JPH0645218B2 - Product effective in blocking penetration of foreign impacts - Google Patents
Product effective in blocking penetration of foreign impactsInfo
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- JPH0645218B2 JPH0645218B2 JP61053515A JP5351586A JPH0645218B2 JP H0645218 B2 JPH0645218 B2 JP H0645218B2 JP 61053515 A JP61053515 A JP 61053515A JP 5351586 A JP5351586 A JP 5351586A JP H0645218 B2 JPH0645218 B2 JP H0645218B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は繊維又はヤーンから成るネットワークを含む、
外来衝撃物の貫通を阻止するのに有効な製品に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention includes a network of fibers or yarns,
The present invention relates to a product effective for preventing penetration of foreign impacts.
発明の背景 防弾チヨツキ、カーテン、マツト、レインコート及びか
さのような高強力繊維を含有する耐バリステイツク製品
(ballistic resistant articles)、すなわち耐衝撃性
製品は公知である。常用される繊維にポリ(フエニレン
ジアミンテレフタルアミド)繊維のようなアラミド(ar
amid)繊維、ナイロン繊維、ガラス繊維及び同様の繊維
がある。チヨツキ又はチヨツキ部品のような多くの用途
には繊維は織物又は編物の形で用いられる。BACKGROUND OF THE INVENTION Ballistic resistant articles, or impact resistant articles, containing high strength fibers such as bulletproof chisels, curtains, mats, raincoats and bulks are known. Commonly used fibers include aramid (ar such as poly (phenylene diamine terephthalamide) fiber).
amid) fibers, nylon fibers, glass fibers and similar fibers. Fibers are used in the form of woven or knitted fabrics for many applications, such as chopsticks or parts.
J.Macromol.Sci.-Chem.A7(1)、295〜322ページ(1973
年)のアール・シー・レーブル(R.C.Laible)等による
“ゼ・アプリケーシヨン・オブ・ハイ・モジュラス・フ
アイバース・ツー・バリステイツク・プロテクシヨン
(The Application of High Modulus Fibers to Ballis
tic Protection)”の第298ページには、繊維材料が
高度の耐熱性を持つことが重要な要件であることが示さ
れている。例えば、融点が255℃のポリアミド物質は
同等の引張特性を持つが融点は低いポリオレフイン繊維
より衝撃上良好な衝撃特性を持つようである。J. Macromol. Sci.-Chem. A7 (1), pages 295-322 (1973
"The Application of High Modulus Fibers to Ballis" by RC Laible et al., "The Application of High Modulus Fibers to Ballis"
tic protection) ”, page 298, shows that it is an important requirement that the fiber material have a high degree of heat resistance. For example, a polyamide material with a melting point of 255 ° C. has equivalent tensile properties. Although it has a lower melting point, it seems to have better impact properties on impact than polyolefin fibers.
アール・シー・レーブルによるバリステイツク・マテリ
アルス・アンド・ペネトレーシヨン・メカニツクス(Ba
llistic Materials and Penetration Mechanics)の
“繊維質防護体(Fibrousarmor)”〔エルセビアー・サ
インテイフイツク・パブリツシング社(Elsevier Schie
ntific Publishing Co.)、1980年〕は様々の布帛の耐
衝撃性能について概観している。レーブルは、色々な絹
布帛の内では、より低い面密度を持つ布帛の.22キヤリ
バー(caliber:口径)のフラグメント(fragments)に
対する耐衝撃性における増加は小さいことを開示してい
る。特にその73〜90ページを参照されたい。ジエー・
ダブリユー・エス・ヒアル(J.W.S.Hearle)等によるNT
IS.アクイジヨン(NTIS Acquisition)No.AD A127641
(1981年)の“バリステイツク・インパクト・レジスタ
ンス・オブ・マルチ−レーヤー・テクスタクル・フアブ
リツクス(Ballistic Impact Resistance of Multi-Lay
er Textile Fabrics)”は、ナイロン布帛のうちでより
大きい面密度を有するものが高い耐衝撃性を示したこと
を開示している。アール・サーソン(R.Sarson)の知見
〔第11回コモンウエルス・デフエンス・コンフアレン
ス・オン・オペレーシヨナル・クロツスイング・アンド
・コンバツト・イクイツブメント(11th Commonwealth
Defense Cenference on Operational Clothing and Com
bat Equipment)、インド(India)、1975年〕はヒアル
等の知見と一致するものであつた。ウエーナー(Weine
r)等によるユー・エス・アーミー・ナテイツク・アー
ル・アンド・デイー・コマンド・マ(U.S.Army Natick
R&D Command Ma.)(1950年)の“マテイリアルス・エ
バリユエーシヨン・レポート(Materials Evaluation R
eport)No.2781”によれば、布帛の面密度は耐衝撃性に
有意の影響は及ぼさないことが見い出された。フイグシ
ア(Figucis)によるNTIS・アクイジヨンNo.AD A090390
(1980年)の“エナージー・アブソーブシヨン・オブ・
ケブラー・フアブリツクス・アンダー・バリステイツク
・インパクト(Energy Absorption of Kevlar Fabrics
under Ballistic Impact)”はケブラー(Kevlar)の布
帛を使用する限られた研究について開示し、それによれ
ば耐衝撃性は布帛の面密度が低下すると共に増加した。
しかしながら、これらの結果は布帛の織りタイブが一定
に保持されなかつたために簡単には解釈できない。Ballistic Materials and Penetration Mechanics (Ba
"Fibrousarmor" of llistic Materials and Penetration Mechanics [Elsevier Schie
ntific Publishing Co.), 1980] provides an overview of impact resistance of various fabrics. Reble discloses that among the various silk fabrics, the increase in impact resistance of the fabric with lower areal density to .22 caliber fragments is small. See especially pages 73-90. Jie
NT by Doubly S Hearle (JWSHearle)
IS. Acquisition (NTIS Acquisition) No.AD A127641
(1981) "Ballistic Impact Resistance of Multi-Lay
er Textile Fabrics) ”discloses that nylon fabrics having a higher areal density showed higher impact resistance. The findings of R. Sarson [11th Common Wealth・ Defence Conference on Operation Crotch Swing and Convert Equipment (11th Commonwealth
Defense Cenference on Operational Clothing and Com
bat Equipment), India, 1975] was in agreement with the findings of Hial and others. Weine
r) etc. US Army Natick Skull and Day Command Ma (USArmy Natick
R & D Command Ma.) (1950) “Materials Evaluation Report (Materials Evaluation R)
eport) No. 2781 ”, it was found that the areal density of the fabric does not have a significant effect on the impact resistance. NTIS / Acquisition No. AD A090390 by Figucis
(1980) “Energy Absorption
Energy Absorption of Kevlar Fabrics
"Under Ballistic Impact" discloses a limited study using Kevlar fabrics, whereby impact resistance increased with decreasing areal density of the fabric.
However, these results cannot be easily interpreted because the woven tie of the fabric was not held constant.
従つて、布帛の面密度と耐衝撃性との間には一般的に適
用可能な関係はないことは明白である。It is therefore clear that there is no generally applicable relationship between the areal density and impact resistance of fabrics.
発明の簡単な記述 本発明は改良された、可撓性の耐衝撃性の“軟質の(so
ft)”布帛防護体(fabric armor)を提供するものであ
る。この布帛は鎖伸長(exten-ded chain)ポリエチレ
ン(ECPE)繊維及び鎖伸長ポリプロピレン(EC
P)繊維より成る群から選ばれる高強力の鎖伸長ポリオ
レフイン(ECP) 繊維、鎖伸長ポリビニルアルコール(PV
A) 繊維及び鎖伸長ポリアクリロニトリル繊維の少なく
とも1層のネツトワーク層から構成される。繊維はその
まゝ用いでもよいし、あるいはヤーンを形成すべく配
列、組織してもよい。繊維又はヤーンの繊度は約500
デニール以下であり、かつ少なくとも約200g/デニー
ルの引張弾性率を有する。この繊維又はヤーンは布帛を
形成するために用いられる。この布帛の繊維又はヤーン
を約6,000psi (41,300KPa)以下の引張弾性率を有する低
モジユラスのエラストマー性物質で被覆するのは任意で
ある。BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides an improved, flexible, impact resistant "soft" (so
ft) "fabric armor. This fabric provides extended-chained polyethylene (ECPE) fibers and extended chain polypropylene (EC).
P) high strength chain-extended polyolefin (ECP) fiber, chain-extended polyvinyl alcohol (PV)
A) Composed of at least one network layer of fibers and chain-extended polyacrylonitrile fibers. The fibers may be used as such, or they may be arranged and textured to form a yarn. Fineness of fiber or yarn is about 500
It is less than or equal to denier and has a tensile modulus of at least about 200 g / denier. This fiber or yarn is used to form a fabric. The fibers or yarns of this fabric are optionally coated with a low modulus elastomeric material having a tensile modulus of less than or equal to about 6,000 psi (41,300 KPa).
本発明の布帛は従来の耐衝撃性布帛構造体と比較して低
重量の防護材料を用いているのに、ある選ばれた水準の
衝撃防護性(ballistic protection)を有利に与えること
ができる。また、一方では、本発明の布帛は、本発明の
製品が普通に造られた可撓性の布帛タイプの軟かい防護
体の部品の重量に等しい重量を持つとき、高い衝撃防護
性を与えることができる。Although the fabric of the present invention uses a lower weight of protective material as compared to conventional impact resistant fabric structures, it can advantageously provide some selected level of ballistic protection. On the other hand, the fabric of the invention, on the other hand, provides high impact protection when the product of the invention has a weight equal to the weight of the parts of the flexible fabric type soft armor normally made. You can
発明の詳しい記述 本発明の目的のために、繊維はその長さ寸法が幅及び厚
さの横断寸法によりはるかに大きい細長い形態のもので
ある。従つて、繊維という用語はモノフイラメント及び
マルチフイラメント繊維、リボン、ストリツプ及び規則
的断面又は不規則断面を有する同様の細長体を包含する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION For the purposes of the present invention, a fiber is of elongated form, the length dimension of which is much greater than the transverse dimensions of width and thickness. Thus, the term fiber is intended to include monofilament and multifilament fibers, ribbons, strips and similar elongated bodies having regular or irregular cross sections.
