JP2000346596A - 防護衣料 - Google Patents
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】防護性能を向上させるだけでなく、着心地にも
優れた快適な高性能防護衣料を提供すること。 【解決手段】引張強度が２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維
からなる高強度繊維層と連続線状ランダムループのスプ
リング構造を呈する３次元網状弾性体層からなる防護衣
料。
優れた快適な高性能防護衣料を提供すること。 【解決手段】引張強度が２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維
からなる高強度繊維層と連続線状ランダムループのスプ
リング構造を呈する３次元網状弾性体層からなる防護衣
料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高強度繊維からなる
防護材と衝撃衝撃吸収材を用いた防弾チョッキや防刃チ
ョッキなどの防護衣料に関するものである。
防護材と衝撃衝撃吸収材を用いた防弾チョッキや防刃チ
ョッキなどの防護衣料に関するものである。
【０００２】
【従来技術】防弾チョッキや防刃チョッキなどの防護衣
料は高強度繊維の開発により従来に比べ大幅な軽量化が
達成できている。たとえば、米国ＮＩＪ規格に示される
脅威レベル２Ａに規定された銃弾に対して最近の報告で
はＰＢＯからなるザイロンRを用いたものでは旧来のア
ラミドを用いた防弾チョッキに比べてほぼ半分の重量に
なっている。この軽量化に伴ってチョッキの厚みが薄く
なり非常に着用感の良い防弾チョッキが提供されてい
る。しかしながら、この軽量化、肉薄化が逆に銃弾を受
けた際に人体に伝えられる衝撃を大きくなるという問題
を発生させている。このため最近では防弾チョッキの内
側にフェルトやフォーム材などのクッション材を挿入し
てこの衝撃を吸収する工夫がなされている。このように
クッション材を用いることで緩衝効果は得られるが十分
な効果を得るために厚みを大きくする必要があり、この
ため着用性が悪化する問題がある。また、これらのクッ
ション材は必ずしもず通気性が良いとは言えず、通気性
を改良した貫通気泡からなるフォーム材も開発されてい
るが未だ十分な通気性を得ることができず蒸れなどの不
快感を解消するには至っていない。
料は高強度繊維の開発により従来に比べ大幅な軽量化が
達成できている。たとえば、米国ＮＩＪ規格に示される
脅威レベル２Ａに規定された銃弾に対して最近の報告で
はＰＢＯからなるザイロンRを用いたものでは旧来のア
ラミドを用いた防弾チョッキに比べてほぼ半分の重量に
なっている。この軽量化に伴ってチョッキの厚みが薄く
なり非常に着用感の良い防弾チョッキが提供されてい
る。しかしながら、この軽量化、肉薄化が逆に銃弾を受
けた際に人体に伝えられる衝撃を大きくなるという問題
を発生させている。このため最近では防弾チョッキの内
側にフェルトやフォーム材などのクッション材を挿入し
てこの衝撃を吸収する工夫がなされている。このように
クッション材を用いることで緩衝効果は得られるが十分
な効果を得るために厚みを大きくする必要があり、この
ため着用性が悪化する問題がある。また、これらのクッ
ション材は必ずしもず通気性が良いとは言えず、通気性
を改良した貫通気泡からなるフォーム材も開発されてい
るが未だ十分な通気性を得ることができず蒸れなどの不
快感を解消するには至っていない。
【０００３】さらに高い衝撃吸収性能を実現するためフ
ォーム材が用いられるが、たしかに常温では衝撃の伝達
は大幅に軽減され高い緩衝効果が得られるが、これらの
フォーム材にはゲル系の素材が使用されるため、氷点下
を下回る環境では材料が硬くなり十分な衝撃吸収性能が
得られないという問題が指摘されている。また、特開昭
６１−１８０９００公報には３次元面成形体を使用する
提案がなされている。この発明は上記フォーム材の欠点
を解決する手段としては非常に優れたものではあるがワ
ッフル模様のために当たる部位による性能の差が大きく
十分な緩衝効果を得られないことが発生する可能性が高
く、安全を目的とする製品に使用するには難しいもので
あった。
ォーム材が用いられるが、たしかに常温では衝撃の伝達
は大幅に軽減され高い緩衝効果が得られるが、これらの
