JP2000513413A - 侵入抵抗性アラミド製品 - Google Patents

侵入抵抗性アラミド製品

Info

Publication number
JP2000513413A
JP2000513413A JP10503437A JP50343798A JP2000513413A JP 2000513413 A JP2000513413 A JP 2000513413A JP 10503437 A JP10503437 A JP 10503437A JP 50343798 A JP50343798 A JP 50343798A JP 2000513413 A JP2000513413 A JP 2000513413A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fabric
yarn
dtex
aramid
toughness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10503437A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4551501B2 (ja
Inventor
チオウ,ミンシヨン・ジエイ
フオイ,ブライアン・エメツト
マイナー,ルイス・ヘンリー
Original Assignee
イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー filed Critical イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
Publication of JP2000513413A publication Critical patent/JP2000513413A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4551501B2 publication Critical patent/JP4551501B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024Woven fabric
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0035Protective fabrics
    • D03D1/0052Antiballistic fabrics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D13/00Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft
    • D03D13/008Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft characterised by weave density or surface weight
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00Armour; Armour plates
    • F41H5/02Plate construction
    • F41H5/04Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0471Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
    • F41H5/0485Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers all the layers being only fibre- or fabric-reinforced layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261Polyamide fibres
    • B32B2262/0269Aromatic polyamide fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2571/00Protective equipment
    • B32B2571/02Protective equipment defensive, e.g. armour plates, anti-ballistic clothing
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D10B2331/021Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides aromatic polyamides, e.g. aramides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/902High modulus filament or fiber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/911Penetration resistant layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24612Composite web or sheet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y10T428/2813Heat or solvent activated or sealable
    • Y10T428/2817Heat sealable
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/298Physical dimension
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3179Woven fabric is characterized by a particular or differential weave other than fabric in which the strand denier or warp/weft pick count is specified
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3472Woven fabric including an additional woven fabric layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 鋭い道具の侵入に対して改良された抵抗性を示すアラミド製品が開示される。この製品は、低dtexのフィラメントを有する強い、低dtexのアラミドヤーンを用いて密な平織り形態に織られ、そして数層で使用する場合、それらは一緒に縫い合わされていない。

