JPH0749919B2 - 多層、可撓性の繊維含有物品 - Google Patents

多層、可撓性の繊維含有物品

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JPH0749919B2
JPH0749919B2 JP50609086A JP50609086A JPH0749919B2 JP H0749919 B2 JPH0749919 B2 JP H0749919B2 JP 50609086 A JP50609086 A JP 50609086A JP 50609086 A JP50609086 A JP 50609086A JP H0749919 B2 JPH0749919 B2 JP H0749919B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 可撓性の多層繊維含有物品、特に可撓性の耐バリステイ
ツク性物品（ballistic resistant articles）、例えば
高強力繊維を含有する防弾チヨツキ、レインコート、カ
ーテン及び毛布は知られている。可撓性の多層繊維含有
物品を形成する際に従来用いられた繊維にはポリ（フエ
ニレンジアミンテレフタルアミド）のようなアラミドの
繊維、ナイロン繊維、ガラス繊維、金属繊維等がある。
防弾チヨツキ又はチヨツキ部品のような物品において
は、繊維は織地又は編地のようなネツトワークとして本
来配置されている。
高強力繊維が耐バリステイツク性物品の成分として有用
であるためには繊維に多くの性質が必要であると一般に
考えられている。ジヨン・イー・イー・ハンセン（John
E.E.Hansen）及びロイ・シー・レーブル（Roy C.Laibl
e）が“フアイバーフロンテイアーズ"ACSコンフアレン
ス（“Fiber Frontiers"ACS Conference）（1974年６月
10〜12日）において“フレキシブル ボデイー アーマ
ー マテリアルス（Flexible Body Armor Material
s）”と題して発表した報文に挙げたこれら因子のうち
の４つは高モジュラス、高融点、高強力及び／又は破断
仕事値、及び高耐切断又はシヤリング（shearing）性で
ある。融点に関しては、アール・シー・レーブル等のJ.
Macromol.Sci.Chem.,A7（１）、第295〜322頁（1973）
の“ゼ アプリケーシヨン オブ ハイ モジユラス
フアイバース フオー バリステイツク プロテクシヨ
ン（the Application of High Modulus Fibers for Bal
listic Protection）”の第298頁に、繊維材料が耐バリ
ステイツク性物品として有用であるためには高度の耐熱
性を持たねばならないことを開示し、例えば融点が255
℃のポリアミド材料は同等の引張特性を持つが融点がポ
リアミドより低いポリオレフイン繊維より良好な耐バリ
ステイツク衝撃性を持つと見なされたとしている。従つ
て、今日の軟質の防護服（soft armor）（例えば、防弾
チヨツキ及び同レインコート）は高融点材料、主として
アラミド繊維から本質的に形成されている。
上記の所要物性にもかかわらず、米国特許第4,403,012
号及び同第4,457,985号明細書には高分子量ポリオレフ
イン繊維のネツトワークから成る可撓性の耐バリステイ
ツク性物品、例えばチヨツキ、及びそのような繊維を色
々なマトリツクス（例えば、オレフインのポリマー及び
コポリマー、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂及
びポリオレフイン繊維の融点より低い温度で硬化可能な
その他の樹脂）に埋入して含む複合材料から成る硬質又
は半硬質バリステイツク物品が開示される。これら米国
特許に開示される製品はアラミド繊維から構成される物
品の耐バリステイツク性に比較して優れた耐バリステイ
ツク性を有する。
本発明者は従来法の防護製品に比較して予想外に優れた
耐バリステイツク性を持つ改良された可撓性の多層物品
を発見した。
発明の簡単な説明 本発明は、複数の第１可撓性層及び複数の第二可撓性層
から成る製造物品にして、その複数の第一可撓性層はそ
の物品の第１部分に配置され、その第１可撓性層のおの
おのは本質的に繊維より成り、その平らな層のおのおの
の繊維は少なくとも約300g/デニールの引張モジユラス
と少なくとも約15g/デニールのテナシテイーを有する繊
維から成り、一方前記複数の第二可撓性層は前記物品の
第二部分に配置され、その第二層のおのおのは繊維から
成り、その第二可撓性層のおのおのにおける繊維の変位
抵抗性（resistance to displacent of fibers）は前記
第一可撓性層のおのおのにおける繊維の変位抵抗性より
大きい改良された可撓性製造物品を提供する。更に詳し
くは、本発明はその複数の第一可撓性層がバリステイツ
ク衝撃に対してその複数の第二可撓性層より先きに暴露
されるように配置されている改良された可撓性の耐バリ
ステイツク性物品に関する。この構成によつて、予想外
にも、物品のバリステイツク性能が向上される。
本発明は更に、複数の第一可撓性層及び複数の第二可撓
性層から成る製造物品にして、その複数の第一可撓性層
はその物品の第一部分に配置され、その第一可撓性層の
おのおのは少なくとも約500,000の重量平均分子量、少
なくとも約500g/デニールのモジユラス及び少なくとも
約15g/デニールのテナシテイーを有するポリエチレン繊
維から成り、前記複数の第二可撓性層は前記物品の第二
部分に配置され、そのおのおのの層はポリエチレン繊維
を実質的に含まず、その第二可撓性層のおのおのにおけ
る繊維の変位抵抗性は前記第一可撓性層のおのおのにお
ける繊維の変位抵抗性より大きい前記製造物品に関す
る。
本発明は更に、複数の第一可撓性層及び複数の第二可撓
性層から成る製造物品にして、その複数の第一可撓性層
はその物品の第一部分に配置され、その第一可撓性層の
少なくとも１層は未被覆ポリオレフインより本質的に成
り、かつ少なくとも約300g/デニールの引張モジユラス
と少なくとも約15g/デニールのテナシテイーを有する繊
維を含み、一方その複数の第二可撓性層は前記物品の第
二部分に配置され、その少なくとも１層はポリオレフイ
ン繊維及びエチレン結晶化度又はプロピレン結晶化度
（ethylene or propylene crystallinity）を有するポ
リマー類、モジユラスが約6,000psi未満のポリマー類及
びそれらの混合物の群から選ばれる物質から成り、その
第二可撓性層のおのおのにおける繊維の変位抵抗性は前
記第一可撓性層のおのおのにおける繊維の変位抵抗性よ
り大きい前記製造物品に関する。
本発明は更に、複数の可撓性の繊維含有層から成り、そ
して以下に定義されるRIR値が少なくとも約1.25である