フォーム材にはゲル系の素材が使用されるため、氷点下
を下回る環境では材料が硬くなり十分な衝撃吸収性能が
得られないという問題が指摘されている。また、特開昭
６１−１８０９００公報には３次元面成形体を使用する
提案がなされている。この発明は上記フォーム材の欠点
を解決する手段としては非常に優れたものではあるがワ
ッフル模様のために当たる部位による性能の差が大きく
十分な緩衝効果を得られないことが発生する可能性が高
く、安全を目的とする製品に使用するには難しいもので
あった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は優れた衝撃吸
収材に用いることによって環境が変わっても十分な衝撃
吸収性を保持し、加えて高い通気性による蒸れの解消に
より快適性も兼ね備えた衝撃吸収材付き防護衣料を提供
しようとするものである。
収材に用いることによって環境が変わっても十分な衝撃
吸収性を保持し、加えて高い通気性による蒸れの解消に
より快適性も兼ね備えた衝撃吸収材付き防護衣料を提供
しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は引張強度
が２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維からなる高強度繊維層
と連続線状ランダムループのスプリング構造を呈する３
次元網状弾性体層からなることを特徴とする防護衣料で
ある。そして具体的には、３次元網状弾性体層が高強度
繊維層の身体側に衝撃吸収材として配置されてなること
を特徴とする上記記載の防護衣料、３次元網状弾性体が
熱可塑性樹脂から形成されてなることを特徴とする上記
記載の防護衣料、３次元網状弾性体の圧縮方向の厚み寸
法が１５〜４０mmの厚さであることを特徴とする上記記
載の防護衣料、３次元網状弾性体のＪＩＳ−Ｋ６４０１
５．４で測定した厚み方向の硬さが１０〜４０ｋｇｆ
であることを特徴とする上記記載の防護衣料、及び高強
度繊維層と３次元網状弾性体層が袋体に封入されて積層
されてなることを特徴とする上記記載の防護衣料であ
る。以下、本発明を詳述する。
が２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維からなる高強度繊維層
と連続線状ランダムループのスプリング構造を呈する３
次元網状弾性体層からなることを特徴とする防護衣料で
ある。そして具体的には、３次元網状弾性体層が高強度
繊維層の身体側に衝撃吸収材として配置されてなること
を特徴とする上記記載の防護衣料、３次元網状弾性体が
熱可塑性樹脂から形成されてなることを特徴とする上記
記載の防護衣料、３次元網状弾性体の圧縮方向の厚み寸
法が１５〜４０mmの厚さであることを特徴とする上記記
載の防護衣料、３次元網状弾性体のＪＩＳ−Ｋ６４０１
５．４で測定した厚み方向の硬さが１０〜４０ｋｇｆ
であることを特徴とする上記記載の防護衣料、及び高強
度繊維層と３次元網状弾性体層が袋体に封入されて積層
されてなることを特徴とする上記記載の防護衣料であ
る。以下、本発明を詳述する。
【０００６】本発明の高度繊維層は、引張強度が２５ｃ
Ｎ／ｄｔｅｘ以上の繊維から構成されてなるが、引張強
度が２５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、十分な防護性を得
るためには防護材が厚くなり、防護材自身が緩衝性を持
つことにより、衝撃吸収材が不要となる。好ましくは引
張強度が２７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものが望ましい。本
発明は、高強度繊維よりなる防護材を使用するしたこと
で軽量化肉薄化された高性能防護衣料について衝撃緩衝
に有効な衝撃吸収材を組合わせたものである。
Ｎ／ｄｔｅｘ以上の繊維から構成されてなるが、引張強
度が２５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、十分な防護性を得
るためには防護材が厚くなり、防護材自身が緩衝性を持
つことにより、衝撃吸収材が不要となる。好ましくは引
張強度が２７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものが望ましい。本
発明は、高強度繊維よりなる防護材を使用するしたこと
で軽量化肉薄化された高性能防護衣料について衝撃緩衝