Description

【発明の詳細な説明】 侵入抵抗性アラミド製品 技術分野 本発明は、侵入抵抗性アラミド製品に関する。更に詳細には、本発明は、50 0dtex以下の線密度(linear density)を有するヤーンから 、少なくとも0.75の布地の目の詰まり因子(tightness fact or)に織られた布地から本質的になる、但しタフネス(toughness) が少なくとも30ジュール/gであり且つヤーンのフィラメントが1.67dt ex以下の線密度を有する、侵入抵抗性製品に関する。 背景の技術 鋭く尖った道具に対して改良された侵入抵抗性を示す保護服は必要とされてい る。しかしながら今までは、銃弾に対する及び銃弾の脅威に対する保護服が基本 的に注目されてきた。本発明は、鋭い道具例えば千枚通しまたはアイスピックの ような鋭い道具の突き刺しまたは脅しのようなその侵入から保護するための製品 に関する。 フォイ(Foy)及びマイナー(Miner)の申請による1996年・・・ ・付け米国特許第・・・・・号(1995年4月12日付けUSSN第08/4 21350号)は、低線密度及び高靭性を有する目を詰めて織ったアラミドヤー ンから製造される侵入抵抗性製品を開示している。 1993年2月9日付けのハーペル(Harpell)らの米国特許第518 5195号は、織られたアラミドまたは線状ポリエチレン布地が規則的な、接近 したパス(path)で一緒に固定されている侵入抵 抗性の構造を開示している。この固定は好ましくは縫い取りによって行われる。 1989年7月25日付けのドロステ(Droste)らの米穀特許第485 0050号は、布地のヤーンが1.5dtexより小さい線密度を有するフィラ メントから作られたアラミド布地の積層に基づく体の防護物を開示している。 発明の概略 本発明は、侵入抵抗性アラミド製品に関する。更に詳細には本発明は、500 dtex以下の線密度(linear density)を有するヤーンから、 少なくとも0.75の布地の目の詰まり因子(tightness facto r)に織られた布地から本質的になる、但しタフネス(toughness)が 少なくとも30ジュール/gであり且つヤーンのフィラメントが1.67dte x以下の線密度を有する、侵入抵抗性製品に関する。更に本発明は、布地の少な くとも2つの層が製品に含まれ、そして布地の隣の層が相対的に自由に動けるよ うにそれらが製品の端で接合されている侵入抵抗性製品に関する。 図面の簡単な説明 図1は、本発明の布地に使用されるヤーンのフィラメントに対する線密度とこ れらの布地の侵入抵抗性との関係を表すグラフである。 図2は、ヤーンに対する線密度と侵入抵抗性である布地に対する布地の目の詰 まり因子との関係を表すグラフである。 発明の詳細な説明 本発明の保護製品は、銃弾の脅威からの保護に相対するように、鋭い道具の侵 入からの保護を提供するように特に開発された。過去には、防 弾服の改善にかなりの努力が払われてきた。この改善された防護服は改善された 突き刺し抵抗性または侵入抵抗性も示すだろうという仮定が度々成されてきた。 しかし発明者は、この仮定が正しくないことを見出し、そして確かに改善された 侵入抵抗性を示すいくつかの必要な性質を組み合わせて有する布地製品を開発し た。 今や本発明者は、製品の布地を作るために使用されるヤーンが約1.67dt ex以下の線密度を有するフィラメントで作られているとき、布地製品の侵入抵 抗性が劇的に改善されることを発見した。減少した線密度のフィラメントは、減 少したフィラメント間の空間を有する布地製品を与え、これによって鋭い道具の 侵入しにくい構造を提供すると思われる。 防弾服をいくつかの層の保護布地を用いて作る場合、その隣の層の面が互いに その位置に保持されるようにほとんど常にそれらが一緒に固定されているのに対 して、侵入抵抗性は保護服の隣の層が一緒に保たれていないなくて、互いに自由 に動ける場合に改善されるということが発見された。隣の層が一緒に密に縫い合 わされているときには、侵入抵抗性が減少する。 かくして本発明は、硬いプレートまたはプレートレットなしに、またマトリッ クス樹脂が布地物質中に染み込まずに、全体が織られた布地から構成される。本 発明の製品は、対比できる保護を提供する従来法の侵入抵抗性構造体よりも、柔 軟で、重さが軽く、手触りが柔らかく、しなやかである。 本発明の布地は、アラミド繊維のヤーンから作られる。ここに「アラミド」と は、アミド(−CO−NH−)結合の少なくとも85%が2つ の芳香族環に直接結合するポリアミドを意味する。適当なアラミド繊維は、W. ブラック(Black)ら、「人造繊維−科学と技術」、第2巻「繊維形成芳香 族ポリアミド」、297ページ、1968年、インタ−サイエンス出版社(In terscience Publisher)に記述されている。またアラミド 繊維は、米国特許第4172938号、第3869429号、第3819587 号、第3673143号、第3354127号、及び第3094511号にも記 述されている。 