本発明の耐衝撃性布帛は高強力の超高分子量鎖伸長ポリ
オレフイン(ECP) 繊維、鎖伸長ポリビニルアルコール(P
VA)繊維及び鎖伸長ポリアクリロニトリル(PAN)繊維から
成る少なくとも1層のネツトワークを含む。繊維はこれ
を配列、組織してヤーンを形成することができる。但
し、ヤーンの繊度は約500デニール以下であつて、か
つヤーンは少なくとも約200g/デニールの引張弾性
率(tensile modulus)を有する。このヤーンを用いて布
帛を形成することができる。The impact resistant fabric of the present invention is made of high-strength ultra-high molecular weight chain-extended polyolefin (ECP) fiber, chain-extended polyvinyl alcohol (P
VA) fibers and chain-extended polyacrylonitrile (PAN) fibers and at least one layer of network. Fibers can be arranged and organized to form yarns. However, the yarn has a fineness of about 500 denier or less, and the yarn has a tensile modulus of at least about 200 g / denier. A fabric can be formed using this yarn.
布帛の耐衝撃性を更に改良するために、繊維及びヤーン
は好ましくは約300デニール以下、更に好ましくは約
250デニール以下の繊度を有する。更に、繊維及びヤ
ーンは好ましくは少なくとも約1200g/デニール、更に
好ましくは少なくとも約1800g/デニールの引張弾性率
を有する。To further improve the impact resistance of the fabric, the fibers and yarns preferably have a fineness of about 300 denier or less, more preferably about 250 denier or less. In addition, the fibers and yarns preferably have a tensile modulus of at least about 1200 g / denier, more preferably at least about 1800 g / denier.
本発明のもう1つの局面において、ネツトワークの繊維
又はヤーンは改良された耐衝撃性を与えるためにエラス
トマーから成る低モジユラスのエラストマー性物質で被
覆される。このエラストマー性物質は約23℃で測定し
て約6,000psi(41,300KPa)以下の引張弾性率を有す
る。好ましくは、エラストマー性物質の引張弾性率は約
5,000psi(34.500KPa)以下、更に好ましくは約1,000ps
i(6,900KPa)以下であり、そして最も好ましくは約5
00psi(3,450KPa)以下であつて、更に改良された性
能を与える。エラストマー性物質のエラストマーのガラ
ス転移温度(Tg)(その物質の延在及び弾性の急激な低
下によつて証明される)は約0℃以下である。好ましく
はエラストマーのTgは約−40℃以下、更に好ましく
は約−50℃以下である。エラストマーはまた(約23
℃で測定して)少なくとも約50%の破断伸度を持つ。好
ましくは、破断伸度は少なくとも約100%であり、そ
して更に好ましくは約300%であつて改良された性能
を与える。In another aspect of the invention, the network fibers or yarns are coated with a low modulus elastomeric material comprising an elastomer to provide improved impact resistance. The elastomeric material has a tensile modulus of less than or equal to about 6,000 psi (41,300 KPa), measured at about 23 ° C. Preferably, the tensile modulus of the elastomeric material is about
5,000psi (34.500KPa) or less, more preferably about 1,000ps
i (6,900 KPa) or less, and most preferably about 5
Below 00 psi (3,450 KPa), it provides further improved performance. The elastomeric material has a glass transition temperature (Tg) of the elastomer (as evidenced by the elongation and a sharp decrease in elasticity of the material) of about 0 ° C or less. Preferably, the Tg of the elastomer is about -40 ° C or less, more preferably about -50 ° C or less. The elastomer is also (about 23
It has an elongation at break of at least about 50% (measured in ° C). Preferably, the elongation at break is at least about 100%, and more preferably about 300% to provide improved performance.
アメリカ特許第4,457,985号においては、本発明で用い
られる高強力、高分子量の鎖伸長ポリオレフイン繊維が
議論されており、従つてこの特許の開示を本発明と矛盾
しない範囲で引用、参照するものとする。更に詳しく
は、適当なポリエチレン繊維は分子量が少なくとも500.
000、好ましくは少なくとも100万、更に好ましく
は、200万乃至500万のものである。このような鎖
伸長ポリエチレン(ECPE)繊維はメーフゼン(Meihuze
n)等に付与されたアメリカ特許第4.137.394号又はカベ
ツシユ(Kavesh)等に付与された1982年10月26日発
行のアメリカ特許4.356.138号に記載されるように溶液
中で生長させることができ、また西ドイツ特許公開公報
第,004.699号及びイギリス特許第2,051,667号に記載さ
れるように、そして特に1984年1月20日出願されたカ
ベツシユ等のアメリカ特許出願第572,607号(1982年1
1月10日に公刊されたEPA64.167号を参照されたい)
に記載されるように、溶液からゲル構造体を形成するよ
うに紡糸して得た繊維でもよい。形成技術、延伸率及び
延伸温度、並びに他の条件に応じて様々の性質をそれら
繊維に付与することができる。繊維の強力は一般的には
少なくとも15g/デニールであるが、好ましくは少な
くとも20g/デニール、更に好ましくは少なくとも2
5g/デニール、最も好ましくは少なくとも30g/デ
ニールである。同様に、繊維の引張弾性率はインストロ
ン引張試験機で測定して少なくとも300g/デニー
ル、好ましくは少なくとも500g/デニール、更に好
ましくは少なくとも1,000g/デニール、最も好ましく
は少なくとも1,500g/デニールである。引張弾性率及
び強力についてのこれらの最も高い値は溶液生長法又は
ゲル繊維形成法を用いることによつてのみ一般に得るこ
とができる。これらの繊維の多くはそれらを形成した重
合体の融点より高い融点を持つ。かくして例えば、分子
量500.000、100万及び200万の超高分子量ポリエチレン
は一般に塊状で138℃の融点を持つ。これらの物質か
ら造つた高度に配向したポリエチレン繊維は上記より7
〜13℃高い融点を持つ。かくして、融点におけるわず
かの上昇は繊維の結晶の完全性を反映するものである。
それにもかゝわらず、これら繊維の融点は依然としてナ
イロンより実質的に低く、従つてこれら繊維の耐衝撃性
製品に対する有効さは温度抵抗性を耐衝撃性材料を選択
する際の臨界的因子として示す前記引用のいろいろ教示
には反するものである。U.S. Pat.No. 4,457,985 discusses high tenacity, high molecular weight chain-extended polyolefin fibers for use in the present invention, and therefore the disclosure of this patent is cited and referenced to the extent not inconsistent with the present invention. . More specifically, suitable polyethylene fibers have a molecular weight of at least 500.
000, preferably at least 1 million, more preferably 2 to 5 million. Such chain-extended polyethylene (ECPE) fibers are known as Meihuze.
n) et al., U.S. Pat. No. 4.137.394, or Kavesh et al., U.S. Pat. No. 4.356.138, issued Oct. 26, 1982, to grow in solution. And in U.S. Patent Application No. 572,607 (1982 1) filed Jan. 20, 1984, especially as described in West German Patent Publication No. 0,004.699 and British Patent No. 2,051,667.
Please refer to EPA 64.167 published on January 10).
It may also be a fiber obtained by spinning from solution to form a gel structure, as described in. Various properties can be imparted to the fibers depending on the forming technique, draw ratio and draw temperature, and other conditions. Fiber tenacity is generally at least 15 g / denier, preferably at least 20 g / denier, more preferably at least 2.
5 g / denier, most preferably at least 30 g / denier. Similarly, the tensile modulus of the fiber is at least 300 g / denier, preferably at least 500 g / denier, more preferably at least 1,000 g / denier, and most preferably at least 1,500 g / denier, as measured by an Instron Tensile Tester. These highest values for tensile modulus and tenacity can generally only be obtained by using solution growth or gel fiber forming methods. Many of these fibers have melting points above the melting point of the polymers that formed them. Thus, for example, ultra high molecular weight polyethylene with molecular weights of 500,000, 1 million and 2 million are generally lumpy and have a melting point of 138 ° C. Highly oriented polyethylene fibers made from these materials are
It has a high melting point of ~ 13 ° C. Thus, the slight increase in melting point reflects the crystalline integrity of the fiber.
Nevertheless, the melting points of these fibers are still substantially lower than nylon, and thus their effectiveness for impact resistant products makes temperature resistance a critical factor in selecting impact resistant materials. It is contrary to the various teachings of the above cited references.
同様に、分子量が少なくとも750.000、好ましくは少な
くとも100万、更に好ましくは少なくとも200万の
高度に配向した鎖伸長ポリプロピレン(ECPP)繊維も用
いることができる。このような超高分子量ポリプロピレ
ンは上記の色々な文献に記載される技術、特に1984年1
月20日に出願され、かつ一般に譲渡されたカベツシユ等
のアメリカ特許出願第572,607号の技術でかなりよく配
向した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の物質であつて、か
つペンダントメチル基を含むから、ポリプロピレンによ
り達成され得る強力値は一般にポリエチレンについての
対応する値より実質的に低い。従つて、適当な強力は少
なくとも8g/デニールで、好ましくは少なくとも11g
/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、ポリプロピレン繊維が好ましくは少なくとも168
℃、更に好ましくは少なくとも170℃の主融点を持つ
ように、配向処理で一般に数度上昇せしめられる。上記
パラメーターの特に好ましい範囲で最終製品に改良され
た性能を有利に与えることができる。Similarly, highly oriented chain-extended polypropylene (ECPP) fibers having a molecular weight of at least 750.000, preferably at least 1 million, more preferably at least 2 million can be used. Such ultra-high-molecular-weight polypropylene is produced by the techniques described in various documents mentioned above, especially in 1984
It can be formed into reasonably well oriented fibers by the technique of US Pat. No. 5,72,607, such as Kabetsuyu et al., Filed on 20th March and commonly assigned. Since polypropylene is a much less crystalline material than polyethylene and contains pendant methyl groups, the strength values achievable with polypropylene are generally substantially lower than the corresponding values for polyethylene. Therefore, a suitable tenacity is at least 8 g / denier, preferably at least 11 g
/ It is denier. The tensile modulus for polypropylene is at least 160 g / denier, preferably at least 200 g / denier. The melting point of polypropylene is preferably at least 168 polypropylene fibers.
