JPS58180635A - 弾道抵抗性物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高強度の繊維を含む弾道抵抗性物品、たとえば、防弾チ
ョッキ、ヘルメット、ヘリコプタ−および他の軍事装置
の構造部材、車のパネル、折りがばん、レインコートお
よびかさは知られている。従来使用されている繊維には
、アラミド類、たとえば、ポリ（フェニレンジアミンテ
レフタルアミド）。

グラファイト繊維などがある。多くの用途、たとえば、
ベスト′またはベストの一部分に対して、繊維は織布ま
たは編布の形で使用される。他の用途の多くについて、
繊維は複合材料中に埋め込まれている。

ある数の性質は、弾道抵抗性材料として有用であるべき
高強度線維について必要であると、一般に考えられてい
る。Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｂｏｄ’／　ＡｒｍｏｒＭａｔ
ｔｔｒｉａｌｓ（柔軟な物体の外装材料）”と題する’
　Ｆｉｂｅｒ　Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ　（繊維フロンティ
ア）″ＡＣ８会議（１９７４年６月１０〜１２日）にお
いてジョンＶ、Ｅ、−ハンセン氏おヨヒロイＣ，ライプ
ル氏が挙げたこれらの因子の４つは、高い引張弾性率、
高い融点、高い強度および／筐たは加工対破壊値および
高い耐切断または耐剪断である。

融点に関すると、ナイロンおよびポリエステルを用いて
見られる溶融を遅延し、遅れさせあるいは抑制すること
は、望ましいとして示されている。

Ｂａ１ｌｉｓｔｉｃ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｐ
ｅｎｅｔｒａｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｃｓ（弾道材料お
よび貫通機構）と題する“ロイＣ，ライプル著（１９８
０年〕の本において、ポリプロピレンの弾道抵抗性を糸
の応力−歪性質から予測されたレベルに上げるための有
効な処理は開発されておらず（８１に一ジ）およびナイ
ロンおよびポリエステルの繊維の場合において溶融はそ
れらの弾道性を制限することがあると、示されている。

ＮＯＭＥＸ、すなわち、最適の強さをもつ耐熱性ポリア
ミド繊維は、かなりすぐれた弾道抵抗性をもつと、ライ
プルは示している（８８ページ）。

さらに、Ｒ，Ｃ，ライプルら、Ｊ、マクロモル、”　Ｔ
ｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｍｏ
ｄｕｌｕｓ　Ｆｉｂｅｒｓｔｏ　Ｂａ１ｌｉｓｔｉｃ　
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　　（弾道保護への高い弾性率）
ｆｉ維の応用）”、Ｓｃｉ、ＣＡｇｙｎ、Ａ７（１）。

２９５〜３２２．１９７３には、第４要件は繊維材料が
高度の耐熱性をもつということであり、たとえば、融点
２２５℃のポリアミド材料は、同等の引張り性質をもつ
が、融点がそれより低いポリオレフィン繊維よりもすぐ
れた耐衝撃性をもつように思われると、示されている（
２９８ページ）。

Ｎ　ｉ’　Ｉ　Ｓ刊行物、ＡＤ−ＡＯ１８９５’８−Ｎ
ｅｗＭａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　Ｃｏｎ５ｔｒｕｃｔｉ
ｏｎ　ｆｏｒ　ＩｒｎｙｏｖｅｄＨｅ　１ｍｅ　ｔ　ｓ
　（改良されたヘルメットのための構造における新規な
材料）′、Ａ、Ｌ、Ａｌｅｓｉ　ｅｔ　ａｌ、、には、
“ＸＰ”と呼ばれる多層の高度に配向したポリプロピレ
ンフィルム材料（マトリックスを含まない）はアラミド
繊維（フェノール／ポリビニルブチラール樹脂マトリッ
クスを含む）に対して評価された。アラミド糸は、戦闘
用ヘルメットについてすぐれた性能と最小の問題との最
高の有望な組み合わせを有するき、判定された。

超高分子量の、きわめて高い強力のポリエチレンおよび
ポリプロピレン材料は、融点が比較的低いにもかかわら
ず、弾道抵抗性材料として驚ろくべきほどによい性能を
もつことが、驚ろくべきことには発見された。したがっ
て、本発明は、ポリエチレン繊維の場合において、少な
くとも５０αＯＯＯの重量平均分子量、少なくとも８０
０．９／デニールの引張弾性率および少なくとも１５ｇ
／デニールの強力を有し、そしてポリプロピレン繊維の
場合において、少なくとも７５０，０００の重量平均分
子量、少なくとも１６ｔｌ／デニールの引張弾性基およ
び少なくとも８９７デニールの強力を有する、ポリオレ
フィン繊維の網状構造物からなり、前記繊維は発射体の
エネルギーを吸収するために十分な厚さの網状構造に形
成されている、弾道抵抗性物品、を包含する。本発明は
、網状構造物が織布または編布または団結された繊維の
網状構造物であるか、あるいは複合構造物捷たは積層構
造物である、このような物品を包含するが、この応用は
主としてマトリックス材料に欠ける構造物に向けられる
。

本発明の弾道物品は、繊維の網状構造物を含む。

この構造物は超高分子量のポリエチレン繊維の網状構造
物筐たは超高分子量のポリプロピレン線維の網状構造物
である。

ポリエチレンの場合において、適当な線維は分子量が少
なくとも５００，０００、好ましくは少なくともＩＸ’
ＩＯ’、より好１しくは２〜５Ｘ１０’の間であるもの
である。線維は溶液紡糸法、たとえば、米国特許第４，
１３７，８９４号（Ｍｅｉｈｕｚｇｎｅｔ　ａｌ）、　
または米国特許第４，３５６，１８８号（Ｋａｕｅｓｈ
　ｅｔ　ａｌ）、１９８２年１０月２６日発行に記載さ
れている方法において生長させることができ、あるいは
、ドイツ公開特許明細書第８．００４゜６９９号および
英国特許第２．０５１，６６７号、ことに米国特許出願
第２５９２６６号、（Ｋαυｅｓｈｅｔａｌ）１９８１
年４月８０日出願および一部係属出願第２５９．２６６
号（出願番号第８５９，０１９号）（１９８２年１１月
１０日に公開された欧州特許出願第６４，１６７号参照
）に記載されているように、溶液から紡糸してゲル構造
物を形成する線維であることができる。ゲル紡糸した線
維の例、および弾道物品の製造におけるその使用は、下
の実施例に記載されている。形成技術、延伸比および温
度に依存して、種々の性質をこれらの線維に付与するこ
とができる。線維の強力は少なくともＩ　Ｉｌｌ／デニ
ール、好ましくは少なくとも２０ｇ／デニール、より好
１しくは少なくとも２５ｇ／デニールおよび最も好まし
くは少なくとも３０ｇ／デニールであるべきである。同
様に、繊維の引張弾性率は少なくとも８００ｇ／デニー
ル、好ましくは少なくとも５００ｇ／デニール、より好
ましくは少なくとも１．０００　ｇ／デニールおよび最
も好１しくは少なくともＬ５００ｇ／デニールである。

引張弾性率および強力についてのこれらの最高の値は、
溶液生長またはゲル線維の方法を用いることによっての
み、一般に得ることができる。

繊維の多くは、それらを形成したポリマーの融点よりも
高い融点をもつ。こうして、たとえば、５０．０００．
１×１０６および２Ｘ１０’の超高分子量のポリエチレ
ンは、一般に１３８℃の塊状の融点をもつ。さらに米国
特許出願第８５ａ０１９号に記載されているように、こ
れらの材料から作った高度に配向したポリエチレン繊維
は、実施例５Ａおよび５Ｂにおいて使用する繊維の融点
によって示されるように、７〜１８℃高い融点をもつ。