製造物品に関する： RIR値はRI1をRI2で割つた値であり； RI1は高い方の抵抗指数RIの値であり； RI2は低い方の抵抗指数RIの値であり； 抵抗指数RIは式 から定められるものであり、式中 ｎは物品の衝撃有効層の全ての面密度の実質的に半分を
構成する連続する衝撃有効層（物品の１つの面に最も近
い第一衝撃有効層から初まる）数であり； 衝撃有効層は繊維の実質的に全てが少なくとも約15g/デ
ニールのテナシテイーを有する、その物品の任意の繊維
含有層と、又は比エネルギー吸収値が物品の任意の層に
ついて計算した最大比エネルギー吸収値の少なくとも約
1/3であるその物品の任意の繊維含有層と定義されるも
のであり； Ｆｉはｉ番目の層の繊維の変位抵抗値であり；そして ADｉはｉ番目の層の面密度であり； ここで、 Ｆｉは式 で定められるものであり、式中 biは層数3n ｉ番目の層（3n ｉthlayers）から本質的
に構成される１つの物品のV50値の少なくとも約90％の
撃速（impact velocity）を有するバリスティックスリ
ート、即ち侵入弾道体（ballistic threat）の衝撃で生
ずるｉ番目の層中の破断繊維の数であり； ｎは１乃至ｎの各層における破断繊維の数を求めるため
に取り除かれ、個々に検査された層の数であり； ｘは１乃至ｎの各層の衝撃面積内の繊維の数であり； そして 衝撃面積はバリステイツクスリートの初めの断面積に実
質的に等しい当該層の面積（バリステイツクスリートの
走行方向に対して法線方向の面で測定）と定義されるも
のである。
本発明は更に、複数の繊維含有層から成り、そして各繊
維含有層はそれら繊維含有層の他のいかなる層とも異な
る以下において定義されるＦ値を有している製造物品に
関する： Ｆは式 で定義されるものであり、式中 biは層数3n・ｉ番の層から本質的に構成される１つの物
品のV50値の少なくとも約90％の撃速を有するバリステ
イツクスリートの衝撃で生ずるｉ番目の層中の破断繊維
の数であり； ｎは１乃至ｎの各層における破断繊維の数を求めるため
に取り除かれ、個々に検査された層の数であり； ｘは１乃至ｎの各層の衝撃面積内の繊維の数であり； そして 衝撃面積はバリステイツクスリートの初めの断面積に実
質的に等しい当該層の面積（バリステイツクスリートの
走行方向に対して法線方向の面で測定）と定義されるも
のである。
図面の簡単な説明 第１図は本発明に従つて構成された６層の物品を模式的
に図解するものである。
第２図は実施例５において記載され、かつテストされた
多層物品によつて与えられるバリステイツク防護の比較
をグラフで説明するものである。
発明の詳細な説明 本発明は複数の繊維含有層から成る改良された可撓性の
多層製造物品に関する。これらの物品は、例えばレイン
コートの裏地あるいはチヨツキとして設計することがで
きるので、バリステイツク防護の分野で特に利用価値が
ある。
本発明の目的に対しては、繊維は長さ寸法が幅及び厚さ
の寸法よりはるかに大きい細長体と定義される。従つ
て、本発明において用いられる繊維という用語はモノフ
イラメント細長体、マルチフイラメント細長体、リボ
ン、ストリツプ及び規則的な断面又は不規則断面を有す
る同様の細長体を包含する。用語・繊維は上記細長体の
どれか１つの複数のもの又は上記細長体の複数の組み合
せも包含する。
本発明に使用することができる繊維にはとりわけ、アラ
ミド繊維（特にケブラー 〔Kevlar 〕繊維）、ナイロ
ン繊維（例えばナイロン６又はナイロン6,6）、ポリオ
レフイン繊維（例えばポリエチレン及びポリプロピレ
ン）、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリビニルア
ルコール繊維及びポリアクリロニトリル繊維のような様
々の公知の繊維がある。有用な耐バリステイツク性を有
する繊維は少なくとも約300g/デニールのモジユラス及
び／又は少なくとも約22ジユール/gの破断エネルギーを
示すものである。超高分子量ポリエチレン繊維、高配
向、超高分子量ポリプロピレン繊維、高配向ポリビニル
アルコール繊維、超高分子量ポリアクリロニトリル繊維
及びそれらの組み合せが本発明には特に有用である。米
国特許第4,413,110号、同第4,440,711号及び同第4,535,
027号明細書においてこのような高配向繊維が一般的に
議論されている。これら米国特許の開示を本発明と矛盾
しない範囲でここに引用、参照するものとする。
ポリエチレンの場合、特に有用な繊維は重量平均分子量
が少なくとも約500,000、好ましくは少なくとも約1,00
0,000、更に好ましくは約2,000,000〜約5,000,000の高
配向繊維である。伸張鎖ポリエチレン（extended chain
polyethylen:ECPE）繊維として知られるそのような繊
維は、例えば米国特許第4,137,394号明細書（メーフイ
セン〔Meihuisen〕等に付与）又は同第4,356,139号明細
書（カベツシユ（Kavesh〕等に付与）に記載されるポリ
エチレン溶液紡糸法で製造してもよいし、あるいは西独
特許公開第3,004,699号公報、英国特許第2,051,667号明
細書に記載されるように、また特にカベツシユ等の米国
特許出願第572,607号明細書（1984年１月20日出願、米
国特願第359,020号の継続出願で、これは米国特願第25
9,266号の一部継続出願である）に記載されるように溶
液から紡糸してゲル構造体を形成してもよい。（1982年
11月10日刊行のEPA64,167を参照されたい。）本発明で
用いられている用語ポリエチレンは線状構造が支配的で
あるポリエチレン物質を意味するが、このポリエチレン
物質は少量（minoramounts）の鎖分枝又は主鎖の炭素原
子100個当り約５変位単位を越えない共単量体を含有し
ていてもよいし、また約25重量％以下の量で１種又は２
種以上の高分子添加剤、例えばアルケン−１−ポリマ
ー、特に低密度ポリエチレン、ポリプロピレン若しくは
ポリブチレン、主モノマーとしてモノオレフインを含有
する共重合体、酸化ポリオレフイン、グラフト化ポリオ
レフイン共重合体及びポリオキシメチレン、あるいは低
分子量の添加剤、例えば酸化防止剤、減摩剤、紫外線遮
弊剤、着色剤及び一般的に配合される同様の低分子量添
加剤を混合、含有していてもよい。繊維形成法、延伸比
及び温度、その他の条件に依存してこれらの繊維に様々
の性質を付与することができる。繊維のテナシテイーは
通常は少なくとも約15g/デニール、好ましくは少なくと
も約20g/デニール、更に好ましくは少なくとも約25g/デ
ニール、最も好ましくは少なくとも約30g/デニールであ
る。繊維の引張モジユラスは、インストロン引張試験機
で測定して、通常少なくとも約300g/デニール、好まし
くは少なくとも約500g/デニール、更に好ましくは少な
くとも約1000g/デニール、最も好ましくは少なくとも約
1500g/デニールである。更に、繊維の破断エネルギーは
通常は少なくとも22ジユール/g、好ましくは少なくとも
約30ジユール/g、最も好ましくは少なくとも約35ジユー