The orientation treatment generally raises by a few degrees so that it has a main melting point of 0.degree. With particularly preferred ranges of the above parameters, improved performance can be advantageously imparted to the final product.
本明細書で用いられているポリエチレン及びポリプロピ
レンという用語は少割合の鎖分枝又は主鎖の炭素原子1
00個当りの改質用単位が5個を越えない量の共単量体
を含有していることができ、また約25wt%以下の1
種又はそれ以上の高分子添加剤、例えばアルケン−1−
ポリマー、特に低密度のポリエチレン、ポリプロピレン
若しくはポリブチレン、主単量体としてモノ−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
ポリオレフイン共重合体及びポリオキシメチレン類、あ
るいは低分子量添加剤、例えば酸化防止剤、潤滑剤、紫
外線遮断剤、着色剤及び一般に配合される同様の添加剤
を混合、含有していることもできる主として線状のポリ
エチレン及びポリプロピレンを意味する。As used herein, the terms polyethylene and polypropylene refer to a small percentage of chain-branched or backbone carbon atoms.
The modifying unit per 00 can contain an amount of the comonomer not exceeding 5, and the amount of the modifying unit is about 25 wt% or less.
One or more polymeric additives such as alken-1-
Polymers, especially low density polyethylene, polypropylene or polybutylene, copolymers containing mono-olefin as the main monomer, oxidized polyolefin, grafted polyolefin copolymers and polyoxymethylenes, or low molecular weight additives such as antioxidants. Means mainly predominantly linear polyethylenes and polypropylenes which may also be admixed with agents, lubricants, UV-screening agents, colorants and similar additives that are commonly compounded.
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、好ましくは少なくとも約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、すなわち弾性
率、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1
4g/デニール、最も好ましくは少なくとも約17g/
デニール)の強力及び少なくとも約22ジユール(J)/g
の破断線エネルギーを持つべきである。少なくとも約50
0,000の重量平均分子量、少なくとも約300g/デニ
ールのモジユラス、少なくとも約10g/デニールの強
力及び少なくとも約22ジユール/gの破断エネルギー
を持つPV-OH繊維が耐衝撃性製品の製造の際更に有用で
ある。このような性質を持つPV-OH繊維は、例えば19
84年1月11日に出願され、かつ一般的に譲渡された
ノン(Kwon)等のアメリカ特許出願第569,818号
に開示される方法で製造することができる。In the case of polyvinyl alcohol (PV-OH), PV-OH fibers having a molecular weight of at least about 500,000, preferably at least about 750,000, more preferably about 1,000,000 to about 4,000,000, and most preferably about 1,500.000 to about 2,500,000 are used in the present invention. You can Particularly useful PV-OH fibers have a modulus or modulus of at least about 300 g / denier, ie a modulus of at least about 7 g / denier (preferably at least about 10 g / denier, more preferably at least about 1).
4 g / denier, most preferably at least about 17 g /
Denier) strong and at least about 22 J / g
It should have a breaking line energy of. At least about 50
PV-OH fibers having a weight average molecular weight of 0,000, a modulus of at least about 300 g / denier, a tenacity of at least about 10 g / denier and an energy to break of at least about 22 diurnes / g are further useful in making impact resistant products. . PV-OH fiber with such properties is, for example, 19
It can be manufactured by the method disclosed in US Patent Application No. 569,818 to Kwon et al., Filed Jan. 11, 1984 and commonly assigned.
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
が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/デニールの強力及び少なくとも約22ジユ
ール/gの破断エネルギーを有すべきである。少なくと
も約400,000の分子量、少なくとも約15〜20
g/デニールの強力及び少なくとも約22ジユール/g
の破断エネルギーを有するPAN繊維が耐衝撃性製品の製
造において最も有用である。このような繊維は、例えば
アメリカ特許第4,535,027号に開示されてい
る。In the case of polyacrylonitrile (PAN), PAN fibers having a molecular weight of at least about 400,000, preferably at least 1,000,000 can be used. Particularly useful PAN fibers should have a tenacity of at least about 10 g / denier and an energy to break of at least about 22 juules / g. A molecular weight of at least about 400,000, at least about 15-20
High strength of g / denier and at least about 22 jeur / g
PAN fibers having a breaking energy of 10 are most useful in making impact resistant products. Such fibers are disclosed, for example, in U.S. Pat. No. 4,535,027.
この布帛製品の改良された耐衝撃性のために、繊維は、
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1,000g/デニール、最も好ましく
は少なくとも約1,300g/デニールの引張弾性率を有す
る。更に、ECP繊維は、好ましくは少なくとも約22
J/g、更に好ましくは少なくとも約50J/g、最も
好ましくは少なくとも55J/gの破断エネルギーを有す
る。Due to the improved impact resistance of this fabric product, the fibers are
It preferably has a tensile modulus of at least about 500 g / denier, more preferably at least about 1,000 g / denier, and most preferably at least about 1,300 g / denier. Further, the ECP fiber is preferably at least about 22.
It has a breaking energy of J / g, more preferably at least about 50 J / g, and most preferably at least 55 J / g.
本発明の布帛において、繊維のネツトワークは色々な繊
維を取ることができる。例えば、複数の繊維を一緒にま
とめて加撚又は無撚りのヤーンに形成することができ
る。これらの繊維又はヤーンはフエルト、編物又は織物
(平織、ナナコ織、朱子及びクロウ(crow)感のある織
組織のもの等)としてネツトワークに形成することがで
き、あるいは様々の常用技法でネツトワークに形成する
ことができる。例えば、繊維は常法で織布層又は不織布
層に形成してもよい。In the fabric of the present invention, the fiber network can take various fibers. For example, multiple fibers can be grouped together to form a twisted or untwisted yarn. These fibers or yarns can be formed into a network as felt, knitted or woven (such as those of plain weave, nanaco weave, satin and crow woven weaves) or by various conventional techniques. Can be formed. For example, the fibers may be conventionally formed into a woven or non-woven layer.
本発明の好ましい態様は多層の、エラストマー性性質で
被覆された繊維のネツトワークを含む。これらの層はそ
れぞれ個々に繊維布帛の高い可撓特性を保持し、かつ相
互に分離したまゝとなつている。この多層製品は重ね織
り又は重ね合せ布帛(plied fabric)の可撓性を示し、
ハーペル(Harpell)等の出願中のアメリカ特許出願第6
91,048号に記載される、“耐衝撃性複合製品(Ballisti
c Resistant Composite Article)”と名付けられた複
合構造体とは簡単に区別できる。本発明により造られた
多層布帛から成るチヨツキ及び他の被服製品は優れた衝
撃防護性と併せて良好な可撓性と快適さを持つ。A preferred embodiment of the present invention comprises a multi-layer, elastomeric coated fiber network. Each of these layers individually retains the high flexibility characteristics of the fiber fabric and remains separate from each other. This multi-layer product exhibits the flexibility of a woven or plied fabric,
US patent application No. 6 pending for Harpel and others
91,048, "Impact resistant composite products (Ballisti
C Resistant Composite Article) "can be easily distinguished. Chiyotsuki and other clothing products made from the multilayer fabric made according to the present invention have good flexibility combined with excellent impact protection. And have comfort.
本発明の耐衝撃性布帛構造体の可撓性は次のテストによ
つて証明される:総面密度が2kg/m2の多層布帛層から
構成される30cm平方の布帛試料を1側縁に沿つて水平
に配向して、クランプで止めるとき、それは反対側の縁
がクランプ側のレベルより下方少なくとも21cmにるよ
うにたれ下がる。The flexibility of the impact resistant fabric structure of the present invention is demonstrated by the following test: A 30 cm square fabric sample composed of multiple fabric layers with a total areal density of 2 kg / m 2 on one side. Oriented horizontally along and when clamped, it sags so that the opposite edge is at least 21 cm below the level on the clamp side.
多層布帛はこれを一緒に縫い合せて、例えば多数回の衝
撃性衝突に抗する如き所望レベルの衝撃防護性を得るこ
とができる。しかし、縫い合せは布帛の可撓性を低下さ
せることがある。Multi-layer fabrics can be sewn together to provide the desired level of impact protection, such as resisting multiple impact impacts. However, stitching can reduce the flexibility of the fabric.
被覆された繊維は(未被覆繊維と同じ方法で)織物、不
織布又は編物に配置することができる。布帛層は平行な
列で配列してもよいし、及び/又は多層の布帛製品に組
み入れてもよい。更に、繊維は、単独又は被覆剤と共
に、いずれでも用いられるが、これを常法で巻き、又は
接続することができる。The coated fibers can be arranged in a woven, non-woven or knitted fabric (in the same way as uncoated fibers). The fabric layers may be arranged in parallel rows and / or incorporated into a multilayer fabric product. Further, the fiber, which may be used alone or in combination with a coating agent, can be wound or connected by a conventional method.