こうして、融点のわずかの増加は、存在する線維の結晶
の完全性を反映する。それにもかかわらず、これらの繊
維の融点はチイロンよりも実質的に低くとど１す、そし
て弾道抵抗性物品についてのこれらの繊維の効能は、弾
道抵抗性材料の選択に・おける臨界的ファクターとして
耐温性を示す、上に引用した種々の教示と対照的である
。

同様に、少なくとも７５へ０００．好ましくは少なくと
もｌＸｌ０’、より好塘しくは少なくとも２Ｘ１０’の
分子量の高度に配向したボ、リプロピレン繊維を使用で
きる。このような超高分子量のポリプロピレンは、上に
引用した参考文献、ことに１９８１年４月３０日付けの
米国特許出願およびその一部係属出願（Ｋαυｅｓｈ　
ｅｔ　ａｌ）の技術により、合理的によく配向された線
維に形成することができる。ポリプロピレンはポリエチ
レンよりも結晶性に非常に劣る材料であり、そしてメチ
ル側基を含有するので、ポリプロピレンを用いて達成で
きる強力の値は一般にポリエチレンについての対応する
値よりも実質的に低い。したがって、適当な引張強さは
少なくとも８ｇ／デニール、好ましくは少なくとも１１
ｇ／デニールである。ポリプロピレンについての引張弾
性率は少なくとも１６０ｇ／デニール、好ましくは少な
くとも２００ｇ／デニールである。ポリプロピレンの融
点は−般に配向により数度上昇し、これによりポリプロ
ピレン繊維は好１しくは少なくとも１６８℃、より好筐
しくは少なくとも１７０℃の主融点を有する。

繊維単独を含有する弾道物品において、繊維はフェルト
、編製物、バスケット織製物として形成することができ
、あるいは種々の普通の技術のいずれにおいても布に形
成することもできる。その上、これらの技術内で、弾道
抵抗性物品のアラミド繊維の製造において普通に用いら
れる変法を使用することが好ましい。このような技術は
、米国特許第４，１８１．７６８号およびＭＦ？、　５
ｉｌｙｑｕｉｓｔｅｔ　ａｌ、、Ｊ、Ｍａｃｒｏｍｏｌ
、Ｓｃｉ、−Ｃｈｅｍ、　　Ａ７（１）２０Ｂ以降（１
９７３）に例示されている。

布は、いったん形成すると、米国特許出願第３５９．９
７６号により詳しく記載されているように、熱固定する
（ある場合において実質的に一定の寸法のもとて）ある
いは熱収縮することができる。同様に、布を作る多フィ
ラメント糸は好ましくはよられており、必要に応じて、
熱固定される。

使用する組織は平織（タビー織）またはバスケット織で
あることができる。布が後述するように団結される場合
にのみ、サテン織を使用することが好ましい。糸はいか
なるデニールであることもでき（たとえば、１００〜１
５００デニール、好ましくは３００〜１０００デニール
）、そして個々のフィラメントは種々のデニールである
ことができる（たとえば、０．５〜２０デニール、好ま
しくは５〜１０デニール）。種々の形のサイズ剤を用い
て繊維の取り扱いを促進し、ことに摩擦および繊維の破
断を最小にすることができる。多くの場合において、サ
イズ剤は織製後除去する。

また、繊維は、ふつうの技術により、「不織布」に形成
することができる。

熱固定および熱収縮に加えて、繊維および布は熱および
圧力に暴露することができる。低い圧力および短かい時
間では、圧力は隣接繊維（織ったまたは不織の網状構造
物）を単に一緒に粘着させるために使用できる。より大
きい量は、繊維を変形させ、そして圧縮して造形物（一
般にフィルム様）にさせ、ここで空隙は実質的に排除さ
れる（下の実施例２７および２８参照）。それ以上の加
熱、圧力および時間はフィルムを不透明またはさらには
透明とさせるに十分であることができるが、この後者の
特徴はほとんどの弾道抵抗性物品に不必要である。繊維
の網状構造物または布のヘリが成形の間緊張させて保持
することが、高度に好ましい。成形温度は１００〜１６
０℃（好１しくけ１２０〜１５５℃、より好ましくは１
８０〜１４５℃）の範囲であることができるが、ポリプ
ロピレンポリマーは好１しくは１３８℃の融点および繊
維は１４７〜１５０℃の主融点（１０℃／分においてＤ
ＳＣによる）をもつ。下表１３に示すように、すぐれた
弾道抵抗性は１５５℃で成形された物品について見出さ
れた。

繊維単独の布の使用に加えて、被覆された繊維の布の使
用が考えられる。本発明の繊維は種々のポリマー材料お
よび非ポリマー材料で被覆することができるが、好１し
くけ、全部でないにしても、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、またはエチレンおよび／筐たはプロピレンを含有
し、少なくとも１０容量チのエチレンの結晶化度および
少なくとも１０容量−のプロピレンの結晶化度を有する
コポリマーで被覆される。この結晶化度をコポリマーが
もつかどうかを決定することは、日常実験により、ある
いは文献、たとえば、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆ　
Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ、Ｖｏｌ、６．８５５
　（１９６７）から、容易に決定できる。被覆された繊
維は、被覆されない繊維と同じ方式で、織布、不織布ま
たは編布に配置することができる。さらに、被覆された
布は並列に配置することができ、および／または積層物
または複合体中に組み込むことができる。さらに、使用
する繊維は単独であるいはコーティングとともに従来の
方式で巻かれたあるいは接合されたモノフィラメントま
たはマルチフィラメントであることができる。

被覆された繊維中のコーティングの比率は、コーティン
グ材料がそれ自体弾道抵抗性をもつ（これは一般的な場
合ではない）かどうか、および弾道抵抗性物品に望む剛
性、形状、耐熱性、耐摩耗性および他の性質に依存して
、比較的少量（たとえば、繊維の１重量％）から比較的
大きい量（たとえば、繊維の１５０重量％）まで変化で
きる。

一般に、被覆された繊維を含有する本発明の弾道抵抗性
物品は、弾道抵抗性がほとんど完全に繊維に帰因するの
で、比較的小比率（たとえば、繊維の１〜２５重量％の
コーティングを有する。それにもかかわらず、より高い
比率のコーティング含量をもつ被覆されたコーティング
をもつ繊維を使用できる。被覆繊維については、同時係
属の米国特許出願第３５９．９７６号（Ｈａｒｐａｌｌ
　ｅｔ　ａｌ）により詳しく説明されている。

繊維および被覆された繊維に加えて、簡単な複合材料を
本発明の弾道抵抗性物品の製造に使用できる。簡単な複
合材料とは、充填剤、滑剤などのような他の材料が存在
するか否かにかかわらず、超高分子量繊維と単一の主マ
トリツクス材料との組み合わせを意味することを意図す
る。適当なマトリックス材料の例は、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレンコポリマー、プロピレンコポリ
マーおよび他のオレフィンのポリマーおよびコポリマー
、とくにエチレンまたはプロピレンの結晶化度をもつも
のである。しかしながら、また、適当なマトリックス材
料は、ポリエチレンまたはポリプロピレンの繊維に対す
る直接の接着性が低い他の材料を包含する。このような
他の材料の例は、繊維の融点以下において硬化しうる不
飽和ポリエステル、エポキシ樹脂およびポリウレタン樹
脂および他の樹脂である。被覆された繊維の場合におけ
るように、マトリックス対繊維の比率は簡単な複合体に
ついて臨界的でなく、繊維の５〜１５０重ｔ％のマトリ
ックスの量は広い一般的範囲を表わす。また１、この範
囲内において、比較的高い繊維の含量をもつ複合体、た
とえば、繊維のわずかに１０〜５０重量−のマトリック
スをもつ繊維を使用することが好ましい。このような高
い繊維の複合体を形成する１つの適当な技術は、繊維を
マトリックス材料で被覆し、次いで複数のこのよう。

