JP5203961B2 - 防弾用途のための多軸布帛 - Google Patents
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Description
第2の方向に実質的に平行で第1の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第2の糸を含んでなる第2の層、
少なくとも1つの繊維網状構造層、
第3の方向に実質的に平行で第1の糸および第2の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第3の糸を含んでなる第3の糸層、
第4の方向に実質的に平行で第1、第2、および第3の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第4の糸を含んでなる第4の糸層、および
多軸布帛内で横断的に交絡された横断糸
を含んでなり、各層があらゆる逐次順序で配列され、場合により約−40〜約0℃の範囲内のTg、および20℃で約2×106〜約1013ポアズのゼロ剪断溶融粘度を有する高粘度ポリマーで被覆されてもよい、多軸布帛が提供される。
第1の方向に実質的に平行である複数の第1の糸を含んでなる第1の層、
第2の方向に実質的に平行で第1の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第2の糸を含んでなる第2の層、
少なくとも1つの繊維網状構造層、
第3の方向に実質的に平行で第1の糸および第2の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第3の糸を含んでなる第3の糸層、
第4の方向に実質的に平行で第1、第2、および第3の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第4の糸を含んでなる第4の糸層、および
多軸布帛内で横断的に交絡された横断糸
を含んでなり、各層があらゆる逐次順序で配列され、場合により約−40〜約0℃の範囲内であるTg、および20℃で約2×106〜約1013ポアズのゼロ剪断溶融粘度を有する高粘度ポリマーで被覆されてもよい、多軸布帛に関する。
第1の方向に実質的に平行である複数の第1の糸を含んでなる第1の層を提供するステップと、
第2の方向に実質的に平行で第1の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第2の糸を含んでなる第2の層を提供するステップと、
少なくとも1つの繊維網状構造層を提供するステップと、
第3の方向に実質的に平行で第1の糸および第2の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第3の糸を含んでなる第3の糸層を提供するステップと、
第4の方向に実質的に平行で第1、第2、および第3の糸に対して斜行しまたは片寄っている第4の糸を含んでなる複数の第4の糸層を提供するステップと、
層を統合シート構造中に統合するステップと、
複数統合シート構造を共に結合するステップと
を含んでなる、布帛を製造する方法にも関する。
比較例1では、E.I.デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E.I.du Pont de Nemours and Company)から登録商標ケブラー(Kevlar)(登録商標)129の下に入手できる、フィラメントあたり線密度が1.66dtexである、930dtexの高引張り強さポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)連続フィラメント糸から多軸布帛の層が作られる。布帛の各層は、異なる角度で配列され、低デニールおよび低引張り強さのループ形成ポリエチレン糸の組によって共に結合される、1cmあたり7.1末端の4組の平行糸で構築される。各多軸布帛層の面密度は約0.28kg/m2である。多軸布帛で使用される4組の糸の引張り強さは24.3グラム/dtexであり、繊維密度は1.44グラム/cm3である。多軸布帛層は安定性が良くない。多軸布帛層中の糸は、鋭器の貫通によって歪んで押しのけられる。約15”×15”サイズの17層の多軸布帛を縁周辺で縫い合わせて、千鳥掛けして総面密度約4.8kg/m2の複合構造を形成する。次にレベルIIのためのNIJ防弾基準0101.04による357マグナム銃弾に対して、アセンブリーを防弾V50および背面変形の双方について試験する。結果、特に実施例の複合構造の背面変形は、布帛層の低い構造安定性のために不良であることが予期される。