布帛中の被覆剤の割合は被覆用材料がそれ自身耐衝撃性
を持つ(一般にこのケースはない)かどうかに依存し
て、及び布帛に所望される剛性、形状、耐熱性、耐摩耗
性、耐炎性及び他の性質に依存して比較的少量(例え
ば、繊維に対して0.1重量%)から比較的多量(例え
ば、繊維に対して60重量%)まで変えることができる。
一般に、被覆繊維を含有する本発明の対衝撃性布帛は、
耐衝撃性はほとんど全く繊維に帰し得るから、相対的に
少被覆割合(例えば、繊維に対して0.1〜30重量
%)を有するべきである。それにも係わらず、より高被
覆剤含量の被覆された布帛も用いることができる。The proportion of coating in the fabric depends on whether the coating material is impact resistant in itself (generally this case is not), and the desired stiffness, shape, heat resistance, abrasion resistance of the fabric, Depending on the flame resistance and other properties, it can vary from relatively small amounts (for example 0.1% by weight to the fibers) to relatively large amounts (for example 60% by weight to the fibers).
Generally, the impact resistant fabrics of the present invention containing coated fibers are:
Since impact resistance can be almost entirely attributed to the fibers, it should have a relatively low coverage (eg 0.1 to 30% by weight, based on the fibers). Nevertheless, coated fabrics with higher coating content can also be used.
被覆は色々なやり方で繊維に施すことができる。1つの
方法は被覆用物質の純粋な樹脂を液体、懸濁液中の粘着
性固体又は粒子、あるいは流動床のいずれかとして延伸
された高モジユラス繊維に適用することである。別法と
して、被覆剤は適用温度において繊維の性質に悪影響を
及ぼさない適当な溶媒の溶液又はエマルジヨンとして適
用することができる。被覆用重合体を溶解又は分散する
ことができるいかなる液体も用いることができるが、好
ましい溶媒群としては水、パラフイン油、芳香族溶媒又
は炭化水素系溶媒がある。特定の溶媒を例示すると、パ
ラフイン油、キシレン、トルエン及びオクタンがある。
被覆用重合体を溶媒に溶解又は分散するのに用いられる
方法は同様のエラストマー性物質を様々の支持体に被覆
するために常用されるものである。The coating can be applied to the fibers in various ways. One method is to apply the pure resin of the coating material to the high modulus fibers drawn as either a liquid, a sticky solid or particles in suspension, or a fluidized bed. Alternatively, the coating can be applied as a solution or emulsion in a suitable solvent that does not adversely affect the properties of the fiber at the temperature of application. Although any liquid that can dissolve or disperse the coating polymer can be used, preferred solvents include water, paraffin oil, aromatic solvents or hydrocarbon-based solvents. Illustrative of particular solvents are paraffin oil, xylene, toluene and octane.
The methods used to dissolve or disperse coating polymers in solvents are conventional for coating similar elastomeric materials on a variety of substrates.
高モジユラスの前駆体(ゲル繊維)の高温延伸操作前
の、繊維からその溶剤を除去する前又は後での被覆を含
めて、繊維に被覆を適用する他の技術も用いることがで
きる。繊維は次に昇温下で延伸されて被覆繊維を製造す
ることができる。ゲル繊維は所望の被覆を得る条件下で
適当な被覆用重合体の溶液(溶剤はパラフイン油、芳香
族系又は脂肪族系溶剤であることができる)に通すこと
ができる。ゲル繊維中の高分子量ポリエチレンの結晶化
は繊維が冷却用溶液に入る前に起こしてもよいし、ある
いは起こさなくてもよい。別法として、繊維は適当な重
合体粉末の流動床に押し出してもよい。Other techniques of applying a coating to the fibers can also be used, including coating the high modulus precursor (gel fiber) prior to the hot drawing operation, before or after removing the solvent from the fiber. The fibers can then be drawn at elevated temperature to produce coated fibers. The gel fibers may be passed through a solution of a suitable coating polymer (solvent may be paraffin oil, aromatic or aliphatic solvent) under conditions which yield the desired coating. Crystallization of the high molecular weight polyethylene in the gel fibers may or may not occur before the fibers enter the cooling solution. Alternatively, the fibers may be extruded into a fluidized bed of suitable polymer powder.
繊維が延伸操作又は他の処理工程、例えば溶媒交換、乾
燥又は同様の処理の後だけにその最終の性質を達成する
ような場合は、被覆は前駆物質に適用するものとする。
この態様において、繊維について所望の、そして好まし
い強力、モジユラス及び他の性質は被覆された繊維前駆
体に用いられるものに相当するやり方で繊維前駆体につ
いて前記処理工程を続けることによつて判定されるべき
である。かくして、例えば被覆がカベツシユ等のアメリ
カ特許出願第57,2,607に記載されるキセロゲル繊維に適
用され、被覆されキセロゲル繊維が次に規定された温度
と延伸率の条件下で延伸される場合、繊維の適用可能の
強力値及びモジユラス値は同様に延伸される未被覆キセ
ロゲル繊維について測定された値であると思われる。If the fiber achieves its final properties only after a drawing operation or other processing step, such as solvent exchange, drying or similar processing, the coating shall be applied to the precursor.
In this embodiment, the desired and preferred tenacity, modulus and other properties for the fiber are determined by continuing the above processing steps on the fiber precursor in a manner comparable to that used for the coated fiber precursor. Should be. Thus, for example, when the coating is applied to the xerogel fibers described in U.S. Patent Application No. 57,2,607, such as Cabetsuyu, and the coated xerogel fibers are then drawn under the conditions of temperature and draw ratio specified, the fiber Applicable tenacity and modulus values appear to be those measured for similarly drawn uncoated xerogel fibers.
好ましい被覆法はネツトワーク層を形成し、次いで低モ
ジユラスのエラストマー性被覆用物質を含有する溶液の
浴にそのネツトワークを浸漬することである。溶剤を蒸
発させると、エラストマー性物質で被覆された布帛が得
られる。浸漬操作は所望量のエラストマー性物質の被覆
を繊維に適用するのに必要とされる通り繰り返すことが
できる。A preferred coating method is to form a network layer and then dip the network in a bath of a solution containing a low modulus elastomeric coating material. Evaporation of the solvent gives a fabric coated with an elastomeric material. The dipping operation can be repeated as needed to apply the desired amount of coating of elastomeric material to the fibers.
本発明においては、広範囲のエラストマー性物質及び処
方物が用いることができる。このエラストマー性物質は
適当に低いモジユラスを持つということが必須の要件で
ある。このエラストマー性物質について適当なエラスト
マーの代表例はエンサイクロペデイア・オブ・ポリマー
・サイエンス(Encyclopedia of Polymer Science)第
5巻のエラストマースーシンセテイツク(Elastomers-S
ynthetic)の章(ジヨン・ワイリー・アンド・サンズ社
〔John Wiley&Sons Inc.〕、1964年)に要約される構
造、性質、処方を持つもので、この刊行物にはそれらと
共に架橋操作も示されている。例えば、次の物質はどれ
でも用いることができる:ポリブタジエン・ポリイソプ
レン、天然ゴム、エチレン−プロピレン共重合体、エチ
レン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリスルヒド
重合体、ポリウレタンエラストマー、クロロスルホン化
ポリエチレン、ポリクロロプレン、ジオクチルフタレー
ト又はこの技術分野で周知の他の可塑剤を用いて可塑化
したポリ塩化ビニル、ブタジエン−アクリロニトリルエ
ラストマー、ポリ(イソブチレン−コーイソプレン)、
ポリアクリレート、ポリエステル、ポリエーテル、フル
オロエラストマー、シリコーンエラストマー、熱可塑性
エラストマー、エチレンの共重合体。A wide variety of elastomeric materials and formulations can be used in the present invention. It is an essential requirement that this elastomeric material have a suitably low modulus. A representative example of a suitable elastomer for this elastomeric material is Elastomers-S, Elastomers-S, Volume 5, Encyclopedia of Polymer Science.
ynthetic) chapter (John Wiley & Sons Inc., 1964), having the structure, properties, and formulation outlined in this publication, along with the crosslinking procedure. There is. For example, any of the following materials can be used: polybutadiene / polyisoprene, natural rubber, ethylene-propylene copolymers, ethylene-propylene-diene terpolymers, polysulfide polymers, polyurethane elastomers, chlorosulfonated polyethylene. , Polyvinyl chloride, butadiene-acrylonitrile elastomer, poly (isobutylene-coisoprene), plasticized with polychloroprene, dioctyl phthalate or other plasticizers well known in the art.
Polyacrylate, polyester, polyether, fluoroelastomer, silicone elastomer, thermoplastic elastomer, ethylene copolymer.
特に有用なエラストマーは共役ジエンとビニル芳香族単
量体のブロツク共重合体である。ブタジエンとイソプレ
ンが好ましい共役ジエンエラストマーである。スチレ
ン、ビニルトルエン及びt−ブチルスチレンが好ましい
共役芳香族単量体である。ポリイソプレンを結合して含
むブロツク共重合体はこれを水素化して飽和炭化水素の
エラストマーセグメントを有する熱可塑性エラストマー
を製造することができる。これらの重合体はA−B−A
タイプの単なるトリ−ブロツク共重合体、(AB)n(n=
2〜10)タイプのマルチブロツク共重合体又はR−(B
A)x(x=3〜150)タイプのラジアル配置(radial
configuration)の共重合体であることができる。こゝ
で、Aはポリビニル芳香族単量体からのブロツクであ
り、Bは共役ジエンエラストマーからのブロツクであ
る。これら重合体の多くはシエル・ケミカル社(Shell
Chemical Co.)によつて商業生産されており、かつザ・
ブレテイン(the bulletin)の“クラトン・サーモプラ
スチツク・ラバー(Kraton Thermoplastic Rubbur)”
SC−68−81に記載されている。A particularly useful elastomer is a block copolymer of a conjugated diene and a vinyl aromatic monomer. Butadiene and isoprene are the preferred conjugated diene elastomers. Styrene, vinyltoluene and t-butylstyrene are the preferred conjugated aromatic monomers. The block copolymer containing bound polyisoprene can be hydrogenated to produce a thermoplastic elastomer having saturated hydrocarbon elastomer segments. These polymers are ABA
Type of simple tri-block copolymer, (AB) n (n =
2-10) type multiblock copolymer or R- (B
A) x (x = 3 to 150) type radial arrangement (radial
configuration) copolymer. Here, A is a block from a polyvinyl aromatic monomer and B is a block from a conjugated diene elastomer. Many of these polymers are from Shell Chemical Company (Shell
Chemical Co.), and
"Kraton Thermoplastic Rubbur" by the bulletin
SC-68-81.