な被覆された繊維を被覆材料が溶融して、連続または不
連続であることができる、マトリックスとなるまで一緒
にプレスすることである。

簡単な複合材料は、種々の形に配置することができる。

このような複合体の形状寸法を繊維の形状寸法により特
徴づけ、次いでマ）　ｌツクス材料−が繊維の網状構造
の空隙空間の一部分または全部を占有するようにするこ
とが便利である。１つのこのような適当な配置は各層内
で平行に配置され、連続層が前の層に関して回転されて
いる、繊維の層または積層である。このような積層構造
の一例は、第１繊維に関して、＋４５ニー４５°、９０
＠および０°で回転された第２、第８、第４および第５
の層をもつ複合体であるが、その順序はかならずしも必
要ではない。他の例は、互いに関して９０°で回転する
交互する層をもつ複合体である。

短かい繊維がマトリックス内で本質的に不規則に配置さ
れた、さらに簡単な複合体を使用できる。

マトリックス中に被覆された繊維を含有する複雑な複合
体も適当であり、好ましい複雑な複合体は熱可塑性物質
、エラストマーまたは熱硬化性物質のマトリックス中に
被覆された繊維を有し、そして熱硬化性マトリックス、
たとえば、エトキシ・不飽和ポリエステルおよびウレタ
ンは好ましい。

実施例 ゲル繊維の製造 高分子量の線状ポリエチレン（１８５℃においてデカリ
ン中で１８の固有粘度）を、２２０℃においてパラフィ
ン中に溶かして６重量％の溶液を形成した。この溶液を
１６の孔のダイ（孔の直径１　ｍｍ　）を８．２ｙｘ／
分の速度で通して押出した。油を繊維からトリクロロト
リフルオロエタン（商標Ｇｅｎｅｔｒｏｎ■１１３）で
抽出し、引き続いて繊維を乾燥した。１本またはそれ以
上のマルチフィラメント糸を所望の延伸比で１００１の
管内で１４５℃で同時に延伸した。試料の延伸の詳細は
、選択した繊維の性質と一緒に下表に記載する。

さらに、繊維Ｅは、ＤＳＣにより１０℃／分の走査速度
で１４４℃において主溶融ピークを有した。

表　　　　１ Ａ　１１２１１５６１１．９４００５．４Ｂ”　　１，
２　１８　１１２５　　９．４　　４００　４．０ＣＢ
、４１３９７６１５．０５２１５．８Ｄ　５１７６７８
２１．８８７７４．ＯＥ　６１５４５６２１．６９１６
　＆９Ｆ　７１８１３６２７．６１１４８４．１米　繊
維Ｂは抽出後明らかに多少の油を保持し、こうして線維
Ｆに比べてその劣った性質を考慮する。

実施例１〜６ 高密度のポリエチレンフィルム（ＰＡＸＯＮ■４１００
高密度ホＩＪエチレン、エチレン−ヘキセン−１コポリ
マー、高い負荷のメルトインデックス１０、アライド・
コーポレーションの製造および販売）　ｋ　６．７５ｃ
ｍ　ｘ　６．７５ｃｍの鋼板の両側に配置し、次いで高
い強力のポリエチレン糸の平行なマルチストランド糸の
層（後述する）を鋼板オよヒフイルムの１わりに巻き、
両側のフィルムラ平行な繊維でおおった。次いでフィル
ムを両側に再び配置し、糸を第１層に対して垂直方向に
巻いた。

この方法を交互するフィルムおよび線維の層を用いて反
復し、そして隣接する線維の層は互いに対して垂直であ
る。この反復は繊維の供給が使い尽されるまで、すなわ
ち、各側の線維含量が７ｇとなる壕で行った。次いで巻
いた板を加圧下に３０分間１３０〜１４０’Ｃにおいて
成形した。次いで試料を除去し、へりのまわりで裁断し
て、同一の繊維の種類および面積密度の試料ＡおよびＢ
をつくった。

上の手順を、表２に示す繊維を用いて６回反復した。実
施例１について、使用した繊維の８７．４重量％は線１
−１で示し、そして線維の６２．６重量％は線１−２で
示した。

軍事規格ＭＩＬ−Ｐ−４６５９８ＡＣＯＲＤ）の規格を
満足する２２０径の発射体（２型）の弾丸断片を各複合
体に８４７ｍ１秒の概算速度で、次の形状寸法を用いて
、発射した。

ＡＢＴＣＤ １．５２ｍ　　Ｏ，９１ｙｒＬＯ，９１７ＦＬ　　００
４６ｍ　　０．９１７ＦＬここでＧは銃身の末端を表わ
し、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは４枚のルミライン（ｌｕｍｉ
ｌｉｎｅ）スクリーンを表わし、そしてＴは標的ブラッ
クの中心を表わす。衝突の前および後の速度は、飛行時
間Ａ−ＢおよびＣ−Ｄから計算した。すべての場合にお
いて、スクリーンＣを貫通する点は、飛行路の偏りを示
さなかった。次いで、複合体の貫通の前および後の断片
のこれらの運動力学的エネルギーの差を、次の繊維の面
積密度で割って、エネルギー損失（Ｊ／（に９／ｍ２）
）を計算した。

１　　　　　　　　　　　　　　１．２８２　　　　　
　　　　　　　　０．９２８　　　　　　　　　　　　
　　１．２８４　　　　　　　　　　　　　　１．２６
５　　　　　　　　　　　　　　１．２４６　　　　　
　　　　　　　　１．２７表　　　３ １　Ａ　１２．０８８７．７／２８２．２６２８−４２
９１４８１　Ｂ　１２．０８４６．８／２９８．７６ａ
Ｏ−４ａｌ　ｌ＆、２２　Ａ　９．５８４６．９／８１
７．０６６８−５Ｎ８１１．９２　Ｂ　９．５８８５．
０／８０４．８６Ｌ８−５Ｌ２１１．６８　　Ａ　　１
５．０　８８６．２／２８７．１　８２１−４ｆａ４”
２＆７８　Ｂ　１５．０８８５．０／２７７．４６Ｌ８
−４２４１５．２４　Ａ　Ｉ５．０　Ｂ８８．１／２７
４．９６Ｌ１−４Ｌ６１５．５４　Ｂ　１５．０８８５
．１／２７ヤ、７６Ｌ９−４２．５１５．４５　Ａ　２
１．８８５８．０／２８７．１６３６−４５４１＆７５
　Ｂ　２１．８８４８．２／２７７．１６４９−４２８
１＆２６　Ａ　２１．６８４＆８／２４７．８６＆ｌ−
８＆８２４．６６　　Ｂ２１．６　８８７．４／２４９
．０　６２．７−８４２　２２．５釆注　実施例３、実
験Ａについて異常に高い初期速度。

エネルギー損失を繊維の強力に対してプロットすると、
積極的な相関関係が示され、関係は、実施例５０両者の
組成物についての低い値を除いて（これは成形の間に溶
融する繊維に経験されつる）、かなり直線的である。

」Ｌ」Ｅ」凱−Ｌ ２６．５９／デニールの繊維を用いて実施例１〜６０手
順を反復したが、単一の対の複合体のみを調製した。次
いで、２つの複合体は、それらの間に低密度ポリエチレ
ンのフィルムを用いて一緒に成形した。この複合体は６
８％の繊維と１．３１に９／ｒｌＬ２の繊維の面積密度
を有した。発射すると、衝撃の前および後の速度は８４
８．４ｍ／秒および２２８．８７ＰＬ／秒であった。次
いで１．３１に９／ｒｒＬ２の繊維の面積密度に基づく
エネルギー損失は２９．ＩＪ　／　（ｋｇ　／　ｍ２）
であり、次いでこれをプロットすると、実施例１〜４お
よび６からの点を通して引いた線上で低下した。