ル/gである。引張モジユラス、破断エネルギー及びテナ
シテイーについてこれらの最大値は一般に溶液紡糸法又
はゲル繊維法を用いることによつてのみ得ることができ
る。このことに加えて、モジユラス、破断エネルギー及
びテナシテイーのより大きい値は多層、可撓性の耐バリ
ステイツク性物品を形成する際に特に有用である。更
に、多くのECPE繊維はそれらが形成されたポリマーの融
点より高い融点を持つ。かくして、例えば、分子量500,
000、1,000,000及び2,000,000の超高分子量ポリエチレ
ンはそのままでは138℃の融点を持つのに対して、これ
ら物質から造つたECPEはその融点より７゜〜約13℃高い
融点を持つ。
ポリプロピレンの場合、重量平均分子量が少なくとも約
750,000、好ましくは少なくとも約1,000,000、更に好ま
しくは少なくとも約2,000,000の高配向ポリプロピレン
繊維が特に有用である。超高分子量ポリプロピレンは前
記の各種文献に記載の方法で、特に前記米国特願第572,
609号記載の方法で適度の高配向繊維に形成することが
できる。ポリプロピレンはポリエチレンよりはるかに低
結晶性物質であり、しかもペンダントのメチル基を含有
するので、ポリプロピレンにより達成可能なテナシテイ
ー値は一般に対応するポリエチレンの値より実質的に低
い。従つて、本発明における使用に特に適した繊維は少
なくとも約8g/デニールのテナシテイー（好ましいテナ
シテイーは少なくとも約11g/デニール）、少なくとも約
300g/デニールの引張モジユラス（好ましくは少なくと
も約400g/デニール）及び少なくとも約22ジユール/gの
破断エネルギーを示すものである。ポリプロピレンの融
点は一般にその繊維が好ましくは少なくとも約168℃、
更に好ましくは少なくとも約170℃の融点を持つように
配向プロセスで数度上昇せしめられる。
ポリビニルアルコール（PV−OH）の場合、分子量が少な
くとも約500,000、好ましくは少くとも約750,000、更に
好ましくは約1,000,000〜約4,000〜000、最も好ましく
は約1,500,000〜約2,500,000のPV−OH繊維が本発明にお
いて用いることができる。特に有用なPV−OH繊維は少な
くとも約300g/デニールのモジユラス、少なくとも約7g/
デニール（好ましくは少なくとも約10g/デニール、更に
好ましくは少なくとも約14g/デニール、最も好ましくは
少なくとも約17g/デニール）のテナシテイー、及び少な
くとも約22ジユール/gの破断エネルギーを有すべきであ
る。分子量が少なくとも約500,000、モジユラスが少な
くとも約300g/デニール、テナシテイーが少なくとも約1
0g/デニール及び破断エネルギーが少なくとも約22ジユ
ール/gのPV−OH繊維が耐バリステイツク性物品の製造に
より有用である。このような性質を有するPV−OH繊維
は、例えばクウオン（Kwon）等による、本件と共通の譲
受人に譲渡された、1984年１月11日出願の米国特許出願
第569,818号に開示される方法で製造することができ
る。
ポリアクリロニトリル（PAN）の場合、分子量が少なく
とも約400,000、好ましくは少なくとも1,000,000のPAN
繊維を用いることができる。特に有用なPAN繊維は少な
くとも約10g/デニールのテナシテイー及び少なくとも約
22ジユール/gの破断エネルギーを持つべきである。分子
量が少なくとも約400,000、テナシテイーが少なくとも
約15〜20g/デニール及び破断エネルギーが少なくとも約
22ジユール/gのPAN繊維が耐バリステイツク性物品の製
造に最も有用である。このような繊維は、例えば米国特
許第4,535,027号明細書に開示される。
本発明を最も広い局面で見ると、本発明は目的製造物品
の第一部分に配置された複数の第一繊維含有層及びその
物品の第二部分に配置された複数の第二繊維含有層から
成り、その第一層は少なくとも約300g/デニールの引張
モジユラス及び少なくとも約15g/デニールのテナシテイ
ーを有する繊維から成り、複数の第二層中に配置された
繊維の変位抵抗性がその複数の第一層における繊維の変
位抵抗性より大きい繊維含有製造物品に関する。本発明
において用いられる“繊維の変位抵抗性”（又は“変位
に対する繊維抵抗性”）という用語は繊維を当該層の主
面で画成される平面内の所定方向に同一層内の隣接繊維
に対して変位させるのに要する力と定義される。本発明
の物品の最も好ましい用途において、所定の層の繊維を
変位させるだろう力はその繊維層に当たる発射体、例え
ば弾丸あるいはりゆう散弾によつて生ずるだろう。本発
明の物品はその可撓性及び向上した耐バリステイツク性
の故に“防弾”チヨツキ材料として、あるいは例えばレ
インコートの“防弾”裏地として特に有用である。
本発明の多層物品の可撓性は30cm2の物品試料を一端縁
に沿つて水平にクランプ止めし、物品のドレープ量を測
定することによつて証明することができる（ドレープ量
はクランプ止めされた端縁の高さ（level）と反対側の
縁との間の距離で測定される）。可撓性の物品につい
て、ドレープ量は普通少なくとも約10cm、好ましくは少
なくとも約15cmである。
この物品の向上した耐バリステイツク性は以下に述べる
構成に由来する。適正に造られた物品は抵抗指数比（RI
R）で客観的に定められ、少なくとも約1.25のRIR値を有
する。更に、本発明者等はここに記載の物品を、バリス
テイツクスリートが繊維の変位抵抗性の大きい方の複数
の層より前に変位抵抗性の小さい方の複数の層に当たる
ように配置させると物品によつて与えられるバリステイ
ツク防護性が増加するという予想外の現象を発見した。
本発明者等はまた層中の繊維の変位抵抗性に影響を及ぼ
す主たる因子を発見した。それら因子には： イ） 繊維の形状寸法、 ロ） 繊維の性質、 ハ） マトリツクスの性質と容量分率、 ニ） 繊維ネツトワーク構造及び ホ） 層の相互作用 がある。
繊維の形状寸法（例えば、繊維の長軸に沿つて取つた断
面デザイン及び繊度）は層中の繊維の変位抵抗性に影響
を及ぼす。例えば、リボン状又はテープ状の繊維（すな
わち、約5:1より大きい幅対厚さの比、すなわち断面ア
スペクト比を有する繊維）は繊維の対向する表面の一方
の組の全表面積が他方の組の全表面積に対して大きくな
つている。この表面積が大きくなつている面は層中の繊
維の変位抵抗性を高めるような仕方で、例えばこのよう
な面が層の主表面の平面に対してほぼ平行な平面を画成
するようにテープ又はリボンを配置させることによつて
層中に配置させることができる。更に、ネツトワークが
オーバーラツプ関係（例えば、平織配置又はバスケツト
織配置）で配置されたリボン又はテープから成る場合、
層中の隣接繊維間の接触表面積は大きくなり、従つて一
部は増加した接触表面積によつて生じた増加した摩擦力
に基因して繊維の変位抵抗性が大きくなる。他の態様に
おいて、繊維の形状寸法は隣接繊維を物理的にかみ合せ