エラストマー性物質は少なくとも1種の上記エラストマ
ーから成るのが最も好ましい。この低モジユラスのエラ
ストマー性物質または充填材、例えばカーボンブラツ
ク、シリカ等を含んでいることもでき、かつ油で増量
し、また硫黄、過酸化物、金属酸化物又は放射線硬化系
で、ゴムの技術者には周知の方法を用いて加硫すること
ができる。色々なエラストマー性物質のブレンドも用い
ることができ、また1種又はそれ以上のエラストマー性
物質を1種又はそれ以上の熱可塑性プラスチツクと配合
してもよい。高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン
及び綿状の低密度ポリエチレンを架橋して単独又はブレ
ンドとして適切な性質を持つマトリツクス物質を得るこ
とができる。どの例でも、この被覆剤のモジユラスは約
6,000psi(41,300KPa)を越えてはならず、好ましくは
約5,000psi(34,500KPa)以下、更に好ましくは1,000ps
i(6,900KPa)以下、最も好ましくは500psi(3,450K
Pa)以下である。Most preferably, the elastomeric material comprises at least one of the above elastomers. This low modulus elastomeric material or filler, such as carbon black, silica, etc., may also be included and oil extended, and also sulfur, peroxide, metal oxide or radiation cured systems, rubber technology. The vulcanization can be carried out using a method known to those skilled in the art. Blends of various elastomeric materials may also be used and one or more elastomeric materials may be blended with one or more thermoplastic plastics. High-density polyethylene, low-density polyethylene and cotton-like low-density polyethylene can be cross-linked to obtain a matrix material having suitable properties, alone or as a blend. In all cases, the modulus of this coating is about
Do not exceed 6,000 psi (41,300 KPa), preferably about 5,000 psi (34,500 KPa) or less, more preferably 1,000 ps
i (6,900KPa) or less, most preferably 500psi (3,450KPa)
Pa) Below.
被覆ヤーンは一群の繊維を低モジユラスのエラストマー
性物質の溶液に通して引き取つて個々の繊維の各々を実
質的に被覆し、次いで溶剤を蒸発させることによつて製
造することができる。次いで、このヤーンを用いて被覆
された布帛層を形成することができ、そしてこの布帛は
順次所望の多層の布帛構造体を形成するために用いるこ
とができる。Coated yarns can be made by drawing a group of fibers through a solution of a low modulus elastomeric material to substantially coat each of the individual fibers and then evaporating the solvent. The yarn can then be used to form a coated fabric layer, and the fabric can in turn be used to form the desired multilayered fabric structure.
多層布帛製品は色々な形態で構成、配置することができ
る。このような多層布帛の幾何形状(geo-mentry)は繊
維の幾何形状で特徴付け、次いで布帛の層間領域を占め
るマトリツクス物質が、それがエラストマー性であるに
せよ、あるいはそうでないにせよ、実質的に全くないこ
とを示すのが便利である。1つのこのような適当な配置
例は複数の層を配置して成るもので、各層はシート様配
列に配置された被覆された布帛繊維から構成され、かつ
そのような布帛の連続する層が前の層に対して回転させ
られているものである。このような多層布帛構造体の例
は、第二層、第三層、第四層及び第五層が第一層に対し
て+45゜、−45゜、90゜及び0゜回転させられている5
層の層状化構造体である。ただし、各回転角度は必ずし
もそのオーダーである必要はない。他の例として、交互
の布帛層を互いに関して90゜回転させた多層布帛があ
る。The multilayer fabric product can be constructed and arranged in various forms. The geo-mentry of such multi-layer fabrics is characterized by the geometry of the fibers, and the matrix material occupying the inter-layer regions of the fabric is then either substantially, whether it is elastomeric or not. It is convenient to indicate that there is no. One such suitable arrangement consists of a plurality of layers arranged, each layer being composed of coated fabric fibers arranged in a sheet-like arrangement, and wherein successive layers of such fabric are Is being rotated with respect to the layers of. An example of such a multilayer fabric structure is that the second layer, the third layer, the fourth layer and the fifth layer are rotated + 45 °, −45 °, 90 ° and 0 ° with respect to the first layer. 5
A layered structure of layers. However, each rotation angle does not necessarily have to be in that order. Another example is a multilayer fabric in which alternating fabric layers are rotated 90 ° with respect to each other.
各種形態の本発明の布帛において、繊維のネツトワーク
は布帛層の全容量に対して色々な割合を占める。好まし
くは、しかしながら、繊維ネツトワークは布帛層に対し
て少なくとも約50容量%、更に好ましくは少なくとも
約70容量%、最も好ましくは少なくとも約90容量%
を占める。同様に、布帛層中の低モジユラスエラストマ
ー性物質の容量パーセントは好ましくは約15Vol%以
下、更に好ましくは約10Vol%以下、最も好ましくは
約5Vol%以下である。In various forms of the fabric of the present invention, the fiber network accounts for various percentages of the total volume of the fabric layer. Preferably, however, the fiber network is at least about 50% by volume, more preferably at least about 70% by volume, and most preferably at least about 90% by volume, based on the fabric layer.
Occupy Similarly, the volume percentage of low modulus elastomeric material in the fabric layer is preferably less than or equal to about 15 Vol%, more preferably less than or equal to about 10 Vol%, and most preferably less than or equal to about 5 Vol%.
布帛層の比重量は面密度(AD)で表わされる。この面
密度は布帛層の単位面積当りの重量に相当する。好まし
くは、布帛層の面密度は約0.3kg/m2以下であり、更
に好ましくは約0.2kg/m2以下であり、最も好ましく
は約0.1kg/m2である。The specific weight of the fabric layer is represented by areal density (AD). This areal density corresponds to the weight per unit area of the fabric layer. Preferably, the areal density of the fabric layer is about 0.3 kg / m 2 or less, more preferably about 0.2 kg / m 2 or less, and most preferably about 0.1 kg / m 2.
ストリツプ又はリボン(アスペクト比、すなわち繊維の
幅対厚さの比が少なくとも約5の繊維)から構成される
被覆された布帛が耐衝撃性製品を製造するとき他の形態
の繊維又はヤーンより更に効果的であることが発見され
た。本発明の特定の態様において、ストリツプのアスペ
クト比は少なくとも50、好ましくは少なくとも10
0、更に好ましくは改良された性能に対して少なくとも
150である。驚くべきことに、ECPEのストリツプ
材料がたとえ同デニールがあるがほゞ円形の断面を持つ
ECPEのヤーン材料よりかなり低い引張特性を有して
いたとしても、ECPEストリツプから造つた被覆布帛
の耐衝撃性はECPEヤーンから造つた被覆布帛の耐衝
撃性よりかなり高かつた。Coated fabrics composed of strips or ribbons (fibers having an aspect ratio, i.e., a fiber width to thickness ratio of at least about 5) are more effective than other forms of fibers or yarns in making impact resistant products. Was found to be a target. In a particular embodiment of the present invention, the strip has an aspect ratio of at least 50, preferably at least 10.
0, more preferably at least 150 for improved performance. Surprisingly, even if the ECPE strip material has the same denier but much lower tensile properties than the ECPE yarn material with a generally circular cross section, the impact resistance of the coated fabric made from the ECPE strip is high. The properties were significantly higher than the impact resistance of the coated fabric made from ECPE yarn.
衝撃性複合材料についてのほとんどの選別研究では、特
定の重量(19グレーン)、硬度及び寸法の、.22キヤ
リバー(caliber:口径)の非変形性スチール・フラグ
メント〔Mil-Spec.MIL−P−46593A(OR
D)〕が用いられる。重さ40グレンの、.22キヤリバ
ーの鉛弾丸(bullets)を用いて限られた研究を行つ
た。ある構造体の防護力は普通発射体の50%が止まる
衝撃速度(impacting velocity)を示すことによつて表
わされ、V50値と示される。In most screening studies on impact composites, a .22 caliber caliber non-deformable steel fragment of a specific weight (19 grains), hardness and dimensions [Mil-Spec. MIL-P-46593A (OR
D)] is used. A limited study was conducted using a .22 caliber lead bullets weighing 40 glens. The protective strength of a structure is usually represented by showing the impacting velocity at which 50% of the projectiles stop, designated as the V 50 value.
通常、可撓性布帛の“軟質”防護体は多層構造体であ
る。多層布帛製品の比重量は同様に面密度(AD)で表
わすことができる。この面密度は多層構造体の単位面積
当りの重量に相当する。Usually, the "soft" armor of flexible fabrics is a multilayer structure. The specific weight of a multilayer fabric product can likewise be expressed in areal density (AD). This areal density corresponds to the weight per unit area of the multilayer structure.
色々なV50値と色々な面密度を有する構造体を比較する
ために、次の実施例は布帛の面密度(kg/m2)(b)に対
するV50の速度における発射体の運動エネルギー(ジユ
ール)(a)の比を説明している。この比は比エネルギー
吸収率(Specific Energy Absorption:SEA)と示され
る。In order to compare structures with different V 50 values and different areal densities, the following example illustrates the kinetic energy (%) of the projectile at a velocity of V 50 relative to the areal density (kg / m 2 ) (b) of the fabric ( This explains the ratio of (juille) (a). This ratio is referred to as Specific Energy Absorption (SEA).