ＪＬ」【−ガー」Ｌ 強力が５．６　、！ｉ’　／デニールの溶融紡糸したポ
リエチレン繊維を用いて、複合体を実施例１〜６におけ
るように製造した。いくらかの繊維の溶融は、麹融紡糸
した繊維と高密度ポリエチレン繊維との融点が接近して
いるため、成形の間に起こった。

発射体を発射すると、衝撃の前および後において測定し
た速度は８４２．８ｙｙ＊／秒および８２０．８　ｍ７
秒であり、前および後のエネルギーは６４．５１Ｊおよ
び５６．５　Ｊであった。１．８１１Ｇ９／ＷＬ”の繊
維の面積密度に基づくエネルギー損失は、６，３５Ｊ／
Ｃに！？　／　ｍ”　）であり、実施例８〜６（本発明
の範囲内）の値よりも実質的に低く、そして繊維の強力
が１５ｇ／デニール以下である、実施例１および２の値
よりも低かった。

高強力ポリエチレン繊維（強力１８．４１／デニール、
引張弾性率６７８９７デニール）を、低密度ポリエチレ
ンでトルエン溶液から被覆した。このポリエチレン（ユ
ニオンカー・バイトの商標ＰＥ−ＤＰＡ　６１６９　Ｎ
Ｔ　）は、メルトインデックスが６、密度が０．９８１
　ｇ／ｃｍ’であった。被覆した繊維を６．７５　ｘ　
６．７５ｃｒ＋＋の鋼板のまわりに巻き、各層は前の層
に対して垂直に巻いた。巻いた鋼板を１２０〜１１０℃
で３０分間成形し、そして２つの半分を低密度ポリエチ
レンの薄いフィルムを中心にして一緒に成形して、８６
．６重量％の繊維含量の単一のブラックを得た。このブ
ラックの弾道試験は、後述する。

実施例１０ 高密度ポリエチレン（商標ＥＡ−５５−１００、メルト
−〔ンデノクス＝１０、強力＝０．９５５ｇ／ｃ！Ｉｉ
）で被覆した高い強力のポリエチレン繊維（強力＝１９
．ｌ／デニール、弾性率＝７８２ｇ／デニール）を用い
て、実施例９を反復した。１８０〜１４０℃において８
０分間成形した後、２つの複合体のブラックを製造した
（１０Ａおよび１−ＯＢ）、繊維含量７２．６重量％。

弾道試験は、後述する。

比較例１１ 比較のため、フェノール糸ポリビニルブチラール樹脂（
樹脂含量２０重量％）でプレプレグした１５００デニー
ルのＫＥＶＬＡＲ■２９アラミド糸（２２ｇ／デニール
）の織製ロービングの布を、１６６℃において２０分間
成形した。３つのこのようなブラック（１１Ａ１１１Ｂ
および１１Ｃ）を、各１．０４に９７ｍ２０績維の面積
密度で製造した。

弾道試験９〜１１ 実施例９および１０および比較例１１０６つの複合体を
、ＩＣＩｎの合板シートの５．６　Ｘ　５．６ｃ１１の
切断物の上に巻いた。軍事規格Ｍ　Ｉ　Ｌ　−Ｐ　−４
６５９８ＡＣＯＲＤ）に従う弾丸片（０，２２、型２）
を、次の寸法を用いてブラックを通して発射した。

ＡＢＴＣＤ １．５２７？Ｌ　　０．９１ｙｙｒ　　０．９１ｙｙｉ
　　０．４６ｍ　　０．９１ｍここでＧは銃身の末端を
表わし、Ａ％Ｂ、ＣおよびＤはルミラインスクリーンを
表わし、そしてＴは標的ブラックの中心を表わす。衝撃
の前および後の速度を、飛行時間Ａ−ＢおよびＣ−Ｄか
ら計算した。すべての場合において、スクリーンＣを通
る貫通点は飛行路の偏Ｑを示さなかっ走。結果を表４に
示す。

表　　４ ９　Ｌｌｌ　３２７．７２２６．２５９．１２ＥＬ２２
７．９１ＯＡ　０．７９７３３＆６２８Ｂ、５６２．０
４４８２２．８１０ＢＯ，７９７８３Ｌ８２７＆８６０
．５４２７２２．８１１．４１０４８００．５２０５．
７４９．８２Ｌ（２５，４１１Ｂ１．０４８４２．６２
７＆４６４７４Ｌ２２２．６１１Ｃ１，０４８：１０２
５７．９６２．９８＆６２５．８対照　　８３ａ２　８
２４９　６２．８５＆２　−８３８７．７８２７．４６
２．８５ａＯ−なし これらの結果カイ示すように、１８．４〜１９．０ｇ／
デニールの強力のポリエチレンから製造した複合体およ
び２２ｇ／デニールの強力のアラミド繊維から製造した
複合体は、匹敵しつる性能をもっａＫａｖｅｓｈ　ｅｔ
　ａｌの方法は３０９／デニール、４゜ｙ／デニールま
たはそれより大きい強力の繊維を製造できるので、これ
らの繊維は弾道用途についてアラミド繊維より性能がす
ぐることが期待される。

４種類の１６フイラメントのポリエチレンのキセロゲル
を実施例１の前において前述した手順に従うが、１６の
紡糸口金を用いて製造した。繊維の一方（２２，６１Ｖ
ポリマーから製造した）を１本を用いて１４０℃におい
て延伸（１８：１）Ｌ、他方の３本の糸を一緒に（４８
フィラメントン１４０℃において延伸（１７：１）ｔ、
た。これらの２本の糸の性質を測定し、そしてＫＥＶＬ
ＡＲ［Ｆ］−２９アラミド糸について刊行物に記載され
るデータとともに、表５に記載する。

表　　　５ デニール　　　　　　２０１　　７９０　　　１０４Ｂ
強力Ｕ／デニール）　　　　２１　　　　１８　　　　
　　２２弾性率（ｇ／デニール）７８０　　　６５０　
　　　　４８０伸び　　　　３．９チ　４．７チ　８〜
４−アルミニウム板、７．６　Ｘ　７．６　Ｘ　１口、
に一方の糸を巻き付け、次いで０．０８６ｍの厚さの高
密度ポリエチレンフィルム（アライド・コーポレーショ
ンの０６０−００８　）でおおい、次いで糸で垂直方向
に巻き、次いでフィルムで被覆した。１０の繊維層およ
び１０のフィルム層を板の各側に存在させた後、被覆し
た板を１８６．６℃で１５分間４００　ｐｓｉ　（２，
７６ＭＰα）の圧力において硬化した。

成形後、複合体の集合体をそのへりのまわりにおいて切
断して、アルミニウム板を除去した。

１０層の複合体の一方を弾道試験のために保持し、そし
て他方を追加の６つの糸／フィルムの層を巻くための中
央のコアとして使用して、合計２２の糸の層を含有する
複合体を製造した（両者は１６のフィラメントの糸およ
び４８フイラメントの糸を使用した）。１０層および２
２１１ｉのＥＣＰＥ複合体の繊維の面積密度を、下表２
に記載する。繊維の体積分率は、各場合７５チであった
。

これらの複合体の弾道試験は、後述する。

実施例１４ 実施例１３の２２層の複合体に類似する１４層の複合体
を、２つの繊維／フィルム層を同様な１０層の複合体の
各細土に巻き付けることによって製造した。１４層の複
合体は、０．２７４に９／ｒｎ”の合計の面積密度およ
び０．１６７　ｋｇ７　ｍ”の繊維の面積密度を有した
。同じ１６および４８轍維糸を使用した。