アラミドとは添加剤が一緒に使用でき、また他の重合体材料を10重量%まで の多量でアラミドと混合でき、或いはアラミドのジアミンの代わりに10%程度 の多量までの他のジアミンがまたはジ酸クロリドをもしくはアラミドの代わりに 10%程度までの他のジ酸クロリドを有する共重合体が使用できることが発見さ れた。 パラアラミドは本発明のヤーン繊維における主たる重合体であり、ポリ(p− フェニレンテレフタラミド)(PPD−T)は好適なパラーアラミドである。こ こにPPD−Tとは、p−フェニレンジアミン及びテレフタロイルクロリドのモ ル−モル重合に由来する単独重合体、更にはp−フェニレンジアミンに少量の他 のジアミン並びにテレフタロイルクロリドに少量の他のジ酸クロリドを混入した 共重合体を意味する。概して、他のジアミン及び他のジ酸ジクロリドは、他のジ アミン及びジ酸クロリドが重合反応を妨害する反応性基を有さないという条件下 に、p−フェニレンジアミンまたはテレフタロイルクロリドの約10モル%程度 の多量で、または多分それより僅かにそれ以上までの量で使用できる。またPP D−Tは、他の芳香族ジアミン及び他の芳香族ジ酸クロリド例えば2、6−ナフ タロイルクロリドまたはクロロもしくはジクロロテレ フタロイルクロリドまたは3、4’−ジアミノジフェニルエーテルの導入に由来 する共重合体を意味する。PPD−Tの製造は、米国特許第3869429号、 第4308374号、及び第4698414号に記述されている。 「布地の目の詰まり因子」及び「カバー(cover)因子」は、布地の織り の密度に与えられた意味である。カバー因子は、織りの幾何に関する計算された 値であり、布地のヤーンで覆われた布地の全表面積のパーセントを示す。カバー 因子を計算するために使用される方程式は次の通りである[ロード(Lord) 及びモハメッド(Mohamed)、「織り:ヤーンの布地への転化」、メロー (Merrow)出版(1982)、141〜143ページ]。 dw=布地の縦糸の幅 df=布地のフィル(fill)糸の幅 pw=布地の縦糸のピッチ(単位長さ当たりの端) pf=布地のフィル(fill)糸のピッチ 最大のカバー因子は、布地の織りの種類に依存して、例え布地のヤーンが一緒に 蜜に存在していたとしても全く小さい値であってよい。その理由のために、織り の目の詰まりのより有用な指標は「布地の目の詰まり因子」と呼ばれる。布地の 目の詰まり因子は、カバー因子の関数として最大の織りの目の詰まりと比べての 、布地の織りの目の詰まりの尺度である。 例えば平織の布地に対して可能な最大のカバー因子は0.75であり、従って 0.68の実際のカバー因子を有する平織の布地は0.91の布地の目の詰まり 因子を有するであろう。本発明の実施に好適な織りは平織である。 アラミドヤーンは広範な線密度で入手できるが、アラミドヤーンの線密度が5 00dtex以下である時にはじめて許容できる侵入抵抗性が得られるというこ とが決定された。500dtex以上のアラミドヤーンは、殆ど1.0の布地の 目の詰まり因子までに織ったときでさえ、隣のヤーン間で降伏し、鋭い道具が容 易に侵入されると考えられる。侵入抵抗性の改善は、ヤーンの低線密度のために 非常に低い線密度まで連続するであろうと期待されるが、約100dtexにお いてヤーンは損傷なしに織りが非常に難しくなり始まる。これを気にすると、本 発明のアラミドヤーンは、100〜500dtexの線密度dfを有する。 今や本発明は、1.67dtex以下の線密度を有するフィラメントのヤーン から作った布地が劇的に改善された侵入抵抗性を示すということを発見した。実 施例1で行った試験からのデータをグラフ的に表示す る図1を参照しよう。グラフ上の各点は布地の1つからの試験結果を表し、布地 の規格化された侵入抵抗性及びヤーンフィラメントの線密度によってプロットさ れている。 支持実施例で行われた試験からのデータをグラフ的に表示する図2を参照しよ う。グラフ上の各点は、布地の1つからの試験結果をあらわし、布地の侵入抵抗 性及びヤーンフィラメントの線密度によってプロットされ、そして試験で決定さ れるいわゆる比侵入抵抗性により同一化される。 後に説明するように、比侵入抵抗性は侵入抵抗性が低下するにつれて低下し、 ここで行われる試験における比侵入に対する約30の値は一般的な用途に対して 適当な侵入抵抗性を表すと考えられる。Y=X6.25x10-4+0.69とし て同一化される線は、アラミドヤーンから作った図2の布地に対して適当な侵入 抵抗性を不適当な侵入抵抗性から区別する。 線の「適当な侵入抵抗性」側には、不適当な侵入抵抗性を示す点が1つあるが 、この点はアラミドでないヤーンから作った布地の点である。 良好な侵入抵抗性はいくつかのヤーン及び布地の性質の組み合わせを必要とす る。これらにはヤーンの線密度及び布地の侵入抵抗性がある。図1及び2から、 アラミド繊維の場合改善された侵入抵抗性は、図1で示されるように1.67d tex以下のフィラメント線密度並びに図2の線の下のそれぞれ0.75〜1. 0及び500〜100dtexに入る目の詰まり因子及びヤーン線密度の組み合 わせを有する布地で提供されるということが分かる。 本発明で使用されるアラミドヤーンは、高い靭性(tenacity)を高い 破断伸張と組み合わせて有して、高度のタフネス(toughn ess)を示さねばならない。