るようにコントロール可能で、例えば繊維の断面形状寸
法をブラケツト形状又は星形形状となし、隣接繊維同志
をかみ合い関係で突出している腕を有するように配置さ
せて繊維の変位抵抗性を高めることができる。繊維の繊
度は繊維の変位抵抗性に実質的に影響を及ぼす可能性の
あるもう１つの重要な特徴である。一般に、より低繊度
の繊維が同じ層内のより繊度の大きい繊維より層内での
変位抵抗性が大きい。更に、ハーペル（Harpell）等の
米国特願第710,340号に開示されるように、層中の繊維
の繊度が約500デニール未満であると、層の耐バリステ
イツク性が更に向上する。最も好ましくは、最大のバリ
ステイツク防護を達成するのに約50〜約300デニールの
繊度が用いられる。
繊維の機械的、化学的、電気的及び表面の特性が繊維の
変位抵抗性に影響を及ぼすその他の寄与因子である。繊
維のモジユラス、テナシテイー及び破断エネルギーが繊
維の変位傾向に影響を及ぼし得る。例えば、本発明者は
繊維のモジユラスが繊維の変位傾向に相当に影響を及ぼ
すこと、すなわち一般的には繊維のモジユラスが大きけ
れば大きいほど繊維を変位させる傾向は大きくなること
を発見した。同様に繊維の破断エネルギー値が大きけれ
ば大きいほど繊維が変位方向に向う傾向が大きくなる。
更に、繊維組成のような化学的性質は繊維の他の繊維へ
の接着能に影響を及ぼし、隣接繊維に対する接着能が大
きければ大きいほど繊維の変位抵抗性はますます大きく
なる。例えば、他の全ての因子が同等であればECPE繊維
の変位抵抗性はナイロン繊維及びケブラー繊維よりも一
般に小さい。これらに加えて、繊維内に誘発されるだろ
う磁場のような電気的性質は繊維間の引力を大きくする
ように作用し、結局繊維の変位抵抗性を高めることがで
きる。
本発明の多くの態様において、層内に配置される繊維は
ある物質で被覆され、又はマトリツクスに埋入される。
本発明者等は、エラストマーから成り、そして約6,000p
si未満、好ましくは2500psi未満、更に好ましくは1,000
psi未満のモジユラスを有する被覆物質又はマトリツク
スを使用すると、ECPE繊維の変位抵抗性が増加すること
を発見した。特に有用なマトリツクス物質は1985年２月
25日出願の米国特願第704,848号及びその一部継続出願
（代理人の整理番号第82−2401A号、本出願と一緒に出
願される。両者共にハーペル等によるもので、共通の譲
受人に譲渡された）に開示されるエラストマー物質であ
る。繊維を被覆することの特徴に関し、エラストマー含
有被覆剤の量は繊維に対して約12重量％までであること
ができる。一般に、その含量が多ければ多いほど繊維の
変位抵抗性は大きくなる。更に、本件と共通の譲受人に
譲渡されたハーペル等による米国特願第554,171号明細
書にはエチレン結晶度又はプロピレン結晶度を持つポリ
マーでECPE繊維を被覆するとその繊維の曲げ強さ（tran
sverse strength）が増加するばかりでなく、繊維の異
なるマトリツクス（例えばポリエチレン又はポリプロピ
レン）に対する接着能も増加することが開示されてい
る。かくして、一般に、繊維のマトリツクスに対する接
着性が大きければ大きいほど層中の繊維の変位抵抗性は
ますます大きくなる。
層中に存在するエラストマー含有マトリツクスの容量分
率に関し、マトリツクスの容量分率は約70％未満、好ま
しくは約40％未満である。最も好ましくは、マトリツク
スの容量分率は繊維を実質的に完全に埋め込むその分率
に限られる。その分率は勿論ヤーンの繊度、布帛の組織
等のような諸因子に依存する。
繊維層の組織もまた層中の繊維の変位抵抗性に影響を及
ぼす。繊維層の組織に関しては、例えば団結層（consol
idated layers）対非固結層、ヒートセツト層対非ヒー
トセツト層、加撚繊維含有層対非加撚繊維含有層、織成
層対不織層、織りタイプと織り密度及び繊維密度等のよ
うな特徴が考えられる。一般に、実質的に同じ形状寸法
及び性質の繊維を比較すると、団結層の方が非団結層に
比較して高い繊維変位抵抗性を示し；ヒートセツト層の
方が非ヒートセツト層に比較して高い繊維変位抵抗性を
示し；織成層の方が不織層に比較してより高い繊維変位
抵抗性を示し；織成層間の比較に関してはその織りタイ
プが繊維の変位抵抗性に影響を及ぼし、平織りの層の方
がバスケツト織りのものより、バスケツト織りが朱子織
より、朱子織りは非縮れ織りよりそれぞれ大きな繊維変
位抵抗性を持ち；そして所定の織りタイプのうちでは織
り密度が織りタイプに直接関係し、織物の密度が大きけ
れば大きいほどその層中の繊維の変位抵抗性は大きくな
る。
層の相互作用が所定の層における繊維の変位抵抗性に影
響を及ぼすもう１つの因子である。層間相互作用は、例
えば複数の層を縫うことによつて向上させることがで
き、それによつて一般に全層中の繊維変位抵抗性が増大
する。更に、隣接する層をその層間の摩擦相互作用が増
加するように設けると、１層又は両層における繊維の変
位抵抗性が増加する。また、隣接層において用いられる
繊維の組成を変え（例えば、ポリエチレン層をアラミド
層に隣接配置するとポリエチレン隣接層間での相互作用
効果に比較してポリエチレン層内の繊維変位抵抗性が増
加する）、あるいは被覆層を非被覆層に隣接配置し（例
えば、エラストマー性又は低モジユラスの被覆を有する
ポリエチレン繊維を非被覆ポリエチレン繊維含有層に隣
接配置すると非被覆層中の繊維変位抵抗性が増加す
る）、又は団結ゴム被覆層を団結未被覆層に隣接配置す
る等の方法によつても隣接層間に高い相互作用を達成す
ることができる。
以上、所定の層中の繊維変位抵抗性に影響を及ぼす主た
る因子及びこれら諸因子が所定の層中の繊維変位抵抗性
にどのように影響を及ぼすかを示す一般則について説明
したが、組織、組成等が異なる層間におけるごとき相対
的な繊維の変位抵抗性を、例えば織成ポリエチレン層を
被覆繊維の不織層とあるいは織成アラミド層と比較して
合理的に評価することが必要である。斯る合理的な比較
は最終多層布帛に適正な組織を保証するのに必要であ
る。この結果として、本発明者等は本発明に従つて設計
された多層物品に用いられた各層の相対的な繊維の変位
抵抗性を評価する一般的な方法を開発した。
繊維層は次の操作に従つて繊維の変位抵抗性によつて合
理的にランク付けすることができる。初めに、バリステ
イツクスリートを発射体の物理的特性とその撃速に関し
て定義する。次いで、日常的な実験法で、想定している
バリステイツクスリートのV50値とほぼ等しいV50値を達
成する、所定の組織（組成等）を持つ層の所要数を求め
る（フラグメント（fragment）の走行方向に対して法線
方向に取つた、想定しているバリステイツクスリートの
初期断面積と同じ断面積を持つ標準の非変形性フラグメ
ントを使用：実験のバリステイツクスリートをシミユレ
ートするのに用いられる標準の非変形性フラグメントの
リストについてはエルセビアー・サイエンテイフイツク
・パブリツシング社（Elsevier Scientific Publishing