に有効な衝撃吸収材を組合わせたものである。
【０００７】本発明では上記高強度繊維層に加え、衝撃
吸収材として連続線状ランダムループ状のスプリング構
造を持つ３次元網状弾性体を使用することを特徴とす
る。３次元網状弾性体はいかなる公知の方法で製造され
たものを用いてもよいが、好ましくは熱可塑性樹脂から
なる糸状を曲りくねらせ互いに接触して網状構造とした
ものを用いると、高い通気性と衝撃吸収効果を得ること
ができるため、本発明の目的を達成することが容易とな
る。さらに、３次元網状構造体がランダムループ状のス
プリング構造を持つことによって面内に擬等方性的な物
性が得られ、場所による緩衝効果の差が少ない衝撃吸収
材を得ることができる。
吸収材として連続線状ランダムループ状のスプリング構
造を持つ３次元網状弾性体を使用することを特徴とす
る。３次元網状弾性体はいかなる公知の方法で製造され
たものを用いてもよいが、好ましくは熱可塑性樹脂から
なる糸状を曲りくねらせ互いに接触して網状構造とした
ものを用いると、高い通気性と衝撃吸収効果を得ること
ができるため、本発明の目的を達成することが容易とな
る。さらに、３次元網状構造体がランダムループ状のス
プリング構造を持つことによって面内に擬等方性的な物
性が得られ、場所による緩衝効果の差が少ない衝撃吸収
材を得ることができる。
【０００８】また、本発明では熱可塑性樹脂はエラスト
マー性の樹脂を使用すると優れた衝撃吸収効果を達成す
るために好ましい。さらに好ましくはポリエステル系エ
ラストマーを使用すると環境温度が低い場合でも緩衝効
果の低下の小さい衝撃吸収材を得ることができる。さら
に本発明で使用される衝撃吸収材はＪＩＳ−Ｋ６４０１
５．４で測定した厚み方向の硬さが１０〜４０ｋｇｆ
であると好ましい、さらにより好ましくは１０〜２５ｋ
ｇｆであるものを使用すると防護性能の低下を伴わずに
本発明の目的とする緩衝効果を得ることができる。硬さ
が１０ｋｇｆ以下の場合、十分衝撃を吸収するまえに変
形が終り人体に衝撃が到達しやすく、緩衝効果が得られ
にくくなる。一方、硬さが４０ｋｇｆ以上の場合、防護
材の変形を拘束しすぎるために防護材の性能を低下させ
るため好ましくない。
マー性の樹脂を使用すると優れた衝撃吸収効果を達成す
るために好ましい。さらに好ましくはポリエステル系エ
ラストマーを使用すると環境温度が低い場合でも緩衝効
果の低下の小さい衝撃吸収材を得ることができる。さら
に本発明で使用される衝撃吸収材はＪＩＳ−Ｋ６４０１
５．４で測定した厚み方向の硬さが１０〜４０ｋｇｆ
であると好ましい、さらにより好ましくは１０〜２５ｋ
ｇｆであるものを使用すると防護性能の低下を伴わずに
本発明の目的とする緩衝効果を得ることができる。硬さ
が１０ｋｇｆ以下の場合、十分衝撃を吸収するまえに変
形が終り人体に衝撃が到達しやすく、緩衝効果が得られ
にくくなる。一方、硬さが４０ｋｇｆ以上の場合、防護
材の変形を拘束しすぎるために防護材の性能を低下させ
るため好ましくない。
【０００９】本発明で使用する衝撃吸収材の圧縮方向の
厚み寸法は好ましくは１５〜４０mm、より好ましくは１
５〜３０mmの厚さであると緩衝効果と本発明の目的を達
成するために適している。厚みが薄い場合は衝撃を吸収
する前に人体に到達するため緩衝効果が得られない。逆
に厚すぎる場合は緩衝効果は高いものの防護衣料全体と
しては非常に嵩高くなり、着心地、行動性が阻害され
る。
厚み寸法は好ましくは１５〜４０mm、より好ましくは１
５〜３０mmの厚さであると緩衝効果と本発明の目的を達
成するために適している。厚みが薄い場合は衝撃を吸収
する前に人体に到達するため緩衝効果が得られない。逆
に厚すぎる場合は緩衝効果は高いものの防護衣料全体と
しては非常に嵩高くなり、着心地、行動性が阻害され
る。
【００１０】上述の３次元網状弾性体層は上記高強度繊
維層の身体側に衝撃吸収材として配置する。勿論、本発
明の防護衣料はこの２層構造に限定されるものではな
く、例えば３次元網状弾性体層を高強度繊維層でサンド
イッチ構造にしたり、２種以上の高強度繊維層を身体側
に配置させたりしたものも排除するものではない。３次
元網状弾性体層と高強度繊維層は縫製により一体化して
もよいが、布帛製の袋体に別個に封入し、積層状態を維
持させる形態のものであっても良い。
維層の身体側に衝撃吸収材として配置する。勿論、本発
明の防護衣料はこの２層構造に限定されるものではな