靭性は少なくとも10グラム/dtex(21. 1g/デニル)であるべきであり、この靭性に対しては既知の上限はない。約1 1.1g/dtex以下において、ヤーンは有意な保護に対して適当な強度を示 さない。破断伸張は少なくとも3.0%であるべきであり、この伸張に対しては 既知の上限はない。3.0%以下の破断伸張は、脆いヤーンをもたらし、本明細 書で探求する保護に対して必要以下の強さとなる。 「タフネス」は、引っ張り応力/歪み試験における降伏点までにヤーンが吸収 しうるエネルギーの尺度である。また時にタフネスは「破断エネルギー」として も公知である。タフネスまたは破断エネルギーは、靭性と破断エネルギーの組み 合わせであり、応力/歪み曲線の下のゼロ破断歪みからの面積で表される。靭性 または破断伸張の僅かな増加は、侵入抵抗性を驚くほど大きく改善するというこ とが発見された。少なくとも35ジュール/グラムのヤーンのタフネスは、本発 明の実施における適当な侵入抵抗性に対して必要であると考えられ、少なくとも 38ジュール/グラムのタフネスが好適である。 本発明の織った製品の単一層は、侵入抵抗性、従って保護の程度の尺度を提供 するが、普通究極的な製品には複数の層が使用される。本発明が最も重要な且つ 驚くほどの改善を示すのは、複数の層を使用した場合である。本発明の製品は、 複数の層で一緒にしたとき、製品が互いに固定されていない、即ち隣の層間で相 対的に動けるならば、驚くほど効果的な侵入抵抗性を提供する。隣の層または製 品はその端で固定されていてよく、或いは製品の厚さと比べて比較的大きな間隔 で、いくつかの緩い層間の連結が存在してもよい。例えば約15cmより大きい 点間隔で の層と層の連結は、その用途において、実質的に層を一緒に保持するための手段 ではないものとして役立つであろう。層の表面上の一緒に縫い合わされた層は、 より効果的な銃弾保護を提供するかも知れないが、そのような縫い付けは層間を 不動化し、完全に理由が理解されているわけではないが、単一層の試験で予想さ れる値と比べて、層の侵入抵抗性を実際的にもたらさない。 試験法 線密度。ヤーンまたはフィラメントの線密度は、既知の長さのヤーンまたはフ ィラメントの重さを計ることによって決定される。「dtex」は材料1000 0mの重さ(g)として定義される。「デニル」は材料9000mの重さ(g) として定義される。 実際の場合、ヤーンまたはフィラメント試料の測定されたdtex、試験条件 、及び試料の同定情報は、試験の開始前にコンピュータに入力され、コンピュー タは試料が破断するにつれての試料の負荷−伸張曲線を記録し、その性質を計算 する。 引っ張り性。引っ張り性に関して試験されるヤーンは、最初にこれを調整し、 ついで1.1の捩れ倍率まで捩る。このヤーンの捩れ倍率(TM)は次のように 定義される。 TM=(捩れ/cm)/(dtex)-1/2/30.3 =(捩れ/インチ)/(dtex)-1/2/73 試験すべきヤーンを最短14時間、25℃、相対湿度55%で調整し、これら の条件下に引っ張り試験を行う。靭性(破断靭性)、破断伸張、及びモジュラス は、試験ヤーンをインストロン試験機[インストロン・エンジニアリング社(I nstron Engineering Co rp.,Canton,Mass.)]で破断することによって決定される。 ASTM D2101−1985で定義されるような靭性、伸張及び初期モジ ュラスは、ヤーンのゲージ長25.4cm及び伸張速度50%歪み/分を用いて 決定した。モジュラスは、1%歪みにおける応力−歪み曲線の勾配から計算し、 1%歪み(絶対)における応力(g)を100倍して試験ヤーンの線密度で割っ た値に等しい。 個々のフィラメントの靭性、伸張及び初期モジュラスは、ヤーンと同一の方法 で決定されるが、フィラメントは捩りを行っていないし、ゲージ長2.54cm を使用した。 タフネス。引っ張り試験からの応力−歪み曲線を用いることにより、応力/歪 み曲線の下のヤーン破断点までの面積(A)としてタフネスを決定する。それは 普通面積を平方センチメートルで与えるプラニメータを用いて決定される。一般 に殆ど直線的な応力−歪み曲線を示すアラミドの場合、タフネスは靭性と伸張の 積の半分として見積もられる。dtex(D)は「線密度」の項で上述した通り である。タフネス(To)は、次式で計算される。 To=Ax(FSL/CFS)(CHS/CS)(1/D)(1/GL) 但し、FSL=全スケールの負荷(g) CFS=チャートの全スケール(cm) CHS=クロスヘッドの速度(cm/分) CS=チャート速度(cm/分) GL=試験試料のゲージ長(cm) 勿論、デジタル化した応力/歪みのデータをコンピュータに入力し、タフネス を直接計算する。結果はdN/tex単位のToである。1.111を掛ければ g/デニル単位となる。長さの単位が全体で同一の場合、上記方程式は力(FS L)及びDに対して選んだ単位によってだけで決まる単位でToを計算する。侵入抵抗性。侵入抵抗性は、ASTM F1342として知られる保護衣服材 料の侵入抵抗性に対する標準法により、単一層または数層の製品について決定さ れる。