Co.）から1980年に刊行されたアール・シー・レーブル
（R.C.Laible）著“バリステイツク・マテリアルス・ア
ンド・ペネトレーシヨン・メカニツクス（Ballistic Ma
terials and Penetration Mechanics）”第51〜52頁を
参照されたい）。次に、その所定の組織を持つ所定数の
層を用いて多層物品を二次加工し、それを略V50（V50の
少なくとも90％）のバリステイツクスリートによる衝撃
に付する。衝撃後、バリステイツクスリートにより最初
に衝撃を受けた層から初めて、その多層物品の全層数の
略1/3を取り除くことによつて多層物品を観察する。各
除去層について、バリステイツクスリートの衝撃により
破断した繊維数を数え、全除去層について合計する。こ
の合計値を、全除去層について除去された各層の衝撃面
積（バリステイツクスリートの走行方向に対して法線方
向で測定したバリステイツクスリートの初期断面積で定
義される）内の全繊維数と比較する。破断繊維数対衝撃
面積内繊維数の比較（又は分率）をＦで示すと、Ｆは数
学的には次式 で表わされる。ただし、ｂｉはバリステイツクスリート
の衝撃によつてｉ番目の層に生じた破断繊維の数であ
り、ｎは取り除かれ、かつ個々に移された（imported）
層の数であり、そしてｘは衝撃面積内の繊維数である。
Ｆの値が大きければ大きいほどその組織（組成等）を持
つ層の繊維変位抵抗性は大きい。この情報を用いて本発
明の範囲に入る多数の多層物品を製造することができ
る。例えば、初めの衝撃面からそれより遠隔の面に進む
につれて繊維の変位抵抗性が増加するそのような変位抵
抗性を持ち、前記のように同じ層から成るが本発明のよ
うには設計されていない構造のものと比較して予想外に
改良された耐バリステイツク性をもたらす多層物品を容
易に製造することができる。この構造体は複数の第一層
から成る第一部分と複数の第二層からなる第二部分を有
し、一方の部分の繊維変位抵抗性が他方の部分のそれよ
り大きい多層物品と特徴付けることができることを理解
すべきである。
上記のアプローチは独特の耐衝撃性を示す物品構成を開
発する際に極めて有用であるが、当該構造体の１つの部
分における繊維の変位抵抗性の、その構造体の他の部分
に比較しての変化は上記のアプローチでは十分に評価さ
れない。例えば、次の組織:F値＝0.1の層1;F値＝0.3の
層2;F値＝0.1の層3;F値＝0.2の層4;F値＝0.4の層5;及び
Ｆ値＝0.1の層６をを有する第１図に示される通りの多
層物品を考えてみよう。この物品を設計するのにＦ値を
用いると、予期せざる改良された耐バリステイツク性を
達成するには（1/3/6）、４、２、５の如き順序で、（1
/3/6）が物品の初めの衝撃面を画成するようにして物品
を構成すべきことが予想されるだろう。このような組織
は確かに本発明の範囲に入り、最も好ましい組織である
が、第１図に例示される構造もまた本発明の範囲に入る
だろう。
第１図の物品が本発明の範囲に入るか否かを決めるため
に本発明者は次の手法を開発した。各層が既知のＦ値
（上記のように計算）と既知の繊維面密度を有する所定
の多層物品について、抵抗指数（RI）として特徴付けら
れる値を計算することができる。このRI値は式 から誘導される。ここで、Ｆｉは物品のｉ番目の層の既
知Ｆ値であり、ｎは考えている層の数であり、そしてAD
ｉはｉ番目の層の面密度である。ただし、このRIは、繊
維の実質的に全てが少なくとも約15g/デニールのテナシ
テイーを有するか、又は物品中の耐バリステイツク性上
最も有効な層（最大SEA値層）（後記においては衝撃有
効（IE）層として示される）の少なくとも約1/3の計算
されるSEA（V50における発射体の運動エネルギー／層の
繊維面密度）を有する層だけが式（２）に従つてRIを求
める際に考慮されると言う制限を受ける。次いで、物品
の面密度の実質的に半分を構成する連続のIE層の数（当
該多層物品の１つの面に最も近い第一IE層から初める）
についてRI値を計算する（物品の全面密度を求める際は
IE層だけを考慮する）。続いて、全物品面密度の残り半
分についてRI値を計算する。RIRとして示される高い方
のRI値対低い方のRI値の比が約1.25より大きい（好まし
くは約1.5より大きい、更に好ましくは約２より大き
い、そして最も好ましくは約３より大きい）場合、その
多層物品は本発明の範囲に従つて構成されている。更
に、物品をRI値の低い方の部分が初期衝撃面として機能
し、RI値の高い方の部分が遠隔面として機能するように
配置することによつてこれとは反対の形式で配置した同
じ物品と比較して（RI値の高い方の部分が初期衝撃面と
して機能する場合）予想外に優れたバリスティック性能
が得られる。
再び第１図を参照して説明する。各層の面密度を１と
し、かつ各層はIE層であると仮定すると、全物品の面密
度の半分（層１、２及び３で、全物品面密度は３であ
る）についてのRIは式（２）から0.5であり、そして残
り半分（層４、５及び６で、全物品面密度は0.3であ
る）のRIは0.7である。高い方のRI値対低い方のRI値の
比は1.4である。従つて、この物品の構成は本発明の範
囲内である。更に、もしこの物品が、第１図の層１が最
初の衝撃層を構成するように配置されているとすれば、
その耐バリステイツク性は逆配置方式の物品を使用する
ことによつて得られる結果より予期せざる程優れている
だろう。
多層物品の全層数に対するIE層の割合は可変である。し
かし、実際のバリステイツク用途には、IE層は多層物品
の少なくとも約30％、好ましくは少なくとも約50％、最
も好ましくは少なくとも約80％を構成すべきである。更
に、多層物品は実際的なバリステイツク防護レベルを与
えるために少なくとも４層のIE層を含むべきである。勿
論、効果的なバリステイツク防護に最適の層数（及び最
適の面密度）は正確な所要防護レベルに依存する。例え
ば、警官の身体防護服には耐バリステイツク性の規準が
あり、タイプ１の身体防護服は1050±40フイート／秒の
0.22口径鉛弾丸及び850フイート／秒の0.38口径の鉛弾
丸に打ち勝つものでなければならない。この防護レベル
を与える身体防護服を製造、試験した。その結果は実施
例６に示される。一般に、より大きなバリステイツクス
リート（NILECT−STD0101.00に記載）に対しては、後記
実施例６で用いられる繊維についてより多くの布帛層と
より高い面密度が求められるだろう。しかし、より高い
引張特性を有するECPE繊維を用いると、所定の防護レベ
ルに対して層数及び全面密度が必要とされた。同様に、
ケブラー 29の布帛（LP/P DES32−75B）について軍規
格があり、0.22口径のフラグメントに抗するV50値は120
0フイート／秒以上でなければならない。これらの規格
は遠隔面に６層のゴム被覆布帛が、衝撃面に６層の未被
覆布帛がある物品を用いることによつて満されると予想
される。
耐バリステイツク性物品は本質的に本発明の多層物品か
