JPH0736745Y2

JPH0736745Y2 - 防護材

Info

Publication number: JPH0736745Y2
Application number: JP13781889U
Authority: JP
Inventors: 直樹今枝; 裕志枝川; 真工藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1989-11-27
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2004-11-27
Also published as: JPH0374939U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は合成繊維布帛をマトリックス樹脂中に埋没させ
た複合材を更に重ね合せて成形した積層体に関する。更
に詳しくは該積層体の表面に着色層を設けた防護材に関
する。

（従来技術）近年、爆発物の破片、尖鋭な突起物の衝撃などから人体
あるいは重要な設備などを防護するための防護板に、芳
香族ポリアミド、ポリビニルアルコールあるいはポリエ
チレンなどの高強力合成繊維からなる布帛を補強材とし
てマトリックス樹脂で包埋した複合材シートを積層成形
したものが用いられている。

こうした成形品の着色には塗装技術が一般的に採用され
る。

一方、積層体を製造する過程で、繊維布帛を包埋するマ
トリックス樹脂に顔料を添加し、積層体に表面塗装する
方法も知られている。

（本考案が解決しようとする問題点）しかし、かかる高強力合成繊維は通常極めて分子配向度
が高く、染色あるいはポリマーへの顔料添加などによる
着色が困難であり、塗装技術による方法が一般に採用さ
れている。しかし、これらの塗装物は、衝突時はもとよ
り、通常の使用時における衝撃や擦過によって、容易に
剥がれ、積層体の補強材の地色が露出して著しく表面品
位を損うという欠点を有していた。

一方、マトリックス樹脂に顔料を添加して表面塗装する
方法では、表面塗装が剥がれる際に樹脂も一緒に剥がれ
やすく、補強材の色がむき出しになりやすいという欠点
があった。

本考案の目的は、上記した従来技術の欠陥を改善し、着
色表面を有する防護材において、該着色面の形成が容易
であり、かつ三次元曲面にも適用できる、密着性、衝撃
による耐欠落性などの耐久性にすぐれた表面着色被膜を
有する防護材を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段）本考案は、かかる目的を達成するため、次の構成を採用
する。

すなわち、本考案の防護材は、着色布帛とマトリックス
樹脂からなる着色層が、補強用繊維布帛とマトリックス
樹脂からなる積層体層の少くとも最外層に配置されて一
体に成形されており、かつ、該着色層中のマトリックス
樹脂の重量比率が20〜80パーセントで、該積層体層中の
マトリックス樹脂の重量比率が５〜20パーセントであ
り、かつ、該着色層中のマトリックス樹脂の重量比率が
該積層体層中のそれよりリッチであることを特徴とする
ものである。

（作用）本考案を図面により説明する。

第１図は本考案に係る防護材の一例を示す部分断面図で
あり、第２図は本考案の防護材の他の態様を示す部分断
面図である。

第１図は、着色布帛２とマトリックス樹脂３から構成さ
れている着色層１が、補強用繊維布帛５とマトリックス
樹脂３から構成されている積層体層４の表面に一体成形
された構造を有する防護材を示す。

着色布帛２は、原着、染色などによって使用目的に応じ
た着色が施された布帛で、単色であっても、まだら模様
など多色であってもよい。布帛の材質は合成繊維、天然
繊維など、顔料や染料により着色可能なものであれば選
択は自由であるが、マトリックス樹脂３に対して接着性
のよい素材が好ましい。

かかる布帛構造としては織物、編物、不織布、などが適
用でき、成形品の形状あるいは使用目的に応じて選択さ
れる。かかる布帛構造の中でも織物が、隠蔽効果が大き
く、樹脂含浸など工程作業性に優れていて好ましいが、
成形品が、複雑な曲面を有するものである場合には編物
を適用した方が均一な着色表面が得られる場合がある。

本考案は、かかる着色布帛２を少なくとも１枚、積層体
層４の最外側に積層して一体化するものである。

本考案の防護材に使用するマトリックス樹脂３として
は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでも使用する
ことができるが、靱性の高い、成形性および形態安定性
に優れた熱硬化性樹脂が好ましく適用される。かかる熱
硬化性樹脂の中でも、特に靱性の高いエポキシ樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリビニ
ルブチラール・フェノール樹脂が最も好ましく採用され
る。すなわち、たとえばメラミン樹脂の如き靱性の低い
樹脂は本考案の防護材には不適である。

さらに、積層体層４との成形性、密着性などから、着色
層１と積層体層４とは同一樹脂を用いることがより好ま
しい。両層の使用樹脂が異なる場合、収縮性の差などか
ら成形品にひずみを生じたり、着色層１と積層体層４と
が剥離したりすることがある。

