric is made using fiber yarn made of para-aramid fiber (Technola [registered trademark], manufactured by Teijin Limited), and the fabric is uniformly coated with a water-based acrylic resin with a doctor knife, and 450 μm as hard inorganic particles 620 g / m of silicon carbide particles²It was made to adhere uniformly so that it might become, and it put in the drier of high temperature, and made the protective measurement sample. The sample was cut into a size suitable for measurement, and a predetermined number of layers were laminated to form a sample.
  As a 2nd protective material manufactured as mentioned above, the Teijin Ltd. make and the ruble stone (product number MS0100 # 36) were employ | adopted. The weight of the second protective material after the silicon carbide particles are fixed is 1074 g / m.²The thickness was 1.5 mm.
[0038]
(3) Preparation of fiber array sheet
  As a fiber array sheet using ultra high molecular weight polyethylene, Toyobo Co., Ltd. Dyneema (registered trademark) (product number UD-SB2 or UD-SB3) was used. The weight of the fiber array sheet is 150 g / m.²The thickness of the sheet was 0.21 mm.
[0039]
(4) Preparation of felt using wholly aromatic polyamide fiber
  Technora [registered trademark] (product number EF0400 or EF0600) manufactured by Teijin Limited was used. The weight of Technora (EF0400) is 400 g / m²The thickness of the sheet is 2.3 mm, and the weight of Technora (EF0600) is 600 g / m.²The thickness of the sheet was 3.7 mm.
[0040]
(5) Protection performance evaluation
  A sample is placed on the upper surface of the clay layer corresponding to the human body, and an ice pick or a knife knife is fixed downward at the lower part of the load cell of the tensile and compression tester. Then, the compression operation was started at a predetermined crosshead speed, and the sample was stabbed with an ice pick or a blade knife with an impact of 25 J (joule), which is energy when an adult male puts his weight and hits the body. And the protrusion length (mm) of the ice pick or the blade knife which protrudes from a sample, and the depth (mm) of the recessed part formed in a clay layer were measured.
  Usually, it is judged that there is sufficient protection against a stab in a body blade clothing if the protruding length is 5 mm or less.
[0041]
(6) Experimental results
  FIG. 2 shows the weight per unit area (g / m) of the second protective material, the first protective material, the fiber array sheet, and the felt.²) And thickness (mm) data of each member.
  FIG. 3 shows the specific number of stacked samples 1 to 4 in which the second protective material, the first protective material, and the felt are arranged from the outside, and the experiments corresponding to the ice picks of these samples 1 to 4 and the piercing of the blade knife The results are tabulated. Note that FIG. 1A illustrates the structure of Sample 1. Sample 1 has a configuration in which one second protective material 2 (rubble stone), seven first protective materials 1 and one felt 3 (EF0600) are arranged from the outside.
[0042]
  4 and 5 are diagrams showing the experimental results of Sample 5 to Sample 11, and all of Sample 5 to Sample 11 have a configuration including at least a first protective material and a fiber array sheet. Sample 6 and Sample 10 are composed of only the first protective material and the fiber array sheet, and Sample 5 and Sample 8 are composed of the first protective material, the fiber array sheet and the second protective material (rubble stone). Samples 7 and 11 are composed of a first protective material, a fiber array sheet, and a felt, and Sample 9 is composed of a second protective material, a first protective material, a fiber array sheet, and a felt.
  FIG. 1B shows the configuration of the sample 6, that is, the configuration in which nine first protective materials 1 and twenty fiber array sheets 4 are stacked.
  Samples 6, 7, 10, and 11 are reference examples.
[0043]
  As shown in FIGS. 3 to 5, all of the experimental results of Sample 1 to Sample 11 have a protruding length of 5 mm or less for both the blade knife and the ice pick, and the concave portion of the clay has an impact of 20 mm or less. We were able to provide body protection clothing that was practically enough and had a blade-proof function that was practically sufficient.
  6 and 7 show a comparative example to this example. FIG. 6 shows the weight per unit area (g / m) of aramid fiber (Kevlar, product number A713F), fiber array sheet, and felt.²) And data on the thickness (mm) of each member, and FIG. 7 shows the experimental results of the comparative example.
  Comparative Example 1 in FIG. 7 is a configuration of 9 aramid fibers (Kevlar) and 1 felt, Comparative Example 2 is a configuration of 10 aramid fibers and 1 felt, Comparative Example 3 is a configuration of 20 fiber array sheets, and Comparative Example 4 shows the configuration of 25 fiber array sheets. When Comparative Example 1 to Comparative Example 4 were pierced with ice picks and cutting knives under the same conditions as described above, both the cutting knives and ice picks had a protruding amount of 36 mm to 63 mm, and the cutting edge completely penetrated. It was. Since the cutting edge enters the clay, the clay dent amount is a small value of 3 mm or less.
[0044]
  As can be seen from Sample 1 to Sample 11, in the body protective clothing of this example, the lamination weight is 4.0 kg / m in each sample configuration example.²~ 7.0kg / m²It is practically enough for the piercing force of 25J, which is the impact that an adult male collides with, even though it is a very light one, and the laminated thickness is very thin with 8.0 to 11mm. It was confirmed that it was possible to demonstrate a good defense.
  In addition, about the defense against cutting of a blade with respect to Sample 1 to Sample 11, when three adult boys actually carried out cutting with a blade, Sample 1 to Sample 5 provided with the second protective material. Samples 8 and 9 were found to have a practically sufficient slashing protection function.
  Moreover, about the sample 6, sample 7, sample 10, sample 11 which is not equipped with the 2nd protective material, a sufficient protective function can be exhibited also with respect to cutting by setting the 1st protective material to 9 or more sheets. It became clear by experiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (A)It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the body protective clothing sample which concerns on this embodiment.FIG. 1B is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of a body protective clothing sample according to a reference example.
FIG. 2 shows the weight per unit area (g / m) of the second protective material, the first protective material, the fiber array sheet, and the felt according to the present embodiment.²) And thickness (mm) data of each member.
FIG. 3 is a diagram illustrating experimental results of Sample 1 to Sample 4 of the present example.
FIG. 4 shows a sample of this example.5.8 and Reference Samples 6 and 7It is a figure which shows the experimental result of.
FIG. 5 shows a sample of this example.9 and reference samples 10 and 11It is a figure which shows the experimental result of.
FIG. 6 is a graph showing weight (g / m) per unit area of an aramid fiber, a fiber array sheet, and a felt according to a comparative example.²) And thickness (mm) data of each member.
FIG. 7 is a diagram illustrating experimental results of Comparative Examples 1 to 4.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of each protective component material of Examples 1 to 10, Comparative Example A, and Comparative Example B, and experimental results thereof.