ら成つていることができ、あるいは他の製品と組み合
せ、又は他の製品に組み込むことができる。例えば、
“防弾”チヨツキは多層物品より本質的に成ることがで
きるが、これに対して“防弾”レインコートは多層物品
を裏地として用いてもよい。両例共、物品の低い方のRI
値の部分を高い方のRI値の部分より前にバリステイツク
スリートの衝撃に暴露されるように配置するとき高い耐
バリステイツク性が達成される。本発明の範囲に入る若
干の好ましい構成の多層物品を示すと次の通りである。
１） 本質的にポリオレフイン繊維より成る複数の第一
層と繊維を含有する第二の複数の層であつて、その第二
の複数の層の繊維が第一層中の繊維より大きな変位抵抗
性を有し、かつ第一層のポリオレフイン繊維の繊度の約
50％以下で、かつ約500デニール以下の繊度を有するポ
リオレフイン繊維から成る多層物品。第一層は少なくと
も約1kg/m2の面密度を有し、そして繊度約600〜約1500
デニール、モジユラス少なくとも約1000g/デニール（更
に好ましくは少なくとも約1500g/デニール、最も好まし
くは少なくとも約2200g/デニール）及びテナシテイー少
なくとも約30g/デニール（更に好ましくは少なくとも約
35g/デニール、最も好ましくは少なくとも約40g/デニー
ル）のECPE繊維より本質的に成るのが好ましい。第二層
は繊度が約50〜約300デニールで、かつ複数の第一層に
必要とされた通りの（好ましい、更に好ましい、及び最
も好ましい）モジユラス値とテナシテイー値を有するEC
PE繊維より本質的に成るのが好ましい。本発明が意図す
る１つの特定の態様は未被覆の1200デニールのECPE繊維
を含有する、全面密度が約1.5kg/m2である複数の第一平
織地（18×18本／インチ）を300デニールのECPE繊維を
含有する、全繊維面密度が約1.5〜2kg/m2である複数の
（複数の第一層とは同じ層数ではない）第二平織地（45
×45本／インチ）と組み合せて成るものである； ２） 実施例２に記載される構成のもの；及び ３） 未被覆ECPE繊維層とクラトン （Kraton ）被覆
ECPE繊維層とに平均に分配された約1.5〜2kg/m2の全面
密度を有し、それぞれの層は実質的に同一の繊維を使用
している13層の物品。
以上、本発明を十分に説明したが、次の実施例は本発明
の範囲に入る態様のうちの幾つかについて例証するもの
である。
実施例 １ 18層のケブラー 29繊維より成り、各層は経、緯両方向
共31本／インチの1000デニールのケブラー ヤーン（ク
ラーク−シュウエベル〔Clark−Schuebel〕ケブラー 2
9スタイル713）から成る多層物品を標準的な22口径フラ
グメント（前記のアール・シー・レーブルの報文を参
照）による衝撃に付してこの多層物品のV50を確立し
た。面密度5.214kg/m2の物品はV50値が1739フイート／
秒、SEA値が29.7j・m2/kgであつた。
モジユラスが1250g/デニール、テナシテイーが30g/デニ
ール及び破断エネルギーが60j/gである118フイラメント
／ヤーン（1200デニール）の伸長鎖ポリエチレン繊維の
層18層より成る多層物品を標準22口径フラグメントによ
る衝撃に付した。この物品は各層が経、緯両方向に28本
／インチのヤーンを有する平織地層より成るものであつ
た。面密度5.00kg/m2のこの物品はV50値が1706フイート
／秒、SEA値が29.9j・m2/kgであつた。
本発明に従つて次のようにして15層の物品を製造した：
前記構成の、面密度が2.303kg/m2である伸長鎖ポリエチ
レン繊維層６層を全面密度2.5889kg/m2の、９層のクラ
ーク−シユウエベルケブラー 29スタイル713材料の９
層に隣接配列した。全面密度4.892kg/m2のこの多層物品
を、V50値を確立するために標準22口径フラグメント
（前記アール・シー・レーブルの文献を参照）による衝
撃に付した。耐バリステイツク性に差異があるかどうか
を調べるために布帛の両面を衝撃に付した。この衝撃試
験の結果を以下の第１表に示す。
第１表及び第２図から十分に明らかなように、本発明に
従つて製造した物品は本発明者が発見した方式で用いる
とき、すなわち繊維の変位抵抗性の小さい方の層（ECPE
層）が最初の衝撃部を構成するように用いるときは物品
にケブラー 層において最初に衝撃が加わつたときに得
られる耐バリステイツク性に比較して優れた耐バリステ
イツク性を与える。
この多層物品について次に目視検査を行つた。結果を以
下の第２表及び第３表に示す。
この物品の目視検査から、V50値の増加（ECPE層を衝撃
部とする）は明らかに衝撃が加わつたときに破断した伸
張鎖ポリエチレン繊維の数の増加に主として基因してい
た。
実施例 ２ 実施例１に記載のケブラー 29層とECPE繊維層から構成
される18層の物品をこの布帛のRIR値を出すべくテスト
及び検査した。18層のクラーク−シユウエベルスタイル
713布帛の初めの1/3（６層）について撃速1675フイート
／秒を有する標準22口径フラグメント（前記アール・シ
ー・レーブルの報文）によつて引き起こされた損傷を検
査すると衝撃面積内の考えられるヤーン本数80本の内44
本のヤーンが破断されることが明らかになつた。従つ
て、この構成の層のＦ値は式（１）から計算して0.54で
ある。
同様に、18層の伸長鎖ポリエチレン物品を撃速1656フイ
ート／秒の22口径フラグメントで衝撃後検査した。この
物品の初めの1/3（６層）は衝撃面積内の考えられるヤ
ーン本数72本のうちたつた10本だけが破断されたことを
明らかにした。従つて、ケブラー 29含有物品とほとん
ど同一の条件下でＦ値は式（１）から計算して0.14であ
つた。
９層の前記クラーク−シユウエベルスタイル713ケブラ
ー 29材料とこれに隣接する９層の前記伸長鎖ポリエチ
レン材料とから成る18層の物品を衝撃試験に付した。ケ
ブラー 含有材料を物品の最初の衝撃面として用いる
と、V50値として1668フイート／秒が確立された。この
値はクラーク−シユウエベル材料又は伸張鎖ポリエチレ
ン材料のいずれよりも低かつた（実施例１を参照）。こ
の物品のRIR値は3.86であつた。
ケブラー 含有材料とECPE含有材料との役割を反対にす
ると、（すなわち、ECPE材料が最初の衝撃面として機能
するように物品を配列すると）、1858フイート／秒のV
50値が確立された。この値はケブラー 含有物品又はEC
PE含有物品のいずれよりも高く、そして更に重要なこと
はそれがケブラー 含有材料に最初に衝撃が加わるよう
にするときECPE−ケブラー 物品のV50値より相当に高
いことであつた。
これらのデーターから、ECPE−ケブラー多層物品は本発
明の開示に従つて構成されたこと、そしてこの物品を本
発明者等によつて発見された方式で用いるとき、予想外
に向上した耐バリステイツク性が得られたことは容易に
明らかとなる。
実施例 ３ 伸長鎖ポリエチレン層とクラーク−シユウエベルのケブ