比較例１５ Ｋｅｖｔａｒ　−２９アラミドおよびポリエステルの複
合体を、マトリックスのポリエステル系を各Ｋｅｖｌａ
ｒ層上にドクター塗りして集合体を含浸した以外、同様
にして製造した。ポリエステル系はＶｅｓｔｏｐａｌ−
Ｗ＋　１　％の過安息香酸第三ブチルおよび０．５％の
ナンテン酸コバルトであった。この集合体を１００±５
℃で１時間はぼ４００　ｐｓｉ（２，７６ＭＰα）の圧
力において硬化させた。面積密度および繊維の面積密度
を、表■に記載する。

繊維の体積分率は、７５チであった。

１ｊ」］Ｌ 実施例１２〜１４の複合体および比較例１５のＫｅｖｌ
ａｒ　−２９／ポリエステル７．６２　Ｘ　７．６２ｃ
ｍ複合体ブラックの弾道試験は、同一の方法で実施した
。ブラックを、ポリエチレンでカバーした水充填ウレタ
ンフオームのブロックから成る支持材料に対して、配置
した。支持材料の密度は０．９３ｇ／ｃｒｎ３であった
。発火した弾薬は、２２０径の長いライフルの高速度の
ノリラドノーズの鉛の弾丸を発射した。円形体（ｒｏｕ
ｎｄ）は１．８　ｍの距離で１５ｃｍの銃身のピストル
から発射し、ブラック表面に対して垂直に衝撃した。衝
撃速度はほぼ８５８ｍ／秒であった（　”’Ｇｕｎｎｅ
ｒｓ　Ｂｉｂ１ｅ−１Ｄｏｕｂｌｅｄａｙａｎｄ　Ｃｏ
、、Ｇａｒｄｅｎ　Ｃｉｔ’／、ＭＹ　１９６５参照）
。

定量的結果を、表６に記載する。「貫通」と表示する欄
において、”Ｙｅｓ”という語は弾丸がブラックを完全
に通過したことを意味し、セして“Ｎｏ”は弾丸がブラ
ック内で停止したことを意味する。

表　　　６ １２１００．１２２　０．０９７　ＹｅｓｌＢ　２２０
．３６７　０．２４８　Ｎ。

１４１４０．２７４　０．１６７　Ｎ。

１５Ａ７０．１８１　０．０９７　Ｙｅｓ１５Ｚ？　１
２０．２２５　０．１６７　Ｎ。

１５Ｃ１８０Ｊ６０　０．２５６　Ｎ。

これらの結果が示すように、１８〜２１ｇ／デニールの
強力のポリエチレン繊維を用いる複合体は、２２０径の
発射体を打ち負かすためにはアラミド複合体とほぼ同じ
面積密度（０，１６７±０．０５，９／ｉ）を要した。

実　施　例　１６　　破壊の方式 実施例７の断片の出口側は、電子顕微繞で丈査すると、
Ｋｅｖｌａｒ■轍維について線維されているもの（Ｂａ
１ｌｉｓｔｉｃ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｐｅｔ
ｕｔｒａｔｉｔｙｎＭｅｃｈａｎｉｃｓ−Ｒ，Ｃ，Ｌａ
１ｂｌａ　−Ｅｌｓｇｖｉｇｒ　５ｃｉｅｎｔｉ−ｆｉ
ｃ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ　−１９８
０）Ｋ類似するフィブリル構造を有していることがわか
った。

繊維は、インストロン引張試験機において長さ２４．５
ｃ＋ｎの繊維を用いて２５．４ｃｂたとき破断するとき
、見出されるものに類似する、広範な縦方向の割れを示
した。ＢａｌｌｉｓｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ
　Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓの８４
イ一ジ第６図に示される、衝撃されたポリエステル繊維
の端において示された滑らかなノブの証拠は、存在しな
かった。（衝撃されたポリエステルの端におけるノブ様
構造物は、溶融に帰因する）。

実施例２Ｂ（表３参照）は、弾道衝撃後同様な形態を示
したが、フィブリル化は広範さに劣り、そして少量の溶
融の証拠は存在しなかった。

合体 高い強力および弾性率（２５〜８６ｇ／デニールの強力
）の繊維を用いて、前の実施例に類似する方式で、一系
列の複合体を製造した。各複合体に対して、３３２〜３
５４７ＦＬ／秒または６１０〜６２７ｍ／秒の速度の断
片を用いて発射した。複合体を通過する前および後に断
片の速度の測定値から、エネルギー損失（繊維の面積密
度の単位当り）を計算した（　Ｊ　ｍ”／に９　）。結
果を表７に記載する。

加の複合体 ＨＤＰＥマトリックスをもつ一系列の４種の複合体を前
の実施例と同ｆｆＫして製造し、そして実施例１〜６お
よび９〜１１の幾何学的配置を用いて、それらに対して
２２０径の充実の鉛の弾丸を発射した。結果（３４４〜
８５７７ＦＬ／秒の初期速度）を表８に示す。

表　　　８ ８０−２　１＆７　８７Ｂ　　１．２４　７９　　８７
．４４”８０−１　２４０７６０　１．００　８０　　
８９，８２’８０−８　２＆５　９６９　１．２６　７
７　１２８　　　　停止した表７において“２０′″と
して示す複合体（８８，２ｇ／デニールの強力、２０２
０ｇ／デニールの弾性率の繊維を用いる）も弾丸を捕捉
し、こうして１２９　Ｊ　ｍ２／　ｋｇのエネルギーの
吸収を有した。

「捕捉」とは、弾丸と複合体がフレームの中から外に出
て（−緒に）、低い速度の低下の範囲で連続したことを
意味する。「停止」とは、弾丸がフレーム上の複合体中
にとどまったことを意味する。

複合体 前述の米国特許出願第４８０，５７７号の実施例３につ
いて記載されるように製造した、変性ポリエチレン線維
（５，５１のアクリル酸と８チのエチレン−アクリル酸
コポリマーを有する、ＥＡＡ−４５５としてダウ・ケミ
カルから入手できる）を用いて、一系列の複合体を製造
した。繊維は、スチレンモノマー中に溶解したアルキド
としてウッド・ヒル・パーマテックスから販売されてい
る、Ｄｕｒｏ　−Ｗｏｏｄｈｉｌｌ不飽和ポリエステル
樹脂中で成形した。次いで複合体は標準速度の断片およ
び弾丸および高速度の断片に対して、前述のように、試
験した。結果を表９に要約する。

表　　　９ 発射体　　速度（ｍ／５ｅｃ）　　　エネルギーの吸収
断片　　　　　　　８４８　　　　　　　８２弾丸　　
　　　　８５０　　　　　　　７５断片　　　　　　　
６３７　　　　　　　４６ＫＥＶＬＡＲ■２９（強力２
２ｇ／デ＝−ル、弾性率４８０ｇ／デニール）およびＫ
ＥＶＬＡＲ■４９（強力２８ｇ／デニール、弾性率１０
００ｇ／デニール）のアラミドを用いて、同様な複合体
を製造した。エネルギー吸収値は、ＫＥＶＬＡＲ■２９
複合体について２０．８６および４０〜４３２Ｊｍ／ｌ
ｃ９であり、そしてＫＥＶＬＡＲ■４９について２７〜
８０Ｊｍ／に９であった（各々は標準速度の断片、弾丸
および高速度の断片）。この制限されたデータは、本発
明の複合体がＫＥＶＬＡＲ■２９轍維からつくった複合
体よりもすぐれるかあるいは非常にすぐれることを示唆
する。標準速度の断片に対して試験したＫＥＶＬＡＲ■
２９アラ・。