次の実施例は本発明を更に完全に理解できるようにする
ため与えられるものである。本発明の原理を例証するた
めにこゝに示される特定の技術、条件、材料、割合及び
データーは単なる例示であつて、本発明の範囲を限定す
るものと解すべきではない。The following examples are provided so that the invention might be more fully understood. The particular techniques, conditions, materials, proportions and data set forth herein to illustrate the principles of the invention are merely illustrative and are not to be construed as limiting the scope of the invention.
実施例F−1 経緯両方向に70本/インチ(28本/cm)のヤーンを
有する低面密度(0.1354kg/m2)の平織生地を低分子量
ポリビニルアルコールでサイジングされた無撚りのヤー
ンからクロンブトン・アンド・ノーレス・ボツクス織機
(Crompton and Knowles Box loom)で作つた。織成
後、熱水(60〜72℃)中で洗浄してサイズ剤を除去
した。織物の織成に用いたヤーンはフイラメント数19
本、ヤーンデニール203den、モジユラス1304g
/デニール、強力28.4g/デニール、伸度3.1%
及び破断エネルギー47J/gであつた。多層織物の標
的試料F−1は13層の織物から成り、総面密度(A
D)1.76kg/m2であつた。ヤーンの全引張特性をタ
イヤコード用バレルクランプ、ゲージ長10インチ(2
5.4cm)及びクロスヘツド速度10インチ/分(25.
4cm/分)を用いてインストロン試験機(Instron Test
er)で測定した。Example F-1 A plain weave fabric having a low areal density (0.1354 kg / m 2 ) having a yarn of 70 yarns / inch (28 yarns / cm) in both the longitudinal and latitudinal directions is formed from a non-twisted yarn sized with a low molecular weight polyvinyl alcohol to a krombuton・ Crompton and Knowles Box loom. After weaving, the size was removed by washing in hot water (60 to 72 ° C). The yarn used to weave the fabric has a filament number of 19
Book, yarn denier 203den, module 1304g
/ Denier, strong 28.4g / denier, elongation 3.1%
And the breaking energy was 47 J / g. The target sample F-1 of the multi-layered woven fabric was composed of 13 layers of woven fabric and had a total areal density (A
D) It was 1.76 kg / m 2 . Barrel clamp for tire cord, 10 inch gauge length (2
5.4 cm) and crosshead speed 10 inches / minute (25.
Instron Tester (Instron Test)
er).
実施例F−2 フイラメント数118本、約1200デニールより高デ
ニールのヤーン(モジユラス1250g/デニール、強
力30g/デニール及び破断エネルギー60J/g)
(SY−1と表示する)を用いて面密度約0.3kg/m2
及びヤーン数28本/インチ(11本/cm)の平織生地
を織つたことを除いて生地F−1の織成に用いたものと
同様の方法で織物を織つた。この織物6層を集成して衝
撃標的試料F−2を調製した。Example F-2 118 filaments, yarn having a denier higher than about 1200 denier (moduloras 1250 g / denier, tenacity 30 g / denier and breaking energy 60 J / g)
(Displayed as SY-1) using areal density of about 0.3 kg / m 2
And a plain weave fabric with 28 yarns / inch (11 yarns / cm) was woven in the same manner as that used to weave fabric F-1. Six layers of this fabric were assembled to prepare impact target sample F-2.
実施例F−3 本発明の標準ヤーン(SY−1)から34本/インチ
(13.4本/cm)の2×2バスケツト織生地を織つ
た。ヤーンは撚りが約1個/インチで、サイジングせず
に織成された。織物の面密度は0.434kg/m2で、標
的試料F−3はこの織物12層から構成され、面密度5.
21kg/m2であつた。Example F-3 34 * / inch (13.4 / cm) 2 * 2 basket woven fabric was woven from the standard yarn (SY-1) of the present invention. The yarn had about 1 twist / inch and was woven without sizing. The areal density of the woven fabric is 0.434 kg / m 2 , and the target sample F-3 is composed of 12 layers of this woven fabric, and the areal density of 5.
It was 21 kg / m 2 .
実施例F−4 この実施例の織物は、使用ヤーンが次の性質、すなわち
270デニール、118フイラメント、モジユラス70
0g/デニール、強力20g/デニール及び破断エネル
ギー52J/gを有していた点を除いて実施例F−1と
同一の方法で作成した。織物の面密度は0.1722kg
/m2であつた。標的試料F−4はこの織物11層から成
つていた。Example F-4 The fabric of this example has a yarn whose following properties are: 270 denier, 118 filament, module 70.
It was prepared in the same manner as in Example F-1 except that it had 0 g / denier, tenacity 20 g / denier and breaking energy 52 J / g. Area density of fabric is 0.1722kg
/ M 2 Target sample F-4 consisted of 11 layers of this fabric.
実施例F−5 ヤーンSY−1を用いて次の方法で高デニール、無捲縮
の生地を作成した。4本のヤーンを合糸して約6,000デ
ニールの単糸ヤーンを作り、このヤーンを用いて経緯両
方向の素糸本数が28本/インチの無捲縮生地を作成し
た。ヤーンSY−1はヤーンデニールが1200で、多
層構造に編むのに用いた。生地の面密度は0.705kg
/m2であつた。衝撃標的試料F−5はこの生地7層から
成つていた。Example F-5 A high denier, non-crimped fabric was prepared using the yarn SY-1 by the following method. Four yarns were combined to form a single yarn yarn of about 6,000 denier, and using this yarn, a non-crimped fabric having 28 yarns / inch in both warp and weft directions was produced. Yarn SY-1 had a yarn denier of 1200 and was used to knit into a multi-layer structure. Area density of dough is 0.705kg
/ M 2 Impact target sample F-5 consisted of 7 layers of this fabric.
実施例F−6 ケブラー29の衝撃性生地〔クラーク・シユウエベレ社
(Clark Schwebel)製〕の、1フイート平方の試料片8
枚を集成して面密度2.32kg/m2の標的試料F−6を
作つた。この生地はスタイル713と表示されるもの
で、経緯両方向の素糸数が1000デニールの無撚りヤ
ーン31本/インチから成る平織生地であつた。Example F-6 One foot square sample piece 8 of Kevlar 29 impact fabric (Clarke Schwebel).
The sheets were assembled into a target sample F-6 having an areal density of 2.32 kg / m 2 . This fabric was designated as style 713, and was a plain woven fabric composed of 31 untwisted yarns / inch having 1000 denier yarns in both warp and weft directions.
実施例F−7 この試料は、全面密度が1.74kg/m2の標的試料F−
7を作るのに6層のケブラー29を用いた点を除いて試
料F−6と実質的に同一であつた。Example F-7 This sample is a target sample F- with an areal density of 1.74 kg / m 2.
Sample F-6 was substantially identical except that 6 layers of Kevlar 29 were used to make 7.
実施例FB−1 .22キヤリバーのフラグメントの衝撃
結果 多層生地から成る1フイート平方(30.5cm)の標的
生地を.22キヤリバーのフラグエントに対して試験して
V50値を得た。生地の性質は第1A表に示す。また衝撃
結果は第1B表に示す。Example FB-1 Impact Results of 1.22 Carver Fragment One foot square (30.5 cm) target fabric consisting of multi-layer fabric was tested against a Fragment of .22 carrier to obtain a V 50 value. The dough properties are shown in Table 1A. The impact results are shown in Table 1B.
試料F−1が最良の衝撃結果を与えた。この結果は高モ
ジユラスのヤーンと低デニールヤーンから成る木目の細
かい織物との組み合せが時に有利であることを示唆して
いる。 Sample F-1 gave the best impact results. The results suggest that the combination of high modulus yarn and fine woven fabric of low denier yarn is sometimes advantageous.
実施例FB−2 .22キヤリバーの鉛弾丸に対する衝撃
結果 標的試料を.22キヤリバーの鉛弾丸に対して評価し、そ
の衝撃速度(strking velocity)と射出速度(exit vel
ocity)をそれぞれ記録した。生地の性質は第2A表
に、衝撃結果は第2B表に示す。Example FB-2 Impact Results of 2.22 Carriage Lead Bullets Target samples were evaluated against .22 carriage lead bullets and their striking velocity and exit velocity.
each ocity) was recorded. The dough properties are shown in Table 2A and the impact results are shown in Table 2B.
実施例F−1とF−4の衝撃結果の比較は、低デニール
のヤーンから成る木目の細かい織物に織ると、.22キヤ
リバーの弾丸に対する衝撃防護性についてより高モジユ
ラスのヤーンが極めて優れていることを示している。こ
れらのデータはまたF−1の織物が停止弾丸の百分率及
び平均SEAの両者に関して現在の使われているケブラ
ーの衝撃布帛(F−7)より優れていることも示してい
る。 A comparison of the impact results of Examples F-1 and F-4 shows that when woven into a fine-grained woven fabric of low denier yarns, the higher modulus yarns are much better at impact protection against .22 carrier bullets. It is shown that. These data also indicate that the F-1 fabric is superior to the currently used Kevlar impact fabric (F-7) in terms of both percent stop bullet and average SEA.