く、例えば３次元網状弾性体層を高強度繊維層でサンド
イッチ構造にしたり、２種以上の高強度繊維層を身体側
に配置させたりしたものも排除するものではない。３次
元網状弾性体層と高強度繊維層は縫製により一体化して
もよいが、布帛製の袋体に別個に封入し、積層状態を維
持させる形態のものであっても良い。
【００１１】本発明により、引張強度が２５ｃＮ／ｄｔ
ｅｘ以上の高強度繊維よりなる防護材を使用した防護衣
料の内層の少なくとも一部に連続線状ランダムループの
スプリング構造にした３次元網状弾性体を衝撃吸収材と
して用いることにより、防護性能を向上させるだけでな
く、着心地にも優れた快適な高性能防護衣料を提供する
ことが可能となる。
ｅｘ以上の高強度繊維よりなる防護材を使用した防護衣
料の内層の少なくとも一部に連続線状ランダムループの
スプリング構造にした３次元網状弾性体を衝撃吸収材と
して用いることにより、防護性能を向上させるだけでな
く、着心地にも優れた快適な高性能防護衣料を提供する
ことが可能となる。
【００１２】
【実施例】防護性能評価は以下に方法え実施した。防護
性能としては防弾性能を代表性能として比較した。評価
試料は積層体目付が規定重量となるようにたてよこ３０
ｃｍに切断した布帛を積層し防護素材とした。衝撃吸収
材も同様にたてよこ３０ｃｍの大きさに切断し、四隅を
防護素材と合わせて止め縫いし、それをナイロンタフタ
の袋体に詰めて試験試料を作成した。作成した試験試料
を市販の模型用粘土（Ｒｏｍａ Ｐｌａｓｔｉｌｉｎａ
Ｎｏ．１）の前面に密着して置き、試験規格はＭＩＬ
−ＳＴＤ６６２Ｅ、試験弾はＭＩＬ−Ｐ−４６５９３Ａ
記載の２２口径の模擬破片弾を用いて、ＶＰ５０ＢＬを
測定した。ＶＰ５０ＢＬとはその素材に対して衝突体が
貫通する確率が５０％と推定される衝突体の速度を推定
したものである。緩衝性能評価は以下の方法で実施し
た。防護性能評価と同様の手順で試験試料を作成し、市
販の模型用粘土（Ｒｏｍａ Ｐｌａｓｔｉｌｉｎａ Ｎ
ｏ．１）の前面に密着させて置き、ＭＩＬ−Ｐ−４６５
９３Ａ記載の２２口径の模擬破片弾を３５０ｍ／秒の速
度で衝突させた際に粘土に残ったくぼみの深さを測定し
緩衝性能とした。低温防護性能試験は以下の方法で実施
した。−１５℃の冷蔵庫に試験用試料を２時間放置した
のち直ちに上記防護性能評価方法にしたがって試験を実
施した。着用性試験は以下の方法で実施した。５名の被
験者に対して一般的な防弾チョッキの形状に製作した試
料を着用して軽い運動を行い、ヒアリングを実施した。
性能としては防弾性能を代表性能として比較した。評価
試料は積層体目付が規定重量となるようにたてよこ３０
ｃｍに切断した布帛を積層し防護素材とした。衝撃吸収
材も同様にたてよこ３０ｃｍの大きさに切断し、四隅を
防護素材と合わせて止め縫いし、それをナイロンタフタ
の袋体に詰めて試験試料を作成した。作成した試験試料
を市販の模型用粘土（Ｒｏｍａ Ｐｌａｓｔｉｌｉｎａ
Ｎｏ．１）の前面に密着して置き、試験規格はＭＩＬ
−ＳＴＤ６６２Ｅ、試験弾はＭＩＬ−Ｐ−４６５９３Ａ
記載の２２口径の模擬破片弾を用いて、ＶＰ５０ＢＬを
測定した。ＶＰ５０ＢＬとはその素材に対して衝突体が
貫通する確率が５０％と推定される衝突体の速度を推定
したものである。緩衝性能評価は以下の方法で実施し
た。防護性能評価と同様の手順で試験試料を作成し、市
販の模型用粘土（Ｒｏｍａ Ｐｌａｓｔｉｌｉｎａ Ｎ
ｏ．１）の前面に密着させて置き、ＭＩＬ−Ｐ−４６５
９３Ａ記載の２２口径の模擬破片弾を３５０ｍ／秒の速
度で衝突させた際に粘土に残ったくぼみの深さを測定し
緩衝性能とした。低温防護性能試験は以下の方法で実施
した。−１５℃の冷蔵庫に試験用試料を２時間放置した
のち直ちに上記防護性能評価方法にしたがって試験を実
施した。着用性試験は以下の方法で実施した。５名の被
験者に対して一般的な防弾チョッキの形状に製作した試
料を着用して軽い運動を行い、ヒアリングを実施した。
【００１３】以下に実施例をあげて、本発明を具体的に
説明する。表１に示す３種類の防護素材と表２に示す７
種類の衝撃吸収材を組合わせて上述と同様の方法で試験
試料を作成し評価を行った。試験の結果を表３に示す。
説明する。表１に示す３種類の防護素材と表２に示す７
種類の衝撃吸収材を組合わせて上述と同様の方法で試験
試料を作成し評価を行った。試験の結果を表３に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【発明の効果】本発明によると、防護性能を向上させる