ミドを含有する商用複合体は、２８〜２６Ｊｒｎ／確の
値を与えた。

実　施　例　２２〜２５　　弾道抵抗性について評価し
た繊維 次の実施例において使用した繊維は、米国特許第８５９
．０１９号および同第８５９，０２０号の手順に従って
製造し、次の性質を有した。

表　　　１０ 繊維　デニール　フィラメント　強　力弾性基Ａ　　　
８８７　　　　　９６　　　２７　　１０９８Ｂ　　　
７６９　　　　１４４　　　２９．６　１８４８Ｃ８７
０４８１４，８５１６ Ｄ　　　８８７　　　　　９６　　　２７　　１０９６
Ｅ　　　７６９　　　　１４４　　　２９．６　１８４
８Ｆ　　　６４７　　　　１２８　　　８２．１　１４
０９１　　８１９　　　　　４８　　　２７　　１６６
２Ｊ　　　８８０　　　　　９６　　　２＆１　１８８
６Ｋ　　　５５８　　　　　９６　　　２７．５　１２
７０Ｌ　　　８８５　　　　　６４　　　８０　　１６
２４Ｍ　　　４８４　　　　　６４　　　２９　　１５
０７Ｎ　　　４５１　　　　　９６　　　２９　　１６
８６Ｓ　　　２７４　　　　　　Ｂ２　　　８２　　１
８７０繊維ＡおよびＢの両者は、２１．５　ｄｔｌ／１
７の■ポリエチレンから、パラフィン中のそれぞれ８チ
および６チの濃度において製造した。両者を２２０°Ｃ
において、１６個の孔（直径０．７６２ｍｍ）のダイか
ら、それぞれ２およびｌｉ／分の速度で、それぞれ４．
９８および３．４の巻き取り速度で紡糸した。

繊維Ａはインラインで室温において２：１．１２０℃に
おいて５．８：１および１５０℃において２６０：１で
、３つの段階について４．９８．１．０および２、Ｑｍ
／分の送り速度で延伸した。繊維Ｂは１２０℃において
１０：１および１５０℃において２．７：１で、それぞ
れ０．３５および１．０ｍ／分の送り速度で延伸した。

繊維ＡおよびＢは、延伸後トリクロロトリフルオロエタ
ンで抽出して、残留パラフィン油を除去し、次いで乾燥
した。繊維Ｃは２２０℃において１７．５　ｄｌｌｌｇ
　ＩＶポリエチレンの６〜７チの溶液から１６個の孔（
直径１．０１６朋）のグイから、２８６　ｃｍ”／分の
紡糸速度および４．１“〜４．９７７Ｌ／分の巻き取り
速度で紡糸した。繊維を抽出後、０．２５　ｍ７分の供
給速度で１４０℃において４８フイラメントの束を１５
：１に延伸し、乾燥した。

繊維Ｄ−８は、繊維ＡおよびＢおよび米国特許出願第３
５９，０２０号の実施例５０８〜５７６、゛ことに実施
例５３４〜５４２におけるようにして、紡糸した。延伸
条件を、表１１に示す。繊維りおよびＥは、ＡおよびＢ
の反復である。

表　　　１１ Ｄ　　　　　２．０　　　　　５．２５　　　２．ＯＥ
　　　　　　　　　　　１０　　　　２．７Ｆ　　　　
　　　　　　　１０．８　　　２．５に　　　　　　　
　　　　１０　　　　２．５Ｈ１０，８２，７５ Ｉ　　　　　　　　　　　　６．４　　　２．８５Ｊ　
　　　　　　　　　　１１　　　　２．５に９　　　　
２．５ Ｌ　　　　　２．０　　　　　６．４５　　　２．２５
Ｍ　　　　　２．０　　　　　６．４５　　　２．２５
Ｎ　　　　　　　　　　１２．５２．５０　　　　−　
　　　１０．８　　　２．７５Ｐ　　　　　２５　　　
　　６．５　　　１．７５Ｑ　　　　　４．０　　　　
　６０　　　２．ＯＲ２，０６，７１，９ Ｓ　　　　　２．０　　　　　５．５　　　２．２５実
施例２２ 布は４．７本／ｃｍのたて糸をもつレクラーク・ドロシ
イ（Ｌｅｃｌｅｒｃ　Ｄｏｒｏｔｈｙ）クラフト（（ｌ
ａｆｔ　）織機を用いて織った。たて糸（表６において
繊維Ａ）をよってほぼ０．４より／ｃｍとした。よこ糸
（表６において繊維Ｂ）は、同じ量の撚りを有した。布
のパネル（２０，８ｃｍ　Ｘ　１０．２ｃｍ　）を、鋭
い木材燃焼工具を用いて切った。（この技術は、はどけ
る傾向のない鋭いへりを生ずる。）パネルのあるものを
金属の絵画用フレームの間にクラップし、空気循環炉内
に所望温度において１０分間入れた。

この手順は、布をフレーム内で緊張させた。２．２５側
のス）　１１ツブをこれらの布からよこ糸方向に切り、
引き続いてインストロン機により９Ｃｒｎガーゼ長さを
用いて４．５ｃｍ／分のクロスヘッドの速度で引っ張っ
た。熱固定の前および後に布について初期のカー変位を
比較すると、熱固定は、下に示すように、布の見掛けの
弾性率を改良することがわかった。

なし　　　　　　　１．０ １８５　　　　　　１．２８ １８９　　　　　　１．１５ 力が２２７に９になったとき、布はグリップからすべり
始めた。

実施例２８ 布Ｃ（表１０参照）を、ピーコック（ｐｅａｃｏｃｋ）
８０．５ｃｍのクラフト織機で織った。８．１５たて糸
／ｃｒｎとよこ糸方向にほぼ１７，７糸／ｃｒｎを有す
る布を製造した。

よこ糸方向に８．５ｃ＋ｎの長さおよびたて糸方向に９
、Ｏｃｒ＋＋の長さをもつ、長方形の片を、１３５℃の
空気炉に５分間入れた。布はよこ糸方向に３．５チ、た
て糸方向に２．２チ収縮した。この布は、たて糸方向お
よびよこ糸方向に対して４５°の角度で加えた変形力に
対して、著しくより安定となった。

布は、熱く鋭いへりの木材燃焼工具を布へ適用して鋭い
へりの、はぐれないへりを形成することによって切断し
た。普通の技術で布を切ろうとすると、不均一なへりが
生成し、これは容易にほぐれた。

この未処理の織った布の直径？、５ｃＩｎの円形の片を
、１３８℃の空気炉内に３０分間入れた。寸法は、たて
糸方向に１５チ、よこ糸方向に３９チ減少した。

ある数の他の布は、レクラーク・ドロシイ・クラフト織
機を用いて製造した。

布１ すべての糸は紡糸車でより、そしてほぼ０．４回／傭を
有した。幅２１．６ｃｒｎＸ長さ４０．６３の布を、４
．７本／ｃｍの糸りを用いて製造した。よこ糸方向にお
いて、８０ｃｍの糸Ｅを使用し、１０ｃＩｎの糸Ｆを使
用し、て、０．２９７　ｋｇ／ａｎ”の面積密度の布を
得た。

布２ すべての糸は紡糸車でより、はぼ０．４回／ｃｒＩＬを
有した。幅２１．６ｚｘ長さ４０．６ｃＩｎの布を、４
．７本／ｃｍの糸りを用いて製造した。糸をよと糸の１
２．７ｃＩｎの糸について使用した。糸Ｇをよこ糸方向
において８．９Ｃｒｎについて使用した。