Claims

A protective component composed of a plurality of protective materials stacked, wherein the protective material has a mean particle size of 10 μm to 1700 μm on at least one side of a synthetic resin sheet or fabric material. The hard inorganic particles are fixed to each other, and the average particle diameter of the hard inorganic particles fixed to at least one of the plurality of protective materials and the hard particles fixed to the other protective materials. In the protective component material, which is different from the average particle size of the inorganic particles ,
A protective constituent material, wherein the hard inorganic particles having different average particle diameters have a smallest average particle diameter in a range of 10 μm to 170 μm and a largest average particle diameter in a range of 250 μm to 1700 μm .

In protective structure material according to claim 1, of the plurality of armor, an average particle diameter of the hard inorganic particles secured to one of the fenders, the average grain anchored hard inorganic particles other fenders Protective component material with the same diameter .

The protective constituent material according to claim 1 or 2 , wherein the Knoop hardness of the material of the hard inorganic particles is at least 500 kgf / mm ² .

The protective structural material according to any one of claims 1 to 3 , wherein a tensile strength of the synthetic resin sheet-like material or a fabric-like material made of a fiber material is 0.4 kN / cm or more. Protective component.

In protective structure material according to any one of claims 1 to 4, the fabric-like material made of pre Ki繊維材fee, tensile strength was composed of high-strength fiber of more than 22 g / dtex, protective structure material .

The protective constituent material according to claim 5 , wherein the high-strength fibers constituting the fabric-like material are aramid fibers.

In protective structure material according to any one of claims 1 to 6, Knoop hardness aramid fiber material average particle size 500 kgf / mm ² or more was fixed hard inorganic particles in the range of 70μm~150μm A first protective material and a second protective material in which hard inorganic particles having a Knoop hardness of 500 kgf / mm ² or more and an average particle size in the range of 400 μm to 500 μm are fixed to the aramid fiber material, from the side receiving protection A protective constituent material in which a second protective material is arranged on the outside from the viewpoint, and the first protective material is arranged on the inner side of the second protective material.

The protective constituent material according to claim 7 , wherein the average particle diameter of the hard inorganic particles fixed to the first protective material is in the range of 90 μm to 120 μm , and the fixed amount of the hard inorganic particles is 150 g / m ^{2 to} 200 g. / M ² , and the protective constituent material is composed of one or more components selected from silicon carbide, alumina, silica, diamond, and silicon nitride.

The protective component material according to claim 7 or 8 , wherein the number of laminated layers of the second protective material is in the range of 1 to 5, and the number of laminated layers of the first protective material is in the range of 2 to 20. Protective component material set.

A fiber arrangement in which the protective constituent material according to any one of claims 1 to 6 and a high-strength fiber having a tensile strength of 22 g / dtex or more are arranged without being entangled and arranged in an orthogonal arrangement and stacked. A protective component comprising a sheet.

The protective constituent material according to claim 10 , wherein the high-strength fibers constituting the fiber array sheet are high molecular weight polyethylene fibers.

In the protective component material according to any one of claims 1 to 11 , in addition to the configuration, the compression is performed when the pressure load is 100 KPa inward from the viewpoint of receiving the protection of the protective component material. A protective constituent material in which a sheet-like material having a rate in the range of 35% to 85% is further arranged.

The protective constituent material according to claim 12 , wherein the sheet-like material is a nonwoven fabric made of a fiber material.

The protective constituent material according to claim 13 , wherein the fibers constituting the nonwoven fabric are mainly composed of high-strength fibers having a tensile strength of 22 g / dtex or more.

The protective constituent material according to claim 14 , wherein the high-strength fibers constituting the nonwoven fabric are aramid fibers.

A protective garment in which the protective constituent material according to any one of claims 1 to 15 is used for all or part of the garment.

A protective article comprising the protective constituent material according to any one of claims 1 to 15 in whole or in part .