ラー 29スタイル713層の百分率を色々に変えた18層か
ら本質的に成る多数の多層物品を衝撃試験に付した。各
試料におけるECPE繊維含有層は経、緯両方向において28
本／インチの平織層で、低分子量ポリビニルアルコール
で糊付けした無撚りヤーンからクロンプトン−ノールス
・ボツクス織機（Crompton and Knowles box loom）を
用いて作製した。（織成後、約60〜72℃の熱水中で洗浄
することによつて糊剤を除去した。各層の使用ヤーンは
フイラメント数118本、繊度1200デニール、モジユラス1
250g/デニール、テナシテイー30g/デニール及び破断エ
ネルギー60j/gであつた。各物品のクラーク−シユウエ
ベルスタイル713層は実施例１に記載の通り製造した。
衝撃試験結果を以下の第４表に示す。
上記のデーターから、最も高いRIR値を示す物品はECPE
繊維を含有する９連続層とケブラー 29繊維を含有する
９連続層より成る物品である。この物品はバリステイツ
ク衝撃試験に付すとき最も劇的な効果を示すことが期待
され、かつ実際そうであつた。更に具体的に述べると、
本発明者等の発見に従つて用いると（すなわち、RI値の
低い方の部分を最初の衝撃面として用いると）、物品の
耐バリステイツク性は他の組み合せより明らかに優れて
いた。また、低RI値部を最初の衝撃面として用いること
によつて得られる耐バリステイツク性の向上度はRIR値
が低くなるにつれて小さくなることは明白である。更
に、このECPE−ケブラー 繊維含有物品をバリステイツ
ク物品として本発明者等の発見に従つて用いると、明ら
かにケブラー 29繊維含有多層物品又はECPE繊維含有物
品のいずれの耐バリステイツク性よりも優れた耐バリス
テイツク性が得られた。
実施例 ４ 本発明に従つて以下に記載の順序で配列した層から多層
物品を製造した：ヤーン本数24×24本／インチで、布帛
の約６重量％を構成する低デニール（約200デニール）
のポリエチレンテレフタレートにより一諸に編成された
全面密度が3.455kg/m2の層をもたらすべく無捲縮のECPE
繊維の層12層；平編ECPE繊維層５層：各層は実施例１の
ようにして製造され、そして9.5重量％の被覆を有する
布帛を生成させるべくクラトンG1650のトルエン溶液に
一夜浸漬し、次いでヒユームフード（hume hood）内で
乾燥（溶剤を蒸発させる）することによつて変性されて
いる。繊維面密度1.7115及び全（繊維及び被覆）面密度
1.892;平織ECPE繊維層６層：各層は実施例１に記載の通
りに製造し、12重量％のクラトンG1650で被覆して繊維
面密度1.972、全面密度2.414を得た。この23層の物品は
7.129kg/m2に等しい繊維面密度及び7.581kg/m2の全面密
度を有していた。この物品を両面においてバリステイツ
ク衝撃に付し、その繊維及び物品についてV50値及びSEA
値を確立した。試験結果を以下の第５表に示す。
これらのデータから、物品を本発明者等が開示する通り
に構成すると、かつこの物品を本発明者等が開示する通
りに使用すると、予期以上に優れた耐バリステイツク性
の製品ができることは容易に明らかになる。更に明確に
述べると、無捲縮、非被覆ECPE繊維含有層を最初に当た
る衝撃層として用いると、逆にして用いたときの耐衝撃
性より実質的に優れ、また同一ヤーン面密度で構成され
るが単にケブラー 29ヤーンだけより成る多層物品の耐
衝撃性より実質的に優れていることを示す物品のV50値
及び物品のSEA値が得られた。
実施例 ５ 本発明に従つて構成され、実施例４に記載のようにして
製造された９層のクラーク−シユウエベルスタイル713
ケブラー 29材料及び７層の未被覆、無捲縮伸長鎖ポリ
エチレン繊維含有材料より成る多層物品をバリステイツ
ク衝撃試験に付した。以下に示す第６表のデーターか
ら、伸長鎖ポリエチレン繊維含有層を最初の衝撃層とし
て配置すると、物品を逆にして使用した場合に比較し
て、また本質的にクラーク−シユウエベルスタイル713
ケブラー 材料のみから成る多層物品に比較してバリス
テイツク効果に劇的な増加が達成される。
実施例 ６ 伸長鎖ポリエチレン繊維より成る層９層を平織組織で作
つた。使用ヤーンは203デニールで、19フイラメントか
ら構成され、モジユラス1304g/デニール、テナシテイー
28.4g/デニール及び破断エネルギー47g/デニールであつ
た（各層は経、緯両方向共70本／インチより成つてい
た）。これらの層のうち４層はクラトンD1107のトルエ
ン溶液（50g/）（クラトンD1107はシエル・ケミカル
社の市販品で、ポリスチレンブロツクが14重量％のポリ
スチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン構造のトリブ
ロツク共重合体である）に一夜浸漬し、次いでフユーム
ウード内に吊して溶剤を蒸発させることによつてクラト
ンの被覆を６重量％含有する層を得た。この材料から５
層の未被覆層が連続配置され（面密度0.667）、続いて
４層の被覆層が配置された（全物品面密度1.37）９層構
造のターゲツトを製造した。この布帛をロウ・エンフオ
ースメント・スタンダード（Law Enforcement Standar
d）NIL ECJ−STD−0101.01に定められる操作を用いて22
口径鉛弾丸に対して評価した。この場合布帛はクレーで
裏張りする。この標準に合格するためには、弾丸は布帛
を貫通してはならないし、かつクレー裏張りに1.73イン
チを越えるくぼみを作つてはならない。以下に示すデー
ターは、クラトン被覆層を最初の衝撃面から離して配置
すると、ターケツトはこの試験に容易に分格するが、物
品を逆にすると不合格になることを示している（以下の
第７表を参照されたい）。
実施例 ７ 本発明のもう１つの態様を試験した。（実施例１に記載
のようにして構成した）層と耐バリステイツク性ナイロ
ン（バーリングトン・インダストリーズ社〔Burlington
Industries〕の型番号000−26042）の層を含む伸長鎖
ポリエチレン繊維の組み合せを製造した。耐バリステイ
ツク性ナイロン層は経、緯両方向共に33本／インチの平
織地層であつた。この物品について行つたバリステイツ
ク試験の結果を以下の第８表に示す。この表には上記ナ
イロン層から単に製造した物品の結果も示される。
最初の衝撃面の構成に依存してECPE−ナイロン物品の結
果間に認められるようなSEA値における劇的な変化と、
耐バリステイツク性ナイロンのみから本質的に成る布帛
と比較してECPE層が衝撃面として作用するときのECPE−
ナイロン物品のSEA値の劇的な改良に特に注目された
い。この実施例はまたECPE繊維含有層を色々な繊維組成
から形成した層と組み合せて用いることの改良された作
用効果も例証している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 プレヴァーセク，デュサン・シリル アメリカ合衆国ニュージャージー州07960, モーリスタウン，ハーウィック・ロード 21 (56)参考文献 米国特許4457985（ＵＳ，Ａ) 英国特許883529（ＧＢ，Ａ)