また、着色層１中の樹脂の重量比率は、20〜80パーセン
トの範囲が好ましい。この範囲外では、少なすぎると積
層体層４との密着性が低下するし、多すぎると表面に形
成される樹脂層が厚くなり、衝撃によって欠落しやすく
なる。この着色層１中の樹脂の重量比率は、後述の積層
体４中の樹脂の重量比率から明らかなように、積層体中
の樹脂重量比率よりもリッチであればよく、最も好まし
い範囲は30〜60パーセントである。すなわち、本考案に
おいて、着色層の布帛とマトリックス樹脂との重量比
は、積層体層の補強繊維布帛とマトリックス樹脂との重
量比よりもリッチに配合されている、つまり樹脂含有量
が多い配合であることが密着性、衝撃による欠落性の上
から重要なのである。本願考案の防護材は、前記したよ
うにマトリックス樹脂の含有量（補強材料に対する重量
比率）が通常の複合材に比して小さく設計されており、
それによる防護材を構成する積層体の破壊され易さを利
用するものである。すなわち、その積層体の破壊による
エネルギー吸収力を防護機能に利用したものである。し
かし、着色層は、防護機能よりも該防護材の美的外観を
構成するものであるから、むしろ防護材との密着性、さ
らには衝撃による欠落に対する耐久性が要求されるもの
である。本願考案では、このような着色層の機能に基い
て該着色層のマトリックス樹脂重量比率は、該積層体の
該重量比率に応じて、少なくとも該積層体の重量比率よ
りリッチな関係に設定するところに特徴を有するもので
ある。

積層体層４は、補強用繊維布帛５と前述とマトリックス
樹脂３から構成される。補強繊維布帛５を構成する繊維
素材としては、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリビニルアルコール、芳香族ポリアミド繊維、炭
素繊維などが適用できるが、優れた防護性能を得るため
に、引張強度15g/d以上、引張弾性率300g/d以上のポリ
エチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、芳香族ポリ
アミド繊維が好ましく採用される。繊維の強力特性を十
分発揮させるためにはフィラメント糸の採用がより好ま
しい。

補強用繊維布帛５を構成する布帛構造としては編物、織
物、不織布などが適用できるが防護性の面から織物が最
も好ましく採用される。

また、積層体層４中の樹脂重量比率は好ましくは５〜20
パーセントときわめて少量に抑えたところに特徴を有す
る。すなわち、かかるマトリックス樹脂の量を小量化す
ることとによって、大きな衝撃エネルギーを受けると該
積層体は通常の複合材に比してやや破壊し易くなるが、
この破壊性によって該エネルギーを効果的に吸収するこ
とに成功したものである。かかる範囲外では、すなわ
ち、少なすぎると成形性が十分でなく、多すぎると補強
用繊維束が樹脂で拘束されることによって衝撃時に応力
が分散せず、防護性が低下する。最も好ましい範囲は８
〜15パーセントであるこのようにして、着色層１と積層体層４とが一体に成形
されて表面着色積層体６が構成される。この積層体６は
防護材の最外側に位置するもので、該積層体６にさらに
積層体層４を必要に応じて何層積層してもよい。

すなわち、具体的には、着色布帛２や補強用繊維布帛５
にマトリックス樹脂３を含浸または（および）コーティ
ングなど公知の手法を用いて付与し、プリプレグシート
を形成し、補強用繊維布帛５からなるプリプレグを防護
の目的に応じて必要枚数重ね、さらに最表面に着色布帛
２からなるプリプレグを重ねた後、これらを一体成形す
る方法によって一般に形成することができる。

また、成形品の形状は平板、三次元曲面体など、所望の
形状とすることができる。

第２図は、第１図に示した防護材の着色層１上に塗膜７
を形成させたものである。塗膜７の形成には通常の塗装
技術が適用できる。塗膜７の性質、色調等は使用目的に
よって選ばれる。この塗膜によって防護材の耐候性、耐
久性あるいは表面品位をさらに向上させることができ
る。すなわち、着色布帛２は、染色性や接着性に優れた
ナイロン系、ポリエステル系、ポリアクリル系などの繊
維布帛が採用されるので、該塗膜の接着性も高く、耐久
性のよいものが提供されるものである。

また、塗膜７と着色布帛２の色を近似させておくことに
よって、万一塗膜７が剥がれた場合でも、これを目立た
なくすることができる利点がある。

（本考案の効果）本考案の防護材は、着色布帛を防護材に一体成形するこ
とによって、優れた表面着色強度が得られ、補強用繊維
の地色の露呈を防止できる。

また、表面に塗膜を有する塗装品においては、着色層の
耐久性を著しく向上させることができ、万一使用時の衝
撃などによって塗膜がはがれた場合でも、品位の低下を
防止できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る防護材の一例を示す部分断面図で
ある。第２図は本考案に係る防護材の他の態様を示す部分断面
図である。 1:着色層 2:着色布帛 3:マトリックス樹脂 4:積層体層 5:補強用繊維布帛 6:表面着色積層体 7:塗膜

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】着色布帛とマトリックス樹脂からなる着色
層が、補強用繊維布帛とマトリックス樹脂からなる積層
体層の少くとも最外層に配置されて一体に成形されてお
り、かつ、該着色層中のマトリックス樹脂の重量比率が
20〜80パーセントで、該積層体層中のマトリックス樹脂
の重量比率が５〜20パーセントであり、かつ、該着色層
中のマトリックス樹脂の重量比率が該積層体層中のそれ
よりリッチであることを特徴とする防護材。
【請求項２】該着色層と該積層体層のマトリックス樹脂
が同一の熱硬化性樹脂である請求項（１）記載の防護
材。
【請求項３】補強用繊維布帛を形成する繊維が少くとも
15g/dの引張強度と、少くとも300g/dの引張弾性率を有
するフィラメント糸である請求項（１）記載の防護材。