布３ ８００〜９００の範囲のデニールの糸を得るために、２
種の糸を組み合わせて単一のよった糸を製造した。組み
合わせたよった糸は、２種のよらない糸を紡糸車へ同時
に供給し、組み合わされた糸においてほぼ０．４回／ｃ
ｍのよりを生成することによって、つくった。よられた
糸はよらない前駆材料よりも織るのが非常に容易であっ
た。幅２１．６ｃｒｎＸ長さ１８２ｃＩｎの連続布を、
平織で、織り、これは７８ｇの重さであり、０．２７　
ｋｇ　／　ｍ”の面積密度に相当した。布は、レクラー
ク・ドロシー・クラフト織機で、９４．７本／ｃＩｎの
たて糸およびほぼ５６本／ｃｍのよこ糸を用いて製造し
た。たて糸はたて糸の１５．２Ｃ１ｎについて糸Ｈおよ
びＩから形成した組み合わせた糸から成り、そしてたて
糸の７．６ｃｍについて糸ＪおよびＫから成っていた。

織るとき布を、次のようにして２１．６ＣＭの全幅に引
つ張った：最初の２９ｃＩｎを糸ＪおよびＫから組み合
わせた糸について用いた。次の７７．５ｃｒ１１を、組
み合わせた糸ＮおよびＯを用いて製造した。

布４ はぼ９００のデニールの糸を得るために、２種の糸を組
み合わせて単一のよった糸をつくることが必要であった
。組み合わせた、よった糸は、２種のよらない糸を紡糸
車に同時に供給し、組み合わせた糸においてほぼ０．１
６回／ｃｍのよりを生成することによって、つくった。

幅２２．９ｃｍおよび長さ１１３ｃｍの連続布を織り、
面積密度はほぼ０、２２　ｋｇ　／　ｒｎ２であった。

布はレフｖ　７（Ｌｅｃｌａｒｅ）ドロシイ・クラフト
織機で、９．５本／ｃｙｎのたて糸およびほぼ９６５本
／ｍのよこ糸を用いて織った。

たて糸はたて糸の１５ｃｒｎについて組み合わせた糸Ｐ
およびＱから成り、そして７，６備にいて糸ＲおよびＳ
ｋ組み合せて形成した糸から成った。よこ系全体は、糸
ＲおよびＳを組み合わせて製造した糸から成っていた。

布５ ぴ商□９６．．。７０２９弾道抵抗性布は１．。

−クーシュウニップ・ファイバー・グラス・コーポレー
ション（Ｓｔｙｌｅ’ｌ　１８、Ｆｉｎｉｓｈ　Ｃ８−
８００）から入手し、そしてたて糸およびよこ糸の両方
向において１２．５本のよらない糸を含有した。この糸
の面積密度は、０．２８６　ｋｇ　／ａｎ３であった。

１０ｃＩｎの正方形のアルミニウムブロック、厚さ１．
２ｃｍｘ中心において直境７．６１円を有する、から成
るアルミニウムのホルダーに、布を保持した。

一方の側の中心において、０．５ＣＩ１１の直径の孔を
開け、大きい円をスリットを介して結合し、そして円の
反対側において、０．５１のスリットを正方形のへりに
対して切った。ねじ装置により、スリットを閉じた。布
を適当な大きさのアルミニウムリング上に広げ、正方向
のホルダーを布のまわりで締めた。発射体は布表面に対
して直角に発射させ、そして発射体の速度を衝撃の前お
よび布の貫通後に測定した。２つの型の発射体を使用し
た。

（１）２２０径の断片−重さ１７グレイン（１，１！９
）軍事規格ＭＩＬ−Ｐ−４６５９８Ａ（ＯＲＤ）発射体
の口径０．２２．０．８０．０．５０および２０朋の断
片の模造。

（２）２２０径の充実の鉛の弾丸−重さ４０グレイン（
２，５，！９） 布を１０．２Ｃ７ｎＯ正方形に切った。個々の正方形体
を秤量し、面積密度を計算した。所望数の層を、弾道試
験のためにホルダーに取り付けた。

布の正方形体のあるものを１０．２ｃｍの正方形の外側
寸法および７．６ｃｍの内側寸法の２つの絵画用フレー
ムの間で、１３８℃で熱固定した。

Ｃ形りランプを用いて絵画用フレーム罠圧力を加えた。

２層のＫｅｖｌａｒ　２９を用いたエネルギー吸収につ
いての平均値は、８５．５　Ｊ−ｍ”／にｇであり、こ
れは試験したポリエチレンの布のすべてについて得られ
た値よりも低かった。２層の布４を用いたエネルギー吸
収についての平均値は、熱固定前において４４１４　Ｊ
−ｍ２／ｋｇであり、そして熱固定後において５４．７
　Ｊ−ｒｎ２／ｋｇであった。布のエネルギー吸収は、
２層の布を用いたとき、熱固定前において４５．５Ｊ−
ｍ２／に９であり、そして熱固定後において４９．２　
Ｊ−ｍ”／に９であった。

鉛の弾丸に対して、２層の布４についてのエネルギー吸
収の平均値は、熱固定前において７．５Ｊ　−ｍ”　／
　ｋｇてあり、そして熱固定後において１６．６Ｊ−ｍ
２／に９に増加した。同様に、エネルギー吸収の平均値
は布３について５．９から１１．０　Ｊ　−ｍ”／に９
に増加した。破壊の方式に基づくと（全ループは外に引
かれる）、弾丸に対するすべてのポリエチレンの布につ
いての比較的低い値は、異なる織製技術が繊維の完全な
潜在力を実現する（断片を用いるとき○ように）ことを
示唆している。

それにもかかわらず、すべての弾丸の結果は、熱固定が
ポリエチレンの布のエネルギー吸収を増加することを示
す。

実施例２に の実施例は、前述のように製造し、断片および弾丸に対
して試験した、いくつかの追加のポリエチレンの布を明
らかにする。このような布は一般に実施例２２〜２４に
示すように、米国特許出願第３５９，０１９号の手順に
従い、ポリエチレン繊維の種々の組み合わせを用い、０
．１１回のｃｒｎ２のよりをもつ１００フイラメント糸
を使用して、製造した。布（および繊維）を表１２に要
約する。

種々の処理に布した、この布の２枚の弾道試験の評価を
、表１３に要約する。表１３において、”Ｖｉｎ”は０
．２２断片が複合体に入るとき測定したその速度Ｃｍ／
秒）を表わし、そして”面積密度”は繊維の面積密度（
ｋｇ　／　ｍ”　）を表わす。

６７　たて糸　　１００　　　１０８６　３１．６　１
１１６　０．２８に９７ｍま たで糸　　１００　　　１１９７　２９．７　１０９０
よこ糸　　１００　　１０５７　３Ｌｊ５　１０７５た
て糸　　　１００　　　１１６２　　８１．５　１２１
５たて糸　　１００　　　１１００　　８０．６　１２
２６たて糸　　１００　　　１３９０　　２７．１　１
２１７たて糸　　１００　　　１２８８　　８０．８　
１２４９よこ糸　　１００　　１０７４　２８．４　１
２２４よこ糸　　１００　　１０８４　２９．１　１１
７７よこ糸　　１００　　１１９６　２９．８　１２１
７米　繊維６の糸は、０．１１回／ｃｍでより、そして
たて糸およびよこ糸を９．４本／（ｍで含有した。