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】繊維の少くとも一部が少なくとも300g/デ
    ニール（2.65×107Nm/kg）の引張モジュラスおよび少な
    くとも15g/デニール（1.32×106Nm/kg）のテナシティー
    を有するポリエチレン繊維である、高強力繊維の複数の
    可撓性層を含んでなる製造物品にして、該層はバリステ
    ィックスリートが当たる側にポリエチレン層が存在する
    ように配置され、そして後続の層について繊維の横方向
    への変位抵抗性がバリスティックスリートに曝される第
    １層から順次増加しており、かつ以下に定義されるRIR
    （抵抗指数比）の値が少なくとも1.25であることを特徴
    とする前記製造物品：ここで、上記RIR値はRI1をRI2で
    割った値であり;RI1は高い方の抵抗指数RIの値であり、
    RI2は低い方の抵抗指数RIの値であり；抵抗指数RIは式 で定義されるものであり、式中、ｎは該物品の衝撃有効
    層の全ての面密度の実質的に半分を構成する（物品の一
    つの面に最も近い第１衝撃有効層から始まる）連続する
    衝撃有効層の層数であり、衝撃有効層とは少くとも15g/
    デニール（1.32×106Nm/kg）のテナシティーを有する任
    意の繊維を含有する該物品の層と定義されるものであ
    り、そして該物品の任意の繊維含有層は該物品の任意の
    層について計算した最大比エネルギー吸収値の少くとも
    1/3の比エネルギー吸収値を有し、ADiはｉ番目の層の面
    密度であり、Fiはｉ番目の層の繊維の変位抵抗であり、
    Fiは次の式 で求められるものであり、式中、biは、層数3n i番目の
    層から構成された物品のV50値の少くとも90パーセント
    の撃速を有するバリスティックスリートによる衝撃から
    生成する、ｉ番目の層で破断した繊維の数であり、ｎは
    ｉ＝１からｉ＝ｎまでの各層内の破断した繊維の数を求
    めるために取除いて、個々に検査した層の数であり、そ
    してｘはｉ＝１からｉ＝ｎまでの衝撃面積の層内の繊維
    の数であり、該衝撃面積は（バリスティックスリートの
    走行方向に垂直な面で測定した）バリスティックスリー
    トの初期断面積に実質的に等しい、当該層のその面積で
    ある。
  2. 【請求項２】RIRが少くとも２であることを特徴とす
    る、請求の範囲第１項に記載の製造物品。
  3. 【請求項３】物品の第１部分に配置された複数の第１可
    撓性層を含んでなり、該第１可撓性層のおのおのは、引
    張モジュラスが少くとも300g/デニール（2.65×107Nm/k
    g）で、テナシティーが少くとも15g/デニール（1.32×1
    06Nm/kg）であるポリエチレン繊維単独から成る未被覆
    繊維か、または該ポリエチレン繊維とポリビニルアルコ
    ール繊維、ポリアクリロニトリル繊維またはそれらの混
    合物との混合物である未被覆繊維から本質的になり、そ
    して該物品の第２部分に複数の第２可撓性層が配置され
    ており、該第２可撓性層のおのおのにおける繊維の横方
    向変位抵抗性が該第１可撓性層のおのおのにおける繊維
    の横方向変位抵抗性より大きいことを特徴とする、請求
    の範囲第１項または第２項に記載の製造物品。
  4. 【請求項４】第１可撓性層のおのおのが、重量平均分子
    量が少くとも500,000で、引張モジュラスが少くとも500
    g/デニール（4.41×107Nm/kg）であるポリエチレン繊維
    からなることを特徴とする、請求の範囲第３項に記載の
    製造物品。
  5. 【請求項５】第２可撓性層のおのおのが、重量平均分子
    量が少くとも500,000、引張モジュラスが少くとも500g/
    デニール（4.41×107Nm/kg）、そしてテナシティーが少
    くとも15g/デニール（1.32×106Nm/kg）であるポリエチ
    レン繊維からなることを特徴とする、請求の範囲第３項
    または第４項に記載の製造物品。
  6. 【請求項６】第２可撓性層のおのおのが5:1より大きい
    断面縦横比を有する未被覆繊維より成ることを特徴とす
    る、請求の範囲第３〜５項の任意の１項に記載の製造物
    品。
  7. 【請求項７】第２可撓性層のおのおのが第１可撓性層の
    おのおのの中に含まれる繊維の最低デニールより小さい
    デニールを有する繊維からなることを特徴とする、請求
    の範囲第３〜６項の任意の１項に記載の製造物品。
  8. 【請求項８】第１可撓性層のおのおのにおける繊維の面
    密度が第２可撓性層のおのおのにおける繊維の面密度よ
    り小さいことを特徴とする、請求の範囲第３〜７項の任
    意の１項に記載の製造物品。
  9. 【請求項９】複数の第２可撓性層の少くとも１層がアラ
    ミド繊維からなることを特徴とする、請求の範囲第３〜
    ８項の任意の１項に記載の製造物品。
  10. 【請求項１０】複数の第１可撓性層が第２可撓性層のお
    のおのの中に含まれている繊維のモジュラスより大きい
    モジュラスを有する繊維からなることを特徴とする、請
    求の範囲第３〜９項の任意の１項に記載の製造物品。
  11. 【請求項１１】第１可撓性層のおのおのが不織繊維層で
    あり、第２可撓性層のおのおのが織製繊維層であること
    を特徴とする、請求の範囲第３〜10項の任意の１項に記
    載の製造物品。
  12. 【請求項１２】複数の第１可撓性層および第２可撓性層
    が物品の面密度の少くとも30％を構成することを特徴と
    する、請求の範囲第３〜11項の任意の１項に記載の製造
    物品。
  13. 【請求項１３】第２可撓性層の少くとも一層がエチレン
    結晶度またはプロピレン結晶度を有するポリマー、6,00
    0psi（4.14×104Nm/kg）より小さいモジュラスを有する
    ポリマーおよびそれらの混合物よりなる群から選ばれた
    材料の被覆を有する、ポリオレフィン繊維、ポリビニル
    アルコール繊維、ポリアクリロニトリル繊維およびそれ
    らの混合物から選ばれた繊維からなることを特徴とす
    る、請求の範囲第３項に記載の製造物品。
  14. 【請求項１４】被覆材料の量が繊維の200重量パーセン
    トを超えないことを特徴とする、請求の範囲第13項に記
    載の製造物品。
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