この試験においては、鋭く尖った突き刺し試験具を試料中に侵入させるた めに必要とされる力が測定される。試料を、対置する0.6cmの穴を有する平 らな金属シート間に挟み、試験機に取り付けられた突き刺し試験具の下2.5c mの所へ置く。試験具が金属シートの穴の試料中を50.8cm/分で通るよう に、試験機を設定する。侵入前の最大力を侵入抵抗性として記録する。 侵入抵抗性は、ロックウエル硬度C−45を有する長さ18cm(7インチ) 及び軸の直径0.64cm(0.25インチ)の焼き入れたスチールの千枚通し または同一の長さ、0.42cmの軸の直径、及びロックウエル硬度C−42の アイス・ピックのいずれかを用いて決定される。試験はH.P.ホワイト研究所 (White Lab.,Inc)からのHPW試験TP−0400.02(1 988年7月22日)にしたがって行われる。試験試料に、7.35kg(16 .2ポンド)までの重量の且つ種々の高さから落下する千枚通しを衝突させる。 実施例実施例1 本実施例においては、種々の線密度を有する220dtex(200 デニル)のアラミドヤーンを用いて、いくつかの布地を織った。この布地は70 x70端の平織であり、1.0の布地の目の詰まり因子を示した。 これらのヤーンは次の性質を有したこれらのヤーンから作った布地を、10層の形態で、前述したような落下千枚通 し法に従って、目の詰まり因子に関して試験した。この目の詰まり因子試験の結 果を、最小侵入エネルギー(ジュール)として及び布地1−1のヤーンのタフネ スに対して規格化した最小侵入エネルギー(ジュール)として表1に報告する。 目の詰まり因子は、タフネスの変化によって導入される変動を排除するために 一定のヤーンのタフネスに対して規格化した。 表1 各布地に対する規格化された目の詰まり因子を、布地のヤーンに対するフィラ メントの千密度の関数として、図1にプロットした。2.0dtexより大きい 線密度を有するフィラメントのヤーンを用いて作った布地は非常に低い目の詰ま り因子を示し、一方1.2dtexより小さい線密度を有するフィラメントのヤ ーンを用いて作った布地は非常に高い目の詰まり因子を示すことが容易に見て取 れる。これらの布地の目の詰まり因子は、布地ヤーンのフィラメントの線密度が 2.0dtexから1.2dtexへ低下するにつれて非常に低い値から非常に 高い値へ急に増加し、また図の曲線の変曲点が約1.67dtexにあるように 見える。 上のすべては、一定の、高い、布地の目の詰まり因子で且つ同一の線密度のヤ ーンを用いて行った。前述したように、100〜500dtexの線密度及び0 .75以上の布地の目の詰まりを有するヤーンを使用して高い侵入低孔性の布地 を作った。本発明は、目の詰まり因子が1.67dtex以下の線密度のフィラ メントを有するヤーンを用いることにより、侵入抵抗性が更に増大させることが できるという発見において改善を提示する。本発明の好適な布地は、1.67d tex以下のフィラメントから作られた且つ0.75以上の布地の目の詰まり因 子に織ら れた100〜500dtexのヤーンの組み合わせを必要とする。支持実施例 本実施例においては、種々の布地の目の詰まり因子において、種々のヤーンを 平織にしてくつかの布地を織った。 これらのヤーンは次の性質を有した ヤーンA〜Gは、E.I.デユポン社(du Pont de Numour s and Co.)から市販されているポリ(p−フェニレンテレフタラミド )(PPD−T)である。 ヤーンB〜Dは商品名ケブラ−29を持つ。 ヤーンE及びFは商品名ケブラー129を持つ。 ヤーンGは商品名ケブラ−LTを持つ。 ヤーンHはアライド・シグナル(Allied Signal)から 高分子量の線状ポリエチレンヤーンである。 布地は次の通りであった。 布地のすべてを、前述したようにASTM F1342に従って1及び2層形 態で試験した。この試験の結果を、1及び2層形態の両方に対し、絶対の(ab solute)目の詰まり因子(グラム−力)として及び特有の(specif ic)目の詰まり因子(絶対/基本重量)として表2に報告する。 表2 これらの試験からの単一層形態に対する特有の目の詰まり因子値を、図2に示 すように、ヤーン(dtex)と布地の目の詰まり因子とのグラフで表示した。 これらの値は2つの容易に特徴づけられる領域に分類できる。方程式Y=X6. 25x10-4+0.69[但しYは目の詰まり因子であり、Xはヤーンの線密度 (dtex)]の線の片側において布地は適当な目の詰まり因子を有し、一方線 の他の側において目の詰まり因子が不適当である。 これらの試験結果から、侵入抵抗性の布地は、100〜500dtexのヤー ンの線密度を有するアラミドヤーンから、次式 Y=または>X6.25x10-4+0.69 [式中、Y=布地の目の詰まり因子、及び X=ヤーンの線密度] に従って少なくとも0.75の布地の目の詰まり因子に織られて作られるという ことが分かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイナー,ルイス・ヘンリー アメリカ合衆国ペンシルベニア州19348ケ ネツトスクエア・ウインデイングレイン 204