比較例2では、E.I.デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E.I.du Pont de Nemours and Company)から登録商標ケブラー(Kevlar)(登録商標)129の下に入手できる、フィラメントあたり線密度が1.66dtexである、930dtexの高引張り強さポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)連続フィラメント糸から織布の層が作られる。布帛の各層は、縦糸および横糸双方の方向で1cmあたり7.1末端の平織で構築される。織布層の面密度は約0.132kg/m2である。織布で使用される糸の引張り強さは24.3グラム/dtexであり、繊維密度は1.44グラム/cm3である。織布層は安定性が比較的良くない。織布層中の糸は、鋭器の貫通によって歪んで押しのけられる。約15”×15”サイズの36層の織布を縁周辺で縫い合わせて、千鳥掛けして総面密度約4.8kg/m2の複合構造を形成する。次にレベルIIのためのNIJ防弾基準0101.04による357マグナム銃弾に対して、アセンブリーを防弾V50および背面変形の双方について試験する。結果、特に実施例の複合構造の背面変形は、布帛層の低い構造安定性のために不良であることが予期される。
実施例1では、E.I.デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E.I.du Pont de Nemours and Company)から登録商標ケブラー(Kevlar)(登録商標)129の下に入手できる、フィラメントあたり線密度が1.66dtexである、930dtexの高引張り強さポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)連続フィラメント糸から本発明の複合材層が作られる。布帛の各層は、異なる角度で配列される1cmあたり7.1末端の平行糸の第1および第2の組と、縦糸および横糸双方の方向で1cmあたり7.1末端の織布繊維の網目状組織の糸の第3の組と、および異なる角度で配列される1cmあたり7.1末端の平行糸の第4および第5の組とで構築され、次に低デニールおよび低引張り強さのループ形成ポリエチレン糸の組によって共に結合される。本発明の複合材層の面密度は約0.412kg/m2である。複合材層で使用される4組の糸の引張り強さは24.3グラム/dtexであり、繊維密度は1.44グラム/cm3である。本発明の複合材布帛層の構造安定性は良好である。約15”×15”サイズの本発明の12層の複合材層を縁周辺で縫い合わせ、千鳥掛けして総面密度約4.9kg/m2の複合構造を形成する。次にレベルIIのためのNIJ防弾基準0101.04による357マグナム銃弾に対して、アセンブリーを防弾V50および背面変形の双方について試験する。防弾V50は良好であることが予期され、実施例の複合構造の背面変形は、44mm未満であることが予期され、比較例1および2で開示されるものよりもはるかに良い。
実施例2では、E.I.デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E.I.du Pont de Nemours and Company)から登録商標ケブラー(Kevlar)(登録商標)129の下に入手できる、フィラメントあたり線密度が1.66dtexである、930dtexの高引張り強さポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)連続フィラメント糸から本発明の複合材層が作られた。布帛の各層は異なる角度で配列される1cmあたり7.1末端の平行糸の第1および第2の組と、縦糸および横糸双方の方向で1cmあたり7.1末端の織布繊維の網目状組織の糸の第3の組と、および異なる角度で配列される1cmあたり7.1末端の平行糸の第4および第5の組とで構築され、次に低デニールおよび低引張り強さのループ形成ポリエチレン糸の組によって共に結合される。本発明の複合材層の面密度は約0.412kg/m2である。複合材層で使用される4組の糸の引張り強さは24.3グラム/dtexであり、繊維密度は1.44グラム/cm3である。−40℃〜約10℃の範囲内のTgを有して、20℃におけるゼロ剪断溶融粘度が2×106〜約1013ポアズであり、分子量が約20,000〜100,000である、約5重量%の高粘度ポリマーで複合材層をさらに被覆する。被覆された各複合材層の面密度は約0.432kg/m2である。本発明の複合材布帛層の構造安定性は非常に良好である。約15”×15”サイズの本発明の11層の被覆された複合材層を縁周辺で縫い合わせ、千鳥掛けして総面密度約4.8kg/m2の複合構造を形成する。次にレベルIIのためのNIJ防弾基準0101.04による357マグナム銃弾に対して、アセンブリーを防弾V50および背面変形の双方について試験する。結果、特に実施例の複合構造の背面変形は、44mmを十分に下回って非常に良好であることが予期され、比較例1および2で述べられる結果よりもはるかに良い。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
1.第1の方向に実質的に平行である複数の第1の糸を含んでなる第1の層、
第2の方向に実質的に平行で第1の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第2の糸を含んでなる第2の層、
少なくとも1つの繊維網状構造層、