だけでなく、着心地にも優れた快適な高性能防護衣料を
提供することを可能とした。
だけでなく、着心地にも優れた快適な高性能防護衣料を
提供することを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いた３次元網状弾性体の１例を示す
斜視図。
斜視図。
【図２】図２ 本発明の防弾衣料の１例を示す断面図。
１：衝撃吸収材、２：防護材料。
Claims (6)
- 【請求項１】引張強度が２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維
からなる高強度繊維層と連続線状ランダムループのスプ
リング構造を呈する３次元網状弾性体層からなることを
特徴とする防護衣料。 - 【請求項２】３次元網状弾性体層が高強度繊維層の身体
側に衝撃吸収材として配置されてなることを特徴とする
請求項１記載の防護衣料。 - 【請求項３】３次元網状弾性体が熱可塑性樹脂から形成
されてなることを特徴とする請求項１記載の防護衣料。 - 【請求項４】３次元網状弾性体の圧縮方向の厚み寸法が
１５〜４０mmの厚さであることを特徴とする請求項１記
載の防護衣料。 - 【請求項５】３次元網状弾性体のＪＩＳ−Ｋ６４０１
５．４で測定した厚み方向の硬さが１０〜４０ｋｇｆで
あることを特徴とする請求項１記載の防護衣料。 - 【請求項６】高強度繊維層と３次元網状弾性体層が袋体
に封入されて積層されてなることを特徴とする請求項１
記載の防護衣料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15836999A JP4590656B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 防護衣料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15836999A JP4590656B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 防護衣料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000346596A true JP2000346596A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4590656B2 JP4590656B2 (ja) | 2010-12-01 |
Family
ID=15670199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15836999A Expired - Lifetime JP4590656B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 防護衣料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4590656B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009068832A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-04-02 | Toyobo Co Ltd | 防護衣 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61180900A (ja) * | 1984-08-25 | 1986-08-13 | アクゾ・エヌ・ヴエ− | 防弾チヨツキ |
| JPS63165329U (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-27 | ||
| JPH0284421A (ja) * | 1988-06-04 | 1990-03-26 | Achilles Corp | 衝撃吸収性ポリウレタンフォーム及びその製造方法 |
| JPH0760861A (ja) * | 1993-08-24 | 1995-03-07 | Toyobo Co Ltd | 立体網状構造体 |
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