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.500dtex以下の線密度を有するアラミドヤーンから少なくとも0. 75の布地の目の詰まり因子に織られた布地から本質的になる、但しタフネスが 少なくとも30ジュール/gであり且つフィラメントが1.67dtex以下の 線密度を有する、なお布地の目の詰まり因子とヤーンの線密度の関係が Y=または>X6.25x10−4+0.69 [式中、Y=布地の目の詰まり因子、及び X=ヤーンの線密度] である、柔軟な、侵入抵抗性の製品。 2.布地の少なくとも2つの層が製品に含まれ、製品の端で連結され、そして さもなければ布地の層を一緒に保持するための手段が実質的にない、請求の範囲 1の侵入抵抗性の製品。 3.布地の目の詰まり因子が実質的に1.0である、請求の範囲1の侵入抵抗 性の製品。 4.タフネスが少なくとも40ジュール/グラムである、請求の範囲1の侵入 抵抗性の製品。 5.アラミドヤーンがポリ(p−フェニレンテレフタラミド)である、請求の 範囲1の侵入抵抗性の製品。
JP50343798A 1996-06-24 1997-06-23 侵入抵抗性アラミド製品 Expired - Fee Related JP4551501B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/669,655 US5622771A (en) 1996-06-24 1996-06-24 Penetration-resistant aramid article
US08/669,655 1996-06-24
PCT/US1997/010886 WO1997049849A2 (en) 1996-06-24 1997-06-23 Penetration-resistant aramid article