米米線維７の糸は、０．２２回／ｃｍでより、次いで０
．１１〜０．２２回／−のレベルに緩和させた。

この布は両方向に９．４本／ｃＩｎを含有した。

表　　　１８ ６−１　　　　６　　　　フレーム中　　　　　１４５
℃６−２　　　　６　　　　フレーム中　　　　　１４
５℃６−８　　　　６　　　　フレーム中　　　　　１
５５℃６−４　　　　６　　　　フレーム中　　　　　
１５５℃６−５　　　　６　　　　フレーム中　　　　
　１３０℃６−６　　　　６　　　　フレーム中　　　
　　１８０℃６−７６Ｗ１０フレーム　　　１４０℃６
−８　　　　　６　　　　　Ｗｌ　ｏフレーム　　　１
４０℃６−９６ＷｌＯフレーム　　　１４０℃６−１０
６　　　　　　なし　　　　　　−６−１１６なし　　
　　　　− ＫＥＶＬＡＲ■２９　　　　−　　　　　　−ＫＥＶＬ
ＡＲ■２９　　　　−　　　　　　−ＫＥＶＬＡＲ■２
９　　　　−　　　　　　−エネルギー吸収 ０．４５２　　　８５０　　　８９．１０．４６０　　
　３４９　　　６２．１０．５１３　　　３５８　　　
５　Ｂ、９０．５２５　　　８２６　　　４１．７０．
４７２　　　８４０　　　５０．６０．４７８　　　８
４５　　　４８．４０．４４７　　　８３３　　　Ｂ２
．９０．４４７　　　８４８　　　４６．８０．５２１
　　　８４２　　　５２．８０．４３７　　　３　Ｂ　
８　　　４８．１０．４５１　　　８４１　　　４７．
５０．５６２　　　８４２　　　８．４．４０．５６２
　　　８８６　　　４０．８０．５６２　　　８５０　
　　８８．９これらの結果が示すように、ことに１８０
〜１４５℃で、熱固定すると、多少の改良が得られるが
、１５５℃で熱固定するときでさえ、性質の損失はない
。試験後、布を分析すると、ループが外に引き出されて
おり、よシすぐれた織製技術はこれらの結果をさらにな
お改良するであろうことが示唆される。

実施例２７ この実施例は、フィルム様構造物への布の成形を明らか
Ｋする。

布６（表１２参照）２プライの試料を、２４．１ＭＰα
の圧力および１４０℃の温度において、型内で端を緊張
させて保持して、５分間成形した。これらの試料（面積
密度０．４７８および０．４７２に９７ｍ２）を、熱固
定した布試料と同じような方法（比較のため表１８参照
）で試験した。これは、３４９および８４１？７Ｌ／秒
の初期の２２０径の断片の速度において、それぞれ６２
．９および５４．７Ｊ　ｍ”／にｇのエネルギー吸収値
を示した。

同様に成形した布は、一般に、６７１ｙｌＬ／秒の初期
速度で０．１８ｇの断片の貫通を停止させるために要す
る面積密度において、ＫＥＶＬＡＲ■２９布に同等であ
るように思われた。

実施例２８ 次いで６つのブラックを、（２７，８ｇ／デニールの強
力および９６８ｇ／デニールの弾性率の１００フイラメ
ントの、１８８４ゾールの撚糸を用いて）　６．７ｃｒ
ｎｘ　６．７ｃｍのアルミニウム板のまわりに直角で連
続層を巻くことによってのみ、製造した。５．１５およ
び３０トン（４，３，１２，９および２５．８ＭＰα）
の圧力において８板の巻いた板を成形、６つのブラック
を製造した。各ブラックは、ｌ　ｋｇ　／　ｒｎ”の面
積密度を有した。これらのブラックに対して２２０径の
断片を発射して得られた結果を、表１４に示す。

表　　　１４ ４．８　　　　　１．ＩＬ３　　　　３４６　　　　　
　８０．８４．８　　　　１．１３８　　　　８４４　
　　　　８１．８１２．９　　　　　１．０９８　　　
　８４９　　　　　　８８．５１２．９　　　　　１．
０９８　　　　８４８　　　　　　８９．７２５．８　
　　　　１．００５　　　　８５０　　　　　　８６．
４２５．８　　　　　１．００５　　　　３５６　　　
　　　８２．１２９〜３１ｇ／デニールの強力、１５１
１〜１５９０ｇ／デニールの弾性率の種々の１６および
６４フイラメント（それぞれ１１６〜１８１および３６
１〜４２９デニール）を用い、そしてまた、ある場合に
おいて、マトリックスとして種々の量のＨＤＰＥフィル
ムを用いて、上の手順を反復した。エネルギー吸収（繊
維の含量に基づく）゛は、すべての場合において３８〜
４８１ｍ”　／ｋｇであり、そして一般に繊維／マトリ
ックス比に対して独立であるように思われた。このこと
は、繊維のみをもつ成形物品が合計の１量基準に基づい
て最高のエネルギー吸収をもちうるであろうこさを特徴
する 特許出願人　　アライド・コーポレーション（外４名） 第１頁の続き 優先権主張　＠１９８３年２月１８日■米国（ＵＳ）［
有］４６６４９６ ０発　明　者　イゴル・バリー アメリカ合衆国ニューシャーシ ー州０７９４０マジソン・ディーン ・ストリート１８ ０発　明　者　ダサン・シリル・プレボーセック アメリカ合衆国ニューシャーシ ー州０７９６０モーリスタウン・ハ ーウツチ・ロード２１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエチレン繊維の場合において、少なくきも５０
   ０．０００の重量平均分子量、少なくとも３００ｇ／デ
   ニールの引張弾性率および少なくとも１５ｇ／デニール
   の強力を有し、そしてポリプロピレン繊維の場合におい
   て、少なくとも、７５α０００　　。 の重量平均分子量、少なくとも１６０ｇ／デニールの引
   張弾性率および少なくとも８９７デニールの強力を有す
   る、ポリオレフィン繊維の網状構造物からなり、前記繊
   維は発射体のエネルギーを吸収するために十分な厚さの
   網状構造に形成されている、弾道抵抗性物品。 ２、前記ポリオレフィン繊維の網状構造物とマトリック
   スからなる複合体の形である、特許請求の範囲第１項記
   載の弾道抵抗性物品。 ３、前記ポリオレフィン線維の網状構造物はエチレンま
   たはプロピレンのコポリマーで被覆されたポリオレフィ
   ン繊維からなり、そして前記マトリックスは熱硬化性樹
   脂からなり、前記コポリマーは前記ポリオレフィン繊維
   および前記熱硬化性マトリックスに対して強い接着力を
   有する、特許請求の範囲第２項記載の弾道抵抗性物品。 ４、前記マトリックスは、エチレンまたはプロピレンの
   結晶化度を有する熱可塑性物質からなる、特許請求の範
   囲第２項記載の弾道抵抗性物品。 ５、前記ポリオレフィン繊維はポリエチレンであり、そ
   して前記熱可塑性マトリックスはポリエチレンである、
   特許請求の範囲第４項記載の弾道抵抗性物品。 ６、前記ポリエチレン繊維は少なくとも８０ｇ／デニー
   ルの強力を有する、特許請求の範囲第１〜５項のいずれ
   かに記載の弾道抵抗性物品。 ７、前記ポリエチレン繊維は少なくとも１０００ｇ／デ
   ニールの引張弾性率を有する、特許請求の範囲第１〜６
   項のいずれかに記載の弾道抵抗性物品。 ８、前記ポリオレフィン繊維の柔軟な網状構造物から本
   質的になる、特許請求の範囲第１．６または７項記載の
   弾道抵抗性物品。 ９、布からなる特許請求の範囲第８項記載の弾道抵抗性
   物品。 １０、＠配布は熱固定されている、特許請求の範囲第９
   項記載の弾道抵抗性物品。 １１、前記布は熱および圧力に暴露されている、特許請
   求の範囲第９項記載の弾道抵抗性物品。 風　前記弾道抵抗性物品は、熱および圧力に暴露された
   前記ポリエチレン繊維の網状構造物である、特許請求の
   範囲第８項記載の弾道抵抗性物品。