実施例C−1 実施例F−1に記載の標的試料の個々の織物層を22キ
ヤリバーのフラグメント及び.22キヤリバーの弾丸の両
者に対する衝撃試験後、クラトン(Kraton)D1107のト
ルエン溶液(50g/)に一夜浸漬して置いた。クラ
トンD1107はシエル・ケミカル社の製品で、約14重量
%のスチレンを含み、引張弾性率が約200psi(23
℃で測定)でTgが約−60℃であるポリスチレン−ポ
リイソプレン−ポリスチレンのトリブロツク共重合体で
ある。織物層を溶液から取り出し、ヒユーム・フードに
吊り下げて溶剤を蒸発させた。標的試料C−1は6wt%
のエラストマーを含有し、更に衝撃試験を行うために1
3層の織物層と再集成した。Example C-1 The individual fabric layers of the target sample described in Example F-1 were subjected to Kraton D1107 in toluene solution (50 g /) after impact testing on both 22-Carrier fragment and .22-Carrier bullet. Soaked overnight in Kraton D1107, a product of Ciel Chemical Company, contains approximately 14% by weight styrene and has a tensile modulus of approximately 200 psi (23
It is a polystyrene-polyisoprene-polystyrene triblock copolymer having a Tg of about -60 ° C (measured at ° C). The fabric layer was removed from the solution and hung in a fume hood to evaporate the solvent. Target sample C-1 is 6 wt%
Containing elastomer of 1 for further impact test 1
Reassembled with 3 fabric layers.
実施例C−2A及びC−2B 実施例F−2に記載のタイプの、1フイート平方の織物
6層を一緒に集成した。これをC−2Aと表示する。Examples C-2A and C-2B Six layers of one foot square fabric, of the type described in Example F-2, were assembled together. This is designated as C-2A.
実施例C−2Aの織物層と同一の6層を織物をクラトン
G1650のトルエン溶液(35g/)に3日間浸漬し、
次いでヒユーム・フードに吊り下げて溶剤を蒸発させ
た。クラトンG1650はシエル・ケルカル社製のトリブロ
ツク熱可塑性エラストマーで、ポリスチレン−ポリエチ
レンブチレン−ポリスチレンの構造を有し、29wt%の
スチレンを含有している。その引張弾性率は約2000psi
(23℃で測定)で、そのTgは約−60℃である。そ
のパネル層はそれぞれ面密度1.9kg/m2で、1wt%の
ゴムを含有していた。これらの層を衝撃試験用に一緒に
集成した。これを試料C−2Bと表示する。The same 6 layers of the fabric layer of Example C-2A were dipped in a toluene solution of Kraton G1650 (35 g /) for 3 days,
It was then hung on a fume hood to evaporate the solvent. Kraton G1650 is a thermoplastic thermoplastic elastomer manufactured by Ciel Kercal, having a polystyrene-polyethylene butylene-polystyrene structure and containing 29 wt% styrene. Its tensile modulus is about 2000 psi
(Measured at 23 ° C), its Tg is about -60 ° C. The panel layers each had an areal density of 1.9 kg / m 2 and contained 1 wt% rubber. These layers were assembled together for impact testing. This is designated as Sample C-2B.
実施例C4−C10 この系列の各標的試料は同一織物1フイート平方の層6
枚から成り、その織物は実施例F−2に記載のようにし
て作つた。これら標的試料の繊維面密度は1.90kg/
m2であつた。Examples C4-C10 Each target sample in this series had the same fabric 1 foot square layer 6
The woven fabric consisted of pieces and was made as described in Example F-2. The fiber areal density of these target samples is 1.90 kg /
It was m 2 .
試料C−4は未処理の織物から成つていた。Sample C-4 consisted of untreated fabric.
試料C−5は5.7W%のクラトンG1650で被覆した織物
から成つていた。織物層はクラトン1650のトルエン
溶液(65g/)に浸漬し、次いで溶剤を蒸発させた
後集成した。Sample C-5 consisted of a fabric coated with 5.7 W% Kraton G1650. The fabric layer was dipped in a solution of Kraton 1650 in toluene (65 g /) and then assembled after evaporation of the solvent.
試料C−6は、試料を浸漬、乾燥後、再浸漬して11.
0wt%の被覆剤を有する標的試料を得た点を除いて試料
C−5と同様の方法で作成した。Sample C-6 was prepared by immersing the sample, drying it, and then re-immersing it.
Prepared in the same manner as Sample C-5, except that a target sample with 0 wt% coating was obtained.
試料C−7は、10.8wt%の被覆剤を有する標的試料
とするために四角の織物をクラトンD1107/シクロロメ
タンの3種の溶液に順次浸漬することによつて作成し
た。織物層は連続する被覆操作と操作の間で乾燥され
た。クラトンD1107熱可塑性プラスチツクである低モジ
ユラスエラストマーの3種の被覆溶液中の濃度はその順
序に15g/、75g/及び15g/であつた。Sample C-7 was prepared by sequentially dipping a square fabric in three solutions of Kraton D1107 / cyclochloromethane to provide a target sample with 10.8 wt% coating. The fabric layer was dried between successive coating operations. The concentration of the Kraton D1107 thermoplastic plastic low modulus elastomer in the three coating solutions was 15 g /, 75 g / and 15 g / in that order.
試料C−8は織物の層をコロイダルシリカの溶液に浸漬
することによつて作成した。コロイダルシリカ溶液は、
平均粒径12nm、表面積230m2/gのシリカを30wt
%含有する水性コロイダルシリカ分散液であるデュポン
社(Dupont Corporation)の製品ルドツクス(Ludox)
AM1容量部に3容量部の脱イオン水を加えることによ
つて調製したものである。Sample C-8 was made by dipping a layer of fabric in a solution of colloidal silica. Colloidal silica solution
30 wt% of silica having an average particle size of 12 nm and a surface area of 230 m 2 / g
% Ludox, an aqueous colloidal silica dispersion containing Dupont Corporation
It was prepared by adding 3 parts by volume of deionized water to 1 part by volume of AM.
試料C−9は、エナージー・サイエンセス社(Energy S
ciences Corporation)製のエレクトラカーテン装置(E
lectracurtain Apparatus)を用いて窒素ふん囲気下で
1Mradまで照射した電子線照射織物から作成した。四角
の織物は等容量の脱イオン水で希釈したルドツクスAM
溶液に浸漬した。Sample C-9 is Energy Sciences (Energy S
Electra curtain device (E by ciences Corporation)
lectracurtain Apparatus) and was made from an electron beam-irradiated fabric that was irradiated to 1 Mrad under a nitrogen atmosphere. The square fabric is Rudox AM diluted with an equal volume of deionized water.
Immersed in the solution.
試料C−10は、織物を2Mradまで照射し、続いて未希
釈のルドツクスAMに浸漬した点を除いて実施例C−9
と同様の方法で作成した。この照射レベルはヤーンの引
張特性に有意の影響を及ぼさなかつた。Sample C-10 is Example C-9 except that the fabric was irradiated to 2 Mrad and subsequently immersed in undiluted Ludox AM.
Created in the same way as. This irradiation level did not significantly affect the tensile properties of the yarn.
実施例C−11 モジユラスが865g/デニールであり、破断エネルギ
ー46J/gである幅0.64cmのポリエチレンのリボ
ンから平織のリボン織物を作成した。1フイート平方
(30.5cm)の織物のパネル(層)(複数)をクラト
ンD1107のジクロロメタン溶液(10g/)に24時
間浸漬し、次いで取り出し、そし乾燥した。全リボン面
密度1.99kg/m2及びゴム被覆剤6wt%の37枚のパ
ネルを衝撃試験用の多層標的試料C−11に集成した。Example C-11 A plain weave ribbon fabric was prepared from a polyethylene ribbon having a modulus of 865 g / denier and a breaking energy of 46 J / g and a width of 0.64 cm. One foot square (30.5 cm) woven panel (s) were dipped in a solution of Kraton D1107 in dichloromethane (10 g /) for 24 hours, then removed and dried. Thirty-seven panels with a total ribbon areal density of 1.99 kg / m 2 and a rubber coating of 6 wt% were assembled into a multilayer target sample C-11 for impact testing.
実施例CB−1 下記に示すように、損傷を受けた標的試料(damaged ta
rget)C−1はそれに発射された.22キヤリバーの弾丸
を全て止めた。これらの結果は織物をゴム被覆する前の
同じ織物について得た結果より優れており、またケブラ
ー衝撃性織物(実施例FB−2)よりはるかに優れてい
た(実施例FB−2参照)。Example CB-1 As shown below, a damaged target sample (damaged ta)
rget) The C-1 stopped all .22 Kaya River bullets fired at it. These results were superior to those obtained with the same fabric before rubber coating the fabric and also far superior to the Kevlar impact fabric (Example FB-2) (see Example FB-2).
この織物は非常に損傷を受けたけれども、.22キヤリバ
ーのフラグメントは標的試料に1381フイート/秒の
衝撃速度(impacting velocity)で発射され、停止し
た。これはSEA55.5Jm2/kgに相当する。この結
果は、低モジユラスゴムの被覆はまた.22キヤリバーの
フラグメントに対する衝撃抵抗性を改良することを示し
ている。未被覆織物(実施例F−1)のV50値は1318フ
イート/秒で、これはSEA50.5Jm2/kgに相当す
る。実施例F−1についての最も高い部分貫通速度は13
33フイート/秒で、これはSEA51.7Jm2/kgに相当す
る。 Although the fabric was severely damaged, the .22 carrier fragment was fired at the target sample at an impacting velocity of 1381 ft / sec and stopped. This corresponds to SEA of 55.5 Jm 2 / kg. The results show that the coating of low modulus rubber also improves the impact resistance to .22 carrier fragments. The V 50 value of the uncoated fabric (Example F-1) is 1318 ft / sec, which corresponds to SEA of 50.5 Jm 2 / kg. The highest partial penetration rate for Example F-1 is 13
At 33 feet / sec, this corresponds to SEA 51.7 Jm 2 / kg.