第3の方向に実質的に平行で第1の糸および第2の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第3の糸を含んでなる第3の糸層、
第4の方向に実質的に平行で第1、第2、および第3の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第4の糸を含んでなる第4の糸層、および
多軸布帛内で横断的に交絡された横断糸
を含んでなり、各層があらゆる逐次順序で配列され、場合により約−40〜約0℃の範囲内のTg、および20℃で約2×10 6 〜約10 13 ポアズのゼロ剪断溶融粘度を有する高粘度ポリマーで被覆されてもよい多軸布帛。
2.第1、第2、第3、および第4の糸層の少なくとも1つがアラミド繊維を含んでなる上記1に記載の布帛。
3.アラミド繊維がポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)である上記2に記載の布帛。
4.第1、第2、第3、および第4の糸層の少なくとも1つが、ポリピリダゾール繊維を含んでなる上記1に記載の布帛。
5.ポリピリダゾールがポリピリドビスイミダゾールである上記4に記載の布帛。
6.ポリピリダゾールがポリ[2,6−ジイミダゾ[4,5−b:4,5−e]−ピリジニレン−1,4−(2,5−ジヒドロキシ)フェニレン)である上記4に記載の布帛。
7.少なくとも1つの繊維網状構造層がアラミドフェルトを含んでなる上記1に記載の布帛。
8.アラミドがポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)である上記7に記載の布帛。
9.アラミドフェルトがポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)ステープルファイバーを含んでなる上記7に記載の布帛。
10.横断糸が、ポリエステル、ポリエチレン、ポリアミド、アラミド、ポリアレーンアゾール、ポリピリダゾール、またはポリピリドビスイミダゾールの繊維を含んでなる上記1に記載の布帛。
11.少なくとも1つの層が、−40〜約0℃の範囲内であるTgと、20℃で約2×10 6 〜約10 13 ポアズのゼロ剪断溶融粘度とを有する高粘度ポリマーで被覆される上記1に記載の布帛。
12.少なくとも1つの繊維網状構造層が、織布、不織、またはニット構造である上記1に記載の布帛。
13.少なくとも1つの繊維網状構造層が織布構造である上記1に記載の布帛。
14.少なくとも1つの繊維網状構造層が不織構造である上記1に記載の布帛。
15.少なくとも1つの繊維網状構造層がニット構造である上記1に記載の布帛。
16.上記1に記載の布帛を含んでなる被服。
17.上記1に記載の布帛を含んでなる物品。
18.第1の方向に実質的に平行である複数の第1の糸を含んでなる第1の層を提供するステップと、
第2の方向に実質的に平行で第1の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第2の糸を含んでなる第2の層を提供するステップと、
少なくとも1つの繊維網状構造層を提供するステップと、
第3の方向に実質的に平行で第1の糸および第2の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第3の糸を含んでなる第3の糸層を提供するステップと、
第4の方向に実質的に平行で第1、第2、および第3の糸に対して斜行しまたは片寄っている複数の第4の糸を含んでなる第4の糸層を提供するステップと、
層を統合シート構造中に統合するステップと、
複数統合シート構造を共に結合するステップと
を含んでなる布帛を製造する方法。
19.第1、第2、第3、および第4の糸層の少なくとも1つがアラミド繊維を含んでなる上記18に記載の方法。
20.第1、第2、第3、および第4の糸層の少なくとも1つが、ポリ[2,6−ジイミダゾ[4,5−b:4,5−e]−ピリジニレン−1,4−(2,5−ジヒドロキシ)フェニレン]繊維を含んでなる上記19に記載の方法。
Claims (3)
- 第1の方向に実質的に平行である複数の第1の糸を含んでなる第1の層、
第2の方向に実質的に平行で第1の糸に対して斜行している複数の第2の糸を含んでなる第2の層、
アラミド繊維の織布構造である少なくとも1つの繊維網状構造層、
第3の方向に実質的に平行で第1の糸および第2の糸に対して斜行している複数の第3の糸を含んでなる第3の糸層、
第4の方向に実質的に平行で第1、第2、および第3の糸に対して斜行している複数の第4の糸を含んでなる第4の糸層、および
多軸布帛内で横断的に交絡された横断糸
を含んでなり、各層があらゆる逐次順序で配列され、1つまたはそれ以上の層が約−40〜約0℃の範囲内のTg、および20℃で約2×106〜約1013ポアズのゼロ剪断溶融粘度を有する高粘度ポリマーで含浸または被覆された、多軸布帛。 - 請求項1に記載の布帛を含んでなる被服。
- 請求項1に記載の布帛を含んでなる物品。
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