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000513413A true JP2000513413A (ja) 2000-10-10
JP4551501B2 JP4551501B2 (ja) 2010-09-29

Family

ID=24687191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50343798A Expired - Fee Related JP4551501B2 (ja) 1996-06-24 1997-06-23 侵入抵抗性アラミド製品

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5622771A (ja)
EP (1) EP0918895B1 (ja)
JP (1) JP4551501B2 (ja)
CN (1) CN1063240C (ja)
AU (1) AU720067B2 (ja)
BR (1) BR9711598A (ja)
CA (1) CA2257193C (ja)
DE (1) DE69702262T2 (ja)
RU (1) RU2174567C2 (ja)
WO (1) WO1997049849A2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005537398A (ja) * 2002-08-26 2005-12-08 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 耐貫通性生命保護物品
WO2010123298A3 (ko) * 2009-04-23 2011-03-31 주식회사 코오롱 에어백용 폴리에스테르 원단 및 그의 제조 방법

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4423194A1 (de) * 1994-07-01 1996-01-04 Triumph International Ag Verfahren zur Herstellung von Ausformungen in Flächengebilden aus aromatischen Polyamiden
US6720277B1 (en) 1994-08-29 2004-04-13 Warwick Mills, Inc. Protective fabric having high penetration resistance
US5974585A (en) * 1996-08-02 1999-11-02 Second Chance Body Armor, Inc. Concealable protective garment for the groin and method of using the same
US5960470A (en) * 1996-08-02 1999-10-05 Second Chance Body Armor, Inc. Puncture resistant protective garment and method for making same
US6693052B2 (en) * 1996-10-15 2004-02-17 Warwick Mills, Inc. Garment including protective fabric
US6133169A (en) 1998-03-20 2000-10-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Penetration-resistant ballistic article
US6147018A (en) * 1998-09-29 2000-11-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hybrid protective composite
US6162746A (en) * 1998-09-29 2000-12-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hybrid protective composite
TWI227197B (en) * 1998-12-21 2005-02-01 Du Pont Hybrid protective composite
GB9927674D0 (en) * 1999-11-23 2000-01-19 Aegis Eng Ltd Protective material
US6534426B1 (en) 2000-01-14 2003-03-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Knife-stab-resistant composite
AU2001268226B2 (en) * 2000-06-13 2005-03-03 E.I. Du Pont De Nemours And Company Knife-stab-resistant ballistic article
US6475936B1 (en) 2000-06-13 2002-11-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Knife-stab-resistant ballistic article
CA2417272C (en) 2000-08-16 2005-06-28 Second Chance Body Armor, Inc. Multi-component stab and ballistic resistant garment and method
US20020106956A1 (en) * 2000-08-30 2002-08-08 Howland Charles A. Fabrics formed from intimate blends of greater than one type of fiber
DE60307435T3 (de) 2002-02-08 2010-09-02 Teijin Twaron Gmbh Stichgeschütztes und antiballistisches material und verfahren zu dessen herstellung
US20040229538A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-18 Love Franklin S. Woven stretch fabrics and methods of making same
US7146899B2 (en) * 2003-06-04 2006-12-12 Magshield Technologies, Inc. Bullet-resistant hand-held defensive object
WO2005001373A1 (en) * 2003-06-27 2005-01-06 Auburn University Layered ballistic-resistant material
US7340779B2 (en) * 2003-07-01 2008-03-11 E.I. Du Pont De Nemours And Company Flexible spike/ballistic penetration-resistant articles
EP1695020A1 (en) * 2003-12-15 2006-08-30 NV Bekaert SA Ballistic resistant pad with metal cord
TWI352146B (en) * 2005-07-08 2011-11-11 Teijin Aramid Bv Method for improving filament cohesiveness of chop
US8236711B1 (en) 2008-06-12 2012-08-07 Milliken & Company Flexible spike and knife resistant composite
US8001999B2 (en) * 2008-09-05 2011-08-23 Olive Tree Financial Group, L.L.C. Energy weapon protection fabric
US8293353B2 (en) 2008-11-25 2012-10-23 Milliken & Company Energy absorbing panel
CN103668705A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 江南大学 三维深角联机织柔性防刺织物
ITFI20120261A1 (it) * 2012-11-28 2014-05-29 Manifattura Pri Ma Tex S R L Tessuto per abbigliamento protettivo.
CA3038795A1 (en) 2016-11-28 2018-05-31 Granberg AS Three-dimensional, 3d, knitted fabric, and method of manufacturing same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4181768A (en) * 1974-10-31 1980-01-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Body armor laminate
US4522871A (en) * 1981-05-04 1985-06-11 Armellino Jr Richard A Ballistic material for flexible body armor and the like
DE3426458A1 (de) * 1984-07-18 1986-01-30 Val. Mehler Ag, 6400 Fulda Geschosshemmendes laminat
DE8607408U1 (de) * 1986-03-18 1987-07-16 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Geschoßhemmende Schutzweste
US5035111A (en) * 1987-10-02 1991-07-30 Stamicarbon B.V. Combinations of polymer filaments or yarns having a low coefficient of friction and filaments or yarns having a high coefficient of friction, and use thereof
FR2645029B1 (fr) * 1989-03-28 1997-09-12 Cordis Sa Membrane de reservoir implantable sous la peau d'un patient
US5185195A (en) * 1990-11-19 1993-02-09 Allied-Signal Inc. Constructions having improved penetration resistance
EP0519359B1 (de) * 1991-06-21 1996-02-21 Akzo Nobel N.V. Textile Flächengebilde für Schutzkleidung
IL102244A0 (en) * 1991-06-26 1993-05-13 Du Pont Laminated ballistic structure comprising fabrics made from p-aramid yarn
US5266076A (en) * 1992-01-24 1993-11-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluorinated finishes for aramids
DE4215662A1 (de) * 1992-05-13 1993-11-18 Akzo Nv Textiles Anti-Vandalismus Flächengebilde
US5308689A (en) * 1993-02-10 1994-05-03 Junkosha Company, Ltd. Snag-resistant composite fabric
US5472769A (en) * 1993-12-10 1995-12-05 American Institute Of Criminology International Corp. Soft body armor material with enhanced puncture resistance comprising at least one continuous fabric having knit portions and integrally woven hinge portions
US5578358A (en) * 1995-04-12 1996-11-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Penetration-resistant aramid article