最後に、この高度に損傷を受けた試料を試験法NILE
CJ−STD−0101.01 により、.38キヤリバーの弾丸
に対して衝撃試験した。衝撃速度がそれぞれ780フイ
ート/秒、803フイート/秒及び831フイート/秒
の3種の、.38キヤリバーの弾丸はその標的で止めら
れ、またクレー裏打へのその弾丸の押込距離は1.2イ
ンチ未満であつた。標的試料はその規格を容易に満足し
た。この標的試料はたとえ1.76kg/m2に過ぎない面
密度しか有していないとしても、それは2.24kg/m2
のより大きな面密度を有するタイプ1及びタイプ1Aの
ケプラー29標的試料についてのアメリカ陸軍規格(規
格MIL−C−44050)に合格するか、又は規格を
越えるものであつた。これはこの単一標的試料に対する
バリステイツク・インパクト(ballistic impact)の総
回数は必要回数を大幅に越えるものであるという事実に
かゝわらずに達成された。従つて、本発明の布帛製品は
より軽い重量の材料を用いながら必要とされる水準の衝
撃防護性を与え得ることは全く明らかである。Finally, test this highly damaged sample with the test method NILE.
Impact testing was performed on .38 carrier bullets according to CJ-STD-0101.01. Three .38 Kaya River bullets with impact speeds of 780 ft / sec, 803 ft / sec and 831 ft / sec, respectively, were stopped at their targets, and the plunge distance of the bullets into the clay backing was 1.2 inches. It was less than. The target sample easily satisfied its specifications. Even the target sample has no even 1.76 kg / m 2 in only the surface density of only, it 2.24 kg / m 2
Of the U.S. Army Standards (Standard MIL-C-44050) for Type 1 and Type 1A Kepler-29 target samples with greater areal densities of 10 or more. This was achieved despite the fact that the total number of ballistic impacts on this single target sample far exceeded the required number. Therefore, it is quite clear that the fabric product of the present invention can provide the required level of impact protection while using lighter weight materials.
実施例CB−2 標的試料C−2A及びC−2Bにフエルトペンで印を付
けて6インチ×12インチの2つの長方形に区分した。
各標的試料についてV50値を2つの長方形のうちの1つ
だけ(標的試料1/2)を用いて.22キヤリバーのフラグメ
ントに対して求めた。各標的試料を水に10分間浸漬
し、次いで3分間吊り下げ、その後未損傷長方形を用い
てV50値を測定した。以下に示すデータは、少量のゴム
被覆剤が織物標的試料を湿潤するときその衝撃性能に有
利な効果を及ぼすことをはつきり示している。Example CB-2 Target samples C-2A and C-2B were marked with a felt pen and divided into two 6 inch by 12 inch rectangles.
For each target sample, the V 50 value was determined for the .22 carrier fragment using only one of the two rectangles (target sample 1/2). Each target sample was immersed in water for 10 minutes and then hung for 3 minutes before measuring the V 50 value using an intact rectangle. The data presented below demonstrate that a small amount of rubber coating has a beneficial effect on the impact performance of a textile target sample when it is wet.
実施例CB−2 28×28の平織、被覆織物を用いて
の衝撃性の研究 繊維の面密度が1.90kg/m2の6層の織物標的試料に
対する.22キヤリバーのフラグメントを用いての衝撃試
験は、エラストマー性被覆剤は衝撃性能を改善するが、
シリカ被覆剤は有効でないことを示した。 Impact EXAMPLE CB-2 28 × 28 plain weave, the surface density of the impact of the research fibers using coating fabric with a fragment of .22 Kiyariba for textiles target sample of six layers of 1.90 kg / m 2 Tests show that elastomeric coatings improve impact performance,
The silica coating has been shown to be ineffective.
実施例CB−4 試料C−11を衝撃試験すると、.22キヤリバーのフラ
グメントに対して測定したV50値が1156フイート/秒で
あることが示された。これは34.4Jm2/kgのSEA値に
相当する。この標的試料は、リボンの応力−歪特性がこ
の研究で用いたECPEヤーンのほとんどの同特性より
劣つていたにも係わらず良好な衝撃性を示した。 When EXAMPLE CB-4 Sample C-11 to impact test, V 50 values measured for a fragment of .22 Kiyariba was shown to be 1156 ft / sec. This corresponds to a SEA value of 34.4 Jm 2 / kg. This target sample exhibited good impact properties despite the ribbon's stress-strain properties being inferior to most of the ECPE yarns used in this study.
試料C−11については.22キヤリバーの弾丸に対して1
170フイート/秒のV50値が得られたが、これに対して
試料C−5、C−6及びC−7は約1150フイート/秒の
衝撃速度を有する弾丸をして標的試料を通過させ、25
0フイート/秒の速度損をもたらした。これは、リボン
の織物が.22キヤリバーの鉛弾丸に対して時に有効であ
ることを示している。For sample C-11, 1 for .22 carrier bullets
A V 50 value of 170 ft / sec was obtained, whereas samples C-5, C-6 and C-7 were run through a target sample with a bullet having an impact velocity of approximately 1150 ft / sec. , 25
It resulted in a speed loss of 0 feet / second. This indicates that the ribbon weave is sometimes effective against .22 carrier lead bullets.
以上、本発明を十分に詳しく説明したが、これらの細部
は厳密に固守する必要はなく当業者に色々の変更、改良
を示唆していること、そしてこれらも全て特許請求の範
囲に規定される本発明の範囲内に入ることが分かるだろ
う。Although the present invention has been described in sufficient detail above, it is not necessary to strictly adhere to these details and suggests various modifications and improvements to those skilled in the art, and these are also defined in the claims. It will be appreciated that it falls within the scope of the invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シエルドン・ケイベツシユ アメリカ合衆国ニユージヤージー州07981, ホイツパニー,ノース・ポンド・ロード 16 (72)発明者 デユサン・シリル・プレヴアーセク アメリカ合衆国ニユージヤージー州07960, モーリスタウン,ハーウイツチ・ロード 21 (56)参考文献 米国特許4137394(US,A) 米国特許4356138(US,A) 米国特許4457985(US,A) 米国特許4535027(US,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Cieldon Caybethsyu 07981, New Jersey, United States, North Pond Road, Whitspanney 16 (72) Inventor Deyuthan Cyril Prevuresec United States 07960, Morristown, Harwich Town 21 (56) References US Patent 4137394 (US, A) US Patent 4356138 (US, A) US Patent 4457985 (US, A) US Patent 4535027 (US, A)
Claims (10)
ロピレン繊維から選択される鎖伸長ポリオレフィン繊
維、鎖伸長ポリビニルアルコール繊維並びに鎖伸長ポリ
アクリロニトリル繊維より成る群から選択される、約5
00デニール以下の繊度及び少なくとも約200g/デ
ニールの引張弾性率を有する繊維又はヤーンから成る少
なくとも1層のネットワークを含むことを特徴とする、
外来衝撃物の貫通を阻止するのに有効な製品。1. A chain-extended polyolefin fiber selected from chain-extended polyethylene fibers and chain-extended polypropylene fibers, a chain-extended polyvinyl alcohol fiber and a chain-extended polyacrylonitrile fiber selected from the group consisting of about 5
Comprising a network of at least one layer of fibers or yarns having a fineness of 00 denier or less and a tensile modulus of at least about 200 g / denier.
A product that is effective in blocking the penetration of foreign impacts.
くとも約500g/デニールの引張弾性率を有するポリ
エチレンの繊維又はヤーンである特許請求の範囲第1項
に記載の製品。2. A product as set forth in claim 1 wherein said polyolefin fiber or yarn is a polyethylene fiber or yarn having a tensile modulus of at least about 500 g / denier.
0g/デニールの引張弾性率及び少なくとも50J/g
の破断エネルギーを有するものである特許請求の範囲第
1項に記載の製品。3. The fiber or yarn is at least about 100.
Tensile modulus of 0 g / denier and at least 50 J / g
A product according to claim 1 having a breaking energy of.
下の繊度を有するものである特許請求の範囲第1項に記
載の製品。4. A product as set forth in claim 1 wherein said fibers or yarns have a fineness of about 300 denier or less.
g/デニールの引張弾性率を有するヤーンから成る特許
請求の範囲第1項に記載の製品。5. The network is at least about 1800.
An article according to claim 1 comprising a yarn having a tensile modulus of g / denier.
含み、該エラストマー性物質はネットワークの繊維又は
ヤーンを被覆しており、かつ少なくとも約41,300
kPa(6,000psi)以下の引張弾性率を有する
ものである特許請求の範囲第1項に記載の製品。6. A low modulus elastomeric material further comprising the fibers or yarns of the network, and at least about 41,300.
The product according to claim 1, which has a tensile elastic modulus of kPa (6,000 psi) or less.
して含み、該層の各々の繊維又はヤーンは個々に低モジ
ュラスのエラストマー性物質で被覆されている特許請求
の範囲第6項に記載の製品。7. A product as set forth in claim 6 including a plurality of said networks arranged in multiple layers arranged in an array, each fiber or yarn of each of said layers being individually coated with a low modulus elastomeric material. .
おける繊維の整列方向が他の層の繊維の整列方向に対し
て回転されている配置を取っている特許請求の範囲第7
項に記載の製品。8. A layer according to claim 7, wherein the layers of said network are arranged such that the alignment direction of the fibers in the selected layer is rotated with respect to the alignment direction of the fibers of the other layer.
The product described in the section.
ットワーク層の10%以下を占めている特許請求の範囲
第6項に記載の製品。9. A product as set forth in claim 6 wherein said low modulus elastomeric material comprises less than 10% of the network layer.
ル以下のヤーンから成り、該ヤーンの繊維は少なくとも
約1200g/デニールの弾性率を有し、該ネットワー
クのヤーンの面密度は約0.18kg/m2以下であ
り、そして該ネットワークは平織組織を有するものであ
る特許請求の範囲第6項に記載の製品。10. The network comprises yarns having a fineness of less than about 250 denier, the fibers of the yarn having an elastic modulus of at least about 1200 g / denier, and the areal density of the yarn of the network is about 0.18 kg / m 2. 7. A product according to claim 6 below and wherein the network has a plain weave design.
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