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005537398A (ja) * 2002-08-26 2005-12-08 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 耐貫通性生命保護物品
WO2010123298A3 (ko) * 2009-04-23 2011-03-31 주식회사 코오롱 에어백용 폴리에스테르 원단 및 그의 제조 방법
US8822358B2 (en) 2009-04-23 2014-09-02 Kolon Industries, Inc. Polyester fabrics for airbag and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP0918895B1 (en) 2000-06-07
WO1997049849A3 (en) 1998-02-05
CA2257193C (en) 2004-04-06
CN1063240C (zh) 2001-03-14
BR9711598A (pt) 1999-08-24
JP4551501B2 (ja) 2010-09-29
CA2257193A1 (en) 1997-12-31
AU720067B2 (en) 2000-05-25
DE69702262T2 (de) 2001-01-04
DE69702262D1 (de) 2000-07-13
EP0918895A2 (en) 1999-06-02
WO1997049849A2 (en) 1997-12-31
CN1223698A (zh) 1999-07-21
RU2174567C2 (ru) 2001-10-10
AU3576197A (en) 1998-01-14
US5622771A (en) 1997-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4551501B2 (ja) 侵入抵抗性アラミド製品
US5578358A (en) Penetration-resistant aramid article
AU753755B2 (en) Penetration-resistant ballistic article
US6103646A (en) Penetration-resistant ballistic article
JP2004503740A (ja) 耐ナイフ突刺し性防弾物品
AU2002247444B2 (en) Ballistic resistant article
JP4851673B2 (ja) ナイフの突刺しに対する抵抗性をもった複合体
JPH07501363A (ja) 混成防弾布
US6162746A (en) Hybrid protective composite
JP3794924B2 (ja) 混成防護性複合体
KR100468333B1 (ko) 내침투성아라미드직물

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060516

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060816

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20061002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061108

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070116

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080303

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080919

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20080919

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100419

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100712

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees